Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Мая 2012 в 17:50, курсовая работа
Задание:
В курсовом проекте рассматривается двухтактный карбюраторный двухцилиндровый мотоциклетный двигатель ИЖ-Планета-5
Рабочий объем двигателя W = 346 см3.
Количество цилиндров i = 2;
Диаметр цилиндра D = 72 мм = 0,072 м;
Ход поршня S = 85 мм = 0,085 м;
Наклон цилиндров 15 к вертикали;
I. Тепловой расчет двигателя
II. Построение индикаторной диаграммы
III. Кинематический расчет КШМ
IV. Динамический расчет КШМ
V. Уравновешивание двигателя
VI. Расчет на прочность основных деталей КШМ
VII.Система принудительного воздушного охлаждения двигателя
Литература
, где
л – максимальная сила давления газов, передаваемая через поршневой палец на шатун;
– рабочая длина пальца;
– расстояние между бобышкам;
– длина поршневой головки шатуна;
- отношение внутреннего
.
.
– модуль упругости материала поршневого пальца.
.
Поршневые кольца работают на изгиб как при надевании на поршень, так и в рабочем состоянии.
В свободном состоянии зазор в замке равен: .
В рабочем состоянии зазор в замке уменьшается до . Толщина кольца в радиальном направлении .
Напряжение изгиба в рабочем состоянии:
где – модуль упругости материала (чугун) поршневого кольца.
Напряжение
изгиба при надевании:
Допускаемое напряжение .
Удельное давление кольца на стенку цилиндра:
допустимая
величина
.
Конструктивные размеры шатуна – ширина поперечного сечения стержня шатуна, – высота поперечного сечения стержня шатуна; – наружный диаметр поршневой головки, –внутренний диаметр поршневой головки.
Стержень шатуна работает в условиях пульсирующего цикла нагрузки.
Максимальное напряжение цикла:
, где
– площадь среднего сечения стержня шатуна;
– коэффициент,
.
Минимальное напряжение цикла:
, где
.
.
Среднее напряжение:
.
.
Запас прочности при асимметричном цикле:
, где
– масштабный коэффициент;
Коэффициент: ,
где – предел усталости от растяжения-сжатия при симметричном цикле;
– предел усталости при пульсирующем цикле.
.
Запас прочности должен быть не менее 1,8…2,0.
Проверим запас прочности также по пределу текучести:
.
Верхняя головка шатуна. При расчете шатуна можно ограничится определением относительного уменьшения диаметра верхней головки по формуле:
, где
– сила инерции от массы поршневой группы;
– модуль упругости материала (сталь 40Г) шатуна;
– средний диаметр;
– момент инерции сечения верхней головки.
.
Величина не должна превышать .
Коренные
шейки нагружаются главным
Диаметр коренной шейки .
л – момент сопротивления кручению шейки.
Максимальные
и минимальные касательные
определяем амплитудное и среднее значение в цикле:
.
.
Определяем
запас прочности при
Коэффициент: ,
где – предел выносливости материала (сталь) на кручение при симметричном цикле;
– предел выносливости при пульсирующем цикле.
.
|
| S, м | V,м/с | j,м/с2 | Pi, Па | |
| 0 | 0 | 0 | 11007 | 4787689 |
| 10 | 0.0006 | 3.4984 | 10731 | 4335883 |
| 20 | 0.0022 | 6.8222 | 9925.2 | 3362214 |
| 30 | 0.0049 | 9.8105 | 8651.1 | 2426174 |
| 40 | 0.0085 | 12.328 | 7005.5 | 1735101 |
| 50 | 0.0127 | 14.274 | 5109.4 | 1269079 |
| 60 | 0.0176 | 15.591 | 3095.7 | 960359 |
| 70 | 0.0227 | 16.261 | 1096.7 | 753532 |
| 80 | 0.0279 | 16.308 | -769.3 | 612037 |
| 90 | 0.0331 | 15.792 | -2408 | 513067 |
| 100 | 0.038 | 14.796 | -3756 | 442468 |
| 110 | 0.0425 | 13.418 | -4786 | 411000 |
| 120 | 0.0466 | 11.761 | -5504 | 411000 |
| 130 | 0.05 | 9.9199 | -5946 | 411000 |
| 140 | 0.0529 | 7.9735 | -6169 | 411000 |
| 150 | 0.0551 | 5.9812 | -6243 | 411000 |
| 160 | 0.0567 | 3.98 | -6236 | 411000 |
| 170 | 0.0577 | 1.9861 | -6206 | 411000 |
| 180 | 0.058 | 0 | -6191 | 411000 |
| 190 | 0.0577 | -1.986 | -6206 | 130000 |
| 200 | 0.0567 | -3.98 | -6236 | 130000 |
| 210 | 0.0551 | -5.981 | -6243 | 130000 |
| 220 | 0.0529 | -7.974 | -6169 | 130000 |
| 230 | 0.05 | -9.92 | -5946 | 130000 |
| 240 | 0.0466 | -11.76 | -5504 | 130000 |
| 250 | 0.0425 | -13.42 | -4786 | 130000 |
| 260 | 0.038 | -14.8 | -3756 | 147683 |
