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

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 ша ...

Указания по технологии производственного процесса
При устройстве, щебеночного основания выполняют следующие работы: вывозку и распределение щебня для нижнего слоя; уплотнение нижнего слоя самоходными катками; вывозку и распределение щебня для верхнего слоя; уплотнение верхнего слоя самоходными катками; вывозку и распределение щебня-клинца (каменно ...

Подвески внедорожников и пикапов
Рассмотрим варианты подвесок на данный тип автомобилей подробней. Здесь присутствуют несколько видов подвесок: -автомобили с зависимой передней и задней подвесками -автомобили с независимой передней и зависимой задней подвеской -автомобили с полностью независимой подвеской Разбирать устройство начн ...