Avtomobilnye_dvigateli_Kursovoe_proektirovanie
.pdfФ, град |
Рг, МПа |
Pj, МПа |
Ps , МПа |
N,, МПа |
К, МПа |
Г, МПа |
ПКВ |
|
|
|
|
|
|
105 |
-0,011 |
1,284 |
1,273 |
0,311 |
- 0,634 |
1,148 |
120 |
-0,011 |
1,688 |
1,677 |
0,366 |
-1,159 |
1,267 |
135 |
-0,011 |
1,909 |
1,898 |
0,338 |
-1,582 |
1,102 |
150 |
-0,011 |
2 |
1,989 |
0,250 |
-1,847 |
0,779 |
165 |
-0,011 |
2,023 |
2,012 |
0,131 |
-1,977 |
0,397 |
180 |
-0,008 |
2,025 |
2,016 |
0,001 |
-2,017 |
0 |
195 |
-0,007 |
2,023 |
2,016 |
-0,130 |
-1,982 |
-0,393 |
210 |
-0,002 |
2 |
1,998 |
-0,250 |
-1,857 |
-0,778 |
225 |
0,006 |
1,909 |
1,915 |
-0,340 |
-1,604 |
-1,108 |
240 |
0,020 |
1,688 |
1,708 |
-0,372 |
-1,184 |
-1,288 |
255 |
0,042 |
1,284 |
1,326 |
-0,323 |
-0,665 |
-1,194 |
270 |
0,079 |
0,675 |
0,754 |
-0,190 |
-0,196 |
-0,753 |
285 |
0,140 |
-0,114 |
0,026 |
-0,006 |
0,000 |
-0,027 |
300 |
0,247 |
-1,012 |
-0,765 |
0,167 |
-0,233 |
0,748 |
315 |
0,446 |
-1,909 |
-1,463 |
0,261 |
-0,845 |
1,223 |
330 |
0,812 |
-2,675 |
-1,862 |
0,235 |
-1,492 |
1,140 |
345 |
1,370 |
-3,193 |
-1,823 |
0,119 |
-1,728 |
0,593 |
360 |
2,175 |
-3,375 |
-1,200 |
0,001 |
-1,200 |
0 |
370 |
3,800 |
-3,293 |
0,507 |
0,022 |
0,496 |
0,108 |
380 |
5,830 |
-3,054 |
2,776 |
0,235 |
2,532 |
1,163 |
390 |
3,622 |
-2,676 |
0,946 |
0,118 |
0,762 |
0,573 |
405 |
2,230 |
-1,909 |
0,321 |
0,057 |
0,187 |
0,267 |
420 |
1,443 |
-1,012 |
0,431 |
0,094 |
0,134 |
0,420 |
435 |
1,000 |
-0,114 |
0,886 |
0,216 |
0,020 |
0,913 |
450 |
0,742 |
0,675 |
1,417 |
0,358 |
-0,360 |
1,418 |
465 |
0,585 |
1,284 |
1,869 |
0,456 |
-0,926 |
1,688 |
480 |
0,486 |
1,688 |
2,174 |
0,476 |
-1,499 |
1,647 |
495 |
0,423 |
1,909 |
2,332 |
0,416 |
-1,941 |
1,360 |
Ф, град |
Рг, МПа |
Р„ МПа |
Ръ МПа |
N, МПа |
К9 МПа |
Г, МПа |
|
ПКВ |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
510 |
0,385 |
2 |
2,385 |
0,301 |
-2,213 |
0,940 |
|
525 |
0,279 |
2,023 |
2,302 |
0,152 |
-2,261 |
0,460 |
|
540 |
0,174 |
2,025 |
2,199 |
0,002 |
-2,198 |
0 |
|
555 |
0,097 |
2,023 |
2,120 |
-0,135 |
-2,084 |
-0,408 |
|
570 |
0,020 |
2 |
2,020 |
-0,251 |
-1,879 |
-0,782 |
|
585 |
0,020 |
1,909 |
1,929 |
-0,341 |
-1,613 |
-1,112 |
|
600 |
0,020 |
1,688 |
1,708 |
-0,372 |
-1,188 |
-1,284 |
|
615 |
0,020 |
1,284 |
1,304 |
-0,318 |
-0,657 |
-1,172 |
|
630 |
0,020 |
0,675 |
0,695 |
-0,176 |
-0,183 |
- 0,694 |
|
645 |
0,020 |
-0,114 |
- 0,094 |
0,023 |
-0,001 |
0,097 |
|
660 |
0,020 |
-1,012 |
-0,992 |
0,217 |
-0,299 |
0,971 |
|
675 |
0,020 |
-1,909 |
-1,889 |
0,3388 |
-1,085 |
1,584 |
|
690 |
0,020 |
-2,676 |
-2,656 |
0,336 |
-2,121 |
1,634 |
|
705 |
0,020 |
-3,193 |
-3,173 |
0,210 |
- 3,004 |
1,043 |
|
720 |
0,020 |
-3,375 |
-3,355 |
0,000 |
-3,355 |
0 |
Построение диаграммы сил инерции масс, совершающих возвратно-поступательное движение
Найдем силу
Pj =C(cos(p + kcos2(p).
