Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2016 КиРД КурсПр №5825е.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

3.3 Расчёт щёк

Расчёт выполнен для наиболее опасного сечения: переход шейки в щеку (галтель).

Площадь расчётного сечения, момент сопротивления прямоугольного поперечного сечения щеки кручению и изгибу

Fщ = bh = 0.080  0.015 = 1.210-3 м2;

м3;

м3;

коэффициент  = 0.295 при b/h = 5.3 1.

Теоретический и действительный коэффициенты концентрации напряжений у галтели при rгал/h = 0.003/0.015 = 0.2, масштабный коэффициент при b = 0.080, коэффициент поверхностной чувствительности 1: к = 1.4, к = 1.4, к = 0.61 + q(к – 1) = 0.61 + 0.4(1.4 – 1) = 0.70, к = 1.16, м = 0.64, м = 0.70, п = 0.75, п = 0.75.

Скручивающий момент, максимальное и минимальное значения, Нм

,

.

Касательные напряжения знакопеременного цикла от скручивания, МПа:

экстремальные

,

;

среднее и амплитуды

,

,

.

Запас прочности щеки при кручении n определён с учётом переменного характера нагрузок.

Т.к. – запас прочности определяется по пределу усталости

.

Запас прочности щеки по нормальным напряжениям изгиба и растяжения-сжатия n определён с учётом переменного характера нагрузок.

Максимальное и минимальное значения момента изгибающего и силы растягивающей или сжимающей без учёта влияния противовесов (проект приблизительный)

Нм,

Нм;

= 0.515870 + (–12300) = 1880 Н,

= 0.5-2300 + (–12300) = 14600 Н.

Нормальные напряжения щеки от изгиба и растяжения-сжатия, МПа:

экстремальные

средние и амплитуды

,

,

.

Т.к. – запас прочности определяется по пределу текучести

.

Суммарный запас прочности щеки

.

Щёки проектируемого коленчатого вала отвечают требованиям прочности на кручение, изгиб и растяжение-сжатие (табл. 3.1) – значит размеры выбраны верно.

3.4 Эскизный проект коленчатого вала

Эскизный проект КВ выполнен по размерам по рекомендациям и среднестатистическим ориентирам (§3.1), уточнённым по результатам расчёта на прочность и сравнения с соответствующими размерами прототипа. Заданием не предусмотрено определение фасок, шпоночных пазов, масляных каналов и пр. элементов.

Здесь же показаны: схема взаимного расположения колен и порядка работы цилиндров, расчётная схема для пролёта (силы, моменты, реакции).

Список литературы

1. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчёт автомобильных и тракторных двигателей. – М.: Высш. шк., 2003. – 496 с.

2. Двигатели внутреннего сгорания: Конструирование и расчёт на прочность поршневых и комбинированных двигателей /А.С. Орлин, М.Г. Круглов. – М.: Машиностроение, 1984. – 384 с.

3. Егорова Я.А. Методические указания к тепловому и динамическому расчёту автотракторных двигателей для студентов специальности 0513 «Автомобили и тракторы». – Запорожье, ЗМИ, 1984. –28 с.

Приложение А

Таблица А.1  Исходные данные для расчета рабочего цикла двигателя МеМЗ-245 по программе DVS-2 (номинальный режим)

№

Наименование величины

Обознач. и единицы измерения

Численные

величины

1

2

3

4

I

Код двигателя (бензиновый – 0, дизель – 1)

Y

0

II

Вид расчета (исследовательский – 0, номинальный – 1)

1

III

Тип двигателя

1. Теплота сгорания топлива

Hu т, Дж/кг

44000000

2. Показатель процесса сгорания

m1

3.6

IV

Конструктивные данные

3. Количество цилиндров

і

1

4. Рядный (1)

1

5. Диаметр цилиндра

D, м

0.040

6.Площадь поршня

Fп, м2

0.001256

7. Радиус кривошипа

rк, м

0.016

8. Отношение

к

0.27

9. Площадь теплообмена поршня

Fп, м2

0.001507

10. Площадь теплообмена крышки

Fк, м2

0.001507

11. Объем камеры сжатия

Vc, м3

0.00000502

V

Наддув

12. Давление наддува

pк, Па

101325

13. Температура наддувочного воздуха

Тк, К

293

VI

Регулировочные данные

14. Угол начала сгорания

с, град

345

15. Угол конца сгорания

z, град

395

1

2

3

4

VII

Режимные данные

16. Угловая скорость вала

, рад/с

1203.67

17. Коэффициент избытка воздуха

0.95

18. Цикловая подача топлива

mтц,кг/цикл

0.00000134

19.Средняя температура стенок

Тw, К

600

VIII

Начальные условия

20. Давление

ра, Па

91192.50

21. Температура

Та, К

519.31

22. Масса рабочего тела

mа, кг/цикл

0.0000277

23. Объем рабочей полости

Va, м3

0.0000452

IX

Данные к динамическому расчету

24. Масса поступательно движущихся частей (приведенная)

