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.

Расчёт интервалов закрепления рельсовых плетей
Расчётный температурный интервал закрепления рельсовых плетей вычисляется по формуле (2.6) Границы расчётног интервала закрепления, то есть наименьшую mintз и наибольшую maxtз температуры закрепления, определяются по формулам (2.7) (2.8) — для прямого участка: ˚С; ˚С; ˚С. — для криво ...

Организация работ по выполнению ТО и ТР автомобилей
Технологический процесс технического обслуживания и текущего ремонта автомобилей состоит из совокупности операций, каждая из которых представляет ряд последовательных действий по обслуживанию агрегата, узла, прибора, обеспечивающих их дальнейшее эффективное функционирование. Одним из резервов повыш ...

Замена вкладышей после восстановления коленчатого вала
Вкладыши подшипников коленчатого вала и нижней головки шатуна сменные, тонкостенные, трехслойные, с рабочим слоем из свинцовистой бронзы. Верхний и нижний вкладыши коренного подшипника коленчатого вала невзаимозаменяемые. В верхнем вкладыше имеются отверстие для подвода масла и канавка для его расп ...