Здесь
у 2 V 30 )•Ю-6;
С = -173,376 • 0,5 • 0,08 • (3,14 • 6 000/30)2-10"6 = -2,7351 МПа.
Результаты, полученные для всей гаммы углов ф в диапазоне от 0 до 720 °ПКВ, заносятся в соответствующую графу табл. П22.1, на основании которой и строится график Pj =.Дф)> приведенный на рис. П22.1.
Построение диаграмм Pz = f((р), N = f(cp), К = f((р), Т = f(<p)
Найдем указанные силы: |
|
|
|
|
РЪ = РТ + |
|
PpN=Pr\gp; |
||
к р |
cos(cp + р) |
т |
р |
sin(9+p)^ |
1 |
COSp |
' |
1 |
cosp |
где р = arcsin(Xsin9).
Результаты расчетов, выполненных по данным формулам для всей гаммы углов ф от 0 до 720 °ПКВ, заносятся в табл. П22.2, на основании которой
строятся графики Ръ =.Дф)} |
Т'=Лф)» приведенные на рис. |
П22.1 и П22.2. |
|
К, N, Г, МПа
5
Ф, ПКВ
Построение полярной диаграммы Яш.ш = f(K, Т) и развернутой по углу поворота кривошипа диаграммы нагрузки
на шатунную шейку I Яш.ш I = f(cp)
При построении полярной диаграммы нагрузки на шатунную шейку (рис. П22.3) сначала необходимо построить полярную диаграмму силы S в координатах ( - К ) =f(T) с полюсом в точке О. Затем полюс О перенести по оси К в точку Ох на расстояние, равное значению центробежной силы инерции части массы шатуна, отнесенной к его кривошипной головке:
Кгш = пС |
Ю-6 = 126,14-0,04 (3,14-6000/30)-Ю-6 = 1,99 МПа. |
i л
г |
L |
2 |
1- Ох
Рис. П22.3. Полярная диаграмма нагрузки на шатунную шейку
Затем полярная диаграмма нагрузки на шатунную шейку перестраивается в зависимость I Яш ш I =/((р), показанную на рис. П22.4.
0 |
180 |
360 |
540 |
Ф,° ПКВ |
По развернутой диаграмме нагрузки на шатунную шейку определяются:
• максимальная нагрузка на шейку Яш ш тах = 5,34 МПа;
• средняя нагрузка на шейку
49
|
Ш ( ф ) |
Дшшср= ° 4 9 |
=3,397 МПа; |
• средняя нагрузка в петле максимальных нагрузок
5
Ш(ф)
КшСР=-*—5 = 4,6 МПа.
Построение диаграмм моментов, скручивающих коренные шейки коленчатого вала
Тангенциальные силы Г, действующие на отдельных кривошипах, имеют одинаковую форму временной реализации и сдвинуты по фазе на углы, определяемые принятым порядком работы цилиндров (1 — 3—4—2—1) и значениями углов чередования рабочих ходов (0 = 180°; 02_! = 540°; 03_, = 180°; 04-1 = 360°).
Значения тангенциальных сил Г, действующих на отдельных кривошипах относительно угла поворота первого кривошипа, приведены в табл. П22.2.
На основании данных табл. П22.2 строим зависимость тангенциальных сил Гот угла поворота коленчатого вала (рис. П22.5).
