7/25/2019 ccmai 2

1/73

BMW X3 XDRIVE 20D

Datele mele

Putere nominala = 140 KwTuratie nominala = 4000 rpmNumarul de cilindrii = 4Alezaj (D) = 84 mmCura (!) = "0 mmCilindree = 1"8# litri

Preiunea medie e$ecti%a = &4'8#&10* N+m&Datele fabricantului

Marc BMW

Model X3

Genera ie, X3 (F25)

Tip motor -Dri%e &0d (184 .p)Numr de ui *Putere 184 CP

Viteza maxim &10 /m+Acceleraia de la 0 la 100 km/h 8* ec

7/25/2019 ccmai 2

2/73

Volumul rezerorului 2# l

Anul !nceperii produciei &010 an $a3ricatie

Tipul caro"eriei Croo%erNumr de "caune *#un$ime 4248 mm

#ime 1881 mm%nlime 12#* mmAmpatament &810 mm&cartament 'a 1212 mm

&cartament "pate 12& mm

Ampla"area motorului 5a67' on9itudinal

Volumul motorului 1""* cmTuraia maxim 4000 rpm(uplu 80+1#*0:*0 Nm

Commonrail DieelTipul tur)inei *Tur)ine+ tur3o compreor + ;ntercoolerPoziionarea cilindrilor in linieNumrul de cilindri 4,iametrul cilindrilor 84 mm(ur"a cilindrilor "0 mm

-aport de compre"ie

12*Numrul de "upape per cilindru

4

Tipul de com)u"ti)il motorin7Tractiune 4-4 (permanent)A. da

Tipul de irare *"teerin$ tpe+ cremaliere

2# l+100 /m

*0 l+100 /m

*2 l+100 /mMa" proprie 1#"0 /9

Ma" maxim autorizat&0* /9

,imen"iunea pneurilor

,imen"iunea antelor 234 5 x 12

i"temul de com)u"ti)il *6uel"tem+

(on"umul de com)u"ti)il 7 !n ora

*ur)an+

(on"umul de com)u"ti)il 7 !n a'araoraului *extra7ur)an+

(on"umul de com)u"ti)il 7com)inat *mixt+

884/90 -12V

7/25/2019 ccmai 2

3/73

7/25/2019 ccmai 2

4/73

7/25/2019 ccmai 2

5/73

Calculul cilindrilor motorului

Se alege varianta construirii cu camasi umede.

In timpul functionarii peretii cilindrului sunt solicitati de forta de presiune a gazelor,

forta normala de sprijin a pistonului si dilatari.

Pentru a raspunde cerintelor impuse camasilor de cilindru (rezistenta sporita la uzura,

obtinerea unor suprafete cu rugozitate optima si cu o abatere minima de la forma

cilindrica), aceasta se realizeaza din materiale cu rezistenta sporita la uzura ( fonta

aliata cu Cr, Ni, Mo, Cu, i) carora li se aplica tratamente termice si termodinamice

(acoperirea cu strat de cupu poros cu grosime de !,!" # !,$" mm)

Se va alege fonta aliata cu crom avand duritatea $"! %&

'ezistenta la incovoiere minima *!!!!!

Calculul grosimii cilindrilor

*88mme adopta 2 mm

""*2&1& ""*2&1& N+m&

D1= "2 mm

Tensiunea de intindere in sectiunea transersala

N+m$

pg= N/mm2

== D070.0

1

2

7/25/2019 ccmai 2

6/73

"0mm

#*8 N+mm&

Tensiunea de incooiere

N= 2&*& N= 2#& mm

*"&**

2#81028 N+mm&

Tensiunea totala

4411282 N+mm&

4411282 < *"

Calculul camasii de cilindru

Camasile umede

Cea mai mare utilizare o au camasile care se sprijina in partea superioara

pe un guler, iar partea inferioara se etanseaza cu inele de cauciuc, plasate

in canalele special realizate in camasa.

In timpul functionarii peretii cilindrului sunt solicitati de

- forta de presiune a gazelor

- forta normala de sprijin a pistonului

- dilatari.

/a proiectarea camasii umede, grosimea peretilor se adopta din conditi de rigiditate

d !,!0" # !,!1" 2

Alegerea dimensiunilor constructive

2i reprezinta diametrul mediu de racire si se calculeaza astfel incit sa

e3iste cel putin ( * # " ) mm.

