22 2 145KB
5. CONSTRUCTIA SI CALCULUL ARBORELUI COTIT 5.1 Predimensionarea arborelui cotit
Se aleg urmatoarele dimensiuni: unde alezajul cilindrului este: raza manivelei:
D 76
[mm]
R 42
[mm]
l ceil ( 1.20 D)
l 92
[mm] - lungimea cotului;
d p ceil ( 0.75 D)
d p 57
[mm] - diametrul fusului palier;
lp 29
[mm] - lungimea fusului palier;
d m ceil ( 0.59 D)
d m 45
[mm] - diametrul fusului maneton;
lm 25
[mm] - lungimea fusului maneton;
d mi ceil 0.45 d m
d mi 21
[mm] - diametrul interior al fusului palier;
b ceil ( 0.19 D)
b 15
[mm] - grosimea bratului;
h ceil ( 1.1 D)
h 84
[mm] - latimea bratului;
lp ceil 0.5 d p
lm ceil 0.55 d m
1.5...3mm
[mm] - raza de racordare a fusurilor cu bratele;
m 0.04 d m p 0.04 d p
m 2
[mm] - raza de racordare a fusului maneton cu . .bratul;
p 2
[mm] - raza de racordare a fusului palier cu . .bratul;
Constructiv se aleg urmatoarele marimi: R1 30
[mm]
R2 41
[mm]
b' 9
[mm]
e 3
[mm] - excentricitatea gaurii de asamblare;
s 9
[mm]
s
dm dp 2
R
5.2 Proiectarea contragreutatilor 5.2.1.Forta de inertie a maselor cu miscare de rotatie kg 6 - densitatea cotului din otel; 7.85 10 3
mm
6300
VmXm
659.734
30
[rad/s]
d R d mi ( R e) lm 4 m 2
2
Forta de inertie a fusului maneton cu miscarea de rotatie 3
2
Fm VmXm 10
Volumul I: VI
3
2
R1 2
[N]
Fm 4.374 10
4
b
4 R1 xI R 3
VI 2.121 10
[mm3]
xI 54.732
[mm] 4
Volumul II: VII R1 R2 b h R xII 2
VII 8.946 10
[mm3]
xII 21
[mm]
2
Volumul III: VIII
R2
2 4 R2
4
b
xIII 3
d 2 mi
Volumul IV: VIV
xIV R e
4
VIII 3.961 10
[mm3]
xIII 17.401
[mm]
3
b'
VIV 3.117 10 e 3
[mm3] [mm]
6
Vbrxb 2.21 10
Vbrxb VI xI VII xII VIII xIII VIV xIV
[mm4]
Forta de inertie a partilor bratului in miscare de rotatie 3
2
3
Fbr Vbrxb 10
[N]
Fbr 7.55 10
Forta de inertie a cotului in miscare de rotatie 4
[N]
Fcot 1.947 10
Fcot Fm 2 Fbr
Forta de inertie a partii din biela in miscare de rotatie mA 0.493
[kg] 2
3
3
FA mA R 10
[N]
FA 9.012 10
Forta de inertie a maselor cu miscare de rotatie Pentru motoare in linie:
z 1
[N]
4
Fr 2.849 10
Fr Fcot z FA
5.2.2 Forta de inertie necesara a unei contragreutati Forta necesara a unei contragreutati: Fr Fc 2 - alegem
unde:
4
Fc 1.424 10
[N]
R3 R3.max j 2
[mm] - distanta dintre contragreutate si cilindru;
L 147
[mm] - lungimea bielei;
L' 34
[mm] - distanta de la axa boltului pistonului la
R3max L R L' j
R3max 69 [mm] 6
Densitatea materialului contragreutatii:
c 7.85 10
[kg/mm3]
3
-rezulta:
sin
3 Fc 10
Pentru ca sinp,pentru paliere f-->m,pentru manetoane: l'm lm 2 m l'm 21
[mm]
Rm.max 26294
p m.max
[N]
Rm.max d m l'm
N p m.max 27.824
[N/mm2]
p m.max 20...40
2
mm
[N]
Rm.med 12424 Rm.med
p m.med
N
p m.med 13.147
d m l'm
2
mm
1.058 rot
n 5210
min
3
W 10
d m n
W 12.988
60
k p m.med W
m s
3
k 117.43
[[Mj/s3]^0.5] - coeficient de uzura [[Mj/s3]^0.5] - materialul de antifrictiune al cuzinetilor :aliaj de Sn;
k 75...130
5.4. Verificarea de rezistenta a arborelui cotit: 5.4.1 Fusurile palier: Ultimul fus palier , solicitat la rasucire de momentul motor rezultant Mrez .