Т а б л и ц а П22.2
ф, °пкв |
Г„ МПа |
Тъ МПа |
Г3, МПа |
Г4, МПа |
0 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
15 |
-1,024 |
-0,393 |
-0,408 |
0,801 |
30 |
-1,636 |
-0,778 |
-0,782 |
0,573 |
45 |
-1,601 |
-1,108 |
-1,112 |
0,267 |
60 |
-0,999 |
-1,288 |
-1,284 |
0,420 |
75 |
-0,129 |
-1,194 |
-1,172 |
0,913 |
90 |
0,664 |
-0,753 |
-0,694 |
1,418 |
105 |
1,148 |
-0,027 |
0,097 |
1,688 |
120 |
1,267 |
0,748 |
0,971 |
1,647 |
Ф, °пкв |
Г„ МПа |
Т |
ъ |
МПа |
Г , МПа |
Г4, МПа |
|
|
|
|
3 |
||
525 |
0,460 |
|
1,043 |
0,593 |
0,397 |
|
540 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
||
555 |
-0,408 |
-1,024 |
0,801 |
-0,393 |
||
570 |
-0,782 |
-1,636 |
0,573 |
-0,778 |
||
585 |
-1,112 |
-1,601 |
0,267 |
-1,108 |
||
600 |
-1,284 |
-0,999 |
0,420 |
-1,288 |
||
615 |
-1,172 |
-0,129 |
0,913 |
-1,194 |
||
630 |
- 0,694 |
0,664 |
1,418 |
-0,753 |
||
645 |
0,097 |
|
1,148 |
1,688 |
-0,027 |
|
660 |
0,971 |
|
1,267 |
1,647 |
0,748 |
|
675 |
1,584 |
|
1,103 |
1,360 |
1,223 |
|
690 |
1,634 |
0,779 |
0,940 |
1,140 |
||
705 |
1,043 |
0,397 |
0,460 |
0,593 |
||
720 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
||
|
Г4 |
|
I 2 |
ь |
Гэ |
Л |
/ f |
p % |
/•«ч/\ |
/ //•' ' // // ША*• Л. |
у • / / \ \ |
* |
* -* i t |
|
\ |
я Я |
|
|
ИМ ЛК |
|
ф,° ПКВ |
||
|
|
|
|
360. |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. П22.5. Диаграммы моментов, скручивающих коренные шейки коленчатого вала
Теперь найдем моменты, скручивающие отдельные коренные шейки по следующим формулам, Н • м:
мк ш3 = Мк ш2 + 7^0,257^) 106;
МкшА = Мк.ш3 + 7,1г(0,257г/>2)10б;
ш5 = Мк ш4 + rtr(0,25^)106,
где D — диаметр цилиндра, м.
Результаты, полученные при расчете моментов, скручивающих коренные шейки, сведем в табл. П22.3.
На основании данных табл. П22.3 построим зависимости моментов, скручивающих отдельные коренные шейки (рис. П22.6...П22.9).
|
|
|
|
Т а б л и ц а П22.3 |
Ф, °пкв |
Мк ш2, Н • м |
Мк ш3, Н • м |
Мк ш4, Н • м |
Мк ш5, Н • м |
0 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
15 |
-296,456 |
-231,800 |
-528,256 |
-296,325 |
30 |
-473,420 |
-451,502 |
-924,922 |
-759,142 |
45 |
-463,284 |
-642,518 |
-1105,802 |
-1028,487 |
60 |
-289,143 |
-744,201 |
-1033,344 |
-911,673 |
75 |
-37,269 |
-684,831 |
-722,100 |
-457,827 |
90 |
192,189 |
-418,813 |
-226,624 |
183,831 |
105 |
332,270 |
20,349 |
352,619 |
841,151 |
120 |
366,788 |
497,444 |
864,232 |
1340,938 |
135 |
319,083 |
812,253 |
1131,336 |
1524,975 |
150 |
225,553 |
802,696 |
1028,249 |
1300,361 |
165 |
114,864 |
473,396 |
588,259 |
721,289 |
180 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
195 |
-113,708 |
-64,525 |
-178,233 |
-296,325 |
210 |
-225,180 |
-307,640 |
-532,819 |
-759,142 |
225 |
-320,724 |
-385,969 |
-706,693 |
-1028,487 |
240 |
-372,603 |
-167,472 |
-540,075 |
-911,673 |
255 |
-345,630 |
227,005 |
-118,625 |
-457,827 |
270 |
-217,985 |
602,644 |
384,659 |
183,831 |
Ф, °пкв |
Мк ш2, н • м |
Мк ш3, Н • м |
Мк ш4, Н • м |
Мк ш5, Н • м |
675 |
458,269 |
712,722 |
1170,991 |
1524,975 |
690 |
472,817 |
497,665 |
970,482 |
1300,361 |
705 |
301,931 |
247,893 |
549,824 |
721,289 |
720 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
400
ф,° ПКВ
Рис. П22.6. Изменение крутящего момента по углу ПКВ на 2-й коренной шейке
МсшЗ» Н м
800
пкв