Расчет стержня шатуна

Рисунок 5.1 Расчетная схема

Рисунок 5.2 К продольной устойчивости стержня шатунашатуна

Шатун имеет двутавровое сечение и его расчет на прочность следует определять в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: в плоскости качания шатуна и в плоскости, перпендикулярной к ней (рисунок 5.1).

Стержень шатуна рассчитывается на усталостную прочность. Расчетное сечение зависит от формы стержня: при неизменном или мало изменяющемся по длине сечении стержня за расчетное примем сечение на середине длины шатуна.

При расчете сечения по середине длины стержня и действии на шатун сжимающей силы учитываются напряжения не только от сжатия, но и от продольного изгиба. В этом случае суммарное напряжение сжатия в расчетном сечении при продольном изгибе в плоскости качания шатуна (рисунок 5.2):

,

де F - площадь расчетного сечения (двутавра):

,

где Н = 0,02м, h = 0,016м, В = 0,024м, b = 0,004м;

;

L = 0,246м;

Ix – момент инерции сечения F относительно оси х – х:

;

.

Напряжение в расчетном сечении, но при продольном изгибе в плоскости, перпендикулярной плоскости качания шатуна:

,

I y - момент инерции сечения F относительно оси y-y :

,

;

.

Напряжение сжатия в расчетном сечении:

;

Напряжение растяжение в расчетном сечении:

;

Среднее напряжение в расчетном сечении σm и амплитуда цикла σа :

,

;

,

Запас прочности определяется по следующей формуле:

,

где σ-1 = 450-480 МПа для сплава АЛ-35;

kσ – коэффициент концентрации напряжений. Для сравнительной оценки примем равным 1;

εξ - коэффициент фактора размерности. Примем εξ = 1;

= 0,16 – коэффициент, зависящий от характеристики материала;

.

В современных конструкциях запас прочности стержней шатунов лежит в пределах 1,4 - 3,0, следовательно, полученное значение n’σ удовлетворяет нормам прочности.

Технология ремонта узла, агрегата в тепловозо-ремонтном цехе
Ремонт топливной форсунки Форсунки с дизеля снимаются, разбираются, детали очищаются от нагарообразования. Корпуса распылителей, сопловые наконечники распылителей, иглы и остальные детали промываются в осветительном керосине, бензине и обдуваются сжатым воздухом. Износ торцевых поверхностей тарелки ...

Определение геометрических параметров двигателя
1. Рабочий объем цилиндра двигателя: , . 2. Определяем диаметр цилиндра D и ход поршня S. Обозначим отношение . Тогда , откуда . Значение m принимаем: m = 1,236. . 3. Ход поршня: S = m∙D = 1,236∙0,110 = 0,136 м. 4. Общий рабочий объем двигателя: i∙Vh = 9∙1,31∙10-3 = 11 ...

Конструктивная разработка стенда для проверки и отчистки электромагнитных форсунок инжекторного двигателя
Основным исполнительным органом большинства существующих современных систем впрыска являются электромагнитные (электроклапанные) форсунки (инжекторы), от технического состояния которых зависит эффективность работы системы питания и эксплуатационные характеристики АТС (мощность и приемистость ДВС, р ...