Полная версия

Главная arrow Техника arrow АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ. РАСЧЕТЫ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ КШМ

Расчеты на прочность основных деталей КШМ выполняются на стадии эскизного проектирования двигателя. Цель расчетов - убедиться в достаточной прочности элементов проектируемых деталей и узлов, а также в правильности выбора материала деталей при назначенных размерах их элементов. Проектирование деталей двигателя с достаточными запасами прочности и допустимыми напряжениями является необходимым условием надежной работы этих деталей в условиях эксплуатации.

Значения действующих в КШМ сил и моментов для выполнения расчетов берутся из главной таблицы сил и моментов (см. табл. 1.4).

Статический метод расчета коленчатого вала обычной конструкции

По конструкции различают КВ двух основных видов:

  • 1) КВ обычной конструкции, у которых коренные и шатунные шейки соединены расположенными между ними щеками (например, для двигателей ВАЗ-21083, ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, КамАЗ-740, В-2 и др.). Коренные шейки таких КВ сопряжены с подшипниками скольжения;
  • 2) КВ с дисковыми коренными шейками на роликовых подшипниках большого диаметра (например, для двигателей ЯМЗ-240, УТД-20, автомобилей Tatra и др.).

КВ с дисковыми коренными шейками не имеет щек, их роль выполняют непосредственно дисковые коренные шейки. Преимуществами КВ с дисковыми коренными шейками по сравнению с КВ обычной конструкции при сопоставимых условиях являются увеличенная на 40... 60 % жесткость и уменьшенная длина. Эти преимущества обусловлены заменой обычных коренных шеек и связанных с ними щек на диски большого диаметра. Благодаря этим преимуществам подобные КВ широко применяются не только в автомобильных, но также в высокооборотных судовых и тепловозных двигателях.

Рассмотрим основные положения статического метода расчета КВ обычной конструкции.

В ходе общей компоновки двигателя в соответствии с конструктивными соотношениями элементов КВ двигателя-прототипа определяются размеры элементов КВ и изображается эскиз одного колена с указанием основных размеров (рис. 2.1).

За расчетный режим принимается режим номинальной мощности при номинальной частоте вращения КВ. При необходимости за расчетный может быть принят режим максимального крутящего момента.

Перед выполнением расчета должны быть заполнены все столбцы главной таблицы сил и моментов (см. табл. 1.4).

Расчет КВ выполняется по «разрезной» схеме. При этом КВ мысленно «разрезается» на отдельные колена плоскостями, перпендикулярными оси вращения КВ и проходящими через центры коренных шеек.

Для расчетного режима определяются наибольшие со знаком + (плюс) и со знаком - (минус) нормальные и касательные напря-

Эскиз колена коленчатого вала обычной конструкции жения

Рис. 2.1. Эскиз колена коленчатого вала обычной конструкции жения. Расчет выполняется с учетом знакопеременной нагрузки для зон с наибольшей концентрацией напряжений. Такими зонами являются края масляных отверстий и галтели перехода от шеек к щекам КВ. По найденным напряжениям рассчитываются запасы прочности по нормальным (ла) и касательным (лт) напряжениям, а также общий запас прочности.

Влияние на запас прочности крутильных колебаний в неразвитой форме учитывается коэффициентом динамического усиления кл (табл. 2.1). При крутильных колебаниях в неразвитой форме главные гармоники возмущающих моментов не совпадают с низшими частотами собственных колебаний КВ.

Таблица 2. J

Значения коэффициента динамического усиления >.д в зависимости от количества цилиндров в блоке двигателя /ц

к

1,07

U4

1,21

1,28

1,35

1,42

1,49

1,56

3

4

5

6

7

8

9

10

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>