Розрахунок корінних шийок

Визначення тиску на поверхні шийок

При роботі підшипників намагаються не допускати витискання мастильного прошарку, руйнування антифрикційного матеріалу і прискореного зносу шийок вала. Розрахунок шийок ведеться від дії середніх і максимальних результуючих усіх сил , що навантажують шийки.

Максимальні і середні значення результуючих сил визначаються з розгорнутих діаграм навантаження на шатунні і корінні шийки.

Середній тиск на шийки:

Для шатунної

МПа(22)

для корінної

МПа (23)

де R_{ш. ш.ср}, R_{к. ш.ср} - результуючі сили, що діють на шатунну і корінну шийки відповідно;

R^пр_{к. ш.ср} - результуюча сила, що діє на корінну шийку при наявності противаг;

d_кш , d_шш - діаметри корінної і шатунної шийок відповідно;

l'_кш , l'_шш - робоча ширина корінного і шатунного вкладишів відповідно.

Величина середнього тиску досягає значень

Для бензиновихх двигунів - 4…12 МПа

Для дизелів - 6…15 МПа

Найбільші значення тиску визначаються за формулами, аналогічними вище приведеним, від дії максимальних результуючих сил. Значення максимальних тисків досягає значень:

Для бензинових двигунів рядних - 7…20 МПа

Для бензинових двигунів V-подібних - 18…28 МПа

Для дизелів - 20…42 МПа

Розрахунок корінних шийок

Корінні шийки розраховують тільки на кручення.

Визначення максимальних і мінімальних значень крутних моментів роблять за допомогою упорядкування таблиць набігаючих моментів, що послідовно підходять до окремих корінних шийок; для цього використовують дані теплового розрахунку.

Алгебраїчне підсумовування набігаючих і крутних моментів окремих цилиндрів роблять з урахуванням порядку роботи двигуна, починаючи від першого циліндра.

Як приклад, в таблиці 1 наведено чисельні значення набігаючих моментів для 2, 3, 4, 5-ої корінних шийок чотирициліндрового чотиритактного двигуна.
Таблиця 1– Набігаючи моменти на корінні шийки колінчастого вала

Критерієм навантаженості шийки є розмах моменту.
Значення ΔМmax для кожної шийки наведено в останньому рядку

таблиці 1набігаючих моментів.

1. Визначають таким чином найбільш навантажену шийку.

Найбільш навантаженою є 4-а корінна шийка (ΔМ_кш4 = 1972,9 Нм).

Для цієї шийки визначаємо мінімальні і максимальні дотичні напруження.
W_кш - момент опору шийки крученню. Для монолітної шийки (приймемо свердління в корінній шийці незначного діаметру):

Прослушать

2. Визначаємо амплітудне і середнє напруження:

З таблиці (табл. 5.6 [1]) з урахуванням наявності в шийці отвору для підведення мастила знаходимо теоретичний коефіцієнт концентрації напруження: Кσ_т = 2,5
Для сталі 40ХНМА знаходимо q =1 - коефіцієнт чутливості матеріалу до концентрації напружень (лекція 18).

Ефективний коефіцієнт концентрації напружень при крученні:

(24)

(25)

Для сталі 40ХНМАдопустимі напруження:

3. Розрахунок запасу міцності виконуємо за межею витривалості:
. (26)

З таблиць 4 і 5 (лекція 18) знаходимо ; ; (таблиця 1, лекція 17).

Отже

3…5

Запаси міцності корінних шийок мають значення:

Для бензинових двигунів - 3…5

Для дизелів без наддува - 4…5

Для дизелів із наддувом - 2…4

Поиск по сайту: