活塞最大往复惯性力连杆小头在进气和排气冲程中承受活塞组往复惯性力的拉伸,在上止点附近有最大惯性力
式中,活塞往复运动质量,已知质量为带入数据,求得②各截面的弯矩和法向力进行应力计算时,将小头简化为一刚性地固定于它于杆身衔接处的等截面曲梁,其固定角为:
当时,弯矩和法向力可按下列公式求得:
M0Pjmarc300297xcp00003
2249212275103(00003311740029)7
N0Pjmax057200008c
224912(0572000081174)
式中,连杆小头平均直径,弯矩为:
MM0N0rcp(1cosc)05Pjmar
ccoscxcpsi
f4627105732275103(1cos1174)052249212275103(si
1174cos1174)
法向力NN0cosc05Pjmaxsi
ccosc
10573cos117405224921(si
1174cos1174)
则在固定表面上的应力为:外表面:
aj2M
1KNh(2rcph)b1h6rcph
6227547512109711030899102942106475(22275475)42475
式中,小头壁厚,K衬套过盈配合影响的系数,内表面:
ij2M
1KNh(2rcph)b1h6rcph
6227547512109711030899102942106475(22275475)42475
运用上述公式计算连杆小头在惯性拉伸符合作用下内外表面的应力分布如图24所示,内表面最大应力发生在处,外表面最大应力发生在的固定截面处。
f图24连杆小头受拉后内外表面应力分布
图25连杆小头受压时计算简图
③由活塞的惯性力在连杆小头中引起的拉应力当活塞在上止点时,小头受到最大的惯性力的作用,小头受到的最大拉应力
,故安全。(3)由最大压缩力引起的应力859207224921634286N式中最大燃气压力
(80051)10612521063144
计算简图如图25所示。
232连杆小头轴承的比压校核
查《内燃机设计》,对于柴油机,,故满足要求。
233连杆小头的疲劳安全系数
连杆小头应力按不对称循环变化,在小头和杆身过渡处的外表面上安全系数最小。
式中:材料在对称循环下的拉压疲劳极限,由《机械设计》表54查得,取
f应力幅,平均应力,
800924215(2847)2
角系数,考虑表面加工情况的工艺系数,,材料在对称循环下的弯曲疲劳极限,r