缸盖螺柱计算
承载螺柱用于将缸盖固定在机体/曲轴箱上。其工作状态受预紧力、燃气压力，以及缸盖、机体/曲轴箱和气缸材料温差及线膨胀系数所产生载荷的影响。螺柱数量、预紧力及结构尺寸必须确保缸盖牢固地压紧在机体上。螺柱计算简图见图 5.2。
螺柱由高弹性碳钢或高合金钢（18KhNMA、18KhNVA、40KhNMA）制造。
当发动机处于冷态且未运行时，螺柱承受由以下公式确定的预紧力，MN
螺柱中产生的最大和最小应力（MPa）按螺柱截面确定，并考虑内螺纹直径
平均应力与循环幅值，MPa
螺柱安全系数必须大于 2
活塞组计算
活塞计算
如图 5.3 所示，活塞是活塞组中受载最重的元件：承受较高的燃气载荷、惯性载荷和热载荷，因此对其材料有较高要求。活塞多由铝合金制造，铸铁材料较为少见。
活塞各部件的校核计算不考虑变载荷，其影响已体现在相应的许用应力中。计算内容包括活塞顶、头部壁、第一环岸、承压面和裙部。
活塞顶弯曲应力，MPa
x-x 截面压应力，MPa
x-x 截面拉伸（破坏）应力，MPa
第一环岸应力：
活塞裙部（h_ubk = 0.053 m）及侧表面（H_ubk = 0.076 m）对缸壁的最大比压力，MPa
活塞头部与裙部直径，m
为防止发动机运行过程中活塞卡死，需根据冷态下气缸与活塞壁之间所需的间隙 Δg 和 Δu 确定头部直径 Dg 和裙部直径 Du。根据统计数据，对于实心（未开槽）裙部的铝合金活塞：Δg = (0.006–0.008)·D，Δu = (0.001–0.002)·D；对于铸铁活塞：Δg = (0.004–0.006)·D，Δu = (0.001–0.002)·D。确定 Δg 和 Δu 后，计算以下尺寸
活塞环计算
活塞环对缸壁的压力
| ψ, ° |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
| μk |
1.05 |
1.05 |
1.14 |
0.90 |
0.45 |
0.67 |
2.85 |
| p, MPa |
|
|
|
|
|
|
|
活塞销计算
活塞销外表面椭圆化应力，MPa：
活塞销内表面椭圆化应力，MPa：
连杆组计算
小端（活塞销）计算
连杆组的计算部件包括：小端、大端、杆身和连杆螺栓。连杆由高强度、高屈服极限钢材（40Kh、18KhNVA、49KhNMA）制造。
连杆小端需在活塞组件及小端自身往复质量惯性力作用下，于 I-I 截面（图 5.6）进行拉伸破坏校核。
大端（连杆颈）计算
连杆杆身计算
连杆杆身需在发动机运行过程中产生的交变组合力作用下进行疲劳强度校核。
连杆螺栓计算
连杆螺栓必须具备高强度和高可靠性，由 35Kh、40Kh、45KhMA 等钢材制造。
曲轴组计算
曲轴是最复杂的零件之一，在变化的力和力矩作用下工作。
通过简化曲轴计算确定连杆颈的比压力，以及主轴颈和连杆颈的扭转安全系数，并计算最大作用力 K 和 T 在连杆颈和曲柄臂中产生的应力。
输入数据示例：力 K = 38.52 kN，T = 8.94 kN；连杆颈直径 d_shsh = 0.053 m（外径），d_shsh_vn = 0.027 m（内径）；臂长 L_kv = 0.091 m，l_kv_1 = 0.046 m，l_kv_2 = 0.046 m；a_kv_1 = 0.017 m；曲柄臂宽度和高度 b_kv_sch = 0.023 m，h_kv_sch = 0.046 m；轴颈重叠量 X_kv = 0.024 m；曲柄半径 R = 0.04 m；轴材料——45Kh 钢。
确定支反力，
连杆颈计算
曲柄臂计算
曲柄臂承受由力 K 产生的压应力或拉应力、由力 K 在曲柄平面内产生的弯曲应力、由力 T 在垂直于曲柄平面内产生的弯曲应力，以及由力 T 产生的扭转应力。
压缩（拉伸）应力，
力 K 在曲柄平面内产生的弯曲应力，
力 T 在垂直于曲柄平面内产生的弯曲应力，
力 T 产生的扭转应力，