
- •4 Розрахунок елементів корпуса двигуна
- •4.1 Блок-картер
- •4.2 Гільза циліндра
- •4.3 Головка блока
- •4.4 Шпильки головки блока
- •5 Розрахунок розподільного вала
- •Приклад розрахунку елементів двигуна внутрішнього згоряння
- •1 Розрахунок поршневої групи
- •1.1 Поршень
- •1.2 Поршневі кільця
- •1.3 Поршневий палець
- •2 Розрахунок хитневої групи
- •2.1 Поршнева головка
- •2.2 Колінна головка
- •2.3 Стрижень хитня
- •2.4 Хитневі прогоничі
- •3 Розрахунок колінчатого вала
- •3.1 Розрахунок питомого тиску на поверхні шийок
- •3.2 Розрахунок опорних шийок
- •3.3 Розрахунок хитневих шийок
- •3.4 Розрахунок щок
- •4 Розрахунок елементів корпуса двигуна
- •4.1 Гільза циліндра
- •4.2 Головка блока
- •4.3 Шпильки головки блока
- •5 Розрахунок розподільного вала
- •Література
- •Тлумачний словничок окремих ужитих термінів
- •Завдання на курсовУ РоБоту
- •Розрахунок на міцність основних елементів двигуна внутрішнього згоряння методичні вказівки
Література
Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. Пособие для вузов.– 2-е изд., перераб. и доп.– М.: Высш. школа, 1980.– 400 с.
Гащук П., Миськів Т., Нікіпчук С. Автомобільні двигуни: тепловий та динамічний розрахунок. Навчальний посібник для виконання курсового проекту з курсу „Автомобільні двигуни”.– Львів: Українські технології, 2006.– 140 с.
Гащук П. М., Вайда І. Р., Нікіпчук С. В. Фазові переходи в речовинах. Нагромадження та перетворення енергії.– Львів: Українські технології, 2006.– 224 с.
Войналович О., Моргунюк В. Російсько-український словник наукової і технічної мови (термінологія процесових понять).– К.: Вирій, Стакер, 1997.– 256 с.
Російсько-український словник наукової термінології: Математика. Фізика. Техніка. Науки про Землю та Космос / В. В. Гейченко, В. М. Завірюхіна, О. О. Зеленюк та ін.– К.: Наук. думка, 1998.– 892 с.
Артамонов М.Д., Панкратов Г.П. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. М.: Машиностроение, 1963.
Архангельский В.М. и др. Автомобильные двигатели. Под общей ред. М.С. Ховаха. М.: Машиностроение, 1967.
Вихерт М.М. и др. Конструкция и расчет автотракторных двигателей. Под ред. Ю.А. Степанова. М.: Машиностроение, 1964.
Попык К.Г. Конструирование и расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высш. школа, 1968.
Орлин А.С. и др. Двигатели внутреннего сгорания. Т ІІ. Конструкция и расчет. Под ред. А.С. Орлина. М.: Машгиз, 1962.
ДОДАТОК І
Тлумачний словничок окремих ужитих термінів
Вáльниця [4, 5] – łożysko (польськ.), ložisko (чеськ.), подшипник (рос.), bearing (англ.), lager (нім.), palier (франц.), cojinete (іспан.) – елемент опори обертової деталі машини, яка суттєво зменшує тертя. Зазвичай є елементом опори вала, звідси й назва – вальниця.
Вкладень вальниці – wkładka łożyska (польськ.), horni pánev ložisko (чеськ.), вкладыш подшипника (рос.), черупка лагерна (болг.), bearing bush (англ.), beilage (нім.), bague de palier (франц.), casquillo de cojinete (іспан.) – змінна частина вальниці ковзання, що виготовлена з матеріалу з хорошими ковзними властивостями.
Колінчатий вал – коленчатый вал (рос.), kurbelwelle (нім.), crancshaft (англ.), vilebrequin (франц.), ciqueal (іспан.), вал колянов (болг.) – це елемент хитневого механізму, що складається з колін та має опорні шийки – співвісні та хитневі – осі котрих зміщені відносно осі обертання вала і розміщені у певній послідовності.
Прогонич [4–5] – śruba (польськ.), šroub (чеськ.), болт (рос.), bolt (англ.), bolzen (нім.), boulon (франц.), perno (іспан.) – кріпильна деталь у вигляді круглого стержня з гвинтовою нарізною частиною, що призначений для нерухомого з’єднання окремих деталей.
