Arborele Cotit MAS [PDF]

Zitiervorschau

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