Расчет кривошипной головки шатуна

На кривошипную головку шатуна действует сила

 

 

(приложение, рис.7 [1])

 

 

Расчет поршневого пальца

 

Наибольшее давление на поршневой палец в подшипнике

 

 

Наибольшее давление в месте соединения пальца с поршнем

 

 

Напряжение от изгиба

 

 

Напряжение на срез в сечении между бобышкой поршня и головкой шатуна

 

Расчет поршня

 

 

Днище поршня рассчитывается как круглая пластина, заделанная по контуру. Наибольшие напряжения в местах заделки.

 

 

Эквивалентное напряжение в алюминиевом поршне по энергетической теории прочности

 

 

Давление на боковую стенку поршня

 

 

Расчет гильзы цилиндра

 

Гильза цилиндра рассчитывается на пробное гидравлическое давление p=3.5 МПа

Нормальные напряжения в стенке гильзы

 

 

Эквивалентное напряжение

 

 

Значения эквивалентных напряжений не должны превышать

Расчет сальника

 

Минимальное давление, допустимое на графитовые кольца при сохранении герметичности сальника,

Необходимая для его обеспечения сила от пружины сальника:

 

 

Сила одной пружины

 

 

z=10 -число пружин в сальнике.

Размеры пружин: средний диаметр пружины , диаметр проволоки d=0,0015 м, число рабочих витков , материал пружин - проволока с модулем упругости

Необходимый прогиб пружины при минимальном давлении на опорной поверхности графитовых колец сальника

 

 

Максимальный допустимый износ пары трения графит-сталь составляет 0,0015 м, для двух пар износ 0,003 м.

Необходимый прогиб пружин в начальном состоянии

 

 

Сила одной пружины при прогибе

 

Напряжение в пружине при максимальном прогибе

 

 

Наибольшее давление на опорной поверхности графитового кольца

 

 

Заключение

 

В ходе решения поставленной передо мной задачей, была освоена методика расчета элементов поршневого компрессора, получены навыки проектирования, позволяющие обеспечить необходимый технический уровень, надежность и долгий срок службы механизмов.

Опыт и навыки, полученные в ходе выполнения курсового проекта, будут востребованы при выполнении, как курсовых проектов, так и дипломного проекта.

Можно отметить, что спроектированный поршневой компрессор обладает хорошими свойствами по всем показателям.

Все рассчитанные детали компрессора имеют необходимый запас прочности.

Расчет коленчатого вала показал, что запас прочности больше допускаемого.

Необходимая грузоподъемность подшипников качения меньше паспортной.

 

Список литературы

 

1. Тимофеевский Л.С., Бухарин Н.Н., Пекарев В.И. ‘Холодильные машины’: учебник для студентов ВТУЗов. ‘Политехника’, 2006 г., 944 с.

. Кошкин Н.Н., Бухарин Н.Н., Пекарев В.И. ‘Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин’: учебное пособие для студентов ВУЗов. Л., ‘Машиностроение’, 1976 г., 464 с.

. Польманн. Учебник по холодильной технике: Основы-комплектующие-расчеты: Монтаж, эксплуатация и техн. обслуживание холодил. установок: [Пер. с фр.] / В. Мааке, Г.-Ю. Эккерт, Жан-Луи Кошпен; [МГУ], 1142 с. ил. 25 см, М. Изд-во Моск. ун-та 1998

. Быков А.В. ‘Холодильные компрессоры’. Справочник. М. ‘Легкая и пищевая промышленность’, 1981 г., 280 с.

 

Приложение 1

 

Расчет интенсивности нагрузки

α	θ	0	15	30	45	60	75	90	105	120	135	150	165
0	0	23	23	23	23	23
15	334	7,5	7,5	7,5
30	182									3,3	3,3	3,3	3,3
45	160								5	5	5	5	5
60	158								4,4	4,4	4,4	4,4	4,4
75	168								3,6	3,6	3,6	3,6	3,6
90	181									3,5	3,5	3,5	3,5
105	193										4	4	4
120	195										4,6	4,6	4,6
135	193										5,1	5,1	5,1
150	190										5,4	5,4	5,4
165	185									5,6	5,6	5,6	5,6
180	180									5,7	5,7	5,7	5,7
195	174									6,4	6,4	6,4	6,4
210	169								6,3	6,3	6,3	6,3	6,3
225	163								6,35	6,35	6,35	6,35	6,35
240	155							6,3	6,3	6,3	6,3	6,3	6,3
255	146							6,25	6,25	6,25	6,25	6,25	6,25
270	134						6,35	6,35	6,35	6,35	6,35	6,35	6,35
285	117					6,8	6,8	6,8	6,8	6,8	6,8	6,8	6,8
300	90			9,7	9,7	9,7	9,7	9,7	9,7	9,7	9,7	9,7
315	62	18,3	18,3	18,3	18,3	18,3	18,3	18,3	18,3	18,3
330	41	22,4	22,4	22,4	22,4	22,4	22,4	22,4	22,4
345	22	21,1	21,1	21,1	21,1	21,1	21,1
Сумма		92,3	92,3	102	94,5	101,3	84,65	76,1	101,75	103,85	104,65	104,7	95

 

α	θ	180	195	210	225	240	255	270	285	300	315	330	345
0	0									23	23	23	23
15	334							7,5	7,5	7,5	7,5	7,5	7,5
30	182	3,3	3,3	3,3	3,3	3,3
45	160	5	5	5	5
60	158	4,4	4,4	4,4	4,4
75	168	3,6	3,6	3,6	3,6
90	181	3,5	3,5	3,5	3,5	3,5
105	193	4	4	4	4	4	4
120	195	4,6	4,6	4,6	4,6	4,6	4,6
135	193	5,1	5,1	5,1	5,1	5,1	5,1
150	190	5,4	5,4	5,4	5,4	5,4	5,4
165	185	5,6	5,6	5,6	5,6	5,6
180	180	5,7	5,7	5,7	5,7	5,7
195	174	6,4	6,4	6,4	6,4	6,4
210	169	6,3	6,3	6,3	6,3
225	163	6,35	6,35	6,35	6,35
240	155	6,3	6,3	6,3
255	146	6,25	6,25	6,25
270	134	6,35	6,35
285	117	6,8
300	90
315	62
330	41												22,4
345	22										21,1	21,1	21,1
Сумма		94,95	88,15	81,8	69,25	43,6	19,1	7,5	7,5	30,5	51,6	51,6	74