Расчёт основных деталей двигателя

;

;

;

;

Напряжения от сжимающей силы на наружной поверхности поршневой головки:

;

.

Напряжения от сжимающей силы на внутренней поверхности поршневой головки:

;

Расчет поршневой головки шатуна на усталость:

;

.

Амплитуда цикла нагружения:

;

Среднее напряжение цикла нагружения:

Запас прочности при изгибе:

s-1 = 420 МПа – предел выносливости материала симметричном цикле нагружения при изгибе;

ys = 0,15 -коэффициент, учитывающий влияние постоянной составляющей цикла на сопротивление усталости при изгибе;

b = 1,0 – коэффициент поверхностной чувствительности;

es = 0,75 – масштабный коэффициент, учитывающий влияние абсолютных размеров детали на предел выносливости при изгибе;

Кs = 1 – эффективный коэффициент концентрации напряжений.

Расчет стержня шатуна

LШ = 166 мм – длина шатуна;

L1 = 103 мм – длина стержня шатуна;

hШ = 30 мм; bШ = 20 мм; аШ = 8 мм; tШ = 6 мм.

Площадь и моменты инерции расчетного сечения В – В:

;

;

.

Сила инерции, действующая на расчетное сечение стержня шатуна:

;

.

Сила, сжимающая стержень шатуна:

.

Нормальное напряжение в сечении плоскости качания:

sВ = 160 МПа.

;

,

[sX] = 160…250 МПа;

;

,

[sY] = 160…250 МПа.

Расчет стержня шатуна на усталость.

Минимальное напряжение цикла для обоих рассматриваемых плоскостей Х – Х и Y – Y:

Напряжения в плоскости качания относительно оси Х – Х:

- амплитуда цикла нагружения;

- среднее напряжение цикла нагружения.

Запас прочности при изгибе:

s-1 = 420 МПа – предел выносливости материала при симметричном цикле нагружения при изгибе;

ys = 0,15 - коэффициент, учитывающий влияние постоянной составляющей цикла на сопротивление усталости при изгибе;

b = 1,0 – коэффициент поверхностной чувствительности;

es = 0,75 – масштабный коэффициент, учитывающий влияние абсолютных размеров детали на предел выносливости при изгибе;

Кs = 1 – эффективный коэффициент концентрации напряжений (т.к. стержень подвергают дробеструйной обработке (остаточные напряжения сжатия)).

, [ns] = 2,2…5,0.

Напряжения в плоскости, перпендикулярной плоскости качания шатуна: