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
Марка стали |
sВ, МПа |
sТ, МПа |
s-1, МПа |
s-1р, МПа |
tТ, МПа |
t1,МПа |
40ХНМА |
1500 |
1400 |
600 |
400 |
700 |
350 |
Статьи о транспорте:
Краткая техническая характеристика двигателя-прототина
Базовый ВАЗ-2109 оснащали поперечно расположенным карбюраторным 1,3-литровым четырехцилиндровым двигателем мощностью 65 л.с., с которым полностью загруженный автомобиль (полезная нагрузка 425 кг) разгоняется до 100 км/ч за 18 с и достигает скорости 156 км/ч. Его прекратили выпускать с 1997 года в ...
Газовые системы для инжекторного автомобиля ВАЗ
Когда под натиском научно-технического прогресса карбюраторные системы подачи топлива, доминировавшие в автомобильной промышленности продолжительное время, уступили своё место впрысковым системам, лучшие дни традиционных газовых редукторных систем отошли в прошлое. Незадолго до наступления этой но ...
Мероприятия по организации дорожного движения
Безопасность движения по дорогам может быть достигнута только при условии одновременного проведения комплекса мероприятий.
Совершенствование конструкции автомобилей и других транспортных средств.
Содержание транспортных средств в надлежащем техническом состоянии.
Строгое соблюдения водителями и ...