Расчет и проектирование деталей двигателя
Страница 5

Инфо » Расчет автомобильного двигателя ЗИЛ-508.10 » Расчет и проектирование деталей двигателя

В данном двигателе, как и в большинстве конструкций автотракторных двигателей, использован стержень стандартного двутаврового сечения с двумя полками. С целью практически исключить вероятность появления в конструкции стержня шатуна напряжений изгиба, а также с целью упрочнения наиболее нагруженной зоны - переходной зоны от верхней головки шатуна к стержню, шатун выполнен одного сечения по высоте, т. е. фактически радиус перехода от верхней головки к стержню равен бесконечности.

Шатун удерживается в осевом направлении по верхней головке в бобышках поршня. В традиционной конструкции при вращении коленчатого вала шатун контактирует с боковыми (торцевыми) поверхностями шатунной шейки. За счет трения возникает разворачивающий момент, увеличивающий давление поршня на стенку цилиндра. При осевой фиксации шатуна в бобышках поршня разворачивающий момент значительно меньше, а это уменьшает давление поршня и износ его юбки и цилиндра. Поршневой палец в этом варианте не имеет провисания между головкой шатуна и бобышками поршня, поэтому он получается жестче и легче, чем компенсируется некоторое увеличение массы поршня (за счет несколько большей толщины его бобышек). Несколько ухудшается смазка.

Шатунные болты - исключительно ответственный элемент, замена которого на аналогичный или подходящий абсолютно недопустимо.

Особенности:

1) Шатунные болты всегда изготавливаются из легированных сталей с содержанием углерода не менее 0,3%. Болты из низкоуглеродистых легированных сталей со временем вытягиваются и их затяжка ослабевает, что для шатунов недопустимо. В данном случае для изготовления шатунных болтов применена сталь 40Х.

2) Резьба на шатунных болтах используется только мелкая (снижается сконность к само отвинчиванию), получаемая только методом накатки (имеет прочность резьбовой части на 20¸30% выше).

3) Все элементы шатунных болтов обязательно шлифуются, а прецизионные их части полируются.

4) Диаметры опорных поверхностей головки шатунного болта делаются возможно минимальными.

5) Шатунные болты всегда имеют прослабленную зону, где площадь поперечного сечения на 20¸30% меньше минимальной площади поперечного сечения болта в резьбовой части.

Гайки шатунных болтов выполняются высокими. Гайки само контрящиеся, т.е. 2 последних витка резьбы гайки имеют меньший шаг, что обеспечивает надежное фиксирование ее от проворачивания силами трения в резьбе и на опорной поверхности.

Использованы шатунные болты с плавающей самоцентрирующейся головкой, сопряжение верхняя головка шатуна - головка болта осуществляется по сферической поверхности, и сферическая часть болта перемещается по сферической части верхней головки шатуна, где он установлен, вместо изгиба

Шатун имеет плоский разъем нижней головки по шлифованным поверхностям.

Соединение крышки нижней головки шатуна осуществляется по цилиндрическим центрирующим пояскам болтов, при этом болты имеют фиксацию в шатуне с помощью гладкой посадки с небольшим натягом. Головки этих болтов фигурные овальные (больший радиус эллипса - в направлении оси коленчатого вала).

Отверстия нижней и верхней головок шатунов обрабатываются окончательно хонингованием с точностью порядка 0,015 мм.

Расчет шатуна

Шатун: стальной, кованный двутаврового сечения.

, МПа, , МПа, МПа.

Втулка: бронзовая (БрС30), МПа, .

Рисунок 5.3 - Расчётная схема шатунной группы

Внутренний диаметр верхней головки шатуна:

мм (5.36)

мм

Внутренний диаметр втулки: мм

Наружный диаметр головки шатуна

мм (5.37)

Длина поршневой головки шатуна:

мм (5.38)

Рисунок 5.4 - Схема распределения нагрузок на поршневую головку шатуна

Суммарное давление на поверхности головки от запрессовки втулки и нагрева головки и втулки:

,МПа (5.39)

где:-натяг посадки бронзовой втулки,

,м (5.40)

-термический коэффициент расширения бронзовой втулки;

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7

Кинематика кривошипно-шатунного механизма
Рис.1. Sx – текущее перемещение поршня (точка А – ось поршневого пальца); φ – угол поворота кривошипа (ОВ), отсчитываемый по оси цилиндра (А`О) в направлении вращения коленчатого вала по часовой стрелке (точка О обозначает ось коленчатого вала, точка В – ось шатунной шейки, точка А' – в.м.т.); ...

Расчет верхней головки шатуна
В сечении 1-1 верхняя головка шатуна (рисунок 5.1) растягивается силой инерции комплекта поршня, максимальной при его положении в ВМТ. При нагружении шатуна силами, направленными в сторону колена. Сечение 1-1 также нагружается. Таким образом, сечение 1-1 подвержено действию переменной нагрузки, изм ...

Требования, предъявляемые к турбохолодильникам
Основными требованиями, предъявляемыми ко всем агрегатам авиационных систем, являются минимальные масса и габаритные размеры агрегата, высокий КПД, заданный уровень надёжности и живучести, производственная и эксплуатационная технологичность, максимальное использование стандартных, нормализованных и ...