Расчёт поршневого пальца

Основным критерием при оценке износостойкости пальца являются удельные нагрузки пальца на втулку шатуна и на бобышки поршня .

Расчетная сила, действующая на поршневой палец

,

где – максимальное давление газов (на режиме максимального крутящего момента для двигателей с искровым зажиганием, на номинальном режиме для дизелей), МПа; – коэффициент, учитывающий массу поршневого пальца (для двигателей с искровым зажиганием , для дизелей ); или сила инерции поршневой группы на режиме максимального крутящего момента для двигателей с искровым зажиганием или на номинальном режиме для дизелей, соответственно.

Удельное давление плавающего пальца на бобышки

= .

Удельное давление плавающего пальца на втулку поршневой головки шатуна

= .

Для современных автомобильных и тракторных двигателей МПа, =20-60 МПа.

Напряжения изгиба пальца (МПа) при распределении нагрузки по длине пальца согласно приведенной на рисунке эпюре

,

где – отношение внутреннего диаметра пальца к наружному.

Для современных автомобильных и тракторных двигателей напряжения изгиба лежат в пределах 100-250 МПа.

Касательные напряжения (МПа) среза пальца в сечениях, расположенных между бобышками и головкой шатуна,

.

Для современных автомобильных и тракторных двигателей допустимые напряжения среза лежат в пределах 60-250 МПа.

Действие силы вызывает деформацию (овализацию) сечения пальца. Максимальная овализация пальца (наибольшее увеличение диаметра пальца в горизонтальной плоскости), возникающая в средней его части,

?

где − модуль упругости материала пальца (для стали = МПа).

Значение не должно превышать 0,02-0,05 мм.

Наибольшие напряжения овализации (МПа) возникают на внутренней поверхности пальца в горизонтальной плоскости

.

Эти напряжения не должны превышать 300-350 МПа.

Поршневые пальцы изготавливают из среднеуглеродистых сталей (45 и 45ХА) с последующей закалкой токами высокой частоты или из малоуглеродистой стали (20, 15ХА, 15ХМА, 12Х2Н4А, 12Х

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: