Динамический расчет КШМ

Материалы » Расчет автомобильного двигателя » Динамический расчет КШМ

Страница 1

Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма заключается в определении суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и сил инерции, для различных положений коленчатого вала двигателя.

Динамический расчет следует выполнять в следующей последовательности:

Развернуть индикаторную диаграмму по углу поворота коленчатого вала от 0 до 720о, взяв за начало отсчета начало хода впуска (точку r).

PГ = Р – Р0

где Р – давление на индикаторной диаграмме, МПа

PГ = 0,12 – 0,1=0,02 МПа

Рассчитать удельную силу инерции возвратно-поступательно движущихся масс шатунно-поршневой группы, МПа:

где Fn – площадь поршня, мм2;

mJ – масса тел, совершающих возвратно-поступательное движение, кг,

mJ=mn+mшп;

mn – масса поршневой группы, кг;

mшт – масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца, кг,

mшп=0,275_&0 mш;

mш – масса шатуна, кг.

mn=m’nFn;

mш=m’шFn;

В уравнении знак «минус» показывает, что удельная сила инерции направлена в сторону, противоположную ускорению.

mn=3000,01=3 кг;

mш=4000,01=4 кг;

mшп=0,2754=1,1 кг;

mJ=1,1+3=4,1 кг;

МПа,

Рассчитать суммарную силу, приведенную к центру поршневого пальца

Рассчитать удельные силы в кривошипно-шатунном механизме, МПа, действующие:

- на стенку цилиндра (нормальная сила)

- вдоль шатуна

- по радиусу кривошипа

- по касательной к окружности, описываемой центром шатунной шейки (тангенциальная сила)

где – угол отклонения шатуна от оси цилиндра, .

Рассчитать крутящий момент одного цилиндра, Нм

где Т – тангенциальная сила, Н.

Результаты динамического расчета свести

Результаты динамического расчета кривошипно-шатунного механизма свести в таблицу 5.

Рассчитать результирующую силу, действующую на шатунную шейку, Н.

где – суммарная сила, действующая на шатунную шейку по кривошипу, Н.

где К – сила, действующая по радиусу кривошипа, Н.;

КRШ – центробежная сила инерции от вращающейся массы шатуна, Н:

где – масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа, кг.

Результаты расчетов результирующей силы сводятся в таблицу 2.

Рисунок 2. – Динамика КШМ

φ, град	Pr, МПа	Pj, МПа	P∑, МПа	tgβ	N, МПа	1 cos β	S, МПа	cos(φ+β) cosβ	K, МПа	sin(φ+β) cosβ	T, МПа	T, Н	Мкр,ц, Н·м
0	0,020	-0,949	-0,929	0,000	0,000	1,000	-0,929	1,000	-0,929	0,000	0,000	0,000	0,000
30	-0,020	-0,753	-0,773	0,126	-0,097	1,008	-0,779	0,803	-0,620	0,609	-0,471	-2133,607	-70,409
60	-0,020	-0,285	-0,305	0,220	-0,067	1,024	-0,312	0,309	-0,094	0,976	-0,297	-1348,895	-44,514
90	-0,020	0,190	0,170	0,256	0,043	1,032	0,175	-0,256	-0,043	1,000	0,170	770,237	25,418
120	-0,020	0,475	0,455	0,220	0,100	1,024	0,466	-0,691	-0,314	0,756	0,344	1558,583	51,433
150	-0,020	0,563	0,543	0,126	0,068	1,008	0,547	-0,929	-0,504	0,391	0,212	962,318	31,757
180	-0,020	0,570	0,550	0,000	0,000	1,000	0,550	-1,000	-0,550	0,000	0,000	0,000	0,000
210	-0,020	0,563	0,543	-0,126	-0,068	1,008	0,547	-0,929	-0,504	-0,391	-0,212	-962,318	-31,757
240	-0,020	0,475	0,455	-0,220	-0,100	1,024	0,466	-0,691	-0,314	-0,756	-0,344	-1558,583	-51,433
270	0,080	0,190	0,270	-0,256	-0,069	1,032	0,279	-0,256	-0,069	-1,000	-0,270	-1223,657	-40,381
300	0,220	-0,285	-0,065	-0,220	0,014	1,024	-0,066	0,309	-0,020	-0,976	0,063	286,804	9,465
330	0,700	-0,753	-0,053	-0,126	0,007	1,008	-0,053	0,803	-0,042	-0,609	0,032	145,451	4,800
360	1,740	-0,949	0,791	0,000	0,000	1,000	0,791	1,000	0,791	0,000	0,000	0,000	0,000
376	4,960	-0,891	4,069	0,043	0,175	1,001	4,073	0,977	3,975	0,216	0,879	3985,038	131,506
390	3,460	-0,753	2,707	0,126	0,341	1,008	2,729	0,803	2,174	0,609	1,649	7475,813	246,702
420	1,500	-0,285	1,215	0,220	0,267	1,024	1,244	0,309	0,375	0,976	1,186	5377,681	177,463
450	0,780	0,190	0,970	0,256	0,248	1,032	1,001	-0,256	-0,248	1,000	0,970	4397,597	145,121
480	0,500	0,475	0,975	0,220	0,214	1,024	0,998	-0,691	-0,674	0,756	0,737	3341,067	110,255
510	0,300	0,563	0,863	0,126	0,109	1,008	0,870	-0,929	-0,802	0,391	0,337	1529,637	50,478
540	0,140	0,570	0,710	0,000	0,000	1,000	0,710	-1,000	-0,710	0,000	0,000	0,000	0,000
570	0,060	0,563	0,623	-0,126	-0,078	1,008	0,628	-0,929	-0,579	-0,391	-0,244	-1104,148	-36,437
600	0,020	0,475	0,495	-0,220	-0,109	1,024	0,507	-0,691	-0,342	-0,756	-0,374	-1695,697	-55,958
630	0,020	0,190	0,210	-0,256	-0,054	1,032	0,217	-0,256	-0,054	-1,000	-0,210	-951,605	-31,403
660	0,020	-0,285	-0,265	-0,220	0,058	1,024	-0,271	0,309	-0,082	-0,976	0,258	1171,880	38,672
690	0,020	-0,753	-0,733	-0,126	0,092	1,008	-0,739	0,803	-0,588	-0,609	0,446	2023,154	66,764
720	0,020	-0,949	-0,929	0,000	0,000	1,000	-0,929	1,000	-0,929	0,000	0,000	0,000	0,000

Страницы: 1 2 3

Динамический расчет КШМ

Разделы