Максимальная сила давления газов на поршень:

, где

– максимальное давление сгорания;

–площадь поршня;

ПОРШЕНЬ

При проектировании геометрические параметры поршня принимают на основе эмпирических зависимостей и статических данных, приведенных в таблице [3].

Затем производим проверочный расчет на прочность и износостойкость элементов поршня.

1. Напряжение изгиба.

, где

– внутренний диаметр поршня;

– толщина днища.

.

Предельное напряжение изгиба:

2. Проверочный расчет на сжатие.

, где

– площадь опасного сечения;

– толщина стенки поршня.

.

Предельное напряжение сжатия:

3. Наибольшее условное давление.

По нему проверяют поверхность отвердения под поршневой палец.

, где

– диаметр поршневого пальца;

– длина пальца в одном приливе.

.

Допустимое удельное давление.

ПОРШЕНЕВОЙ ПАЛЕЦ

Во время работы поршневой палец подвергается воздействию переменных по величине нагрузок, носящих большей частью ударный характер. В поршневом пальце появляются напряжения изгиба, среза и овализации, вызывающие его поломку.

1. Износостойкость пальца оценивают по удельным давлениям между втулкой шатуна и бобышками поршня и опорными поверхностями пальца.

, где

– сила инерции от массы поршневой группы.

– длина втулки шатуна.

.

, где

– сила инерции от массы поршневой группы без массы пальца, действующая на бобышки;

;

– длина пальца в одном приливе.

.

Для современных двигателей:

, .

2. Напряжение изгиба в среднем сечение пальца:

, где

л – максимальная сила давления газов, передаваемая через поршневой палец на шатун;

– рабочая длина пальца;

– расстояние между бобышкам;

– длина поршневой головки шатуна;

- отношение внутреннего диаметра поршневого пальца к внешнему диаметру.

.

.

3. Максимальные касательные напряжения:

4. Наибольшее увеличение горизонтального диаметра пальца при овализации:

– модуль упругости материала поршневого пальца.