濕式汽缸套加工工艺.docVIP

? 2????? 结构刚强度的计算不评估 ? 汽缸套承受着由气体作用力，活塞侧压力以及热负荷所引起的应 力。最大燃烧压力 Pmax 是最危险的负荷，它使沿气缸的母线以 及环形截面上产生拉伸应力，其大小可按下面近似公式计算： ? σ p= Pmax*D/(2* δ )? 其中 Pmax 是最大燃烧压力；单位 MP ； ? D 为气缸直徂，单位 mm ； ? δ 为汽缸套壁厚，单位 mm ? 铸铁汽缸套的允许应力 σ p 在 30~60MP 范围内，钢质汽缸套在 ? 80~120MP 2 已只 Pmax=13.44MP ，缸徂 D=102mm ， 汽缸套壁厚 δ =6mm ， 将以上数据带入计算 σ p= Pmax*D/(2*? δ )=13.44*102/ （ 2*6 ） =114MP, 已经远大于铸铁汽缸套的允许 应力，不能直接使用。改进方案如下： ? 第一，加大汽缸套壁厚； ? 第二，换用钢材料； ? 在此换用钢材料并适当再加大壁厚，取 δ =8mm ，则有 ? σ p?= Pmax*D/(2* δ )=13.44*102/ （ 2*8 ） =85.68MP ，此拉伸应力 在钢质汽缸套的允许应力范围内，满足要求。 ? ? 侧压力使承载式汽缸套产生弯曲应力，作用在活塞销中心位置的 Nmax 引起的弯矩为 M=Nmax*a*b/ （ ）? 其中 Nmax 由动力计算确定的最大侧应力，单位 MP ； ? a 为活塞销中心到上支承面中心的距离，单位 mm ； ? b 为活塞销中心到下支承面中心的距离，单位 mm ； ? 活塞销处总作用力 P=Pg+Pj, 其中 Pg 为气体作用力， Pj 为往复 惯性力； ? Pg= π *???D 2 * (P-P 0 )/4=3.14x102 2 x （ 13.44-0.1 ） /4=117116.788N? 其中 P 为缸内气体压力； P 0 为大气压力，一般取 0.1MP;? D 为缸徂； ? Pj=-m j Rw 2 （ cosa+ λ *cos2*a ）； m j= m1+m2=1.74+0.82=2.56KG;? 其中 m j 为 ? m1 为活塞组质量 1.74KG ； m2 0.82? KG? ； a 为对应最大压力时的曲柄转角， R 为曲柄半径， w 为角速度， w= π n/30??rad/s ，已知 n=2800r/min ， ? w=3.14x2800/30=293.1? rad/s ， ?? λ 为连杆比， λ =R/L=57/194=0.291;? 则 Pj=-2.56x0.057x293.1 2 （ 0.98+0.291x0.92 ） =? -15633.8N? 则最大侧压力 Nmax=Ptan β ； k=1- λ 2 sin 2 a? Sin β = λ sina ， cos β = ? k ，则 tan β =sin β /?cos β ； sina=sin372 0 =0.98,sin2a=sin744 0 =0.92 ? Sin β = λ sina=0.291x.98=0.2852,? k=1- λ 2 sin 2 a=1-0.291 2 xsin 2 372 0 =0.996?,?cos β = ? k =0.998? tan β =sin β /?cos β =0.2852/0.998=0.286;? Nmax=Ptan β =(?Pg+Pj)?tan β =( 117116.788- 15633.8)x0.286=27924.5N=0.028MN? 由于转过的角度较小，且刚从上止点开始向下运动的速度小，所 以简化为活塞在上止点即可， ? 已知活塞销到活塞顶高度 h 、、 =77mm ，则 ? a=? h 、、 -h1- （ h2-h1 ） /2=77-8- （ 14-8 ） /2=66mm=0.066m ； ? b=0.7h0-?h 、、 + （ c+b+c+b+c ） /2=0.7x216-77+ （ 6+2+6+2+6 ） /2=85.2mm=0.0852m ； ? M=?Nmaxab/ （ a+b ） =0.028x0.066x0.0852/ （ 0.066+0.0852 ） =1.04x10 -3 MN*m ； ? W 为汽缸套横截面的截面系数，单位 m 3 ,? ?W=3.14x(D 1 4 -D 4 )/?(16xD 1 ) 其中 D 1 D 1= 118mm ? ， ? D 为缸径， D=102mm ； ? 则 W=3.14x(D 1 4 -D 4 )/?(16xD 1 )=3.14x （ 0.118 4 -0.102 4 ） /(0.118x16)=1.4