Проектирование судового двигателя внутреннего сгорания

где Wиз - осевой момент сопротивления [м3] для сплошной шейки равен W=0,1d3.

18. Наибольшее касательное усилие от расположенных (выше) впереди цилиндров:

19. Момент, скручивающий мотылёвую шейку:

Мкр=Рк×R=155.6×0,125=19450 Нм

20. Напряжение кручения:

21. Эквивалентное напряжение в шейке:

22. Условие прочности выполняется, т.к.:

s =66.47МПа <[s]=120МПа.

Расчёт рамовой шейки.

Рис. 4 - Расчет рамовой шейки

23. Изгибающий момент:

24. Напряжение изгиба:

25. Напряжение кручения:

26. Эквивалентные напряжения:

27. Условие прочности выполняется:

s =32.24 МН/м2 < [s]=120 МН/м2.

Расчёт щеки.

Рис. 5 - Расчет щеки

28. Изгибающий момент:

29. Момент сопротивления на широкой стороне щеки:

м3

30. Напряжение изгиба:

,

31. Момент сопротивления на узкой стороне щеки:

м3

32. Напряжение изгиба на узкой стороне щеки:

33. Напряжение сжатия от силы Pz/2:

34. Суммарное напряжение:

s =sиз.щ.+sиз.уз.+sсж.=17.7+30+6.2=53.9МПа

35. Условие прочности выполняется:

s =53.9 МН/м2 < [s]=120 МН/м2.

Второе опасное положение.

Расчёт шатунной шейки.

36. Наибольшее касательное усилие одного цилиндра:

37. Наибольшее радиальное усилие одного цилиндра:

38. Изгибающий момент от наибольшего касательного усилия:

39. Изгибающий момент от наибольшего радиального усилия:

40. Напряжение изгиба от действия Миз.к.:

41. Напряжение изгиба от действия Миз.r.:

42. Равнодействующее напряжение изгиба:

43. Суммарное касательное усилие, передаваемое шейкой рамового подшипника:

44. Касательное усилие от впереди расположенных цилиндров:

Ркп=Рk.max-Pk=0.2726-0.2=0.0726 МН

45. Крутящий момент от касательной силы Ркп:

Мкр.п=Ркп×R=72600×0.125=9 кН·м

46. Крутящий момент от касательной силы одного цилиндра:

Нм

47. Напряжение кручения от моментов Мкр1 и Мкр.п:

48. Суммарное напряжение кручения:

sкр=sкр1+sкр.п=6.88 МН/м2

49. Эквивалентное напряжение в шатунной шейке:

50. Условие прочности выполняется:

s =47.8 МН/м2 < [s]=120 МН/м2

Расчёт щеки.

51. Изгибающий момент на широкой стороне щеки:

Нм

52. Напряжение изгиба на широкой стороне щеки:

53. Напряжение изгиба на узкой стороне щеки:

54. Напряжение сжатия силой Рr /2:

55. Суммарное напряжение:

s =sиз.щ+sиз.уз+sсж=29,14+36,098+48,24=113,478Н/м2

56. Момент, скручивающей щеки:

57. Момент сопротивления кручению на середине широкой стороны щеки:

58. Касательное напряжение на середине широкой стороны щеки:

59. Напряжение кручения на середине узкой стороны щеки:

60. Равнодействующее напряжение на середине широкой стороны щеки:

61. Равнодействующее напряжение на середине узкой стороны щеки:

Расчёт рамовой шейки.

62. Изгибающий момент силы Рк:

Нм

63. Изгибающий момент силы Pr :

Нм

64. Равнодействующий изгибающий момент:

Нм

65. Напряжение изгиба:

66. Момент, скручивающий рамовую шейку:

Мкр=Рк×R=200000×0.235=47000 Нм

67. Напряжение кручения:

68. Суммарное напряжение:

69. Условия прочности выполняется:

s =33.7 МН/м2 < [s]=120МН/м2.

5. Определение уравновешенности ДВС

1.Строим в произвольном масштабе схему вала, определяется центр тяжести ДВС и расстояния от центра тяжести до осей всех цилиндров. Обозначим условно массу одного цилиндра за 1.

Координаты центра масс X:

1×0+1×Н+1×2Н+1×3Н+1×4Н+1×5Н=6Х

Х=2,5Н

2. Принимаем величину условной центробежной силы: Рц=1Н

3. Находим углы развала мотылей 4 для всех цилиндров ДВС при положении первого цилиндра в ВМТ:

j1,2=0°; j3,4=120°; j2,5=240°.

4. Строим схему мотылей и каждый мотыль нагружаем условной центробежной силой Рц=1Н.

5. Определяем силы инерции 1-го порядка, как составляющие условных центробежных сил инерции, и моменты сил инерции относительно центра тяжести двигателя в вертикальных и горизонтальных плоскостях:

 Скачать реферат