7.1.2. Компоновка и расчет деталей шатунной группы

Таблица 13

Основные размеры деталей шатунной группы

Наименование размера	Обозначение	Предел значений	Значения
Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна		-	0,263
Внутренний диаметр верхней головки шатуна	dв	(0,35…0,45)D	49,2
Толщина втулки верхней головки шатуна	вт	(0,023…0,030)D	3,3
Наружный диаметр верхней головки шатуна	dг	(0,42…0,60)D	62,7
Длина верхней головки шатуна	lв.г.ш	(0,33…0,40)D	45,5
Высота стержня шатуна у верхней головки	Нв	(0,28…0,34)D	38,1
Высота стержня шатуна в средней части	Нср	(0,28…0,34)D	38,1
Толщина стержня шатуна	t	(0,036…0,058)D	5,0
Толщина шатунного вкладыша	шв	(0,024…0,036)D	3,1
Толщина перемычки между отверстием под болт и вкладышем	шв	до 2 мм	1,7
Толщина перемычки между отверстием под болт и наружной стенкой нижней головки шатуна	шн	2…3 мм	2,2
Диаметр шатунных болтов	dшб	(0,117…0,140)D	14,5
Толщина стенки нижней крышки шатуна	aкш	(0,09…0,14)D	13,5
Ширина нижней головки шатуна	агш	(0,88…0,99)D	120,5
Растояние между шатунными болтами	lшб	(0,8…0,84)D	100,8

Расчет шатуна.

Шатун подвергается действию асимметричной нагрузки, в результате чего возникают напряжения сжатия, растяжения и изгиба. Верхняя головка шатуна подвергается воздействию от сил инерции и сил давления газов. При проверочном расчете верхней головки шатуна можно ограничиваться расчетом на растяжение.

(66)

МПа

где F_a.мах – максимальная сила инерции деталей поршневой группы, определенная по результатам динамического расчета;

l_в.г.ш – длина верхней головки шатуна ;

_вгш – толщина стенки головки:

мм

=(15…35) МПа

Расчет шатунных болтов.

Диаметр шатунных болтов принимается при проектировании (табл.13), а наружный диаметр головки болта принимается:

d_гб=(1,3…1,5)d _шб =1,3∙14,5=18,9мм

Расчет шатунных болтов сводится к определению напряжения растяжения на режиме максимальной частоты вращения с учетом их предварительной затяжки:

, (67)

МПа

где F_пр – сила предварительной затяжки болта: F_пр=0,7F _a.мах =9298,98

 - коэффициент, учитывающий податливость болта и крышки шатуна,

=0,2

f_шб – минимальное сечение шатунного болта,

i_б – число шатунных болтов.

=(120…250)МПа.

7.1.3. Компоновка и расчет цилиндра

На основании анализа преимуществ и недостатков различных конструктивных форм блока цилиндров и, исходя из назначения двигателя выбираем тип блока цилиндров (с мокрыми или сухими гильзами, без гильз).

Длина цилиндра (зеркала) находится по формуле:

L_ц = S+Н_п -  _н.в.=132+101,5-25=209мм (68)

где _нв – нижний выбег( выход юбки поршня из цилиндра при нахождении его в НМТ).

Таблица 14

Основные размеры блока цилиндров и гильз современных автотракторных двигателей

Наименование размера	Обозначение	Предел значений	Значения
Толщина стенки мокр. гильзы	ст.г	(0,055…0,070)D	7,0
Диаметр посадочного пояса	Dп	(1,07…1,18)D	134,0
Продолжение таблицы 14
Диаметр бурта	Dб	(1,2…1,3)D	153,7
Высота бурта	hб	(0,06…0,1)D	9,8
Нижний выбег поршня	2	15…30 мм	25
Величина промежутка рубашки охлаждения	b	4…12 мм	8
Толщина стенки мокрой гильзы в нижнем поясе	^1cт..г	(0,035…0,06)D	7,0
Разность между диаметрами посадочных поясов	Dп-D^1п	2…4 мм	4

Расчет цилиндра.

Расчетное напряжение разрыва стенки цилиндра (гильзы) по образующей от воздействия максимального давления газов определяем по формуле:

; (69)

МПа

допускаемые напряжения: =80…120МПа - стальные гильзы.