Расчет автомобильного карбюраторного двигателя (стр. 11 из 13)

Минимальная частота вращения коленчатого вала холостого хода в мин^-1:

; .

Максимальная угловая скорость вращения коленчатого вала при холостом ходе

в рад/с:

; .

Рисунок 5.3 – Схема шатунной группы

Разрывающая сила инерции

в Н при :

;

где

― масса поршневого комплекта, кг,

― масса верхней части головки шатуна, кг

Площадь

в мм² опасного сечения верхней головки шатуна:

; .

Напряжение разрыва

а МПа:

; .

Из условия обеспечения достаточной жесткости поршневой головки напряжение разрыва не превышает максимальных значений (20…50)МПа.

5.3.2 Кривошипная головка

Максимальная величина силы инерции

в МН:

;

где

― масса отъемной крышки кривошипной головки,

; кг

Для определения напряжения изгиба крышки в МПа находим:

- внутренний радиус кривошипной головки

в м:

; .

- момент инерции расчетного сечения крышки

в м⁴:

; .

- момент инерции расчетного сечения вкладыша

в м⁴:

;

- суммарную площадь крышки и вкладыша в расчетном сечении

в м²:

; .

- момент сопротивления расчетного сечения крышки без учета ребер жесткости

в м²:

; .

Напряжение изгиба

в МПа:

;

.

Крышка кривошипной головки должна быть усилена ребрами жесткости, так как расчетное напряжение превышает допускаемые (100…300) МПа.

5.3.3 Стержень шатуна

Сила, сжимающая шатун

в МН по результатам динамического расчета:

.

Сила, растягивающая шатун

в МН по результатам динамического расчета:

.

Площадь среднего сечения шатуна

в м²:

;

.

Минимальное напряжение

в МПа, возникающее в сечении В-В от растягивающей силы:

; .

От сжимающей силы в МПа в сечении В-В возникают максимальные напряжения сжатия и продольного изгиба:

- в плоскости качания шатуна:

; МПа,

где

― коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости качания шатуна,

- в плоскости перпендикулярной плоскости качания шатуна:

; МПа.

где

― коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости, перпендикулярной плоскости качанию шатуна,

.

Напряжения

и не превышают предельных значений для углеродистых сталей (160…250) МПа.