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计算得???t?0.065mm. 计算可得:p= 25.23mpa
把小头视为内压厚壁圆筒,在压力P的作用下外表面的切向应力为 内表面?=
'iD1?d1D-d2d1212212122p=84.6 N/mm2
外表面??'aD?d21p=80.03 N/mm2
经检验小于100-150 N/mm2
当发动机处于额定工况时,连杆小头的最大拉伸作用力为:
Pjmax1??mR?(1??)?5638.93N'2
当发动机处于起动工况时
Pjmax2??mR?(1??)?56.32NHm'2
固定角???90?arccos?D1???2?124.94/2??
r?d1?d24?22?314?13.18mm
在??0?的截面上
N?1?–Pj'max(0.572?0.0008??)?3215.64N
M??–Pj'maxr(0.00033???0.0297)=2.47N?m
计算????截面拉伸力引起的法向力和弯矩为:
N???N?cos???0.5Pjmax(sin???cos??)?2086.02N''
M???M??N?r(1?cos??)?0.5Pjmaxr(sin???cos??)?45.38N?m小头壁厚为h?d2?d14?2.1mm; b1?26mm K?EFEF?EF''?0.84mm
由拉伸作用在外表上产生的应力为:
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?aj??2M????6r?hh(2r?h)?KN???1?18.478Mpa??b1h
取点火提前角为:??15?
连杆小头的合力为:
Pa?(pzmax?p?)?D42?mR?(cos???cos2?)?28258N
2计算截面中由压缩力引起的法向力和弯矩:
?N1?sin????N1?Pa?????sin???cos?????2?Pa?????10925.8?(0.0005?0.002)??1192.73N?????? ??
?M??N1?sin??M1?Par???(1?cos??)?????cos??Pa???2?Par =10925.8?0.010625?(0.00013?0.0005?1.2588?0.002)=?101.04N?m
?a1??2M1???1?KN1?h(2r?h)?b1h6r?h=?24.649MPa
不对称循环的最大与最小应力为:
'?max??a??aj?98.51MPa
?min??a??a1?55.38MPa
'平均应力及应力幅:
?m??a??max??min2?76.9476MPa?21.5636MPa
?max??min2
又由n???1z?a?a''
????m??1z——材料在对称循环下的拉压疲劳极限,取??1z=200MPa ?a——应力幅; ?m——平均应力;
?a——考虑表面加工情况的工艺系数,其值在0.4~0.6之间,取?a?0.4
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?a——角系数,?a?2??1?????
?0——材料在对称循环下的弯曲疲劳极限,对于钢,?0?(1.4~1.6)??1
则取?a?0.43
算得n=2.299 〉1.5 则小头合格
3.4连杆大头的强度计算
连杆大头受惯性力拉伸载荷:
P\jmax?G?Gg'?r(1??)?2G2?G3g2?r?10218.54N?m
式中G'、G、G2、G3分别是活塞组、连杆组往复部分、连杆旋转部分及连杆大头下半部分的重量。取???40?,则弯曲应力为:
??Pjmax??0.023l1'?Z(1?J/J)?? '?F?F?0.4 ?18346.3N
式中Z—计算断面的抗弯曲断面模数,取Z?5.0?10?9m3
l1—计算圆环的曲率半径,计算可得l1?17mm
F、F'—大头及轴承中央截面面积,计算可得F?F'?0.00176m2
查杨连生《内燃机设计》σ的值在15000~20000N2m之间,合格。
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小 结
本课题通过对汽油发动机连杆组的研究,结合汽油机设计参数,对连杆组进行总体布置;利用EXCEL对活塞连杆进行热力与动力分析,从而得到比较理想的连杆组。通过对连杆组的设计,对发动机有了更进一步的认识,并且巩固了所学的知识。
本文的全部工作是在老师的悉心指导下完成的。导师严谨的治学态度、渊博的知识、刻苦的钻研精神和对学生高度负责的作风使我永生难忘,终身受益。在我论文的完成过程中,导师付出了大量的心血,在此谨向辛勤培育我的导师致以崇高的敬意和衷心的感谢!
感谢学院全体老师的辛勤培养和教诲! 感谢所有支持和帮助我的同学和朋友们!
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参考文献
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