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.

Обоснование и расчет размеров изделия
Исходя из технических характеристик прототипа модели 107, его габаритные размеры составляют: 1320х916х1250 мм. При данных, сравнительно небольших габаритах, удобно разместить изделие на агрегатном, либо моторном участке АТП или СТО, даже если участок имеет небольшую площадь. Высота обслуживающей зо ...

Расчет на удельное давление его трущихся поверхностях
Величина удельной нагрузки во втулке верхней головки шатуна: . Для бронзовых втулок kвт допускается 40 -85 МПа. Удельное давление пальца на бобышки поршня вычисляется аналогично, но вместо длины втулки шатуна берется длина двух бобышек 2b: . Для алюминиевых поршней kb допускается до 40 -50 МПа. Шат ...

Выбор исходных нормативов режима ТО и ремонта и корректирование нормативов
При выборе исходных нормативов режима ТО и ремонта особое внимание уделяется точности вычислений, поскольку от этого напрямую и зависит слаженная работа автотранспортного предприятия. Расчет произведем на примере вычислений для КамАЗ-44108. г/п 10150 кг. Корректирование нормативов производится по с ...