Коромысло привода клапана

Напряжение смятия на опорной поверхности коромысла:

где – радиус опорной поверхности коромысла;

– длина опорной поверхности.

Напряжение смятия на сферической поверхности контакта толкателя со штангой:

где – радиус сферической головки регулировочного болта;

– радиус гнезда, с которым сопрягается сфера болта.

Ось коромысла

Напряжения изгиба:

где – расстояние между опорами оси.

Напряжения среза:

Втулка коромысла

Удельное давление на втулку:

где – наружный диаметр коромысла.

6.7 Расчёт системы смазывания

Смазочная система автотракторных двигателей предназначена для уменьшения потерь на трение между поверхностями деталей (создание несущего мас-ляного слоя на поверхностях сопрягаемых деталей), для охлаждения этих поверхностей и удаления с них продуктов изнашивания, предохранения деталей двигателя от коррозии.

Марка масла применяемая в системе М10Г₂.

6.7.1 Расчёт масляного насоса

Теплоотдача в масло на номинальном режиме работы:

Циркуляционный расход масла:

где плотность масла,

удельная теплоёмкость масла,;

степень подогрева масла,.

Действительная подача масляного насоса:

По требуемой действительной подаче определим теоретическую:

где коэффициент подачи насоса, учитывающий утечки масла через зазоры,.

Задав стандартный модуль зацепления мм и число зубьев шестерниопределяем наружный диаметр (мм) шестерён:

Частота вращения шестерен:

где – окружная скорость вращения шестерни на внешнем диаметре,м/с.

Находим длину зуба:

Мощность, затрачиваемая на привод масляного насоса:

где – механический КПД масляного насоса,.

– рабочее давлении масла в системе,

6.7.2 Расчёт масляного радиатора

Расчёт масляного радиатора заключается в определении площади его охлаждающей поверхности.

Количество теплоты, отдаваемой радиатором:

где циркуляционный расход масла через радиатор.

где полный коэффициент теплопередачи от масла к охлаждающему телу:

где средняя температура соответственно масла в радиаторе и охлаждающего тела:

6.7.3 Расчёт подшипника скольжения

Рисунок 6.21 – Расчётная схема подшипника скольжения

За расчётный принимается режим максимальной мощности. Назначаем максимальную и минимальную величину диаметрального зазора в подшипнике:

.

Надежность работы подшипников проверяем при максимальном и минимальном диаметральном зазоре. Масло, используемое в системе смазывания М12Г_2.

Давление масла на входе в подшипник . Температура масла на входе в подшипник.

Относительные минимальный и максимальный зазоры:

Для определения средней нагрузки за цикл и в петле максимальных усилий необходимо сделать развертку полярной диаграммы нагрузок на шатунную шейку.

где коэффициент построения диаграммы;

– площадь под кривой, мм²;

– длина, мм.

Среднее и максимальноеусловное давление:

где длина опорной поверхности вкладыша,

Расчёт ведется для трех значений температур 90, 100 и 110˚С.

Коэффициент нагруженности подшипника (для мм и):

Далее по зависимостям относительного эксцентриситета от(даны в пособиях по выполнению дипломного проекта) определяем:.

Далее по зависимости коэффициента от относительного эксцентри-ситетаопределяем:.

Определяем количество выделившейся теплоты:

где коэффициент трения:

Объёмный расход масла, вытекающего из нагруженной части слоя:

где коэффициент, определяемый по графику на рисунке 6.22:.

Рисунок 6.22 – Зависимость коэффициента от

Объёмный расход масла, вытекающего из ненагруженной части слоя:

где коэффициент, учитывающий протяженность ненагруженной части слоя,

коэффициент приведения переменной толщины слоя к средней постоянной:

Расход масла, циркулирующего через подшипник:

Количество отводимой маслом теплоты:

где температура масла, входящего в подшипник и выходящего из него.

С повышением температуры плотность масла падает, а теплоемкость возрастает. В диапазоне рабочих температур произведение может быть принято постоянным и равнымДля расчёта принимаем

Количество теплоты, передаваемой через стенки подшипника и вал в окружающую среду:

Результаты расчёта сводим в таблицу 6.8.

Таблица 6.8 – Результаты расчёта подшипника

0,0578	90	1,160		1,55		0,77		3,5	2,9		5,5		3,72	1,57
	100	0,843		2,13		0,82		2,1	2,6		5,7		3,85	1,61
	110	0,657		2,74		0,84		1,8	2,6		5,9		3,99	1,63
0,1156	90	1,160		6,21		0,91		1,2	2		5,3		7,17	1,67
	100	0,843		8,55		0,92		1	1,6		5		6,77	1,68
	110	0,657		10,98		0,93		0,9	1,5		4,8		6,49	1,689
												,
1	2		3		4		5			6		7			8
0,0578	1,06		4,79		4,71		0,88			0,47		1,35			130
	1,5		5,36		4,17		0,98			0,41		1,405
	1,95		5,94		3,77		1,09			0,37		1,47

Окончание таблицы 6.8

1	2	3	4	5	6	7	8
0,1156	9,07	16,24	3,23	2,99	0,32	3,31	89
	12,54	19,31	2,69	3,55	0,26	3,82
	16,17	22,67	2,42	4,17	0,24	4,41

По данным таблицы строим график зависимости количество выделяющейся теплоты от температуры масла. Точка пересечения кривых, которой и определяет фактическую среднюю температуру масла в слое (рисунок 6.23).

Точка пересечения кривых, в которой , определяет фактическую среднюю температуру масла в слое. При минимальном диаметральном зазоре шатунные подшипники рассматриваемого двигателя на режиме максимальной мощности будут в неблагоприятных условиях( высокий температурный режим). Из графика зависимости вязкости масла от температуры определяем значение вязкости, соответствующие полученным в результате теплового расчёта средним температурам слоя масла при

а)

б)

Рисунок 6.23 – Определение средней температуры масла:

а) – при зазоре 0,0578 мм; б) – при зазоре 0,1156 мм

Коэффициент нагруженности подшипника по значениям условного максимального давления:

Из графика следует, что относительный эксцентриситет .

Минимальная толщина масляного слоя:

Определяем коэффициент :

Так как коэффициент и температура масла, расчёт заканчиваем и принимаем как окончательный.