Конструктивные детали коленчатого вала (материал коленчатого вала – сталь 18ХНВА), страница 4

Материал пружины – пружинная сталь ,τ-1=350 МПа ,σв=1500 МПа .

Максимальная сила упругости пружин :

,где К – коэффициент запаса К=1.4 ;

Мкл – суммарная масса клапанного механизма ,приведённого к клапанному ,определяется :

,где mкл – масса комплекта клапана (клапан ,тарелка ,пружины ,замок ) mкл=43 г ;

mпр – масса пружины mпр=40 г ;

Минимальная сила упругости пружины :

Жесткость пружины :

Деформация пружины :

- предварительная :

- полная :

Размеры пружины  :диаметр проволоки δпр=3 мм ,средний диаметр пружины Dпр=30 мм .

Число рабочих витков пружины :

,где G=8 – модуль упругости второго рода ,МН/см² ;

Полное число витков пружины :

Длина пружины при полностью открытом клапане :

Длина пружины при закрытом клапане :

Длина свободной пружины :

Максимальные и минимальные напряжения в пружине :

,где kв΄ =1.13 определён при Dпр/δпр=30/2=15 .

Среднее напряжение и амплитуда напряжения :

,т.к концентрация напряжений в витках пружины учитывается коэффициентом k΄ ,а kτ/εм·εп≈1 ,то

Запас прочности пружины :

,где ατ=0.18 из таблицы 11.2 (1).

Рассчитываю пружину на резонанс :

4.6. Система смазки .

Система смазки проектируемого двигателя – комбинированная с мокрым картером .Ёмкостью для масла служит штампованный из листовой стали поддон двигателя ,куда масло заливают через специальный патрубок ,расположенный в передней части развала блока цилиндров .Количество масла в поддоне контролируют проволочным щупом .В системе смазки предусмотрены специальные теплообменники для охлаждения масла .

При работе двигателя масло забирается через сетчатый заборник и поступает по трубке и отверстиям в блоке цилиндров в масляный фильтр .

Профильтрованное масло по трубке и системе каналов в блоке цилиндров и крышке упорного подшипника коленчатого вала поступает в полость крышки упорного подшипника ,далее масло по каналам внутри коленчатого вала поступает к шатунным подшипникам и по продольному каналу  в стержне шатуна – к подшипникам поршневого пальца .Параллельно часть масла через каналы в блоке цилиндров и головках блока поступает магистральные каналы распределительных валов и вытекает через отверстия в кулачках и подшипниках распределительных валов .

Вытекающее из подшипников масло  разбрызгивается движущимися частями и образует  в картере масляный туман ,который обеспечивает смазку зеркала цилиндров ,зубчатых передач ,подшипников качения и других подвижных соединений .Применяемое масло марки М-5з/10Г1 .

4.7. Система охлаждения .

Система охлаждения проектируемого двигателя – жидкостная ,закрытого типа ,с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости .Циркуляция жидкости в системе охлаждения осуществляется водяным насосом ,приводимым в действие от шкива коленчатого вала через ременную передачу .

Первое время ,после запуска двигателя ,охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу (водяной насос ,рубашка головки блока ,рубашка блока цилиндров ,водяной насос) .При достижении температуры 90…95˚С открываются клапаны термостатов и охлаждающая жидкость начинает циркулировать по большому кругу ,проходя ещё через радиатор ,где осуществляется охлаждение жидкости за счёт потока воздуха ,проходящего между трубками радиатора и ребристыми пластинами .Поток воздух создаётся вентилятором  ,установленным за радиатором и закреплённым на шкиве водяного насоса .

В качестве охлаждающей жидкости применяется или вода или антифризы марок 40 и 65 .