mА, кг

0.145

X

Расчетный шаг



1

Станция – 1

Протокол № 0

Номинальный

РАСЧЁТ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ АВТОТРАКТОРНОГО ТИПА

Начальные условия – параметры рабочего тела в начале цикла

pа = 9.12Е+04 Та = 5.19Е+02 ma = 2.77Е-05 Va = 4.52Е-05



p

T

m

V

0

9.124Е+04

5.194Е+02

2.770E-05

4.525E-05

10

9.198Е+04

5.210Е+02

2.770E-05

4.503E-05

20

9.405Е+04

5.248Е+02

2.770E-05

4.436E-05

30

9.759Е+04

5.308Е+02

2.770E-05

4.324E-05

40

1.029Е+05

5.392Е+02

2.770E-05

4.167E-05

50

1.103Е+05

5.505Е+02

2.770E-05

3.966E-05

60

1.206Е+05

5.650Е+02

2.770E-05

3.723E-05

70

1.348Е+05

5.835Е+02

2.770E-05

3.442E-05

80

1.542Е+05

6.065Е+02

2.770E-05

3.127E-05

90

1.813Е+05

6.352Е+02

2.770E-05

2.786E-05

100

2.196Е+05

6.709Е+02

2.770E-05

2.428E-05

110

2.752Е+05

7.151Е+02

2.770E-05

2.066E-05

120

3.547Е+05

7.699Е+02

2.770E-05

1.712E-05

130

4.820Е+05

8.372Е+02

2.770E-05

1.381E-05

140

6.725Е+05

9.185Е+02

2.770E-05

1.086E-05

150

9.577Е+05

1.012Е+02

2.770E-05

8.403E-06

160

1.344Е+06

1.109Е+03

2.770E-05

6.561E-06

170

1.740Е+06

1.186Е+03

2.770E-05

5.417E-06

180

2.031Е+06

1.283Е+03

2.774E-05

5.030E-06

190

2.534Е+06

1.705Е+03

2.806E-05

5.417E-06

200

3.139Е+06

2.498Е+03

2.872E-05

6.561E-06

210

2.646Е+06

2.670Е+03

2.902E-05

8.403E-06

220

1.872Е+06

2.439Е+03

2.904E-05

1.086E-05

230

1.347Е+06

2.232Е+03

2.904E-05

1.381E-05

240

1.004Е+06

2.062Е+03

2.904E-05

1.712E-05

250

7.763Е+05

1.925Е+03

2.904E-05

2.066E-05

260

6.222Е+05

1.813Е+03

2.904E-05

2.428E-05

270

5.151Е+05

1.722Е+03

2.904E-05

2.786E-05

280

4.390Е+05

1.647Е+03

2.904E-05

3.127E-05

290

3.840Е+05

1.586Е+03

2.904E-05

3.442E-05

300

3.437Е+05

1.536Е+03

2.904E-05

3.723E-05

310

3.140Е+05

1.494Е+03

2.904E-05

3.966E-05

320

2.921Е+05

1.461Е+03

2.904E-05

4.167E-05

330

2.763Е+05

1.433Е+03

2.904E-05

4.324E-05

340

2.652Е+05

1.412Е+03

2.904E-05

4.436E-05

350

2.582Е+05

1.395Е+03

2.904E-05

4.503E-05

360

2.547Е+05

1.383Е+03

2.904E-05

4.525E-05

ИНДИКАТОРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЦИКЛА

Li = 2.346Е+01 pi = 5.838Е+05

i = 0.398Е+00 gi = 0.206Е+00

Станция – 1

Протокол № 0

Номинальный

ТАБЛИЦА СИЛ И МОМЕНТОВ, ДЕЙСТВУЮЩИХ В

КРИВОШИПНО-ШАТУННОМ МЕХАНИЗМЕ



Р, Н

N, H

S, H

K, H

T, H

Mi, Нм

0

+2.89Е+03

