Определения запаса прочности в шатунной шейке
Страница 1

Напряжения в расчетном сечении шатунной шейки при любом положении кривошипа можно определить, если колено рассматривать, как разрезную двухопорную балку. Это значит, что каждое колено мысленно вырезается двумя сечениями, проходящими через середины коренных подшипников, и рассматривается как балка на двух опорах (рисунок 6.2).

Если подсчитаны реакции опор, то напряжения в расчетном сечении определяются в следующей последовательности:

1) делается мысленный разрез по расчетному сечению;

2) отбрасывается часть вала, лежащая справа или слева от расчетного сечения;

3) оставшаяся часть вала закрепляется по расчетному сечению;

4) вычисляются напряжения в расчетном сечении от всех оставшихся сил и моментов, включая и силы реакции опор.

5)

Рисунок 6.2 – Схема нагружения коленвала

Очевидно, что наиболее напряженным сечением шатунной шейки будет сечение, лежащее посередине шейки.

Опасные точки шатунной шейки расположены у масляного отверстия (рис.6.3.). Если ось масляного отверстия составляет с плоскостью колена угол , то изгибающий момент в плоскости, проходящей через ось масляного отверстия, равен:

.

Определив изгибающий момент в опасной точке сечении шатунной шейки, легко вычислить напряжение в этой точке:

,

где =.=5,075·10-6 м3.

Кроме нормальных напряжений , в расчетном сечении будут действовать касательные напряжения от скручивающего момента:

Тогда , где .

С помощью электронной таблицы MicrosoftEXCEL рассчитываем напряжения от нуля до 7200 через каждые 100. Результаты заносим в таблицу 6.1.

Для полученных циклов напряжений определяем амплитудные напряжения циклов по формулам:

; .

Зная предел усталости материала вала, определяем запас прочности по нормальным и касательным напряжениям по формулам:

; .

Для сталей, идущих на изготовление коленчатых валов:

=54…59 кг/мм2;

Для шеек валов у краев смазочных отверстий .

Определив запас прочности по нормальным и касательным напряжениям, можно определить суммарный запас прочности по формуле:

==3,29.

Запас соответствует рекомендуемому по нормам прочности.

6.3 Расчет запаса прочности для коренной шейки

Коренные шейки рассчитываются только на кручение. Касательное напряжение в любой коренной шейке при определенном значении угла поворота колена определится по формуле: , где - модуль сопротивления кручению;DК=0,06 и dК=0,036 – наружный и внутренний диаметры коренной шейки.

Величина крутящего момента и касательных напряжений приведены в таблице 6.2. .

Страницы: 1 2

Подвески грузовых автомобилей
Одна из первых и наиболее распространенных конструкций зависимой подвески - с продольными или поперечными рессорами и гидравлическими амортизаторами. Ее до сих пор применяют на грузовиках, коммерческих автомобилях и на некоторых моделях внедорожников. Это наиболее простой вариант решения задней под ...

Анализ обеспеченности ОАО «Северный порт» основными производственными фондами
Анализ основных производственных фондов предполагает, прежде всего, выявление задач, на решение которых он направлен. Правильно сформулированные цели и задачи способствуют полному и всестороннему представлению изучаемого предмета. Они также позволят определить структуру и последовательность дальней ...

Характеристика перекрестка ул. Сурикова - ул. Карла Маркса
Данный перекресток является регулируемым, четырехсторонним. Главной дорогой является улица Карла Маркса, а улица Сурикова - второстепенной. Ширина главной дороги 15 м, полос движения - 3. Второстепенная дорога имеет ширину 9,0 м, полос движения - 2. Интенсивность по главной дороге 1256 ед/ч, а по в ...