100mm

104mm

10#mm

1>"_= =

1>4=_=

>4=_=_

=_=_+_

Dp

med

gt = 25,0

2

1DDDmed

+=

D

D-D

32=W

1

441

W

)h(N=i

max

7/25/2019 ccmai 2

7/73

/a partea superioara camasa cilindrului se afla deasupra fetei plane a blocului

motor cu

adoptam !,4 mm

adoptam !,$" mm

!.$" mm

Camasile demontabile se prevad la partea superioara cu o flansa

Presiunea de strangere a prezoanelor c5iulasei

!64!7"

/ungimea camasii

In partea superioara pistonul sa depaseasca nivelul primului segment de compresie

cand pistonul se afla la punctul mort superior P.M.S

In partea inferioara pistonul sa depaseasca nivelul segment de ungere cand pistonul

se afla la punctul mort inferior P.M.I

12*2mm#*2mm

! ? cura pitonului. ? ;naltimea pitonului

Dimensiunile !rinci!ale ale elementelor de etansare

b t4!! .$" $."*

84(!,!" # !,4") mm

8$(!,$ # !,*) mm

P(*9-934!")N+m$ N+m$

2i

l=+=

=(0'8@1'*) - D = 1 -D=

7/25/2019 ccmai 2

8/73

Diametrul ( 9ulerului ) mediu de etanare

"**mm

;naltimea 9ulerului

"&&1014#4N

"&1414#1"1Nmm

&84#0&"281

=

+

=

2

DDD

g

m

=+

=4

3.1 max

2 PDF ms

=

=

m

s

iD

FM

3

=

=ai

i

g

MH

5.16

7/25/2019 ccmai 2

9/73

7/25/2019 ccmai 2

10/73

7/25/2019 ccmai 2

11/73

7/25/2019 ccmai 2

12/73

7/25/2019 ccmai 2

13/73

Calculul pistonului

Pistonul este reperul mecanismului motor, care :ndepline;te urm

7/25/2019 ccmai 2

14/73

DE ? diametrul e-terior al 3ol6uluiA ? ditan6a dintre 3oajele alezajelor pentru 3ol6E ? l76imea piciorului 3ielui!E ? ditan6a de la $undul pitonului la mucia uperioar7 a canalului e9mentBF ? raza e-terioar7 a contra9reut76iiAG ?ditan6a dintre a-ele cilindrilor

a) 3)5i98 Hlementele dimenionale ale capului pitonuluipiton pentru motor cu aprindere prin cInteiepiton pentru motor cu aprindere prin compreie

.B5 ? n7l6imea zonei Jport?e9men6iJ

.5! ? n7l6imea de protec6ie a e9mentului de $oc

.N ? ditan6a de la 9eneratoarea alezajului pentru 3ol6 la $undul pitonului!E ? 9roimea capului pitonului. ? n7l6imea camerei de ardere din capul pitonului

un9imea pitonului . #*2 mmun9imea mantalei *04 mm;nal6imea de compreie 48#& mm;naltimea de protectie a e9metului de $oc Froimea Lancului #8 mm

1&2mmDitanta dintre 3oajele alezajului 3oltului 3Diametrul capului interior 284 mm

410" pa

Ma$ "0&00 Pa

Calculul #onei !ort&segmen'i

alorile e$orturilor unitare e calculeaz7 at$el

? la nco%oiere

= 84#1&44"&2

= 1*&020244*Nm

Calculul !istonului la solicit(rile mecanice

Calculul ca!ului !istonului

Froimea capului

- efortul unitar

0'" =

10'2 =0'*8 =

0'11 =Q_ 0'04* =

0'1* =0'* =

0'#2 =

_=

R S)(

N+ &

( )

2

2i

gmaxf

dp = 11875,0

ii

z

gmax

p

c

M

W

pR

h

= =

2 282

,

( )M p R R

i gmax p

p=

0 76 2 2,

7/25/2019 ccmai 2

15/73

1#"42&04

? la $or$ecare

= #*22#1&

H$ortul unitar eci%alent ete1&"048"2"&0

= 11*""#&&2

= **1&&8888"

0000""# &&1&

0* 4& mm

0 &*& mm!"D 0 != &&28mm

01 &204 mm

0* 44*& mmH"D 08 H= 2"#&mm

011 "&4 mm

012 144 mm

*48"0##8*0* = #40881112 mm

*282*222#1& = #*40"0&

Calculul mantalei !istonului

= ?482"*4"1#1 e ia in modul

4411#248012N

1&"* 001&"*04

&288 mm " mm

#2#44#&18& mmadoptam #2 mm

H#"D= H

#=

D$"D= D

$=

H#%

"D H#%=

H&"D H

&=

HF&

"D HF&

=

&$"D &$=

N+

=)(& Q =_ _

&

N+ &

N+ &

1U11U= =V= )U U(+ ( )

=&_ +&_=

=(0'08@0'1&)_ _ (&)+4 =

& &

W*

1=

z pp c

2

W RR h=

2

2 2

( )

( )

f

g p

p

g

p R

R

p=

= 0 76

0 76

2 2

2 2

,,

ech i2 24 = +

c gmax

p2

!

pD

!

