Расчет стержня шатуна

Стержень шатуна подвергается растяжению силой инерции Pj поступательно движущихся масс, расположенных выше расчетного сечения и сжатию, силой равной разности силы давления газов и силы инерции.

Стержень шатуна рассчитывается на усталость в сечении, которое условно располагается в центре тяжести шатуна. Стержень шатуна в этом сечении имеет форму двутавра.

Сила, растягивающая шатун, достигает максимального значения в ВМТ и определяется по формуле [2]:

. (6.119)

Максимальная сила, сжимающая шатун [2]:

. (6.120)

Максимальные напряжения в рассчитываемом сечении [2]:

, (6.121)

где kx-коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости его качания, kx=1.5;

Fсеч – площадь расчетного сечения.

Напряжения smax не должны превышать 200…300 МПа. Напряжения smax=141.1 МПа не превышает допустимые. Прочность обеспечена.

Минимальные напряжения от растягивающей силы в расчетном сечении [2]:

. (6.122)

Среднее значение напряжения [2]:

. (6.123)

Амплитуда цикла [2]:

; (6.124)

. (6.125)

Т.к. выполняется условие [2]:

, (6.126)

то расчет производим по пределу усталости.

При расчете поршневой головки приняли . Расчет проводим по пределу выносливости.

Kds=0,82;

KFs=1,4 (при дробеструйной обработке).

Запас прочности:

. (6.127)

Запас прочности должен быть не менее 2…2,5. Прочность обеспечена.

Расчет крышки шатуна

Крышка шатуна нагружается в начале такта впуска силами инерции поступательно движущихся масс, расположенных выше плоскости разъема кривошипной головки [2]:

. (6.128)

Параметры крышки:

а) Расстояние между двумя шатунными болтами Сб=62 мм;

б) Толщина стенки вкладыша: dв=2 мм;

в) Длина кривошипной головки: Lк.г.=30 мм;

г) Диаметр шатунной шейки: dш.ш.=45 мм;

д) Длина вкладыша: Lв=25 мм.

Момент инерции расчетного сечения вкладыша [2]:

. (6.129)

Момент инерции расчетного сечения крышки [2]:

, (6.130)

где .

Момент сопротивления расчетного сечения [2]:

. (6.131)

Суммарная площадь крышки и вкладыша [2]:

. (6.132)

Напряжение при изгибе крышки [2]:

. (6.133)

Напряжение sИ не должны превышать 100…300 МПа. Прочность обеспечена.

Расчет шатунных болтов

Шатунные болты предназначены для крепления крышки к шатуну. Они изготовлены из стали 40ХНМА. На болтах нарезана резьба М8х1,5. Максимальная сила, растягивающая шатунные болты, PJР=14759 Н.

Характеристики механических свойств стали 40ХНМА представлены в таблице 6.2. [7]:

Таблица 6.4 – Характеристики механических свойств стали 40ХНМА

Статьи о транспорте:

Выбор типов и отверстий малых водопропускных сооружений
Трубы проектируем на безнапорный режим протекания воды. При безнапорном режиме поток в трубе имеет свободную поверхность на всем протяжении трубы. На основании полученных расходов с использованием графиков водопропускной способности труб подобраны малые водопропускные сооружения, представленные н ...

Психофизиология водителя
Управление современным автомобилем предъявляет высокие требования к психике водителя. Водитель обязан не только объективно и быстро воспринимать дорожные условия, оценивать и реагировать на их изменения, но и выполнять все необходимые для управления автомобилем действия. Через зрительный анализат ...

Проектирование укрепления русла
Для предотвращения размыва выходных участков предусматриваются мероприятия по укреплению лога на определённой длине. Особенно тщательно должно быть укреплено русло на выходе из трубы, так как выходной поток обладает значительными скоростями, и, растекаясь, может вызвать подмыв оголовков и звеньев ...