Проектування або модернізація вузла деталі складальної одиниці, систем

2.5 Проектування або модернізація вузла деталі складальної одиниці, систем.

2.5.1 Конструктивний опис вузла деталі складальної, одиниці, системи

Шатун піддається впливу перемінного навантаження від тиску газів і сил інерції. Шатун складається зі стрижня, поршневої і кривошипної голівок, шатунних болтів. Стрижень шатуна випробує осьові циклічні зусилля, однак через наявність визначеного поперечного вигину в площині руху шатуна, найбільш раціональним буде двотавровий профіль стрижня, до того ж це дозволяє здійснити плавний перехід його полиць у криволінійні обриси голівок. Поршнева голівка являє собою цільне замкнуте вушко овальної форми, що має плавне сполучення зі стрижнем шатуна і симетричної щодо його подовжньої осі. В отвір голівки встановлюють з початковим натягом втулку з бронзи. Кривошипна голівка рознімна, виконана у вигляді плоскосиметричного вушка. У кривошипній голівці встановлюють тонкостінні вкладиші з заданим натягом для створення гарантованої щільності посадки в постелі. Шатунні болти мають високу точність і міцність, надійні при тривалій роботі.

2.5.2 Вибір матеріалу для виготовлення шатуна

Шатуни виготовляють зі сталі марок 40, 45М₂, 40Х, 49ХНМА та інших. Для

підвищення утомленої міцності шатуни після штампування піддають механічній і термічній обробці: поліруванню, обдуванню дробом, нормалізації, загартуванню і відпустці. Для виготовлення шатуна вибираємо сталь 45М₂. Хімічний склад сталі 45М₂ у таблиці 2,13. Механічна характеристика сталі 45М₂ у таблиці 2.14.

Таблиця 2.13 – Хімічний склад стали 45Р

Таблиця 2.14 – Механічна характеристика стали

2.5.3 Розрахунок на міцність поршневої головки

Розрахунковими елементами шатуна є: поршнева і кривошипна голівки, стрижень шатуна

Поршнева голівка розраховується на: утомлену міцність від дії інерційних сил, напруги, виникаючої в голівці від впливу на неї запресованої втулки, усталісну міцність від дії сумарних сил і запресованої втулки.

Таблиця 2.15 – Вихідні дані для розрахунку поршневої голівки

Розрахунок перетину 1-1

Максимальну напругу пульсуючого циклу визначаємо за формулою (11)

 = , (11)

де m_n – маса поршневої групи, кг;

m_вг – маса частини голівки вище перетину 1-1, кг;

ω_{xx max} – максимальна кутова швидкість при холостому ході, з^-1;

R – радіус кривошипа, м;

λ – відношення радіуса до довжини шатуна;

h_г – радіальна товщина стінки голівки, м;

l_ш – довжина поршневої голівки, м.

m_n = 0,357 кг

R = 0,03175 м

λ = 0,264

h_г = 0,004 м

l_ш= 0,022 м

Масу частини голівки вище перетину 1-1 визначаємо за формулою (12)

m_в.м. = 0,06·m_ш, (12)

де m_ш – маса шатунної групи, кг

m_ш = 0,536 кг

m_в.м. = 0,06 · 0,536 = 0,03216 кг

 Максимальну кутову швидкість при холостому ході визначаємо за формулою (2.13)

 = , (13)  

де n_x.x.max – максимальна частота обертання колінвалу при холостому ході, хв^-1

n_x.x.max = 6000 хв^-1

  з^-1

 =  МПа

Середню напругу визначаємо за формулою (14)

 =, (14)

 =МПа

Амплітуду напруг визначаємо за формулою (15)

 =, (15)

де R_δ – ефективний коефіцієнт концентрації напруг;

ε_м – масштабний коефіцієнт;

ε_п – коефіцієнт поверхневої чутливості.

ε_м = 0,86 [2, стор.203,таб.48]

ε_п = 0,9 [2, стор.203,таб.49]

Ефективний коефіцієнт концентрації напруг визначаємо за формулою (16)

R_δ = 1,2 + 1,8·10^-4 (σ_у – 400), (16)

де σ_у – межа міцності, МПа

σ_в = 800 МПа

R_δ = 1,2 + 1,8 · 10^-4 (800 – 400) = 1,272

 = МПа

Запас міцності в перетині 1-1 визначаємо по межі утоми за формулою (17)

 = , (17)

де σ_-1р – межа утоми при розтяганні-стиску, МПа

α_δ – коефіцієнт приведення циклу.

σ_-1р = 210 Мпа

α_δ = 0,12

 =

Величини значень напруг знаходяться в межах, що допускаються, [s] = 100

– 150 Мпа. Отже, прийняті розміри забезпечують необхідну міцність.

Похожие работы

Техніко-економічне обґрунтування модернізації щокової дробарки

Скачать

93000

3

0

... і випадків зміна кінематичної схеми викликало ускладнення як самої схеми, так і конструкції машини. Отримуваний невеликий техніко-економічний ефект не оправдовував ускладнення конструкції і подорожання ремонту. Не оправдавши себе конструкції дробарок, не дивлячись на значне поширення (наприклад, дробарки типу «Додж» і дробарки з кулачковим механізмом), постійно витіснялись більш раціональними ...

Особливості експертизи легкових автомобілів

Скачать

178392

7

1

... з урахуванням їх експлуатаційного зношення (С'д) і матеріалів, визначається за формулою: ..................(10) де С'д= Сд х (1- Итс/100). (11) Отже, вищерозглянуті методи проведення експертиз легкових автомобілів використовуються для судового висновку, їх товарознавчої оцінки в науково-дослідних інститутах судових експертиз Міністерства юстиції Укра ...

Товарознавча експертиза та митне оформлення автомобілів ВАТ "УАЗ"

Скачать

113458

21

1

... ідження вартість автомобіля УАЗ‑469 на момент дослідження, державний реєстраційний номер ВК7076АЕ, 1990 року випуску становить 9097,72 грн. 3. Митне оформлення автомобілів марки «УАЗ» при імпортних операціях Ще до 1994 р. митним законодавством не було передбачено сплати ніяких платежів за переміщення через митний кордон транспортних засобів. Достатнім було пред'явити іноземний ...

Організація виробництва в підприємствах агропромислового комплексу

Скачать

626537

17

17

... коштів є важливим чинником у зниженні собівартості продукції чи виконаної роботи. Раціональне використання оборотних коштів залежить від правильного їхнього формування і ефективної організації виробництва. Зосередження н підприємствах зайвих оборотних коштів приводить до їхнього заморожування. Це завдає шкоди економіці господарства. Щоб уникнути такого положення, оборотні кошти нормуються, що є ...