=

4

1

2

0 02135d dD

'p 2

p2

me=

,

2

2

0 0513d dD

'p 2

p2

me=

,

e(Np

sm!)D

Np

= max

3

1

2

0 02135d dD

'p 2

p2

me=

,

7/25/2019 ccmai 2

16/73

#2***2428 mmadoptam ## mm

Froimea pere6ilor 3oajelor pentru 3ol6 e determin7 rezol%Ind urm7toarele? la interiorul pitonului

2"08*&48 mme adopta '* mm

? la upra$a6a din e-terior

*0"28"1*& mme adopta * mm

1*"802&8" mm

K= 0'08 ? contant7

Calculul )ocurilor segmentului in canal

a= 5,56,5 [daN/mm2

4

1

2

0 00772d dD

'p 2

p2

me=

,

( )Dp

dd

ddme

a*

as =+

0126,0

2

( ) Dpdd

dd m ea*

a* =+0174,0

2

*D

#p

p gmax

a

= 2 100

1

7/25/2019 ccmai 2

17/73

de un9ere

$n %gura

7/25/2019 ccmai 2

18/73

lui de $oc

00*04

"&4mm000#8001&20&4 mm

00284 m

""*2&1&

B= 4& mm 004&

r= 8 mm 008

N+ &

7/25/2019 ccmai 2

19/73

mm d= #2 mm"*& mm #8

&

'8 10 &"

7/25/2019 ccmai 2

20/73

cua6ii

7/25/2019 ccmai 2

21/73

Calculul boltului

Dimeniunile contructi%e ale 3oltului

1"& mm

1"1*&mm!un"imea #oltului $#olt flotant% l [mm #0*2 mm!un"imea de &onta&t &u 'i&iorul #ielei

#olt flotant [mm 0&4 mm

Veri%carea la u#ura

4#108#24 N

- 're(iunea )n lo&a*urile din 'i(ton

#*412#8& pa 1"2*2

""*2&1&mp= 08 9r= 004* mm

41888rad+X= 0#

**1#*014

?8022&28

? preiunea n piciorul 3ielei

+iametrul exterior de[mm

+iametrul interior di[mm

Y=

_#

_

=

_=

( )F F FD

p m g +2

g pp= + = +

max max

412

=

= m ax2

m ax4

gg pD

F

=+= %1$2 RmF p+p

=

='d

Fp

p

p2

7/25/2019 ccmai 2

22/73

488041812pa

Veri%carea la $ncooiere

"*&11" < Mi = *00 N+mm&

02

Teniunea minima determinata de momentul inco%oietor la mijlocul 3oltului

88228111 N

P9min = 120000 N+m& 012 N+mm&

5jpmin= 1&*2 N

5min = &14&28 N

1#"#*#& N+mm&

H$ortul unitar mediu (Mm) Zi amplitudinea e$orturilor unitare (Ma) e determin7

&8#484*&8N+mm&

10##*N+mm&

Veri%carea la forfecare

=

='d

Fp

*

*

( )

( ) =

++

=42 12,1

45,0

e

*i

d

+)''F

==

d

d

e

i

== m in2

m in4

gg pDF

( )

( ) =

++=

42min 12,1

45,0

e

*

i d

+)''F

=+

=2

imi,imaxm

=

=2

imi,imaxa

7/25/2019 ccmai 2

23/73

eri[carea la $or$ecare e realizeaza in ectiunile dintre partile $rontale ale 3oai piciorul 3ielei

Teniunea unitara la $or$ecare e determina cu relatia

884"##1 N+mm&

aloarea admii3ila a e$ortului unitar ete de (1*0@&&0)N+mm& pentru otel alia

Calculul la oali#are

alorile e$orturilor unitare de o%alizare in ectiunile caracteritice e o3tin din c\ = 00 Zi \ = "00

&4#2

]1 = 1024

K= 18

&004#2

]& = 10""82

1"&81&8

] = "&184

1*282&

]4 = #4#284

=

== 30e

ed'

F)(

( )( ) = ++= 41185,0 dF2e

2

=== 10

e

id'F)(

=

== 20e

id'

F)(

=

== 40e

e

d'

F)(

7/25/2019 ccmai 2

24/73

De$ormatia ma-ima de o%alizare

00&*#

^ H = &10000

^ K= 18

!e recomanda ca de$ormatia de o%alizare a [e mai mica decat jocul radial la c

_` = (0'000*@0'00&)de3 = 001"&

Calculul )ocului la monta)

?000011

^ coe[cientul de dilatare al materialului 3oltuluiol = 1& 1+K

^ coe[cientul de dilatare al materialului pitonuluial = &1 1+K

^ t3 temperatura 3oltului' Kt3 = 4& K

^ tp temperatura pitonului' Ktp = 420 K

^ t0 tempratura mediului am3iant' Kt0 = &" K

Deoarece tp b t3 Zi A bol ete poi3il7 apari6ia de jocuri ne9ati%e

;n cazul in care 3oltul ete [- n piciorul 3ielei $unctionarea la pornire ete poi

10(U2)

10(U2)

=

+

= #

-'

F

1

10,0

3

max

( ) ( )[ ]

( )

