4.3 Результаты вычисления напряжения

4.3.1 Получены схемы распределения напряжений и перемещений в коленчатом валу и в гильзе цилиндра в соответствии с рисунками 4.5 – 4.8 :

Рисунок 4.5 − Результаты расчета напряжений по Мизесу	Рисунок 4.6 – Результаты расчёта перемещений
Рисунок 4.7 – Результаты расчёта напряжений по Мизесу	Рисунок 4.8 − Результаты расчёта перемещений

4.3.2 Максимальные напряжения в опасных сечениях представлены в таблице 4.1

Таблица 4.1

Расчетное сечение	Напряже-ния рассчитан-ные по методике [1], МПа	Допуска-емые напряже-ния, МПа	Напряже-ния, рассчитан-ные в Cosmos-Works, МПа	Коэффи-циент запаса проч-ности	Рекомен-дуемый коэффициент запаса прочности
Шатунная шейка коленча-того вала	10,1	115	97	1,19	3 - 5
Коренная шейка коленчатого вала	8,52	115	26,9	4,28	3 - 5
Щека коленча-того вала	14,8	150	36	4,16	2 - 3
Внутренняя стенка гильзы цилиндра	74,5	150	315	0,48	-
Наружная стенка гильзы цилиндра	24,5	150	85	1,76	-

4.4 Выводы

4.4.1 Данный коленчатый вал работоспособен.

Выявлены различия в результатах, полученных по методике [1] и в CosmosWorks:

- напряжение коренной шейки коленчатого вала, рассчитанное в CosmosWorks больше в 3 раз, чем напряжение, рассчитанное по методике [1];

- напряжение щеки коленчатого вала, рассчитанное в CosmosWorks меньше в 2,4 раза, чем напряжение, рассчитанное по методике [1].

Объяснить это можно тем, что:

- возможно, произошла ошибка при задании начальных данных, при расчетах;

- в методике [1] использовались упрощённые формулы, а в CosmosWorks используется метод конечных элементов;

- в программе CosmosWorks использовался материал со свойствами отличными от материала, применявшегося при расчетах по методике [1].

4.4.2 Данная гильза цилиндра неработоспособна.

Наибольшими напряженными местами в гильзе являются:

- внутренняя стенка гильзы цилиндра с напряжением 315 МПа, коэффициент запаса 0,48;

- наружная стенка гильзы цилиндра с напряжением 85 МПа, коэффициент запаса 1,76.

Выявлены различия в результатах, полученных по методике [1] и в CosmosWorks:

- напряжение внутренней стенки гильзы цилиндра, рассчитанное в CosmosWorks больше в 4,2 раза, чем напряжение, рассчитанное по методике [1].

- напряжение наружной стенки гильзы цилиндра, рассчитанное в CosmosWorks больше в 3,5 раза, чем напряжение, рассчитанное по методике [1].

Объяснить это можно тем, что:

- возможно, произошла ошибка при расчетах по методике [1];

- возможно, были заданы неверные начальные данные, при расчете по методике [1], для системы имитационного моделирования «Альбея», CosmosWorks;

- различие методик в программе CosmosWorks учитывается боковая сила, действующая на гильзу цилиндра;

- в программе CosmosWorks использовался материал со свойствами отличными от материала, применявшегося при расчетах по методике [1].

Предлагается поменять материал гильзы на более прочный.

Сборочная единица

После проведения расчетов всех деталей была построена сборка деталей двигателя в SolidWorks, затем по этой сборке создан габаритный чертеж в соответствии с рисунком 5.1 и аксонометрический вид, в соответствии рисунку 5.2.

Рисунок 5.1- Сборочный чертеж М(1:5)

Рисунок 5.2- Аксонометрический вид