«Проектирование судового двигателя, вар. 14»

rк = 0,06×dкш = 0,06×20 = 1,2 см,

rш = 0,06×dшш = 0,06×19,5 = 1,17 см.

6.1.3 Проверка размеров коленчатого вала по формулам Речного Регистра

Диаметр шеек вала должен быть не менее определяемого по формуле:

где d - диаметр цилиндра см , S - ход поршня см,

H - расстояние между серединами шеек, см;

pz - максимальное давление сгорания, кг/см. pz = 120,70 кг/ см2;

t - среднее индикаторное давление, кг/см. t = 8,5 + 0,75×Pmi

t = 8,5 + 0,75×1,797 = 9,85 кг/см2.

где sв - предел прочности материала, равный 61 кг/мм ;

j - коэффициент. Для четырехтактного, шестицилиндрового дизеля j = 5,95;

Данное условие выполняется.

Толщина щеки вала должна быть не менее:

где d - диаметр цилиндра, см;

pz - максимальное давление сгорания, кг/см;

b - ширина щеки;

см, расстояние от середины рамового подшипника до середины плоскости щеки;

j1 = 2,9 j2 = 0,92;

при r = 0,84 см - радиус галтели;

E = 0,2 - абсолютная величина перекрытия;

K1 = 0,9 - коэффициент, учитывающий влияние материала вала;

Условие для толщины шейки вала выполнено.

6.2 Расчет на прочность поршня

Принимаю материал поршня: чугун марки 4НХМД

6.2.1 Конструирование размеров и формы поршней

Расстояние от верхней кромки поршня до канавки первого поршневого кольца l

рассчитывается по соотношениям:

для тяжелого судового дизеля

l = (1.3)δ, мм

где δ – толщина днища поршня, мм,

Толщина днища поршня δ зависит от его материала, особенностей конструк-ции, способа охлаждения, наличия или отсутствия ребер с внутренней стороны днища.

Для неохлаждаемого чугунного и алюминиевого поршня

δ = (0,08…0,2)d, мм

где d – диаметр цилиндра, мм,

Высота (длина) головки поршня Нг определяется в основном исходя из указанного выше расстояния l, количества и высоты поршневых колец.

Нг = (0,35…0,55)d, мм

Общая высота (длина) поршня Н зависит от типа двигателя, тактности, степени быстроходности. У высокооборотных дизелей она снижается

Н = (1,0…1,7)d, мм

Ось поршневого пальца располагают между серединой тронковой части поршня и его центром тяжести. Расстояние между осью пальца и нижней кромкой поршня можно определить по соотношению

Нп = (0,30…0,75)d, мм

Толщина стенки тронковой части поршня S1 равняется

S1 = (0,3.0,5)S, мм

Где S - толщина цилиндрической части головки поршня, мм

S = (0,05.0,08)d, мм

Ширина канавки уплотнительного кольца а равняется

а = (0,5…1,0)b, мм

где b – радиальная толщина кольца, мм

b = (0,04…0,03)d, мм

Ширина перемычки между канавками а1 определяется по соотношению

d1 = (1…1,3)a, мм.

6.2.2 Расчет на прочность поршня

В процессе работы поршень находится под воздействием сил давления газов и высокой температуры. В результате в нем возникают механические и тепловые напряжения.