| 270 | 0.0331 | -15.79 | -2408 | 172735 |
| 280 | 0.0279 | -16.31 | -769.3 | 208191 |
| 290 | 0.0227 | -16.26 | 1096.7 | 259457 |
| 300 | 0.0176 | -15.59 | 3095.7 | 335392 |
| 310 | 0.0127 | -14.27 | 5109.4 | 450488 |
| 320 | 0.0085 | -12.33 | 7005.5 | 627277 |
| 330 | 0.0049 | -9.811 | 8651.1 | 894471 |
| 340 | 0.0022 | -6.822 | 9925.2 | 1263432 |
| 350 | 0.0006 | -3.498 | 10731 | 1653712 |
| 360 | 0 | 0 | 11007 | 1836642 |
| Pj, Н | P, Н | S, Н | K, Н | T, Н | N, Н | Mкр,
Н м |
Pг, Н | |
| 0 | -3890.854 | 10257.684 | 10257.684 | 10257.684 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 14148.538 |
| 10 | -3793.345 | 8991.160 | 9001.807 | 8778.562 | 1992.330 | 437.681 | 57.778 | 12784.505 |
| 20 | -3508.411 | 6336.520 | 6365.777 | 5745.877 | 2740.075 | 609.623 | 79.462 | 9844.931 |
| 30 | -3058.046 | 3960.914 | 4000.311 | 3150.230 | 2465.469 | 560.044 | 71.499 | 7018.959 |
| 40 | -2476.365 | 2456.196 | 2496.971 | 1592.682 | 1923.077 | 449.406 | 55.769 | 4932.560 |
| 50 | -1806.105 | 1719.503 | 1760.477 | 816.010 | 1559.938 | 377.609 | 45.238 | 3525.607 |
| 60 | -1094.303 | 1499.257 | 1545.379 | 425.099 | 1485.762 | 374.735 | 43.087 | 2593.560 |
| 70 | -387.650 | 1581.485 | 1639.245 | 135.603 | 1633.626 | 431.308 | 47.375 | 1969.135 |
| 80 | 271.952 | 1813.904 | 1887.065 | -197.464 | 1876.705 | 520.351 | 54.424 | 1541.953 |
| 90 | 851.124 | 2094.279 | 2181.540 | -610.831 | 2094.279 | 610.831 | 60.734 | 1243.154 |
| 100 | 1327.639 | 2357.649 | 2452.740 | -1075.460 | 2204.386 | 676.334 | 63.927 | 1030.010 |
| 110 | 1691.648 | 2628.074 | 2724.057 | -1572.367 | 2224.443 | 716.737 | 64.509 | 936.426 |
| 120 | 1945.427 | 2881.853 | 2970.509 | -2064.734 | 2135.603 | 720.310 | 61.932 | 936.426 |
| 130 | 2101.697 | 3038.123 | 3110.518 | -2463.959 | 1898.481 | 667.183 | 55.056 | 936.426 |
| 140 | 2180.772 | 3117.198 | 3168.946 | -2754.525 | 1566.784 | 570.349 | 45.437 | 936.426 |
| 150 | 2206.921 | 3143.347 | 3174.612 | -2944.441 | 1186.772 | 444.446 | 34.416 | 936.426 |
| 160 | 2204.413 | 3140.839 | 3155.341 | -3054.772 | 790.280 | 302.173 | 22.918 | 936.426 |
| 170 | 2193.754 | 3130.180 | 3133.887 | -3109.085 | 393.491 | 152.374 | 11.411 | 936.426 |
| 180 | 2188.606 | 3125.032 | 3125.032 | -3125.032 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 936.426 |
| 190 | 2193.754 | 2300.796 | 2303.520 | -2285.290 | -289.230 | -112.001 | -8.388 | 107.041 |
| 200 | 2204.413 | 2311.454 | 2322.127 | -2248.115 | -581.595 | -222.380 | -16.866 | 107.041 |
| 210 | 2206.921 | 2313.962 | 2336.978 | -2167.539 | -873.638 | -327.177 | -25.335 | 107.041 |
| 220 | 2180.772 | 2287.813 | 2325.793 | -2021.636 | -1149.914 | -418.597 | -33.347 | 107.041 |
| 230 | 2101.697 | 2208.738 | 2261.370 | -1791.317 | -1380.210 | -485.047 | -40.026 | 107.041 |
| 240 | 1945.427 | 2052.468 | 2115.610 | -1470.512 | -1520.986 | -513.008 | -44.109 | 107.041 |
| 250 | 1691.648 | 1798.689 | 1864.381 | -1076.149 | -1522.439 | -490.545 | -44.151 | 107.041 |
| 260 | 1327.639 | 1467.672 | 1526.868 | -669.490 | -1372.264 | -421.028 | -39.796 | 140.033 |
| 270 | 851.124 | 1066.792 | 1111.241 | -311.148 | -1066.792 | -311.148 | -30.937 | 215.667 |
| 280 | 271.952 | 594.663 | 618.647 | -64.736 | -615.251 | -170.590 | -17.842 | 322.711 |
| 290 | -387.650 | 89.836 | 93.117 | 7.703 | -92.798 | -24.500 | -2.691 | 477.486 |
| 300 | -1094.303 | -387.562 | -399.485 | -109.889 | 384.074 | 96.870 | 11.138 | 706.741 |
| 310 | -1806.105 | -751.881 | -769.797 | -356.814 | 682.108 | 165.116 | 19.781 | 1054.224 |
| 320 | -2476.365 | -888.404 | -903.153 | -576.072 | 695.576 | 162.550 | 20.172 | 1587.960 |
| 330 | -3058.046 | -663.407 | -670.005 | -527.627 | 412.937 | 93.801 | 11.975 | 2394.639 |
| 340 | -3508.411 | 0.149 | 0.149 | 0.135 | -0.064 | -0.014 | -0.002 | 3508.560 |
| 350 | -3793.345 | 893.497 | 894.555 | 872.370 | -197.988 | -43.495 | -5.742 | 4686.842 |
| 360 | -3890.854 | 1348.264 | 1348.264 | 1348.264 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 5239.119 |