Расчет, выбор материала и проектирование шатуна

Шатуны - при V-образном расположении цилиндров могут быть одинаковыми для всех цилиндров и располагаться по два на каждой шейке. Тогда цилиндры одного ряда смещаются относительно другого (у ЯМЗ-236 и 238 смешены на 30 мм). Изготовляют из высокоуглеродистых сталей 40, 45, 40Х, 45Г2 и легированных сталей 18ХНВА, 18ХНМА, 40ХНМА и др. (таблицы 2 и 3, Приложения III) ковкой в штампах с последующей термической обработкой (отпуск до HR_c=27…41). Иногда применяют титаноалюминиевые сплавы.

Верхняя головка шатуна рассчитывается на растяжение по выражению:

£ [s]=2…5 МПа,

где т_S – удельная масса возвратно-поступательно движущихся деталей;

D₂, D₁ и l_г.ш. – см. рисунок 11;

D – диаметр цилиндра;

r и w - радиус кривошипа и угловая скорость вращения коленчатого вала.

Оценивают также и жесткость верхней головки:

~0,01…0,007 (здесь D - уменьшение среднего диаметра при нагрузке и одновременно зазор между пальцем и верхней головкой).

Стержень шатуна рассчитывают на напряжения сжатия и изгиба, устойчивость и др. (рисунок 12). Напряжение сжатия определяется по выражению: , где: - усилие от максимального давления газов; Аmin – минимальная площадь сечения стержня (Е-Е по рисунку 11). Напряжение изгиба определяют по сечению х-х (от инерционных усилий при угле 90° между шатуном и кривошипом (рисунок 12). Суммарное напряжение: , здесь Rг – усилие вдоль стержня шатуна от давления газов при угле 90°. Если п<2000 мин-1, то sизг незначительно. На устойчивость проверяют по выражению:

F_кр=j×R_г, j_z³2,5…5,00,

Здесь F_кр - критическое усилие, превышение которого вызывает потерю устойчивости первоначальной формы стержня. В связи с переходом на короткоходные двигатели значение расчета на устойчивость снижается. Крышка нижней головки нагружается инерционными усилиями, которые имеют максимальное значение в ВМТ поршня (рисунок 13).

;

Дата добавления: 2014-06-19; просмотров: 288; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!