Для кривошипной головки шатуна характерны сложная геометрическая форма, наличие разъёма, вкладышей и шатунных болтов. По этой причине в ориентировочных расчетах анализу подвергается лишь крышка. При этом она рассматривается как брус малой кривизны, защемленный в сечениях А-А и нагруженный растягивающей инерционной силой Ри, распределенной по косинусоидальному закону.

Величина силы Ри определяется по формуле:

где: mкр - масса крышки кривошипной головки. Опасным сечением является среднее сечение крышки Б-Б. Угол в сечении определяется по формуле:

где: F, FB- площади сечения крышки и вкладыша;

Wu-момент сопротивления изгибу собственно крышки;

J, JB - моменты инерции сечения крышки и вкладыша;

С - расстояние между шатунными болтами.

Допускаемые напряжения в крышке [σ∑] = 60 80 МПа.

При формировании расчетной схемы необходимо упрощение конструкции крышки путем приведения её к некоторому осредненному сечению без существенного изменения конфигурации.

Рисунок 8. Расчётная схема кривошипной головки шатуна

Расчёт шатунных болтов

Предварительная затяжка болтов (в неработающем двигателе) выбирается равной:

тогда напряжение в стержне предварительно затянутого болта:

где: iб - количество шатунных болтов

Fmin - площадь минимального сечения болта.

При работе двигателя часть внешней нагрузки воспринимается стержнем болта.

Максимальное в цикле напряжение в болте:

где: χ - коэффициент внешней нагрузки, χ =0,15 . 0,30.

Амплитудное и среднее напряжения цикла:

Определение запаса усталостной прочности осуществляется при выборе следующих коэффициентов Кσ=4, εσ=0,9, ψσ=0,2 по формуле:

Коэффициент запаса усталостной прочности nσ должен находиться в пределах nσ =3,0 .5,0.

Сталь 40ХН

Рисунок 9. К расчёту шатунного болта

Построение ходовой характеристики судна

Для расчета определяем скорость судна в балласте, мощность, расходуемую ГД при этой скорости и частоту вращения гребного винта:

Таблица 5 – Исходные данные

Расчёт требуемой номинальной мощности тракторного двигателя
Требуемая мощность тракторного двигателя можно определить, как: , кВт где V1 заданная скорость движения трактора на 1-ой рабочей передаче, соответствующей номинальной силе тяги, км/ч. где z число рабочих передач, z=4. V4 скорость движения трактора на 4-ой передаче, V4км/ч V1=11,7×0,88(4-1)=7, ...

Назначение конструкции и технологический процесс изготовления изделия
Фальшборт является ограждением верхней палубы судна и служит для безопасной работы людей на палубе, а так же для сохранности груза находящегося на верхней палубе. Технологический процесс изготовления конструкции включает в себя следующие операции: 1. Получение материала, согласно спецификации, на с ...

Шатун
В зависимости от типа двигателя выбирается конструкция шатуна, и принимаются его ориентировочные размеры. Размеры нижней головки шатуна следует согласовать с размерами шатунной шейки коленчатого вала, а верхней – с размерами поршневого пальца и расстоянием между внутренними гранями бобышек поршня. ...