主要零部件的设计和强度校核

1、主要零部件的设计和强度校核主要零部件的设计和强度校核4主要零部件的设计和强度校核曲轴的尺寸及强度校核一、曲轴的尺寸设计曲轴的构造尺寸如以下图所示：26二、曲轴的校核1、受力分析BC 的一列RRT 、 ，再找出与 、 相应的法向力 ”、 ”RRT123123XX据级气缸所在列确定的几个曲轴特别旋转位置。1 中的数据，按15-2 公式计算支反力，计算结果填入表依据强度计算和刚度计算的需要，依据曲轴构造尺寸图和表1 中的数据，按15-3时有关截面上的弯矩、扭矩、轴力。计算结果列入表 2。序号 曲轴旋转位置特点曲柄转角 序号 曲轴旋转位置特点曲柄转角 度级列级列M NBzNByR ”=RT ”=TR

2、=RT =T1 厘 公斤 公XX2XX1公斤公斤公斤公斤米1列综合活塞 40225927592399266637884725973力最大确定值2输入扭矩2802283051195261039627891187最大值273输入扭矩340615-2861927-896-8274-222103最小值4列法向力30253826253230278730668639843最大值5列法向力最小值110-9221388572861序号轴旋转位置特点曲柄转角Qi度表2曲轴内力曲轴截面i-i绕y 轴弯矩绕z 轴弯矩MiyMiz公斤厘米公斤厘米静强度计1列综合活塞最409-95197776

3、6算用大确定值8-8-940222342输入扭矩最大值2809-9773104338-821722022284列法向力最大值308-8-46765列法向力最小值1108-8-5272刚度计算1列综合活塞最40330 -000疲乏强度2输入扭矩最大值280疲乏强度2输入扭矩最大值2809-9计算用3输入扭矩最小值3409-9用大确定值9 -9006329540460 -60-3696-706140 -400019-9 8-8-截面为例，按n5-29、5-24、5-26、5-27、5-28 进展计算，计算结序号轴旋转位置曲柄转角曲轴截面危急点特点序号轴旋转位置曲柄转角曲轴截面危急点特点Qii-i安

4、全系数n度291列综合活塞409-915最大确定值8-8短轴端点15.8长轴端点12.1矩形角点11列综合活塞409-915最大确定值8-8短轴端点15.8长轴端点12.1矩形角点12输入扭矩最2809-914.9大值8-8短轴端点19.3长轴端点矩形角点14.55-51 4。序号轴旋转位置特点 曲柄转角曲轴序号轴旋转位置特点 曲柄转角曲轴a aKK2公斤/厘米2ai-i2输入扭矩最大值 2809-91030.63.45.93输入扭矩最小值 3403044301108-8145.9531主要零部件的设计和强度校核主要零部件的设计和强度校核 32连杆的尺寸设计及强度校核一、连杆的尺寸设计依据计算

5、得连杆各主要尺寸，画出连杆构造图，如下所示：连杆主要尺寸确实定如表一所示序号名称序号名称代号单位公式、参数的选择和计算说明1最大活塞力PKg2曲柄半径RCmP=4032S14R 7条件行程，22S=143连杆长度LCmRL 70.2 35热力计算 已知 =0.210杆体中间直径dmCmd(1.65 2.45)mP 4 5-454曲柄销直径DCmD=105大头孔直径D1CmD1=10.76小头衬套内径dCmd=5.57小头衬套宽度bCmb=(11.4)d=68小头衬套厚度SCmS=(0.060.08)d=0.3859小头孔直径d1Cmd1 =6.311杆体中间面积Fm2Fm412.5712近小头

6、处杆体d12近小头处杆体d”Cmd”=0.9dm =3.613直径近大头处杆体d“Cmd“=1.1dm =4.4直径14连杆宽度BCmB=5.515FACmFFA =(1.381.6)A-A 面积AA-A 的厚 SAF度FCmSAF=A =3.7=BB-B 面积BFB =(1.31.4) Fm =17.6F截面 B-B 的厚度FFSBCmSB = BSB=3.5C-C 面积CFC =(0.81.0) Fm =12.57截面 C-C 的厚FSCCmSC = BSC=2.5度21连杆螺栓直径d0Cmd0 =2.4选M24 1.522螺栓定位局部d2Cmdd2 =0 +(0.10.2)=2.6直径2

