Расчет и проектирование шатуна

Расчет и проектирование шатуна

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

Дано:

m2,4=1,20438кг

l2,4=155мм=15,5см

(=7,8г/см3

Дп=9,5см

Pmax=4,5(106Па

1. Предварительный расчёт:

[pic] [pic]

N=Pmax(Fn

Fn=[pic]

(max=[pic]

[(]=[pic](n=3(4) принимаем n=3,5

(max=[pic]

Решение:

S2=[pic]

[pic]

По данным вычислений подбираем материал сталь 20.

Режим термообработки:

|Операция |t(нагрева |Охлаждающая среда |Сечение заготовки |

|нормализация |900-920(С |Воздух |До 100 мм |

(Т=215,82мПа

(В=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):

[pic] [pic]

(Т=— ; ([pic]=140(190мПа

(в = 580мПа

(Т = 340мПа

а) Fmin=350(10-6м2

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

K(=1,1 ; Kd=0,87 ; (упр=1

(в=600мПа — Kf=1,66

(в=580мПа — Kf=X

Методом интерполяции получаем:

Kf=X=1,63

[pic]

б) FS2=450(10-6м2

h(( + 2b(( = FS2

(=4(10-3м ; h=42(10-3м ; b=35(10-3м

[pic]

l2=155(10-3м ; lAS[pic]=46,5(10-3м

В [pic]

Mu2 Pu2 S2 [pic] A

[pic]

[pic]

20833,02H

+

N[H]

-

15758,31H

+

M[Hм]

-

28,8 H(м

131,49 Н(м

Мизг=[pic]

Mизг=[pic]

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

[pic] MU2 = 100,485 Hм

[pic]

[pic]

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

[pic]

(max=(u + (N = 19 + 46,3 = 65,3 мПа

r=1 ; (m=0 ; (a = (max

[pic]

K( = 1,1 ; Kd = 0,81 ; Kf = 1,63 ; (упр = 1

[pic]

h((+2b((=Fmin

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

в) Расчёт нижней головки:

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

[pic]

Д ( 24,5 мм ; Д = 50 мм

V = ((r = ((1 + (2) (Д/2 = (377+96,77) (50/2 = 11,82м/с

[pic]

PV ( [PV]

9,8(11,82 ( 120

115,8 ( 120