II. Подбор материалов и определение размеров шатуна (2 и 4)

Дано:

m_2,4=1,20438кг

l_2,4=155мм=15,5см

=7,8г/см³

Д_п=9,5см

P_max=4,510⁶Па

1. Предварительный расчёт:

N=P_maxF_n

F_n=

_max=

[]=(n=34) принимаем n=3,5

_max=

Решение:

S₂=

По данным вычислений подбираем материал сталь 20.

Режим термообработки:

Операция

tнагрева

Охлаждающая среда

Сечение заготовки

нормализация

900-920С

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=— ; =140190мПа

_в = 580мПа

_Т = 340мПа

а) F_min=35010^-6м²

K_=1,1 ; Kd=0,87 ; _упр=1

_в=600мПа — K_f=1,66

_в=580мПа — K_f=X

Методом интерполяции получаем:

K_f=X=1,63

б) F_S2=45010^-6м²

h + 2b = F_S2

=410^-3м ; h=4210^-3м ; b=3510^-3м

l₂=15510^-3м ; l_AS=46,510^-3м

В M_u2 P_u2 S₂ A

20833,02H

+

N[H]

-

15758,31H

+

M[Hм]

-

28,8 Hм 131,49 Нм

М_изг= M_изг=

0  Z < 0,108 0  Z < 0,046

Z=0 ; М_изг=0 Z=0 ; М_изг=0

Z=0,108 ; М_изг=28,8 Нм Z=0,046 ; М_изг=131,49Нм

M_U2 = 100,485 Hм

= 2,46910^-8 + 2 [1,8610^-10+7,410^-8] = 1,7310^-7 м⁴

_max=_u + _N = 19 + 46,3 = 65,3 мПа

r=1 ; _m=0 ; _a = _max

K = 1,1 ; Kd = 0,81 ; K_f = 1,63 ; _упр = 1

h+2b=F_min

h = (F_min — 2b)/ = (350 — 2354)/4 = 17,5

в) Расчёт нижней головки:

[PV]=120мПа [P]=20мПа ; b’ = b +30 = 6510^-3м

Д  24,5 мм ; Д = 50 мм

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

PV  [PV]

9,811,82  120

115,8  120