Режим марного ходу [2] – холостой ход (рос.), idle running (англ.), leerlauf (нім.) – це режим, що не призначений для продукування енергії назовні, а існує лише для покриття витрат енергії, що пов’язані з функціюванням механізмів двигуна як, наприклад, виконання насосних ходів, подолання тертя між вузлами, привод внутрішніх механізмів тощо.
Стоп [3] – stop (польськ.), сплав (рос.), alloy (англ.), legierung (нім.), l'alliage (франц.), aleación (іспан.) – матеріал, що утворений внаслідок розтоплення та подальшого змішування у рідкій фазі твердих речовин.
Хитневий механізм [2] – кривошипно-шатунный механизм (рос.), cranc mechanism (англ.), kurbelgetriebe (нім.) – механізм, що забезпечує перетворення поступального руху поршня в циліндрі у обертовий рух колінчатого вала.
Хитень [2] – мотовилка (болг.), шатун (рос.), connecting rod (англ.), pleuelstange (нім.), bielle (франц.), biela (іспан.) – рухома деталь двигуна, яка з’єднує поршень з колінчатим валом та здійснює складний плоско-паралельний рух, а у відносному русі – хитається.
Додаток IІ
Таблиця ІI.1 – Значення і для сталей з різними межами міцності
Границя міцності в, МПа |
Згин |
Розтяг-стиск р |
Кручення |
350…450 |
0,06…0,10 |
0,06…0,08 |
0 |
450…600 |
0,08…0,13 |
0,07…0,010 |
0 |
600…800 |
0,12…0,18 |
0,09…0,14 |
0…0,08 |
800…1000 |
0,16…0,22 |
0,12…0,17 |
0,06…0,10 |
1000…1200 |
0,20…0,24 |
0,16…0,20 |
0,08…0,16 |
1200…1400 |
0,22…0,25 |
0,16…0,23 |
0,10…0,18 |
1400…1600 |
0,25…0,30 |
0,23…0,25 |
0,18…0,20 |
Таблиця ІI.2 – Механічні властивості легованих сталей
Марка сталі |
в, МПа |
Т, МПа |
–1, МПа |
–1р, МПа |
Т, МПа |
–1, МПа |
20Х |
650…850 |
400…600 |
310…380 |
230 |
360 |
230 |
30Х |
700…900 |
600…800 |
360 |
260 |
420 |
220 |
30ХМА |
950 |
750 |
470 |
– |
– |
– |
35Х |
950 |
750 |
– |
– |
– |
– |
35ХМА |
950 |
800 |
– |
– |
– |
– |
38ХА |
950 |
800 |
– |
– |
– |
– |
40Х |
750…1050 |
650…950 |
320…480 |
240…340 |
– |
210…260 |
40ХН |
1000…1450 |
800…1300 |
460…600 |
320…420 |
390 |
240 |
45Х |
850…1050 |
700…950 |
400…500 |
– |
– |
– |
50ХН |
1100 |
850 |
550 |
– |
– |
– |
12ХН3А |
950…1400 |
700…1100 |
420…640 |
270…320 |
400 |
220…300 |
18ХН24А |
1100 |
850 |
– |
– |
– |
– |
18ХНВА |
1150…1400 |
850…1200 |
540…620 |
360…400 |
550 |
300…360 |
25ХНМА |
1150 |
– |
– |
– |
– |
– |
20ХНЗА |
950…1450 |
850…1100 |
430…650 |
310 |
– |
240…310 |
25ХНВА |
1100…1150 |
950…1050 |
460…540 |
310…360 |
600 |
280…310 |
30ХНГСА |
1100 |
850 |
510…540 |
500…530 |
– |
220…245 |
37ХНЗА |
1150…1600 |
1000…1400 |
520…700 |
– |
– |
320…400 |
40ХНМА |
1150…1700 |
850…1600 |
550…700 |
– |
700 |
300…400 |
Таблиця ІI.3 – Механічні властивості вуглецевих сталей
Марка сталі |
в, МПа |
Т, МПа |
–1, МПа |
–1р, МПа |
Т, МПа |
–1, МПа |
10, Ст. 1 |
320...420 |
180 |
160 |
120...150 |
140 |
80...120 |
15, Ст. 2 |
350...450 |
200 |
170 |
120...160 |
140 |
85...130 |
20, Ст. 3 |
400...500 |
240 |
170...220 |
120...160 |
160 |
100...130 |
20Г |
480...580 |
480 |
250 |
180 |
170 |
90 |
25, Ст. 4 |
430...550 |
240 |
190 |
– |
– |
– |
