- •Министерство образования республики беларусь
- •Министерство образования республики беларусь
- •Содержание
- •1. Тепловой расчёт и определение основных размеров двигателя 8
- •2. Динамический расчёт. Порядок выполнения расчёта для поршневого двигателя 20
- •3. Расчёт деталей кривошипно-шатунного механизма 29
- •4. Расчёт деталей механизма газораспределения 82
- •1. Тепловой расчёт и определение основных размеров двигателя
- •1.1 Процесс впуска
- •1.2 Процесс сжатия
- •1.3 Процесс сгорания
- •1.4 Процесс расширения
- •1.9 Построение индикаторной диаграммы
- •2. Динамический расчёт. Порядок выполнения расчёта для поршневого двигателя
- •2.1. Перестроение индикаторной диаграммы
- •2.2. Построение графиков сил Рj и pσ
- •2.3. Построение графиков сил т и к.
- •2.4. Построение графика суммарного крутящего момента
- •2.5. Построение полярной диаграммы нагрузок на шатунную шейку
- •3. Расчёт деталей кривошипно-шатунного механизма
- •3.1 Расчёт гильзы цилиндра и корпуса цилиндра
- •3.2 Расчёт силовых болтов
- •3.3 Расчёт поршневой группы
- •3.3.1 Расчёт головки поршня
- •3.3.2 Расчёт юбки поршня
- •3.3.3 Расчёт диаметров головки и юбки поршня
- •3.3.4 Расчёт поршневого кольца
- •3.3.5 Расчёт поршневого пальца
- •3.4 Расчёт шатуна
- •3.4.1. Расчёт поршневой головки шатуна
- •3.4.2. Расчёт стержня шатуна
- •3.4.3 Расчёт крышки шатуна
- •3.4.4 Расчёт шатунных болтов
- •3.5 Расчёт коленчатого вала
- •3.5.1. Расчёт коренной шейки
- •3.5.2. Расчёт шатунной шейки
- •3.5.3. Расчет щёк коленчатого вала
- •4. Расчёт деталей механизма газораспределения
- •4.1 Профилирование безударного кулачка методом «Полидайн»
- •4.1.1 Определение основных параметров для впускного клапана
- •4.1.2. Профилирование впускного кулачка.
- •4.1.3 Определение основных параметров для выпускного клапана
- •4.1.4. Профилирование впускного кулачка
- •4.2. Расчётная схема и силы, действующие в клапанном механизме
- •4.3 Расчёт пружины клапана
- •4.3.1 Определение предварительных параметров пружины
- •4.3.2 Определение геометрических параметров пружины
- •4.4 Проверочный расчёт деталей грм
- •4.4.1 Проверочный расчёт пружин
- •4.4.2 Расчёт распределительного вала
- •4.4.3 Расчёт толкателя
- •4.4.4.Расчёт штанги
- •4.4.5. Коромысло привода клапана
- •5.2. Расчёт масляного радиатора
- •5.3. Расчёт подшипника скольжения
- •5.4. Расчёт фильтра очистки масла
- •6. Расчёт системы охлаждения
- •6.1 Расчёт радиатора
- •6.2 Расчёт вентилятора
- •6.3 Расчёт водяного насоса
- •7. Расчёт системы питания
- •7.1. Расчёт топливного насоса высокого давления
- •7.2. Расчёт форсунки
- •7.3. Расчёт топливного аккумулятора
- •8. Расчёт системы пуска
- •Заключение
- •Литература
5.2. Расчёт масляного радиатора
Расчёт масляного радиатора заключается в определении площади его охлаждающей поверхности.
Количество теплоты, отдаваемой радиатором:
, |
(259) |
где циркуляционный расход масла через радиатор.
(260) |
где полный коэффициент теплопередачи от масла к охлаждающему телу:
средняя температура соответственно масла в радиаторе и охлаждающего тела:
5.3. Расчёт подшипника скольжения
Рисунок 5.3.1 – К расчёту подшипника скольжения
За расчётный принимается режим максимальной мощности. Назначаем максимальную и минимальную величину диаметрального зазора в подшипнике:
. |
(261) |
.
Надежность работы подшипников проверяем при максимальном и минимальном диаметральном зазоре. Масло, используемое в системе смазывания М12Г2.
Давление масла на входе в подшипник . Температура масла на входе в подшипник.
Относительные минимальный и максимальный зазоры:
(262) |
Для определения средней нагрузки за цикл и в петле максимальных усилий необходимо сделать развертку полярной диаграммы нагрузок на шатунную шейку.
(263) |
где коэффициент построения диаграммы;
– площадь под кривой, мм2;
– длина, мм.
Среднее и максимальноеусловное давление:
(264) |
где длина опорной поверхности вкладыша,
Расчёт ведется для трех значений температур 90, 100 и 110˚С.
Коэффициент нагруженности подшипника (для мм и):
(265) |
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:
(266) |
где коэффициент трения:
(267) |
Объемный расход масла, вытекающего из нагруженной части слоя:
(268) |
где коэффициент, определяемый по графику на рисунке 6.5.2:.
Объемный расход масла, вытекающего из ненагруженной части слоя:
(269) |
где коэффициент, учитывающий протяженность ненагруженной части слоя,
коэффициент приведения переменной толщины слоя к средней постоянной:
(270) |
Рисунок 5.3 – Зависимость коэффициента от
Расход масла, циркулирующего через подшипник:
(271) |
Количество отводимой маслом теплоты:
(272) |
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:
(273) |
Результаты расчёта сводим в таблицу 5.3.
Таблица 5.3 – 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 | |||||||
|
|
|
|
|
|
, |
| ||||||||
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 | ||||||||||
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 6.5.3).
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 5.3.3 – Определение средней температуры масла:
а) – при зазоре 0,0578 мм; б) – при зазоре 0,1156 мм
Коэффициент нагруженности подшипника по значениям условного максимального давления:
(274) |
Из графика следует, что относительный эксцентриситет .
Минимальная толщина масляного слоя:
(275) |
Определяем коэффициент :
(276) |
Так как коэффициент и температура масла, расчёт заканчиваем и принимаем как окончательный.