Полная версия

Главная arrow Техника arrow АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ. РАСЧЕТЫ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Расчет шатунной шейки КВ.

Характерными размерами шатунной шейки являются ее наружный диаметр dm и диаметр внутренней полости 5ш (см. рис. 2.1). Кроме того, для выполнения расчета необходимо знать расстояние /0 между центрами соседних коренных шеек КВ (шаг двигателя) и расстояния /, и /2 от оси масляного отверстия до этих центров.

Мри выполнении расчета по «разрезной» схеме вычисляется общий запас прочности у края масляного отверстия шатунной шейки. Напряженное состояние в этой зоне определяется воздействием знакопеременного скручивающего момента и знакопеременных сил, изгибающих шатунную шейку.

При определение запаса прочности по касательным напряжениям расчету подвергается шатунная шейка с максимальной амплитудой скручивающего момента. Как и для коренной шейки, для шатунной шейки по выражениям вида(2.2)...(2.4) рассчитываются амплитудное тя и среднее хт значения касательных напряжений. С использованием рассчитанных значений та и тт далее по выражению (2.5) определяется запас прочности по касательным напряжениям пх. Запас прочности с учетом крутильных колебаний в неразвитой форме рассчитывается по выражению (2.6).

Статистически для шатунных шеек КВ получены значения [лтХд] ” 2,0...3,0.

Нормальные напряжения у края масляного отверстия возникают под действием касательных сил (рис. 2.2). На практике ось масляного отверстия располагают перпендикулярно плоскости колена вала. При работе двигателя шатунные шейки КВ вращаются с угловой скоростью о) вокруг оси О (рис. 2.2, а). Под действием попеременно действующих касательных сил Гтах и Гт1п (значения сил со своим знаком берутся из столбца 11 табл. 1.4) в коренных подшипниках двигателя возникают соответственно реакции gmax и mjn. Схема нагружения плоскости колена касательными силами при мгновенном заторможенном состоянии колена показана на рис. 2.2, б.

Значения реакций в коренных подшипниках, кН, рассчитываются по формулам

Действие касательных сил на шатунную шейку коленчатого вала

Рис. 2.2. Действие касательных сил на шатунную шейку коленчатого вала: а - реальный коленчатый вал; б - расчетная схема коленчатого вала

Под действием этих реакций сечение шатунной шейки, в котором расположено масляное отверстие, подвергается действию изгибающих моментов, кН • м,

Момент сопротивления шатунной шейки изгибу, м3, рассчитывается по формуле

Нормальные напряжения от изгиба в рассматриваемом сечении, МПа, определяются из выражений

Амплитудное и среднее значения нормальных напряжений рассчитываются по формулам

Запас прочности по нормальным напряжениям определяется по формуле

где о_| - предел выносливости материала при симметричном знакопеременном цикле нагружения;

Агоо - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений у края масляного отверстия с учетом масштабного а) и технологического (ео) факторов;

уо - коэффициент, учитывающий асимметрию цикла и приводящий его к симметричному циклу.

Значения входящих в формулу (2.12) величин для наиболее распространенных конструкционных сталей приведены в табл. 2.2.

С учетом влияния крутильных колебаний в неразвитой форме выражение для расчета запаса прочности по нормальным напряжениям имеет вид

[”<л 1= 4,0... 8,0.

Статистически для шатунных шеек КВ получены значения

Общий запас прочности для шатунной шейки рассчитывается по формуле

Допустимые значения общего запаса прочности для шатунных шеек КВ двигателей различного назначения приведены

в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Допустимые значения общего запаса прочности для шатунных шеек

Тип и назначение двигателя

к;

Автотракторный

2,7... 4,5

Легкий высокооборотный транспортный или авиационный

1,8...2,7

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>