=+

+=

0

00

1 tt

ttttd

p! '

p! '*. 'e

7/25/2019 ccmai 2

25/73

7/25/2019 ccmai 2

26/73

u

7/25/2019 ccmai 2

27/73

jelor

t

nditiile

7/25/2019 ccmai 2

28/73

ld

ila numai

7/25/2019 ccmai 2

29/73

"roiectarea *i calculul bielei

Eiela ete elementul component al mecanimului motor' care tranmite' prin interm3oltului' $orta de preiune a 9azelor de la piton la ar3orele cotit Ha ete compua d

parti piciorul 3ielei' corpul 3ielei i capul 3ielei

Datorita actiunii $ortei de preiune a 9azelor' 3iela ete upua la comprimare i Laa comprimare pot aparea de$ormatii remanente' care curteaza 3iela 5lam3ajul codetermina o pertur3are a paralelimului a-elor alezajelor 3ielei i o inteni[care a u

la9arelor

Conditiile de olicitare la care ete upua 3iela in $unctionarea motorului impun 9aacelor olutii contructi%e ale 3ielei care a ai9ure o rezitenta i o ri9iditate ma-imconditiile unei mae cat mai mici

a proiectarea piciorului 3ielei tre3uie a e tina eama dedimeniunile 3oltului i de tipul im3inarii piton?3olt?3iela

un9imea 3ielei = 12& mm^ Diametrul e-terior al piciorului 3ielei de'de = (1'@1'#) d = 44288 mme adopta de= 4* mm

^ Diametrul interior al piciorului 3ielei di'di = d > & 3 = *4&24 mm

e adopta * mm

^ Froimea radiala a piciorului 3ielei p'

Calculul !iciorului bielei

7/25/2019 ccmai 2

30/73

p = (0'12@0'&0) d *#4*2 mme adopta 2 mm

^ Froimea radiala a 3ucei 3'3 = (0'080@0'08*) d = & mme adopta mm

^ un9imea de contact a 3oltului cu piciorul 3ielei a'a= 0&4 mm

+olicitarea de intindere

5orta de intindere are %aloarea ma-ima cand $orta datorata preiunii 9azelor ete mideci cand pitonul e aLa la P! la inceputul curei de admiie ;n acete conditii $orintindere e determina cu urmatoarea relatie

&*12001&*N

^ ? maa pitonului m3 ?maa 3ielei = 0810"/9

0&&8*&*^ r ? raza ar3orelui cotit r= 004*# m

^ Y ? %iteza un9iulara a ar3orelui cotit

*2*rad+^ X = 0#

Teniunile unitare produe de $or6a de ntindere e determin7 n urm7toarele ipotezea) reprezint7 o 9rind7 cur37 ncatrat7 n zona de racordare a piciorului cu corpul 3i3) $or6a de ntindere ete ditri3uit7 uni$orm pe jum7tatea uperioar7 a piciorului

m1#

=0,275m#

Y=

_

_=

( ) =+== 12mFF p+/ p

7/25/2019 ccmai 2

31/73

n cazul n care un9iul de ncatrare $ b"0o' momentul nco%oietor Zi $or6a normal7ec6iunea de ncatrare determinate de $or6a de ntindere' au urm7toarele e-preii

? momentul nco%oietor n ec6iunea E?E determinat de $or6a de ntindere

?14*28**

? $orta normala n ectiunea E?E determinata de $orta de intindere

144*8*8*2N

e introduce in radianie adopta 10

&&28"&8 Bad

? raza medie

&0mm

8*01##241&*

;n ectiunea de incatrare momentul inco%oietor i $orta normala olicita atat piciorcat i 3uca au 3oltul preat' in acete conditii e utilizeaza un coe[cient de proporcare are e-preia

0#8*04#

aria ectiunii 3ucei

18144

aria ectiunii piciorului

2&88

modulul de elaticitate al materialului 3ucZei au 3ol6ului preat11*

modul de elaticitate al materialului 3ielei&1

?*"4*&04*

$0

%)

-

$_

$_

$_

_

0

%0

_#U

=&_# Q =_#

U_

=&_ Q =_ &

&

& =1'1*_' 10* + &

& =&'1_) 10* + &

+

( ) ( += /m//m/ FNMM &o((in5,0&o(100

( ) == 027,000033,00 /m/ FM

( ) == //FN 0008,0572,00

=+

=4

ie

m

dd

( ) =+= ///// FNN &o((in5,0&o(0

=

+

=

!

