Смекни!
smekni.com

Расчет и проектирование шатуна

II. Подбор материалов и определение размеров шатуна (2 и 4)

Дано:

m2,4=1,20438кг

l2,4=155мм=15,5см

r=7,8г/см3

Дп=9,5см

Pmax=4,5×106Па

1. Предварительный расчёт:

N=Pmax×Fn

Fn=

smax=

[s]=

(n=3¸4) принимаем n=3,5

smax=

Решение:

S2=

По данным вычислений подбираем материал сталь 20.

Режим термообработки:

Операция

t°нагрева

Охлаждающая среда

Сечение заготовки

нормализация

900-920°С

Воздух

До 100 мм

sТ=215,82мПа

sВ=392,4мПа

Нв=111—164

Примеси:

С=0,17…0,24

Li=0,17…0,37

Mn=0,35…0,65

Cr £ 0,25

Ni £ 0,25

Cu £ 0,25

Расчёт размеров шатуна (сталь 40):

tТ=— ; t

=140¸190мПа

sв = 580мПа

sТ = 340мПа

а) Fmin=350×10-6м2

Ks=1,1 ; Kd=0,87 ; bупр=1

sв=600мПа — Kf=1,66

sв=580мПа — Kf=X

Методом интерполяции получаем:

Kf=X=1,63

б) FS2=450×10-6м2

h×d + 2b×d = FS2

d=4×10-3м ; h=42×10-3м ; b=35×10-3м

l2=155×10-3м ; lAS

=46,5×10-3м

В
Mu2 Pu2 S2
A

20833,02H

+

N[H]

-

15758,31H

+

M[Hм]

-

28,8 H×м 131,49 Н×м

Мизг=

Mизг=

0 £ Z < 0,108 0 £ Z < 0,046

Z=0 ; Мизг=0 Z=0 ; Мизг=0

Z=0,108 ; Мизг=28,8 Нм Z=0,046 ; Мизг=131,49Нм

MU2 = 100,485 Hм

= 2,469×10-8 + 2× [1,86×10-10+7,4×10-8] = 1,73×10-7 м4

smax=su + sN = 19 + 46,3 = 65,3 мПа

r=1 ; sm=0 ; sa = smax

Ks = 1,1 ; Kd = 0,81 ; Kf = 1,63 ; bупр = 1

h×d+2b×d=Fmin

h = (Fmin — 2b×d)/d = (350 — 2×35×4)/4 = 17,5

в) Расчёт нижней головки:

[PV]=120мПа [P]=20мПа ; b’ = b +30 = 65×10-3м

Д ³ 24,5 мм ; Д = 50 мм

V = v×r = (v1 + v2) ×Д/2 = (377+96,77) ×50/2 = 11,82м/с

PV £ [PV]

9,8×11,82 £ 120

115,8 £ 120