柴油机缸盖螺栓校核
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缸盖螺栓校核
压力计算过程全部采用excel2003,计算数据见表1
曲轴转角φ(°) 任意点压力P (bar) 曲轴转角φ(°) 任意点压力P
(bar)
180 0.86 370 84.10311
190 0.865884 380 55.91966
200 0.884021 390 35.39167
210 0.915935 400 23.21485
220 0.964394 410 16.1211
230 1.033824 420 11.84095
240 1.131041 430 9.139562
250 1.266539 440 7.361755
260 1.456762 450 6.149962
270 1.728232 460 5.300769
280 2.125335 470 4.693486
290 2.725606 480 4.25368
300 3.671078 490 3.933907
310 5.234832 500 3.703142
320 7.962138 510 3.540796
330 12.93109 520 3.433268
340 21.88256 530 3.371933
350 34.98909 540 3.352
360 42.90599
绘制的P-ø图
P-φ
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1802002202402602803003203403603804004204404604805005205
4
0
曲轴转角φ(°)
任
意
点
压
力
P
(
b
a
r
)
由以上图标得缸内最高爆发压力为
max
P=84.13Bar=8.41MPa
该气缸对应缸盖上的受压面积为
23221067.54085.04mDS
此次设计的485柴油机每个气缸周围6个螺栓,每个螺栓所受工作载荷为
NzSPF5.794761067.51041.836max
查相关资料得螺栓所受总拉力为
NFF5.206635.79476.26.22
此螺栓的预紧力为
02
b
bm
C
FFFCC
式中bbmCCC为螺栓的相对刚度,因为气缸垫为铜皮石棉垫片,可取bbmCCC为0.8,故
NF5.143055.79478.05.206630
该485柴油机缸盖螺栓为M12螺栓,螺纹小径110.674dmm,所以危险截面面积为
2
26521min10.674108.9421044dSm
拉伸强度校核
查相关资料得螺栓危险截面的拉应力为
MPaPaSFca5.300105.30010942.85.206633.13.165min2
螺栓的安全需用应力为
S
s
查表取MPas900,5.1S,则
MPa6005.1900
因ca,所以该螺栓的拉伸强度符合要求
疲劳强度校核
当工作拉力在F~0之间变化时,螺栓所受总拉力在20~FF之间变化,所以应对螺栓的疲
劳强度做精准校核
危险截面的最大拉应力为
MPaPaSF1.231101.23110942.85.2066365min2max
危险截面的最小拉应力为
MPaPaSF1601016010942.85.1430565min0max
应力幅为
MPaa55.3521601.2312minmax
平均应力为
MPam55.19521601.2312minmax
查相关资料得螺栓的最大应力计算安全系数为
77.255.19555.35640mascaS
因SSca,故该螺栓的疲劳强度符合要求