!#

%)

$0

p

*1

1

=

+

= /pm

// N1h

Mi

162

7/25/2019 ccmai 2

32/73

*0&21&*820"

+olicitarea la com!resiune

5or6a de compreiune are %aloarea ma-im7 cInd preiunea din cilindru are %aloarea

*&2*"00082N

omentul nco%oietor Zi $or6a normal7 n ec6iunea de ncatrare A?A' determinate dcompreiune pot [ calculate cu rela6iile

02 1*#"##0"0&2

18 "4#82&*41*4

alorile teniunilor n ec6iunea de ncatrare determinate de $or6a de compreiune calculeaz7 cu urm7toarele e-preii

&

+&

%(0V )"*__ 10

=

%(0V )=

(0V )"*_ 10 =

(0V )=

$_=

$_=

ppmp

( ) =

+

+

+=

p

/

pmp

pm

//ha

N1hh

hM

e

1

2

62

( )=+= 14

22

maxmp

DF pgc

( )

+= cc

mccmc FNMM

&o

1

(in2

(in

&o(100

=

+= cc

cccc FNN

&o(

1(in

2

(in&o(0

7/25/2019 ccmai 2

33/73

a) pentru [3ra interioar7

?&1#14*""

3) pentru [3ra e-terioar7

12148#"14"

+olicitarea datorata !resarii bucsei

;n timpul $unctionarii motorului la tran9erea de montaj (_m) e adau9a o olicitareuplimentara de compreiune (_t ) datorata dilatarii 3ucei de 3ronz

000#mm

dilatarea termica a 3ucei e determina cu relatia

0024mm

coe[cientul de dilatare al 3ucei 1+K

coe[cientul de dilatare al materialului 3ielei

temperatura piciorului 3ielei t = #@4& Kt= 4& K

temperatura mediului am3iant tm= &" K

Preiunea datorat7 trIn9erii poate [ o36inut7 cu e-preia

1*&&4012*2

0 coe[cientul luiPoion

alorile teniunilor produe de preiunea p$ unt

a) n [3ra interioar7

tran9erea de montaj _m=

f=

+

+

g =18_' 10(U2) g =10_)

10 (U2)

( ) =

+

=

p

c

pmp

pm

ccha

N1hh

hM

i/

1

2

62

( ) =

+

+

+=

p

c

pmp

pm

ccha

N1hh

hM

e/

1

2

62

( ) ( ) == m%)$0it ttd

=

+

+

+

+

+=

$0

22i

22i

%

2i

2e

2i

2e

i

tm

f

dd

dd

dd

dd

d

p

+ 22

7/25/2019 ccmai 2

34/73

2184#*#

3) n [3ra e-terioar7

422&**

alorile ma-ime Zi minime ale teniunilor ciclului unt

*124"28

?1148244

? iar amplitudinea a Zi teniunea medie m a ciclului

8&*#0&

?120#4

n acete condi6ii e-preia coe[cientului de i9uran67 poate [ cri7 u3 $orma urm7

04*82

rezitenta la o3oeala pentru ciclul imetric de intindere ? compreiune

400

coe[cient de concentrare

1

$actorul dimenional

0"

coe[cientul ce depinde de caracteriticile materialului

01&

-1t

= 340400

=

h=0'80'"

=0'1&0'&0

+&

+

&

+&

+&

+&

+&

=

=dd

p2i

2e

fi

=

=22

22

ie

i

fe

d-d

dp

=+= /e emax

== ce emin

=

=2

minmax a

=+=2

minmax m

=

+

=

ma

1- t

7/25/2019 ccmai 2

35/73

coe[cientul de calitate al upra$e6ei0#*

alorile coe[cientului de i9uran67 calculate tre3uie 7 [e cuprine n inter%alul &@*

De$orma6ia produ7 piciorului 3ielei u3 ac6iunea $or6ei de iner6ie e dete

001"&01*88

; ? momentul de iner6ie al upra$e6ei ec6iunii piciorului 3ielei

"0#&

Calculul cor!ului bielei

Dimensiunile cor!ului bielei

$ a

&&*mm

mm

14"8*mm

.=l?(de>dm)+&= 10"* mm

*88mme adopta 20 mm

E= 128#* mm

a= #*#* mm

=0'#00'80

Hp

Hc

hi

$0,481,0%d

e

$1,101,35%H

p

0,666H 0,75H 0,167H

=_

=_

Q =_

=_

( )=

=

3-

F

%)

cm+p

p 6

23

10

08

=

=12

2

pha

7/25/2019 ccmai 2

36/73

a AC e adopt7 l+l1 = 1'@1'2

l1= 108 mm

Corpul 3ielei e calculeaz7 la o3oeal7 [ind upu la

?ntindere de $or6a de iner6ie ma-im7 a maelor aLate n miZcare de tranla6ie Zi?la compreiune de rezultanta dintre $or6a ma-im7 a 9azelor Zi $or6a de iner6ie

4&1&0#*22#N

Teniunile la intindere unt

&001*

A ? aria ectiunii de calcul a corpului 3ielei

181&18

Corpul 3ielei ete upu la compreiune de catre $orta determinata cu rel

*0"2&"**#4&

Teniunea de compreiune ete data de relatia

"

iar cele de Lam3aj %or [

a) n planul de ocila6ie

112"#0*0"

3) n planul de ncatrare

"

&

+&

+&

+&

+&

( )=++= 1%$ 21 mmF *p/

==!

F//

=+= hahH$! %$

( ) ( )=++= 14

2

1

2

maxmmp

DF p*gc

==!