30 |
480...600 |
280 |
200...270 |
170...210 |
170 |
110...140 |
35, Ст. 5 |
520...650 |
300 |
220...300 |
170...220 |
190 |
130...180 |
35Г2 |
680...830 |
370 |
260 |
190 |
240 |
160 |
40 |
570...700 |
310...400 |
230...320 |
180...240 |
– |
140...190 |
40Г |
640...760 |
360 |
250 |
180 |
210 |
150 |
45, Ст. 6 |
600...750 |
340 |
250...340 |
190...250 |
220 |
150...200 |
45Г2 |
700...920 |
420 |
310...400 |
210 |
260 |
180...220 |
50 |
630...800 |
350 |
270...350 |
200...260 |
– |
160...210 |
50Г |
650...850 |
370 |
290...360 |
– |
– |
– |
60Г |
670...870 |
340 |
250...320 |
210 |
250 |
170 |
65 |
750...1000 |
380 |
270...360 |
220...260 |
260 |
170...210 |
65Г |
820...920 |
400 |
300 |
220 |
260 |
180 |
Таблиця ІI.4 – Механічні властивості сірих чавунів
Марка чавуну |
в+, МПа |
в–, МПа |
в, МПа |
в, МПа |
–1, МПа |
–1, МПа |
СЧ15-32 |
150 |
650 |
320 |
240 |
70 |
50 |
СЧ21-40 |
210 |
750 |
400 |
280 |
100 |
80 |
СЧ24-44 |
240 |
850 |
440 |
300 |
120 |
100 |
СЧ28-48 |
280 |
1000 |
480 |
350 |
140 |
110 |
СЧ32-52 |
320 |
1100 |
520 |
390 |
140 |
110 |
СЧ35-56 |
350 |
1200 |
560 |
400 |
150 |
115 |
СЧ38-60 |
380 |
1300 |
600 |
460 |
150 |
115 |
Таблиця ІI.5 – Значення масштабного коефіцієнта м для конструкційних сталей
Масштабні коефіцієнти |
Розміри деталі, мм |
|||||||
10* |
10...15 |
15...20 |
20...30 |
30...40 |
40...50 |
50...100 |
100...200 |
|
м |
1 |
1...0,95 |
0,95...0,9 |
0,9...0,85 |
0,85...0,8 |
0,8...0,75 |
0,75...0,65 |
0,65...0,55 |
м |
1 |
1...0,94 |
0,94...0,88 |
0,88...0,83 |
0,83...0,78 |
0,78...0,72 |
0,72...0,6 |
0,6...0,5 |
* Для деталей розміром меншим ніж 10 мм, значення м і м можуть сягати 1,1...1,2 (м - масштабний коефіцієнт при розтягу-стиску і згині, м - при крученні).
Таблиця ІI.6 – Значення коефіцієнта концентрації напружень к для найбільш поширених концентраторів
Вид концентратора напружень |
к |
Півкругла виточка за відношенням радіусу до діаметру стрижня: 0,1 0,5 1,0 2,0 |
2,0 1,6 1,2 1,1 |
Галтель за відношенням радіусу галтелі до діаметру стрижня: 0,0625 0,125 0,25 0,5 |
1,75 1,50 1,20 1,10 |
Перехід під прямим кутом |
2,0 |
Гостра У-подібна виточка (різь) |
3,0...4,5 |
Отвори за відношення отвору до діаметру стрижня від 0,1 до 0,33 |
2,0...3,0 |
Риски від різця на поверхні виробу |
1,2...1,4 |
Таблиця ІI.7 – Значення коефіцієнта поверхневої чутливості п для різних станів поверхні
Вид обробки поверхневого зміцнення |
п п |
Полірування без поверхневого зміцнення Шліфування без поверхневого зміцнення Чистове обточування без поверхневого зміцнення Грубе обточування без поверхневого зміцнення Без обробки і без поверхневого зміцнення Обдування дробом Обкочування роликом Цементація Гартування Азотування |
1,0 0,97...0,85 0,94...0,80 0,88...0,60 0,76...0,50 1,1...2,0 1,1...2,2 1,2...2,5 1,2...2,8 1,2...3,0 |
Примітка: при поверхневому зміцненні деталі вид попередньої механічної обробки не впливає на величини п і п. Зі збільшенням коефіцієнта концентрації напружень k і зі зменшенням розмірів деталі значення п і п збільшуються.
Додаток ІIІ