Размеры элементов коленчатого вала

Размер	Значение
l	0,151 м
dшш	0.07 м
dкш	0.217м
lшш	0,063 м
lкш	0,108 м
b	0,368 м
h	0,065 м
c	0,086 м

б) При угле поворота кривошипа j = 360° п.к.в.

МН.

Второе положение - колено расположено под углом j_Тmax , при котором имеется максимальное значение тангенциальной силы, действующей на кривошип.

МН,

МН.

Здесь = 2,368 МПа - максимальная относительная сила, полученная в динамическом расчете;

= 1,8963 МПа - относительная радиальная сила, соответствующая .

Суммарная сила, действующая на шатунную шейку, определяется следующим образом:

МН.

Расчетная схема коленчатого вала показана на рис. 4а.

Порядок расчета

Первое положение коленчатого вала

Шатунная шейка

Поперечный изгиб шейки от силы Р:

МН*м;

м³;

МПа.

Щека

а) Поперечный изгиб щеки в плоскости колена от силы Р.

МН*м;

м³;

МПа.

б) Сжатие щеки от силы Р

м²;

МПа.

в) Результирующие напряжения в щеке от изгиба и сжатия

, МПа.

, МПа.

В этих формулах имеем:

- изгибающий момент, МН*м;

- момент сопротивления сечения изгибу, м³;

- площадь сечения, м ;

l - расстояние между серединами соседних коренных шеек коленчатого вала, м;

с - расстояние между серединами коренной шейки и узкой стороны щеки кривошипа, м;

b - ширина щеки кривошипа, м;

h - толщина щеки кривошипа, м;

- диаметр шатунной шейки, м.

Второе положение коленчатого вала (рис. 4б.)

Шатунная шейка

а) Поперечный изгиб шатунной шейки от силы Р:

МН*м;

м³;

МПа

б) Скручивание шатунной шейки моментом от реакции левого подшипника от силы Т:

, МНм; , м³; , МПа.

, МНм; , м³; , МПа.

в) Результирующее напряжение в шатунной шейке от изгиба и скручивания

, МПа.

, МПа.

В этих формулах имеем:

- скручивающий момент, МН*м;

- момент сопротивления сечения кручению, м³ ;

- расчетное напряжение кручения МПа.

Левая щека (опасное сечение А-А, рис. 4а)

а) Поперечный изгиб щеки в плоскости вращения колена от реакции левой опоры от силы Т. Напряжение изгиба на узкой стороне щеки:

, МНм; , м³; , МПа.

, МНм; , м³; , МПа.

б) Поперечный изгиб щеки в плоскости расположения колена от реакции левой опоры от силы Z. Напряжение изгиба на широкой стороне щеки:

, МНм; , м³; , МПа.

, МНм; , м³; , МПа.

в) Скручивание щеки от реакции левой опоры от силы Т. Напряжения кручения на узкой и широкой сторонах:

-для узкой стороны щеки:

- , МНм; , м³; , МПа.

- , МНм; , м³; , МПа.

-для широкой стороны щеки:

, м³; , МПа.

, м³; , МПа.

г) Результирующие напряжения в левой щеке:

-сумма нормальных напряжений в наиболее нагруженных ребрах:

.

МПа.

-результирующие напряжения от изгиба и кручения в середине узкой стороны щеки:

,

МПа.

- результирующие напряжения от изгиба и кручения в середине широкой стороны щеки:

.

МПа.

Правая щека (опасное сечение Б-Б, рис.4а)

Моменты, изгибающие правую щеку, МНм,

,

МНм,

,

МНм,

где d_кш – диаметр коренной шейки, м.

Момент, скручивающий правую щеку, МНм,

.

.МНм.

Напряжения для правой щеки вычисляются также как и для левой щеки.

Правая коренная шейка (опасное сечение В-В)

а) поперечный изгиб коренной шейки от реакции правой опоры от силы P:

, МНм; ; , МПа,

, МНм; ; м⁴ , МПа.

Здесь l_кш = 0,108 м – длина коренной шейки.

б) скручивание коренной шейки от силы Т:

, МНм; ; , МПа.

, МНм;

м⁴ ; , МПа.

в) Результирующее напряжение от изгиба и кручения в коренной шейке:

. МПа