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=4,5106Па





1.  Предварительный расчёт:



                   

N=PmaxFn

Fn=

max=

[]=(n=34) принимаем n=3,5

max=



Решение:



S2=



По данным вычислений подбираем материал сталь 20.



Режим термообработки:

Операция

tнагрева

Охлаждающая среда

Сечение заготовки

нормализация

900-920С

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=—  ;   =140190мПа

в = 580мПа 

Т = 340мПа



а)  Fmin=35010-6м2

     

      

      

      



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=45010-6м2

h +  2b = FS2

=410-3м  ;  h=4210-3м  ;  b=3510-3м



l2=15510-3м               ;              lAS=46,510-3м



















	            В                                                             Mu2            Pu2            S2              A  



                                                                                                                                         

                                                               20833,02H



            +

N[H]

            -

                                                                                                                         15758,31H









            +

M[Hм]

            -





                                                      28,8 Hм                                                      131,49 Нм







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





= 2,46910-8 + 2 [1,8610-10+7,410-8] = 1,7310-7 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 — 2354)/4 = 17,5



в)  Расчёт нижней головки:



[PV]=120мПа  [P]=20мПа  ;  b’ = b +30 = 6510-3м



Д  24,5 мм  ;  Д = 50 мм

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







PV  [PV]

9,811,82  120

115,8  120