65
Приступая к расчету на прочность, рекомендуется сразу же набрасать на
листе чертежа двигателя в масштабе 1:1 с контурами рассчитываемых де-
талей, взаимно увязанных в расположении, формах и размерах между собой.
Для этого целесообразно использовать чертежи двигателя, близкого по
своему назначению и технической характеристике (так называемого «прото-
типа»), внося в конструкцию прототипа необходимые изменения и усовер-
шенствования. Размеры деталей выбирают ориентировочно, используя дан-
ные прототипа или статические конструктивные соотношения их к диаметру
цилиндра D, диаметру горловины впускного клапана d
г.в.п.
и т.п., приведен-
ные в литературе [4, 17]. В дальнейшем выбранный размер (площадь, момент
инерции и т.д.) подвергают расчетной проверке на прочность, устойчивость,
износ и т.д. Если выбранные размеры не удовлетворяют заданным условиям,
то сразу же изменяют размеры на контуре, добиваясь выполнения необходи-
мых условий в расчете на прочность и т.п.
Чертежи двигателя должны содержать детали кривошипно-шатунного и
газораспределительного механизма, систем охлаждения и смазки. В чертежах
должны быть также достаточно понятно представлены детали приводов газо-
распределения, агрегатов топливной, смазочной систем и систем охлаждения
и зажигания.
Необходимо произвести конструирование и расчет следующих механизмов
и систем.
1.
Кривошипно-шатунный механизм.
2.
Механизм газораспределения.
3.
Системы смазки и охлаждения.
При конструировании деталей двигателя необходимо обосновать выбор и
указать в пояснительной записке материал деталей, краткие соображения о
способе изготовления и термической обработке, дать расчетную схему дета-
ли, привести значения допускаемых напряжений, деформаций и т.п., а также
указать рекомендуемые величины зазоров в сопряженных деталях (напри-
мер, головка поршня - цилиндр, юбка поршня - цилиндр, вкладыш - шейка и
т.п.); отметить примененные методы повышения прочности, надежности и
износостойкости.
Расчетные режимы работы
двигателя. При работе двигателя на его де-
тали действуют силы давления газов в цилиндре и силы инерции поступа-
тельно движущихся и вращающихся масс, детали претерпевают также тепло-
вые деформации. Характер изменения упомянутых нагрузок зависит от экс-
плуатационного режима работы двигателя. Как правило, расчет деталей про-
изводится для режимов, соответствующих наиболее тяжелым условиям рабо-
ты. Для двигателей с искровым зажиганием характерными являются следую-
щие расчетные режимы:
1) максимального крутящего момента T
е max
при частоте вращения
n = (0,4...0,6)n
N
, когда давление газов в цилиндре достигает максимальных
значений, а силами инерции можно пренебречь;
2) номинальной мощности P
e
при частоте вращения n
N
в случае необходи-
мости учета совместного влияния сил давления газов и сил инерции;