Расчет поршневого пальца

Принимаем действительное максимальное давление сгорания p_zmax=10,29 МПа, наружный диаметр пальца d_п=45 мм, внутренний диаметр пальца d_в=27 мм, длину пальца l_п=100 мм, длину втулки шатуна l_ш=46 мм, расстояние между торцами бобышек b=51 мм.

Назначаем материал поршневого пальца – сталь 12ХН3А, модуль упругости материала Е=2,2´10⁵ МПа. Палец плавающего типа.

Определяем расчетную силу, действующую на палец:

газовую

, МН,

МН,

инерционную

, МН,

где ω_м = πn_м/30, рад/с,

ω_м = π1500/30=157 рад/с,

МН,

расчетную , МН,

где k=0,75,

МН.

Определяем удельное давление пальца на втулку поршневой головки шатуна

, МПа,

МПа.

Определяем удельное давление пальца на бобышки

, МПа,

МПа.

Определяем напряжение изгиба в среднем сечении пальца

, МПа,

МПа,

где - отношение внутреннего диаметра к наружному,

Определяем касательные напряжения среза в сечениях между бобышками и головкой шатуна

, МПа,

МПа.

Определяем наибольшее увеличение горизонтального диаметра пальца при овализации

, мм,

мм.

Определяем напряжения овализации на внешней поверхности пальца:

в горизонтальной плоскости (ψ=0^°)

, МПа,

81,56 МПа,

в вертикальной плоскости (ψ=90^°)

, МПа,

МПа.

Определяем напряжения овализации на внутренней поверхности пальца:

наибольшее напряжение в горизонтальной плоскости (ψ=0^°)

, МПа,

МПа,

в вертикальной плоскости (ψ=90^°)

, МПа,

МПа.

Наибольшее напряжение овализации возникает на внутренней поверхности пальца в горизонтальной плоскости:

МПа.