Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КиР Расчет шатун группы.docx
Скачиваний:
11
Добавлен:
20.09.2019
Размер:
748.18 Кб
Скачать

3 Шатун

Для опасного сечения А−А при значения и определяют по последним двум формулам, т.е.:

Напряжения (МПа) в сечении А-А головки шатуна без учета запрессованной втулки:

на внешнем волокне

;

на внутреннем волокне

,

где - толщина стенки головки, м; - длина поршневой головки, м.

Коэффициент, учитывающий совместную деформацию головки и втулки,

,

где и – соответственно площадь сечения стенок головки и втулки.

Напряжения в сечении А-А головки шатуна с учетом совместной деформации головки и запрессованной втулки:

на внешнем волокне

;

.

Суммарная сила, сжимающая головку, и достигающая максимального значения после ВМТ (10 − угла поворота кривошипа) в начале расширения:

где − максимальное давление сгорание, определяемое по скругленной индикаторной диаграмме; − сила инерции

4 Шатун

массы поршневой группы при значении , соответствующем значению угла кривошипа .

Пренебрегая смещением максимальной газовой сил относительно ВМТ, получим:

.

Исследование напряжений, вызываемых сжимающей силой позволило установить, что наилучшее совпадение экспериментальных данных с расчетными получается при косинусоидальном (см. расчетную схему) распределении нагрузки на внутреннюю поверхность нижней половины головки .

Нормальные силы и моменты для любого сечения на участке 1:

;

.

На участке 2:

;

.

В последних двух уравнениях значения угла в отношении подставляют в радианах. Значения и в зависимости от угла заделки определяют по вспомогательной таблице.

Значения нормальной силы и изгибающего момента в опасном сечении ) определяются по последним двум формулам.

Напряжения от суммарной сжимающей силы в сечении А−А:

на внешнем волокне

;

5 Шатун

на внутреннем волокне

.

Более нагруженным является наружное волокно, для которого

+ + .

Запас прочности поршневых головок изменяется в пределах 2,5−5.

Расчет кривошипной головки

Расчет кривошипной головки шатуна сводится к определению напряжения изгиба в среднем сечении крышки головки от силы инерции (МН) в начале такта впуска ( ) на режиме максимальной частоты вращения холостого хода:

= ,

где − масса крышки кривошипной головки.

Расчет основывается на следующих предположениях.

1. Устанавливаемые с натягом вкладыши деформируются совместно с кривошипной головкой; при этом изгибающие моменты распределяются между вкладышем и крышкой распределяются пропорционально моментам инерции их поперечных сечений.

2. Верхняя часть кривошипной головки с крышкой рассматривается как одно целое. За расчетное сечение принимается среднее сечение IIII крышки, а за радиус кривизны кривой балки половина расстояния между осями болтов.

3. Давление на крышку от силы подчиняется косинусоидальному закону cos .

Напряжения изгиба крышки (МПа)

,

где расстояние между шатунными болтами; = и J= – момент инерции расчетного сечения соответственно вкладыша и крышки;