W p
dp
3 4
W p 3.636 10
16
Mrezmax 884110 Mrezmin 442830 max
min
v
m
Mrezmax Wp
Mrezmin Wp
max min 2 max min 2
[mm3]
[Nmm] [Nmm] max 24.314
min 12.178
v 18.246
m 6.068
[N/mm2]
[N/mm2]
[N/mm2]
[N/mm2]
minus1 250
[N/mm2]
1.8 0.74
-factorul de calitate al suprafetei;
1.2 0 250
2
c
minus1 0
1
1
minus1
c 5.8
coeficient de siguranta;
v m 5.4.2 Fusurile maneton Primul fus maneton ,solicitat la rasucire de momentul 0.5M (M-momentul motor aferent unui cilindru ) la motoarele in linie si la incovoiere in sectiune de racordare cu bratul (punctul A) si a orificiului de ulei (punctul B) .
e'
2 e d m d mi
e' 0.25
=>
m 0.7
d mi
0.467
dm 3
d mi W m m 1 16 dm dm
W i
4
4
Wm
W m 1.193 10
[mm3]
3
[mm3]
W i 5.965 10
2
minus1 250
[N/mm2] 2
0 400
minus1 0
1
0.25
c.
5.4.2.1 Coeficientul de siguranta la rasucire : [Nmm]
M max 366960 M min 371240
max
min
v
m
c
[Nmm]
M max Wm
M min Wm
max 30.758
[N/mm2]
min 31.117
[N/mm2]
max min 2 max min 2
minus1
c 4
v m 5.4.2.2 Coeficientul de siguranta la incovoiere C:
C 0.5 Fm FA Fbr Fc Zmin 17422 N Zmax 14087 N
Zpmax 0.5 Zmax C Zpmin 0.5 Zmin C 3
Zpmax 7.043 10
N 3
Zpmin 8.711 10
N
In sectiunea de racordare cu bratul
M imax Zpmax 0.5 lp b 0.5 Fbr Fc b 5
M imax 1.576 10
Nmm
M imin Zpmin 0.5 lp b 0.5 Fbr Fc b 5
M imin 3.072 10
Nmm
M imax
max
min 51.493
Wi
max min
v
2 max min
m
2
1 0.7 ( 2.5 1)
minus1 0
1
minus1
c
v 38.955 m 12.538
2
mm N 2
mm N
2.05
v m
0.08
c 3
2
mm
-factor dimensional
0.8 2
2
mm N
M imin
min
N
max 26.417
Wi
5.4.2.3 Coeficientul total de siguranta C. : c c
C
2
c c
2
C 2.421
C 1.5...3
5.4.3 Bratul 5.4.3.1 Coeficientul de siguranta la solicitari longitudinale
h b
5.6
0.282
Tmax 8737
[N]
Tmin 8839
[N]
max 0.5
min 0.5
v
c
C
Tmax h b
2
Tmin h b
2
max min 2
minus1
v m
N
max 0.82
2
mm
min 0.829
m
N
max min 2
2
mm
c 150
3
Zpmin 8.711 10
N
Zpmax Fc 3 Zpmax lp b 2 h b h b
max
min
v
m
N
max 43.478
Zpmin Fc 3 Zpmin lp b 2 h b h b
2
mm
N min 79.057
max min
v 61.267
2 max min
m 17.789
2
2
mm
N 2
mm N
2
mm
e 0.98
ref 3 h 1.1
s 0.93
1.09
L 1.05
ref h e s L
c
minus1
c 1.145
v m C
c c 2
c c
C 1.15
2
5.4.3.2 Coeficient de siguranta la rasucire ref 1.8
b 0.98
h 1.52
e 0.94
p h b
p 1.49
C s 0.94
C 1.1...1.5
ref h b e s h 5.6 b 3
Tmax 8.737 10
3
Tmin 8.839 10 min
max
v
Tpmin 4.42 10
Tpmax lp b
2
N
min 1.851
2
mm N
max 1.829
2
mm
m
2
max min
-pentru suprafata prelucrata minus1
v m
c 42.519
c)Coeficient total de siguranta c c 2
c c
2
[N]
Tpmin 0.5 Tmin
max min
Ctot
3
[N]
0.74
c
[N]
Tpmax 4.369 10
2
1
3
Tpmax 0.5 Tmax
2 br h b
br 2.78
[N]
Tpmin lp b 2 br h b
2.369
Ctot 1.145
2