- •Аннотация
- •Задание на курсовой проект
- •Содержание
- •Введение
- •1 Тепловой расчет
- •1.1 Выбор и обоснование исходных данных
- •1.2 Свежая смесь и продукты сгорания
- •1.3 Процесс впуска
- •1.4 Процесс сжатия
- •1.5 Процесс сгорания
- •1.6 Процесс расширения
- •1.7 Индикаторные показатели рабочего цикла
- •1.8 Эффективные показатели двигателя
- •1.9 Основные размеры и характеристики двигателя
- •1.10 Анализ и оценка показателей двигателя
- •1.11 Построение индикаторной диаграммы
- •2 Динамический расчет
- •2.1 Исходные данные
- •2.2 Силы давления газов на поршень
- •2.3 Силы инерции
- •2.4 Суммарная сила
- •2.5 Суммарный индикаторный крутящий момент
- •2.6 Нагрузки на шатунные шейки коленчатого вала
- •3 Расчет деталей цилиндро-поршневой группы Поршень
- •Поршневые кольца
- •Поршневые пальцы
- •Заключение
- •Список использованных источников
Поршневые кольца
маслосъемное поршневое кольцо
Поршневые кольца работают в условиях высоких температур и значительных переменных нагрузок.
В качестве материала для колец обычно используют серый или легированный чугун. Для форсированных двигателей компрессионные кольца изготавливают из легированных сталей.
Основными конструктивными размерами поршневых колец являются: отношение диаметра цилиндра к радиальной толщине кольца , отношение разности между величинами зазоров замка кольца в свободном и рабочем состояниях к толщине кольца , высота кольца а=4. Значения конструктивных размеров колец определяются по табл. 2.1.
Получаем: и
Расчет колец заключается:
в определении среднего давления кольца на стенку цилиндра, которое должно обеспечивать достаточную герметичность камеры сгорания и не должно резко увеличивать потери мощности двигателя на трение колец о стенку цилиндра;
в определении напряжений изгиба, возникающих в сечении, противоположном замку, при надевании кольца на поршень и в рабочем состоянии;
в установлении монтажных зазоров в прямом замке кольца.
Среднее давление кольца на стенку цилиндра, МПа:
,
|
(2;2.14) |
где Е – модуль упругости материала кольца. Для серого чугуна МПа, для легированного чугуна МПа, для стали МПа.
Принимаем: МПа
Среднее радиальное давление, МПа:
Для маслосъемных колец
При снижении числа оборотов двигателя и увеличения диаметра цилиндра величина среднего радиального давления должна иметь значение ближе к нижнему пределу.
Напряжение изгиба кольца, МПа:
в рабочем состоянии
,
|
(2;2.15) |
при надевании кольца на поршень
,
|
(2;2.16) |
где m – коэффициент, зависящий от способа надевания кольца, m=1,57.
Допускаемые напряжения при изгибе кольца МПа. Нижний предел относится к двигателям с большим диаметром цилиндра. Напряжение обычно больше напряжения на 20÷30 %.
Монтажный зазор в замке поршневого кольца в холодном состоянии, мм:
,
|
(2;2.17) |
где - минимально допустимый зазор в замке кольца во время работы двигателя, мм; мм.
и - коэффициенты линейного расширения материалов кольца и цилиндра;
- соответственно температура колец и стенок цилиндра в рабочем состоянии и начальная температура 0С. При водяном охлаждении принимается 0С, 0С, а при воздушном охлаждении 0С 0С.
компрессионное поршневое кольцо
Поршневые кольца работают в условиях высоких температур и значительных переменных нагрузок.
В качестве материала для колец обычно используют серый или легированный чугун. Для форсированных двигателей компрессионные кольца изготавливают из легированных сталей.
Основными конструктивными размерами поршневых колец являются: отношение диаметра цилиндра к радиальной толщине кольца , отношение разности между величинами зазоров замка кольца в свободном и рабочем состояниях к толщине кольца , высота кольца а=2мм. Значения конструктивных размеров колец определяются по табл. 2.1.
Получаем: и
Расчет колец заключается:
в определении среднего давления кольца на стенку цилиндра, которое должно обеспечивать достаточную герметичность камеры сгорания и не должно резко увеличивать потери мощности двигателя на трение колец о стенку цилиндра;
в определении напряжений изгиба, возникающих в сечении, противоположном замку, при надевании кольца на поршень и в рабочем состоянии;
в установлении монтажных зазоров в прямом замке кольца.
Среднее давление кольца на стенку цилиндра, МПа:
,
|
(2;2.14) |
где Е – модуль упругости материала кольца. Для серого чугуна МПа, для легированного чугуна МПа, для стали МПа.
Принимаем:
Среднее радиальное давление, МПа:
Для компрессионных колец ;
При снижении числа оборотов двигателя и увеличения диаметра цилиндра величина среднего радиального давления должна иметь значение ближе к нижнему пределу.
Напряжение изгиба кольца, МПа:
в рабочем состоянии
,
|
(2;2.15) |
при надевании кольца на поршень
,
|
(2;2.16) |
где m – коэффициент, зависящий от способа надевания кольца, m=1,57.
Допускаемые напряжения при изгибе кольца МПа. Нижний предел относится к двигателям с большим диаметром цилиндра. Напряжение обычно больше напряжения на 20÷30 %.
Монтажный зазор в замке поршневого кольца в холодном состоянии, мм:
,
|
(2;2.17) |
где - минимально допустимый зазор в замке кольца во время работы двигателя, мм; мм.
и - коэффициенты линейного расширения материалов кольца и цилиндра;
- соответственно температура колец и стенок цилиндра в рабочем состоянии и начальная температура 0С. При водяном охлаждении принимается 0С, 0С, а при воздушном охлаждении 0С 0С.