Расчёт верхней головки шатуна.

Конструктивно верхняя головка шатуна характеризуется следующими размерами: длина головки Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru , диаметр расточки Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru , наружный диаметр головки Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru внутренний диаметр с учётом подшипников Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru , радиус
Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru коэффициент Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Из динамического расчёта имеем:

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru .

Площадь поршня рассчитана ранее

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Тогда усилие, сжимающее верхнюю головку шатуна, определяется зависимостью

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Изгибающий момент и нормальная сила в сечении

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

где Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru и Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru определены по графикам [1] для угла ϕ=144°.

Тогда изгибающий момент и нормальная сила в сечении ϕ=90°.

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Напряжение на наружной поверхности от сжимающей силы

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Напряжение на внутренней поверхности

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Определим коэффициент запаса прочности для внешней поверхности. Максимальные и минимальные напряжения в рассматриваемом сечении:

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Так как цикл изменения напряжения знакопостоянный, коэффициент прочности вычислим в функции от предела текучести

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

где Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru - масштабный фактор, для заданных размеров верхней головки

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Определим коэффициент запаса прочности для внутренней поверхности. Максимальные и минимальные напряжения в рассматриваемом сечении:

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Так как цикл изменения напряжения знакопостоянный, коэффициент прочности вычислим в функции от предела текучести

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

где Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru - масштабный фактор, для заданных размеров верхней головки

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Теперь изгибающий момент и нормальная сила в сечении ϕ=144°.

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Напряжение на наружной поверхности от сжимающей силы

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Напряжение на внутренней поверхности

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Определим коэффициент запаса прочности для внешней поверхности. Максимальные и минимальные напряжения в рассматриваемом сечении

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Так как цикл изменения напряжения знакопеременный, коэффициент прочности вычислим в функции от предела текучести

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

где Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru - масштабный фактор, для заданных размеров верхней головки

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru - коэффициент чувствительности материала

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Определим коэффициент запаса прочности для внуутренней поверхности. Максимальные и минимальные напряжения в рассматриваемом сечении:

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Так как цикл изменения напряжения знакопеременный, коэффициент прочности вычислим в функции от предела текучести

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

где Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru - масштабный фактор, для заданных размеров верхней головки

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Проверка износостойкости втулки сводится к определению среднего Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru и максимального Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru в головном подшипнике

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

где Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru и Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru – силы, отнесённые к площади поршня, берут из развёрнутой диаграммы, характеризующие загруженность подшипника, Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт стержня шатуна

В двухтактных двигателях характер нагружение шатуна определяется знаком силы действующей по оси шатуна. Если знак положительный, то сила сжимающая, если знак отрицательный, то растягивающая. В данном случае Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru и Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru , больше нуля, следовательно стержень рассчитывается на сжатие.

Стержень шатуна имеет круглое сечение. Основные размеры круга в среднем сечении стержня: Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru , Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru . Геометрические характеристики сечения

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Из чертежа (Рисунок 8) шатунной группы двигателя 6ДКРН60/202 имеем: Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Определим напряжения сжатия в среднем сечении стержня:

- в плоскости качения шатуна

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

где Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru - модуль упругости, Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

- в плоскости перпендикулярной к плоскости качения

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Характер изменения напряжения в стержне шатуна знакопостоянный. Для данного цикла амплитудное и среднее напряжения в плоскости качения шатуна

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Соответствующие значения напряжений для плоскости, перпендикулярной плоскости качения шатуна

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Для рассматриваемого цикла коэффициенты запаса прочности вычисляем по пределу выносливости. Коэффициент запаса прочности:

- в плоскости качения шатуна

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

где Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru - масштабный фактор, для заданных размеров верхней головки

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

- в плоскости, перпендикулярной плоскости качения шатуна

Расчёт верхней головки шатуна. - student2.ru

Наши рекомендации