Длина пальца мм
Длина головки шатуна мм
Материал поршня АЛ-5: коэффициент линейного расширения .
Напряжение изгиба в днище поршня:
, МПа (5.1)
МПа
мм (5.2)
Напряжение сжатия в сечении х-х:
МПа (5.3)
м(5.4)
(5.5)
МН (5.6)
мм (5.7)
Напряжение разрыва в сечении х-х.
Максимальная угловая скорость холостого хода:
(5.8)
Масса головки поршня с кольцами, расположенными выше сечения х-х:
кг (5.9)
Максимальная разрывающая сила:
Н (5.10)
Напряжение разрыва:
МПа (5.11)
Напряжение в верхней кольцевой перемычке:
среза МПа (5.12)
изгиба МПа (5.13)
сложное МПа <[]=40мпа (5.14)
Удельное давление поршня на стенку цилиндра:
МПа (5.15)
МПа (5.16)
Диаметр головки и юбки поршня с учетом монтажных зазоров:
мм (5.17)
мм (5.18)
Диаметральные зазоры в горячем состоянии, мм:
(5.19)
Поршневой палец
Поршневой палец работает в тяжелых условиях повторно-переменного нагружения от газовых и инерционных сил и высоких относительных скоростей смещения в сопряжениях верхняя головки шатуна-поршневой палец и бобышки поршня-поршневой палец. Палец работает в паре с мягкими материалами - алюминием (поршень) и бронзой (втулка верхней головки шатуна). Þ Материалы, технология изготовления: этим требованиям удовлетворяют легированные никелем и хромом низкоуглеродистые стали (цементуемая сталь 12ХН3А), нормализация, цементация поверхностного слоя на глубину 1,5¸2,0 мм для повышения износостойкости.
Наружная поверхность пальца также для повышения его износостойкости подвергается механической обработке - суперфиниширование - для снижения шероховатости поверхности, т.к. неровности, царапины и т. д. являются концентраторами напряжений. Шероховатость внутренней поверхности не должна превышать 5¸10 мкм.
Применен палец плавающего типа с фиксацией его от осевого смещения в бобышках поршня с помощью двух пружинных колец. Преимуществами пальцев плавающего типа являются равномерный износ пальца по периметру, а также относительная простота сборки-разборки кривошипно-шатунного механизма (КШМ) во время ремонта.
Современные тенденции - увеличение толщины стенок пальца при уменьшении его длины для минимизации возникающего в нем изгиба и овализации, поэтому перспективнее также по этим причинам использование пальцев плавающего типа.
Здесь применена самая распространенная и простая конструкция пальца - трубчатая.
Материал пальца: Сталь 15Х Модуль упругости МПа.
Палец плавающего типа.
Данные для расчета (см. таблицу 4)
Максимальное давление сгорания МПа
Расчетная сила, действующая на палец:
расчетная
МН (5.20)
где: к- коэффициент учитывающий массу поршневого пальца, к=0,8
Удельное давление пальца на втулку поршневой головки шатуна:
МПа<60МПа (5.21)
Удельное давление пальца на бобышки:
МПа< 50 МПа (5.22)
Напряжение изгиба в среднем сечении пальца:
МПа<250МПа(5.23)