Fcc

==

= cx

c

x

e

f F3

'F

3

'

-

22

20

== c4e

f F3

'

-t

2

1

2

7/25/2019 ccmai 2

37/73

numarea teniunilor de compreiune Zi de Lam3aj poate [ realizat7 dup7 urm7toar

a) n planul de ocila6ie

*8"""#"*"

3) n planul de ncatrare

**2201848#

Corpul 3ielei ete upu la olicit7ri %aria3ile' de ntindere Zi compreiune dup7 un ci

1"228"8

*8"""8

"

1**848*

4414"4

Calculul ca!ului bielei

2imensiunea Simbol 'elatia

2iametrul interior al capului

/atimea ma3ima a capului

2istanta dintre a3ele surubului

de biela

+

&

+&

0=_=_

=_=_

+&

+&

+&

+&

_

,_

_

(10@1&-_(1@12-_(11*@

=

+=+=3

!'

!

F

x

cfct

..

2

1

=

+=+=3

!'

!

F

4

cfct //

2

11

-

' !3

' !3

e

x 4

=

=

+ + =

2

2

1

2

0 00015 0 00050

1 1 110 115

, , -

, ,

=

+

=

ma

1t

=

=2

minmax a

=+

=2

minmax m

7/25/2019 ccmai 2

38/73

!olicitarea de ntindere e tranmite numai capacului Zi ete determinat7 de $or6a dpieelor aLate n miZcare de tranla6ie Zi de $or6a centri$u97 a maei 3ielei care e$ecrota6ie mai pu6in maa capacului 3ielei

2004"10"2

0" /9 r= 004*# m0&&8*&* /9 Y= *2* rad

020&4#* /9 0#0&"4/9

kuru3urile de 3iel7 unt olicitate de $or6a de trIn9ere ini6ial7 5p Zi de $maelor n miZcare de tranla6ie Zi a maelor n miZcare de rota6ie care e aL7 deaueparare dintre corp Zi capac (5)

Dac7 3iela are z Zuru3uri' atunci $or6a de iner6ie care olicit7 un Zuru3 et

00&4** N

z= nr de uru3uri de pe 3iela &

Pentru a ai9ura trIn9erea necear7 cuzine6ilor' $or6a de trIn9ere ini6ial7 a Zuru3u7 [e mai mare decIt $or6a de iner6ie care re%ine unui Zuru3

#*0218 N

n timpul $unc6ion7rii' aupra Zuru3ului de 3iel7 ac6ioneaz7 $or6a

81022&" N

0&

inInd eama de $or6ele care olicit7 Zuru3urile de 3iel7' acetea e dimenioneaz7eama de olicitarea la ntindere Zi e %eri[c7 la o3oeal7

Diametrul $undului [letului e determin7 cu rela6ia

81"0"0*

X=

Calculul ,uruburilor de biel(

=

_

=_ =.# =/# =_#

( ) ( ) ( )[ ]=+++= c***p/ mmmmF 212 1

==

z

FF //1

( ) ===11

5.232 //sp FFF

=+=1/sps

FFF

== F

c

ccd

c

s

2

1

cs

4

7/25/2019 ccmai 2

39/73

1

1&

*00

Diametrul p7r6ii ne[letate e determin7 cu ecua6ia

#82"*2#

eri[carea la o3oeal7 e $ace coniderIndu?e c7 ciclul de olicitare ete ondulantau pulator

Teniunile ma-ime unt calculate cu rela6iile

1*842&

122222#

iar cele minime cu

14&4*01

1*4&1

*&2"0"

482"##

Coe[cientul de i9uranta

*40&*1"

00

cc= 1,253,00

c1= 1,3

c2= 1,2

c=5001400 N/mm2

-1= 300700 N/mm2

==

c

scs

F4cd

=!

F=

s

smax

=5!

F=5

s

smax

=

!

F=

s

spmin

=5!

F=5

s

sp

min

=

d

=! ss4

2

=

d

=! ss

4

2

=

+

=

ma

1

= minmax =

7/25/2019 ccmai 2

40/73

4*

0"

11

0&

= 4,05,5

= 0,81,0

= 1,01,5

= 0,2

2

=+2

minmax =m

7/25/2019 ccmai 2

41/73

ediul in trei

3ajpuluiurii

ireaa in

7/25/2019 ccmai 2

42/73

nima'ta de

/9

lei

7/25/2019 ccmai 2

43/73

n

10&14 Nmm

Nmm

N

l 3ieleiionalitate

) =/

7/25/2019 ccmai 2

44/73

ma-im7

$or6a de

*&"4 Nmm

11*

&00#1&82"8

?1222#102&

e

=

c(

7/25/2019 ccmai 2

45/73

1+K

&

&

7/25/2019 ccmai 2

46/73

oare

7/25/2019 ccmai 2

47/73

min7 cu rela6ia

7/25/2019 ccmai 2

48/73

tia

N

7/25/2019 ccmai 2

49/73

ele rela6ii

clu imetric Coe[cientul de i9uran67 e determin7 cu rela6ia

0*

>0

1"

