Menu

Расчет поршневого пальца

Поршневой палец работает при резко изменяющейся знакопеременной нагрузке и условиях, трудных для обеспечения надежной смазки. Учитывая условия работы пальца, его изготовляют из сталей, обладающих достаточной вязкостью (сердцевина) и высокой износостойкостью (поверхность). Широкое распространение для изготовления пальцев получили стали: 20, 15ХА. 15ХМА, 40ХА, 12Х2Н4А, 12ХНЗА, 18ХНМА.

Поверхность пальцев из углеродистых сталей подвергают закалке при нагревании ТВЧ. Поверхность пальцев, изготовленных из малоуглеродистых сталей, цементируют на глубину 0,8÷1,5 мм. После термической обработки твердость поверхности пальца должна быть не ниже НRС 50—62. Шероховатость поверхности не ниже 10-го класса по ГОСТ 2789—73.

Значительное повышение прочности пальца без изменения его размеров получается за счет высокой чистоты обработки обеих поверхностей и термохимической обработки (цементация, азотирование обеих поверхностей).

Износостойкость пальца и поверхности бобышки поршня обеспечивается допустимой величиной удельной нагрузки пальца на втулку шатуна и бобышки поршня.

Удельная нагрузка на втулку шатуна (МПа)

[image], (40)

где Рг — сила давления газов; Рj пор.гр — сила инерции поршневой группы в

в. м. т.; аш — длина втулки шатуна; dп.н—диаметр пальца.

Допускаемые значения qш = 20÷50 МПа (200÷500 кгс/см2).

Удельная нагрузка на бобышку

[image], (41)

где lб — длина бобышки; [image].

Допускаемая величина нагрузки на бобышку qб =15÷35 МПа (150÷350 кгс/см2).

Напряжение (МПа) изгиба пальца определяют по формуле, предложенной Р. С. Кинасошвили,

[image], (42)

где [image]; [image]; lб — длина бобышки; b — расстояние между бобышками; аш — длина втулки шатуна.

Максимальное касательное напряжение в нейтральной плоскости балки (МПа)

[image]. (43)

Допускаемые напряжения на изгиб для пальцев, изготовленных из легированных сталей, [image] = 250÷500 МПа, для малоуглеродистых сталей (сталь 15 и 20) [image]= 120÷150 МПа.

Допускаемые напряжения на срез для легированных сталей [image]=110÷220 МПа, для углеродистых сталей [image] = 60÷100 МПа.

Максимальная овализация пальца под нагрузкой

[image], (44)

где [image] — поправочный коэффициент; lп — длина пальца; Е—модуль упругости материала пальца, для стали Е = 2•105 МПа.

Для автотракторных двигателей допускается [image] не более 0,05 мм или [image].

В результате овализации пальца (рис. 34) в нем возникают напряжения изгиба, которые для точек 1÷4 будут

[image] (45)

[image] (46)

[image], (47)

[image]. (48)

Значения К в зависимости от α можно принять по графику (рис. 35).

[image]

Рис. 34. Характер изменения напря- Рис. 35. Характер изменения коэффи-
жений в поверхностных волокнах циента К в зависимости от α

Напряжения от овализации в точке 4 у пальцев автотракторных двигателей 110÷200 МПа.

Монтажный зазор между пальцем и бобышками поршня

[image] (49)

где [image] — коэффициент линейного расширения материала пальца; [image] — коэффициент линейного расширения материала поршня; [image]= 110÷120 — температура, на которую нагревается палец, °С; [image]= 120÷135 — температура, на которую нагревается бобышка поршня, °С.

У современных автомобильных двигателей [image]. Зазоры пальца в шатуне Δ = 5÷10 мкм, в бобышках алюминиевого поршня Δ = 3÷7 мкм.

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:5379 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:8485 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:5231 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Разработка грунта в котлованах и траншея…

Разработка грунта в котлованах и траншеях глубиной до 6 м обычно производится экскаваторами, оборудованными обратной лопатой. Грунт разрабатывается торцовыми и боковыми проходками. Экскаваторы с прямой лопатой применяют в...

31-07-2009 Просмотров:16350 Реконструкция промышленных предприятий.

Контроль i облiк у процесi ремонту сверд…

Контроль i облiк у процесi ремонту свердловин Контроль i облiк починаються iз записування свердловин, якi припинили подавання, в фонд, що простоює й очiкує ремонтiв. По кожнiй, записанiй у графiк ремонтів свердловинi комiсiя...

19-09-2011 Просмотров:4493 Підземний ремонт свердловин

Морфологический метод. Предисловие.

Несмотря на то, что роль тектонического фактора в формировании рельефа Земли общепризнанна, относительное значение его оценивается разными геологами неодинаково. Исследованиями геологов Саратовского университета, выполненными в бассейнах pp. Дона, Волги, Эмбы, Урала...

18-08-2010 Просмотров:6380 Морфометрический метод.