Расчет и проектирование шатуна

II. Подбор материалов и определение размеров шатуна (2 и 4)

Дано:

m2,4=1,20438кг

l2,4=155мм=15,5см

=7,8г/см3

Дп=9,5см

Pmax=4,5106Па

1. Предварительный расчёт:

N=PmaxFn

Fn=

max=

[]= (n=34) принимаем n=3,5

max=

Решение:

S2=

По данным вычислений подбираем материал сталь 20.

Режим термообработки:

Операция tнагрева Охлаждающая среда Сечение заготовки

нормализация 900-920С Воздух До 100 мм

Т=215,82мПа

В=392,4мПа

Нв=111—164

Примеси:

С=0,17…0,24

Li=0,17…0,37

Mn=0,35…0,65

Cr  0,25

Ni  0,25

Cu  0,25

Расчёт размеров шатуна (сталь 40):

Т=— ;  =140190мПа

в = 580мПа

Т = 340мПа

а) Fmin=35010-6м2

K=1,1 ; Kd=0,87 ; упр=1

в=600мПа — Kf=1,66

в=580мПа — Kf=X

Методом интерполяции получаем:

Kf=X=1,63

б) FS2=45010-6м2

h + 2b = FS2

=410-3м ; h=4210-3м ; b=3510-3м

l2=15510-3м ; lAS =46,510-3м

В Mu2 Pu2 S2 A

20833,02H

+

N[H]

-

15758,31H

+

M[Hм]

-

28,8 Hм 131,49 Нм

Мизг= Mизг=

0  Z < 0,108 0  Z < 0,046

Z=0 ; Мизг=0 Z=0 ; Мизг=0

Z=0,108 ; Мизг=28,8 Нм Z=0,046 ; Мизг=131,49Нм

MU2 = 100,485 Hм

= 2,46910-8 + 2 [1,8610-10+7,410-8] = 1,7310-7 м4

max=u + N = 19 + 46,3 = 65,3 мПа

r=1 ; m=0 ; a = max

K = 1,1 ; Kd = 0,81 ; Kf = 1,63 ; упр = 1

h+2b=Fmin

h = (Fmin — 2b)/ = (350 — 2354)/4 = 17,5

в) Расчёт нижней головки:

[PV]=120мПа [P]=20мПа ; b’ = b +30 = 6510-3м

Д  24,5 мм ; Д = 50 мм

V = r = (1 + 2) Д/2 = (377+96,77) 50/2 = 11,82м/с

PV  [PV]

9,811,82  120

115,8  120