+1.18Е-04

+2.89Е+03

-2.89Е+03

+3.18Е-04

+5.10Е-06

20

+2.90Е+03

-2.69Е+02

+2.92Е+03

-2.82Е+03

-7.40Е+02

-1.189Е+01

40

+2.86Е+03

-5.04Е+02

+2.90Е+03

-2.52Е+03

-1.45Е+03

-2.32Е+01

60

+2.55Е+03

-6.13Е+02

+2.62Е+03

-1.81Е+03

-1.90Е+03

-3.04Е+01

80

+1.77Е+03

-4.87Е+02

+1.83Е+03

-7.86Е+02

-1.65Е+03

-2.65Е+01

100

+4.67Е+02

-1.29Е+02

+4.84Е+02

-4.58Е+01

-4.82Е+02

-7.72Е+00

120

-1.13Е+03

+2.72Е+02

-1.16Е+03

-3.29Е+02

+1.11Е+03

+1.78Е+01

140

-2.51Е+03

+4.43Е+02

-2.55Е+03

-1.64Е+03

+1.95Е+03

+3.13Е+01

160

-3.00Е+03

+2.78Е+02

-3.01Е+03

-2.72Е+03

+1.29Е+03

+2.06Е+01

180

-2.62Е+03

+2.14Е-04

-2.62Е+03

-2.62Е+03

+1.01Е-03

+1.61Е-05

200

-7.39Е+02

-6.86Е+01

-7.43Е+02

-6.71Е+02

-3.17Е+02

-5.08Е+00

220

-1.01Е+03

-1.77Е+02

-1.02Е+03

-6.56Е+02

-7.82Е+02

-1.25Е+01

240

-3.17Е+02

-7.62Е+01

-3.26Е+02

-9.24Е+01

-3.12Е+02

-5.00Е+00

260

+9.73Е+02

+2.68Е+02

+1.01Е+03

-9.53Е+01

+1.00Е+03

+1.61Е+01

280

+2.12Е+03

+5.86Е+02

+2.20Е+03

-9.46Е+02

+1.99Е+03

+3.18Е+01

300

+2.83Е+03

+6.80Е+02

+2.91Е+03

-2.00Е+03

+2.11Е+03

+3.38Е+01

320

+3.10Е+03

+5.46Е+02

+3.15Е+03

-2.72Е+03

+1.57Е+03

+2.52Е+01

340

+3.12Е+03

+2.89Е+02

+3.13Е+03

-3.03Е+03

+7.95Е+02

+1.27Е+01

360

+3.09Е+03

-1.99Е-05

+3.09Е+03

-3.09Е+03

-5.39Е-05

-8.62Е-07

(Mi)ср =

Станция – 1

Протокол № 0

Номинальный

ТАБЛИЦА НАБЕГАЮЩИХ КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ, Нм



М1

Мсум

0

+5.10Е-06

+5.10Е-06

20

-1.189Е+01

-1.189Е+01

40

-2.32Е+01

-2.32Е+01

60

-3.04Е+01

-3.04Е+01

80

-2.65Е+01

-2.65Е+01

100

-7.72Е+00

-7.72Е+00

120

+1.78Е+01

+1.78Е+01

140

+3.13Е+01

+3.13Е+01

160

+2.06Е+01

+2.06Е+01

180

+1.61Е-05

+1.61Е-05

200

-5.08Е+00

-5.08Е+00

220

-1.25Е+01

-1.25Е+01

240

-5.00Е+00

-5.00Е+00

260

+1.61Е+01

+1.61Е+01

280

+3.18Е+01

+3.18Е+01

300

+3.38Е+01

+3.38Е+01

320

+2.52Е+01

+2.52Е+01

340

+1.27Е+01

+1.27Е+01

360

-8.62Е-07

-8.62Е-07

СРЕДНИЙ ЗА ЦИКЛ ИНДИКАТОРНЫЙ МОМЕНТ

ДЛЯ ОДНОГО ЦИЛИНДРА (Mi)ср, Нм 3.723E+00

СРЕДНИЙ ЗА ЦИКЛ ИНДИКАТОРНЫЙ МОМЕНТ

ДЛЯ ВСЕГО ДВИГАТЕЛЯ (Mi)ср, Нм 3.723E+00

СРЕДНИЙ ЗА ЦИКЛ ЭФФЕКТИВНЫЙ МОМЕНТ

ДЛЯ ВСЕГО ДВИГАТЕЛЯ

(С УЧЁТОМ МЕХАНИЧЕСКОГО КПД) (Me)ср, Нм 3.053E+00

ЭФФЕКТИВНЫЙ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ НА ВАЛУ

(ПО ДАННЫМ ТЕПЛОВОГО РАСЧЁТА) Me, Нм 3.063E+00

Приложение Б