Назначение шатуна – передавать усилия от поршня двигателя к коленчатому валу. Шатун в собранном виде состоит из верхней головки, стержня и нижней головки. С помощью головного подшипника шатун соединяется с поршнем, а посредством мотылевого – с мотылевой шейкой коленчатого вала. При передачи усилий от поршня к коленчатому валу в стержне шатуна возникают напряжения сжатия и изгиба. Кроме того, вследствие быстрого нарастания давления в цилиндре в период сгорания топлива шатун подвержен ударной нагрузке.
В связи с этим материал для изготовления шатуна должен быть высокого качества. Шатуны отковывают или штампуют из углеродистой или легированной стали. Углеродистые стали применяются марок: Ст5,35, 30У и 35У. Легированные стали применяют следующих марок: 40ХН, 30ХМА, 20ХНЗА, 38ХМЮА.
Вкладыши головного подшипника чаще всего изготовляют литыми из бронзы, но их выполняют и стальными с последующей заливкой слоем антифрикционного сплава.
Длина шатуна:
Модуль упругости стали:
Диаметр стержня шатуна:
Внутренний диаметр круглой верхней головки шатуна:
Наружный диаметр круглой верхней головки:
Длина верхней головки шатуна:
Расстояние между шатунными болтами:
Диаметр шатунных болтов:
Длина стержня шатуна:
Размеры сечения шатуна:
Минимальная площадь стержня:
Напряжения сжатия в стержне шатуна:
удовлетворяет условию
Площадь среднего сечения:
Момент инерции шатуна:
Радиус инерции сечения:
Напряжения от сжатия и изгиба:
Сила инерции элемента стержня шатуна:
Равнодействующая сил инерции:
Наибольший изгибающий момент:
Радиальная толщина стенки головки:
Радиальная толщина стенки головки:
Толщина стенки головки шатуна:
Сила, возникающая при заедании поршня:
Напряжения растяжения в верхней головке шатуна:
Удовлетворяет условию
Момент инерции сечения головки шатуна:
Относительная деформация верхней головки шатуна:
удовлетворяет условию