7/25/2019 ccmai 2

50/73

iner6ie aueaz7 miZcarea de

r6a de iner6ie apra planului de

e

lui tre3uie

inInd

7/25/2019 ccmai 2

51/73

oziti%

*2"800*2"8

7/25/2019 ccmai 2

52/73

1481481481*

7/25/2019 ccmai 2

53/73

"roiectarea *i calculul arborelui c

a proiectarea ar3orelui cotit e %or ale9e acele olu6ii care 7 ai9ure o ri9iPentru atin9erea acetui deziderat la cele mai multe contruc6ii $uurile paliere e amp

[ecare cot' diametrele acetora e m7rec' iar lun9imile acetora e micZoreaz7' de am7uri $ac poi3il m7rirea dimeniunilor 3ra6elor Bi9iditatea ar3orelui cotit poate [ mm7rirea uprapunerii ec6iunilor $uurilor paliere Zi manetoane' zon7 cu cea mai ridicatteniuni

Calculul arborelui cotit

A%Ind n %edere condi6iile de $unc6ionare' prin calcul' ar3orele cotit e %eri[peci[c7 Zi nc7lzire' la o3oeal7 Zi la %i3ra6ii de toriune

Calculul ar3orelui cotit are un caracter de %eri[care' dimeniunile lui adoptIprelucrarea tatitic7 a dimeniunilor ar3orilor coti6i e-iten6i

Concomitent cu dimenionarea ar3orelui cotit e adopt7 Zi con[9ura6ia cont(maa Zi pozi6ia centrului de 9reutate e determin7 la calculul dinamic al motorului)

Dimeniunile relati%e ale elementelor ar3orelui cotit

un9imea cotului l (1'0*@1'0)D 1008 mmDiametrul $uului palier (0'#0@0'80)D 2 mmun9imea $uului palier lp?paliere intermediare (0'4@0'2) 1* mm?paliere e-treme au medii (0'2@0'#) 40"* mm

Diametrul $uului maneton (0'*2@0'#&)D *88 mmun9imea $uului maneton (0'4*@0'2) 0*#2 mmDiametrul interior (0'2@0'#*) 4112 mm

__

__

_

7/25/2019 ccmai 2

54/73

Froimea 3ra6ului (0'&0@0'*) 14# mm76imea 3ra6ului 3 (1'*@&'0) """2 mmBaza de racordare (0'0#@0'10) 4#04

Pentru a e pre%eni e-pulzarea peliculei dintre $uuri Zi cuzine6i tre3uie 7 le limiteze pPreiunea peci[c7 con%en6ional7 ma-im7 pe $uurile manetoane Zi paliere e calculea

1&*404 pa

*&828 pa

&&*42N

1#*8N

Preiunea peci[c7 medie con%en6ional7 pe $uurile manetoane Zi palire e

2"&8&0 pa

&"4*8& pa

1&4*2N#*"4N

Veri%carea fusurilor la !resiune ,i la $nc(l#ire

Rmmax

,

Rp max

RmR

p

_

_

_

=

=

'd

Rpmm

m

m

max

max

=

=

'd

Rp

pp

p

p

max

max

=

='d

Rp

mm

m

m

=

'd

R=p

pp

p

p

7/25/2019 ccmai 2

55/73

eri[carea $uului la nc7lzire e e$ectueaz7 ini6ial pe 3aza unui calcul impli[cat Zi acere$er7 la determinarea %alorii coe[cientului de uzur7

*0&1402

2&""

Calculul ar3orelui cotit ca o 9rind7 tatic nedeterminat7 implic7 di[cult76iimpune adoptarea unei ceme impli[cate de nc7rcare Zi de$ormare care conider7 a

o 9rind7 dicontinu7 alc7tuit7 dintr?un num7r de p7r6i e9al cu num7rul coturilor Calculpentru [ecare cot n parte n urm7toarele ipoteze impli[catoare

e) n reazemul din tIn9a cotului ac6ioneaz7 un moment de toriune pj e

5uul palier ete olicitat la toriune Zi nco%oiere dup7 un ciclu aimetric Dfu(urilor e(te redu(, momentele )n&ooietoare au alori mi&i *i )n a&e(te &ondiii (e ren

Veri%carea la oboseal(

a) [ecare cot reprezint7 o 9rind7 implu rezemat7 pe dou7 reazeme 3) reazemele unt ri9ide Zi coa-ialec) momentele nco%oietoare n reazeme e ne9lijeaz7d) [ecare cot lucreaz7 n condi6iile amplitudinilor ma-ime ale momentelor