7、3螺栓弹性局部d3cmdd13 =0.90.92查 GB19624直径两连杆螺栓间l0Cm=0.922.2=2.1l0 =146325距离螺栓在大头体l25距离螺栓在大头体l1Cml26内长度螺栓在大头盖l2Cml内长度2 =(0.550.65)D=62727连杆螺栓个数Z个2查1 表 5-13 二、连杆的强度校核 40Cr 强度，详见表二：序名称序名称代号单位公式、参数的选择和计算说明号1小头衬套 Pkg/cm2P P 4032 122130150查式的比压db5.565-462杆体的惯icmiJX性半径Fm1812.571查 183柔度LiL 28 28i14杆体拉应Pkg/cm2力P P

8、 Fm321查 式5-485系数CC= 1.52104查 表 5-1445 锻钢6惯性矩Jxcm4JBH3 bh3123.153 2231218查 1 X=187连杆摇摆 ”CBkg/cm2 ” PCCBL2Jx27查 式平面纵弯5-49应力8杆体的长Lcm1L L D d1度212119.59惯性矩Jycm 4Jy=H hB3 H hBb3 H Bb312查 81810垂直于连“CB杆摇摆平面纵弯应kg /cm2 “ PCL21CB4J21y7.3查5-501式力在连杆摆1动平面总应力垂直于连 2杆摇摆平面总应力大头盖截 Wkg /cm21kg /cm22 ”pCB “pCB=3488001

9、200查5-51=328.38001200查5-521式1式面A-A的抗弯截面模数A-AAcm3bS2WAA613 18弯曲应力大头盖截Bkg /cm2WP(l BD)2 698600800A查5-571式面B-B的Bcm3BS2WBB611 抗弯截面模数截面 B-B重心到连杆螺栓轴线距离截面 B-B与连杆螺栓轴线的夹角bcm从图中量得b=2.7a度从图中量得a=40 18主要零部件的设计和强度校核主要零部件的设计和强度校核 36B-B弯曲应力Rkg /cm2PbB2WB495查5-58 查5-58 式3查 1式5-59查 式5-6042 594600800查式5-61截面 B-BPkg /c

10、m2 Psina 7拉应力截面 B-B剪应力截面 B-Bkg /cm2p2FB a2FB871总应力kg /cm2 (p )2B小头处截面C-C的抗弯截面模数WC BS2WCC65.718小头侧壁中心间距lcm从图中测得，或l d S1D8.824截面C-CCkg /cm2P(l d )查 1式弯曲应力CC3 6166008005-64截面D-DB弯曲应力kg /cm2PlD8WD778WWDC截面D-DP拉应力kg /cm2Pp2FD160FFDC截面D-D总应力kg /cm2 pD 9381.53动载荷是最大应力maxkg /cm2max 4Q31692动载荷是最小应力minkg /cm2

11、 4Tmind231517应力幅a对称循环抗拉疲乏极限kg /cm2kg /cm2maxa2= 3400187.5三4242应力集中kk= 4查1 表系数4-1943尺寸系数= 0.76查1 图4-12344应力循环 = 0.1查 对称系数三45应力幅安nan1 min全系数a( )a= 3400 0.11517= 6.9 2.54 0.76 0.1 87.5446最大应力n2(安全系数n 1)min( )(min 2a)2 3400 =0.764 0.1 15170.764=1.6 1.2 39惯性力的平衡5惯性力的平衡旋转惯性力的平衡I=0，那么可以不设置平衡重。往复惯性力的平衡如右运动图

12、所示，按3 式 2-39 计算一、二阶往复惯性力。1、条件： 连杆质量： 11.9 kg活塞质量： 级为20.9 kg级为14.3 kg活塞杆质量：级为1.9 kg级为1.7 kg十字头质量：级为5.2 kg级为5.2 kg曲轴半径：r= 0.07 m6 = 0.257压缩机的角速度： = 89.74 radsl2、计算一、二阶往复惯性合力l按32-37 计算往复运动局部的总质量为， ms=m+ 0.35m,则m,s1m+ 0.35m= 20.9 + 1.9 + 5.2 + 0.3511.9 = 32.2 kgl1s2p2p1mm+ 0.35m = 14.3 + 1.7 + 5.2 + l1s2p2p1当曲轴转角 不同时