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计 算 及 说 明 a1111第一主轴颈:由 Pzx??[(PQx?Prq)cos?1?PQysin?1] ca1111Pzy??[(PQx?Prq)sin?1?PQycos?1] c1?PrB?K?PrB?P?其中PQx结 果 cos(???),?i和?i?1各是i号曲拐和(i+1)号 cos?曲拐对第一轴的方向角。 第二主轴颈: ba2111222Pzx??[(PQx?Prq)cos?1?PQysin?1]?[(PQx?Prq)cos?2?PQysin?2] ccba2111222Pzy??[(PQx?Prq)sin?1?PQycos?1]?[(PQx?Prq)sin?2?PQycos?2] ccb3333第三主轴颈:Pzx??[(PQx?Prq)cos?1?PQysin?1] cb3333 Pzy??[(PQx?Prq)sin?1?PQycos?1] c综合应用以上关系式,求解出连杆轴承的负荷。而且转化为极坐标形式,用 excel计算数据,并利用excel作出连杆轴承的负荷矢量图,如图十三所示。 连杆轴承的负荷矢量图2500020000y/N 1500010000500000500100015002000250030003500x/(CA)系列1系列2系列3 图十三:连杆轴承的负荷矢量图 word . .
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计 算 及 说 明 4.6.3连杆轴承受力极坐标图 连杆轴承极坐标图50000400003000020000100000-20000-10000-20000X/N连杆大头水平作用力PLx结 果 Y/N-400020004000 图十四:连杆轴承受力极坐标图 5、连杆设计及强度计算、校核 5.1连杆主要参数选取 word . .
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计 算 及 说 明 连杆小头尺寸: 结 果 d?(0.28~0.42)D?0.35D?0.35?90?31.5mm 取d=32mm(由活塞销直径得到) d=32mm ??(0.04~0.08)d?32?0.06?1.92 mm 取?=2.0mm b1?(0.9~1.2)d?0.94?32?30.08mm 取b1=30mm d1?d?2??32?2.0?2?36 mm 取d1=36mm d2?(1.2~1.4)?1.25?36?45mm 取d2=45mm ?=2.0mm b1=30mm d1=36mm d2=45mm 连杆杆身尺寸:(由表8-1得到) l=165mm l=165mm H?0.29D?0.29?90?26.1mm 取H=26mm H=26mm B=17mm B?0.64D?26?0.64?16.64mm 取B=17mm t?0.23D?26?0.23?5.98mm 取t?6mm 连杆大头尺寸: t?6mm 曲柄销直径D2?0.61D?90?0.61?54.9mm 取D2=55mm(由曲柄销直径得到) D2=55mm 轴瓦厚度?'?(0.025~0.05)D=90?0.033=2.97mm 取?'=3mm D1=D2?2?'=55?2?3=61mm 取D1=61mm ?'=3mm D1=61mm l1?(1.2~1.3)D1?61?1.2?73.2mm 取l1?73mm l1?73mm 由于D255??0.61?0.67,选取平切口连杆大头,连杆大头高度H1、H2: D90H1=30mm H2=30mm dM=10mm 平切口连杆:H1?(0.41~0.58)D1?61?0.5?30.5mm 取H1=30mm H2?(0.41~0.58)D1?61?0.5?30.5mm 取H2=30mm 螺栓:dM?0.11D?90?0.11?9.9mm 取dM=10mm word . .
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计 算 及 说 明 结 果 5.2材料和关于材料的参数 ??0.3 采用45钢作为连杆材料,泊桑比??0.3;连弹性模量E?2.2?106 ??''?0.5 kgf/cm2;连杆膨胀系?=1.8?10?5;连杆温升?t?130℃;查[3] 中表5-4 E?2.2?106kgf/cm2 取?B=600MPa;据[1]中第八章附录取工艺系数??''?0.5 轴套材料:锡青铜,根据[1]中内容选取套膨胀系; (ZQSn5?5?5)?=1.8?10?5 ?t?130℃ ?'?1?10?5套弹性模量E'=1.15?106 kgf/cm2 ?B=600MPa 2E'=1.15?106 kgf/cm 5.3连杆小头强度 Pz?D213.14?922小头轴承的比压:q??pz?80??530kgf/cm db14db14?3.2?3.0衬套最大装配过盈量:??(0.0004~0.0015)d?0.0012?32?0.0384mm q?53MPa ??0.0384mm 衬套温度过盈量:?t?(???')?td1?(1.8?10?5?1?10?5)?120?36?0.0346mm ?t?0.0346 由总过盈量产生径向均布压力:???tp??220.7kgf/cm22222?d2?d1?d1?d?d2?d2??d2?d2???1?d1?2?1EE'??????'a p?22.07Mpa '?a?78.5Mpa 2d122?3.622小头外表面由p引起的应力: ??22p?2?220.7?785kgf/cmd2?d14.5?3.62活塞组的最大惯性力:P'jmaxPj'max?4370N G'20.9482??R(1??)??272?0.0475?(1?0.288) g9.81固定角:?c?120?(由设计图得) 小头平均半径:r?d1?d24.5?3.6??2.025cm 44?c?120? r?2.025cm M0?0.876N?m N0?2080.1N 小头中心截面上的弯矩:M0?Pj'maxr(0.00033?c?0.0297)?0.876N?m 小头中心截面上的法向力:N0?Pj'max(0.572?0.0008?c)?2080.1N word . .
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计 算 及 说 明 小头固定截面上的弯矩: M2?3.62N?m 结 果 M2?M0?N0r(1?cos?c)?0.5Pj'maxr(sin?c?cos?c)?3.62N?m 小头固定截面上的法向力N2: N2?1944.7N N2?N0cos?c?0.5Pj'max(sin?c?cos?c)?1944.7N 小头壁厚:h?d2?d14.5?3.6??0.45cm 22h?0.45cm F?2.7cm2 F'?1.2cm2 2小头截面积:F?(d2?d1)b1?(4.5?3.6)?3.0?2.7cm 衬套截面积:F'?(d1?d)b1?(3.6?3.2)?3.0?1.2cm2 EF2.2?106?2.7??0.69 系数:K?EF?E'F'2.2?106?2.96?1.15?106?1.85K?0.69 小头受拉时固定截面处外表面应力: ?aj?43.3Mpa ?aj??2M2?KN2??433kgf/cm2?43.3Mpa h(2r?h)bh??1?6r?h?1小头承受的最大压缩力: Pc?pz?D24?Pj'max?46498N Pc?46498N ''N0M0查[1]中图8-36得:?0.00325 ??0.012;PcPcr 'M0??1.13N?m 小头受压时中央截面上的弯矩M0': 'M0??0.0012Pcr??0.0012?46498?0.02025??1.13N?m 小头受压时中央截面上的法向力N0': 'N0?0.00325Pc?0.00325?46498?151.1N 'N0?151.1N 小头固定截面处(???c)f(?c)的值:查[1]中表8-14得:f(?c)?0.013 f(?c)?0.013 word . .
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