Calculul fusului !alier

=

==

3

3

60

,dpp# mmmm

=

==

3

3

60

,dpp#

p

ppp

7/25/2019 ccmai 2

56/73

erifi&area la )n&ooiere. u(urile 'aliere din('re 'artea anterioar a ar#orelui &otit (unt

momente de r(u&ire mai mi&i de&t a&elea &are a&ionea )n fu(urile din('re 'artea 'o

ar#orelui *i mai ale( )n fu(ul final, deoare&e )n a&ea(ta (e )n(umea momentele medii '

fie&are &ilindru. al&ulul tre#uie deoltat 'entru fie&are fu( )n 'arte, &eea &e im'li& )n

momentelor de toriune omentele de intrare (pj) Zi ieZire (pj?1) pentru

?&1*&8 pa pmin=

pma-=

"081 pa

&4*481 mm

Aplitudinea teniunilor i %aloarea teniunii medii e calculeaza cu relatiile

&4204 N+mm&

0#2* N+mm&

Coe[cientul de i9uranta e calculeaza cu relatia

&"402##

180N+mm&

= 11

&*

01

alorile calculate pentru coe[cientul de i9uranta tre3uie a [e uperioare

0(U1)=

==W

M

p

p

p

p

min

min

==

W

M

p

p

p

p

max

max

== 3

32dpW

p

=

=2

minmax

pp

pa

=+

=2

minmax

pp

pm

=

+

=

pp

p

ma

1

1

=

=

0

012

7/25/2019 ccmai 2

57/73

Calculul fusului maneton

5uul maneton ete olicitat la nco%oiere Zi toriune Calculul e e$ectueaz7

(e ('riin 'e dou reaeme *i e(te )n&r&at &u fore &on&entrate $fi".12.4%. +eoare&e (emomentelor maxime ale a&e(tor (oli&itri nu &oin&ide )n tim', &oefi&ientul de (i"uran

eparat pentru nco%oiere Zi toriune Zi apoi coe[cientul 9lo3al de i9uran67

eri[carea la toriune

omentele ma-ime i minime ce incarca $uul maneton

tma-= 2484 Nmm

tmin= ?4882# Nmm

201248 N+mm&

?&2"# N+mm&

10###2" mm

011#"

Aplitudinea teniunilor i %aloarea teniunii medii e calculeaza cu relatiil

==W

M

p

6

m

max

max

==

W

M

p

6

m

min

min

=

=

m

mimp

d

dd

17W

m13

=

=

mimdd

2

7/25/2019 ccmai 2

58/73

42&2288 Nmm&

18"#*1 Nmm&

Coe[cientul de i9uranta pentru olicitarea de toriune ete dat de ecuatia

0202

/ = 1"h = 0#*

= 00"q = 1?1= &80

eri[carea la inco%oiere

5ortele radiale

G= 14*2 NG1= 4"*24 NG&= ?#2& N

8&&8"& N

5orte tan9entiale

T1= "&4 NT&= 80& N

*"2&N

5orte a-iale

1804# N

&&14& N

omentele de inco%oiere

==2

minmax

mm

ma

=+

=2

minmax

mm

mm

=

+

=

ma

1

=++= %5.0$%$[ 211 00'

*000!

m

x

=+=m

'

*666! %$ 121

==2

mF **

==2mF

c*c*

7/25/2019 ccmai 2

59/73

11&228 mm

414### Nmm

&"#8"& Nmm

41*802& Nmm

28**08 Nmm

H$orturile unitare

10&80"# pa

"11&**# pa

40444 mm

=+=22

h'ma

== xx !'M 5.0

=+= %5.0$%$5.0 a'FcgF*!'M

=+= 22max 4xi MMM

=+= (in&o( x8 MMM

==

W

M

m

imaxmax

==W

M

m

8min

=

= %$1[12

4

3

m

mimm

d

ddW

7/25/2019 ccmai 2

60/73

tit

itate ma-im7laeaz7 dup7

emenea aceteun7t76it7 Zi prin

7 concentrare de

7 la preiune

ndu?e prin

ra9reut76ilor

7/25/2019 ccmai 2

61/73

reiunea ma-im7 pe $uuriz7 cu rela6iile

*8

etermin7 cu rela6iile

7/25/2019 ccmai 2

62/73

ata e

10*4

n= &1"

e aceea calcululr3orele cotit ca

l e e$ectueaz7

al cu uma momentelor coturilor care preced cotul de calcul' iar la reazemul din dreap

oarece lun9imeaun la

=

de nco%oiere Zi de toriune Zi a $or6elor %aria3ile ca emn

7/25/2019 ccmai 2

63/73

(oli&itate la

(terioar a

rodu(e de

(umarea

[ecare cot unt

?** Nmm

2#&"8Nmm

alorilor de &@ pentru AC

7/25/2019 ccmai 2

64/73

pentru un cot care

iunea(e determin

7/25/2019 ccmai 2

65/73

7/25/2019 ccmai 2

66/73

7/25/2019 ccmai 2

67/73

7/25/2019 ccmai 2

68/73

7/25/2019 ccmai 2

69/73

ta ac6ioneaz7 momentul p(j?1)

7/25/2019 ccmai 2

70/73

7/25/2019 ccmai 2

71/73

7/25/2019 ccmai 2

72/73

7/25/2019 ccmai 2

73/73