Расчёт динамики кривошипно-шатунного механизма для дизеля 12Д49. Расчет сил и крутящих моментов в отсеке V-образного двигателя, передаваемых коренными шейками, нагрузок на шатунные шейки и подшипники. Анализ уравновешенности V-образного двигателя.
При низкой оригинальности работы "Расчёт динамики кривошипно-шатунного механизма V-образного двигателя", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
При динамическом расчете определяются силы и моменты, действующие в отсеке двигателя; моменты, передаваемые коренными шейками; нагрузки на коренные и шатунные шейки и подшипники; определяется степень неравномерности вращения коленчатого вала.Угловая частота вращения коленчатого вала, с??: Прямолинейно движущаяся масса в главном цилиндре V-образного двигателя с прицепными шатунами, кг: где МП - масса поршня, кг; ML - масса главного шатуна, кг. ml - масса прицепного шатуна, кг. Прямолинейно движущаяся масса в боковом цилиндре V-образного двигателя с прицепными шатунами, кг: Усредненная прямолинейно движущаяся масса в цилиндрах отсека: Вращающаяся масса в отсеке V-образного двигателя с прицепными шатунами, кг: Масса шатунной шейки, приведенная к ее оси, кг: где d - диаметр шатунной шейки, м; di - диаметр отверстия в шатунной шейки, м; Масса щеки, приведенная к оси шатунной шейки, кг: где h - ширина щеки, м;Этот расчет выполняется на основе схемы сил, показанной на рис 2.1 Для расчета сил и крутящего момента используют зависимости, приведенные ниже. Сила, передаваемая по шатуну на кривошип, КН: . Радиальная составляющая силы QA на кривошипе, КН: . Тангенциальная составляющая силы QA на кривошипе, КН: . Расчет сил и крутящего момента в отсеке двигателя на интервале углов поворота кривошипа от 0? до 714? с шагом ?? = 6? приведен в таблице 2.1 На рисунках 2.2, 2.3 изображены графики зависимостей рассчитанных сил от угла поворота кривошипа.Для расчета крутящих моментов, передаваемых коренными шейками нужно знать порядок работы цилиндров и углы их взаимного расположения. Крутящий момент на носке коленчатого вала определяют по формуле: , где Neo - мощность, КВТ, отбираемая с носка вала или подводимая к валу. Крутящий момент М1,2 на коренной шейке 1,2 равен моменту М1, создаваемому на первом кривошипе. Крутящие моменты на каждой последующей коренной шейке складываются из момента на предыдущей коренной шейке и момента на предыдущем кривошипе.Радиальная составляющая нагрузки на шатунную шейку, КН: . Тангенциальная составляющая нагрузки на шатунную шейку, КН: .Силы инерции поступательно движущихся масс одного цилиндра, КН: Сила инерции I порядка Составляющая суммарной силы II порядка к-го отсека по оси OZ Составляющая суммарной силы II порядка к-го отсека по оси OZ В соответствии с рис.5.1 находим: Главный вектор силы инерции I порядка в рядуГлавный вектор и главный момент полных сил прямого вращенияПроизведенный анализ внешней уравновешенности V-образного тепловозного двигателя типа 12ЧН26/26 с углом развала цилиндров 480 показал, что все силы инерции у него самоуравновешиваются. Неуравновешенными остаются моменты всех видов сил инерции. Плоскость его действия отстает от плоскости 1-го кривошипа на угол JF. Схема установки противовесов на коленчатом валу приведена на рисунке 5.2.Схема к расчету нагрузок на коренные шейки и подшипник 4,5 представлены на рис.6.1 и 6.2. Результаты расчетов представлены в таблице 6.1., годографы нагрузок на коренной подшипник и шейку представлены на рис.6.3 и 6.4.Массовый момент инерции генератора, кг·м?: ?м=40. Массовый момент инерции всех движущихся деталей в отсеке, кг·м?: где R=0,13 - радиус кривошипа, м; ?П =2,0 - среднее значение числа противовесов приходящихся на один кривошип;Результаты динамических расчетов КШМ используют для расчетов прочности, важнейшим из которых является расчет прочности коленчатого вала.Коренные шейки подвергаются деформациям кручения и изгиба, однако деформации изгиба незначительны и ими пренебрегают. Коренные шейки рассчитывают только на кручение. , где и - выбираются для каждой шейки. Для выявления наиболее напряженной шейки составляют таблицу 8.1. Наиболее нагруженной является шейка 4,5 и расчет ведем только для этой шейки.Напряжения изгиба в расчетном сечении определяют по изгибающему моменту , действующему в продольной плоскости, проходящей через ось отверстия: , где: ? = 50° - угол между плоскостью кривошипа и сечением смазочного отверстия. Расчет таблицы следует вести лишь для нескольких значений ? вблизи ZMAKC и ТМАКС и нескольких значений ? в близи ?МИН и ТМИН, что обеспечивает выявление и . Далее определяют амплитуду нормальных напряжений ?а и запаса прочности для них n?: , где где d=0,2 м - диаметр шатунной шейки; Расчету на кручение подлежит шатунная шейка №К, для которой наибольшая разность: =30,864 21,457=52,321. Расчет для каждой шатунной шейки следует вести лишь для тех значений ?к которые находятся вблизи максимальных значений ??-?,? и ТК и вблизи минимальных ??-?,? и ТК.Эти значения находят из таблицы 8.3.Наиболее напряженными являются точки сопряжения щек с шатунными шейками в плоскости кривошипа. Напряжения в этих точках возникают только от действия сил ? и Т на данном кривошипе, вследствие чего законы изменения напряжений на всех кривошипах одинаковы. Наибольшие значения напряжений возникают на щеках с наименьшей толщиной в Kj расположенных возле наиболее длинных коренных шеек.
План
Содержание
Введение
1. Подготовка исходных данных для выполнения динамического расчета
2. Расчет сил и крутящего момента в отсеке V-образного двигателя
5.3 Оценка результатов анализа и выбор уравновешивающего устройства
6. Расчет нагрузок на коренную шейку и подшипник
7. Определение степени неравномерности вращения коленчатого вала двигателя
8. Расчет коленчатого вала на прочность
8.1 Расчет коренной шейки
8.2 Расчет шатунных шеек
8.3 Расчет щек
Заключение
Список используемой литературы
Введение
В данной курсовой работе был выполнен динамический расчет кривошипно-шатунного механизма для дизеля 12Д49.
При динамическом расчете определяются силы и моменты, действующие в отсеке двигателя; моменты, передаваемые коренными шейками; нагрузки на коренные и шатунные шейки и подшипники; определяется степень неравномерности вращения коленчатого вала.
По результатам динамического расчета выполняется расчет на усталостную прочность коленчатого вала, определяется угол, под которым выполняется отверстие в шатунной шейке для улучшения смазки подшипников. По величинам определенных динамических реакций можно судить о возможности дальнейшего форсирования двигателя.
Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма является одним из важных этапов проектирования новых и модернизации двигателей внутреннего сгорания.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
