材料在脉冲循环下的弯曲疲劳极限,对于钢,取带入数据可得,则:
小头的安全系数一般不小于,满足条件,故安全。
234连杆小头横向直径减少量
采用浮式活塞销时,必须计算连杆小头在水平方向由于往复惯性力引起的直径变形
2224921453(117490)2210514766106
式中:小头平均直径,连杆小头界面惯性矩,单位小头壁
为保证活塞销与连杆衬套不至于咬死,变形量应小于活塞销与衬套间隙的一半,即,满足条件。综上所述,小头设计安全。
24连杆杆身的强度计算
241连杆所受最大拉伸力和压缩力
(1)最大拉伸力连杆杆身在不对称的交变载荷下工作,它受到位于计算截面()以上往复惯性质量力的拉伸及气体压力的压缩(如图26,则最大工况的拉伸力:
fGPjPjmax2r1g
式中,为截面()以上小头质量,为,带入可求得:
图26连杆杆身图
(2)最大压缩力最大压缩力859207298543560664N
242连杆中间截面的应力和安全系数
(1)由引起的拉伸应力
式中:连杆杆身断面面积,单位,对于柴油机,(003005),为活塞投影面积取。(2)由压缩和纵弯曲引起的合成应力连杆承受最大压缩力时,杆身中间断面产生纵向弯曲。此时连杆在摆动平面内的弯曲,可以认为连杆两段为铰支,长度为L,在垂直摆动平面内的弯曲则可以认为杆身两端为固定支点,长度为L1在摆动平面内:
56066420852(100003429102)442910612444
f在垂直于摆动平面内:
560664149252(100003429102)4429104232572
式中,系数,对于钢,,取杆身中间截面对其垂直于摆动平面的轴线的惯性矩,
hBHAm23335429195mmBt2355
233353(2355)195312
杆身中间截面对其位于摆动平面的的轴线的惯性矩,
3335233195(2355)12
连杆长度减去连杆大小头空半径之和,
许用值为,满足要求。(3)应力幅和平均应力在摆动平面内:
在垂直于摆动平面内:
(4)安全系数连杆身安全系数为在摆动平面内,在垂直于摆动平面内,,则,
20013256503510215505
f连杆安全系数的范围为,均满足,故设计安全。综上所述,杆身设计安全。
25连杆大头的强度计算
251强度计算假设
目前还没有比较合理的验算连杆大头强度的公式,对连杆大头的计算作如下假设:(1)连杆大头与大头盖作为一个整体;(2)作用力所引起的单位长度载荷是按余r