В зависимости от типа двигателя выбирается конструкция шатуна, и принимаются его ориентировочные размеры.
Размеры нижней головки шатуна следует согласовать с размерами шатунной шейки коленчатого вала, а верхней – с размерами поршневого пальца и расстоянием между внутренними гранями бобышек поршня.
В зависимости от типа двигателей по литературным данным [1, 2] выбирается конструкция шатуна (см. рис.13 - 15) и принимаются его ориентировочные размеры. При этом расчёт выполняется при выбранном значении - (отношение радиуса кривошипа R, к длине шатуна L), связанного с величиной силы N и габаритными размерами двигателя.
Ориентировочная длина втулки верхней головки шатуна lш рассчитывается из соотношения:
· для закреплённого в бобышках поршневого пальца:
, м;
· для плавающего поршневого пальца:
, м;
Проверочный расчёт на прочность производился, как правило, для стержня шатуна из условия деформации его от действия максимальной величины силы К:
, МПа,
где Fст = 0,06 0,12 - средняя площадь поперечного сечения стержня, м.
[sсж] 80 120 МПа - для углеродистых сталей и
[sсж] 120 - 180 МПа – для легированных сталей.
Ориентировочные размеры шатунов определяются из соотношений, представленных в табл. 9.
Таблица 9.
|
Значения для дизелей | |||
|
Параметры |
Рядный |
V-образный | |
|
Главный |
Прицепной | ||
|
Отношение L/R |
3,5 5 |
3,5 4,5 |
2,5 3 |
|
Диаметр пальца, dп |
(0,4-0,45)D |
(0,4-0,45)D |
(0,4-0,45)D |
|
Диаметр головки, dг |
(1,5-1,7)dп |
(1,4-1,5)dп |
(1,4-1,5)dп |
|
Диаметр шейки, dш |
(0,6-0,8)D |
(0,6-0,8)D | |
|
Толщина вкладыша Sв (в для прицепного), мм |
1 - 4 |
1 4 |
(0,07-0,12)dп |
|
Толщина вкладыша, Sм (п для прицепного), |
(0,02-0,03)D |
(0,06-0,08)dп | |
|
Ширина шатуна, l1: при двух болтах при четырех болтах |
(1,5 - 1,6)dш (1,3 - 1,4)dш |
(0,9-1,2)dп | |
|
Расстояние между шатунными болтами, l2: при двух болтах при четырех болтах |
(1,2-1,25)dш (1,13-1,2)dш |
(1,15-1,2)dш (1,15-1,2)dш | |
|
Ширина нижней головки, в (l2 для прицепного) |
(0,8 - 1,5)dш |
(0,7-0,9)dш |
(0,7-0,9)dп |
|
Толщина крышки, h1 |
(0,5-0,65)dш |
(0,25-0,3)dш | |
|
Толщина нижней головки, h2 |
(0,55-0,65)dш | ||
|
Диаметр отверстия под палец прицепного шатуна, d (d1 для прицепного) |
(0,85-0,9)dп |
(0,85-0,9)dп | |
|
Диаметр отверстия под вкладыш, dш+2Sм (d2 для прицепного) |
(0,6-0,8)D+ 2(0,03-0,07)D |
(0,6-0,8)D+ 2(0,02-0,03)D |
(0,6-0,8)D+ 2(0,06-0,08)D |
|
Наружная ширина прицепной проушины, в1, мм |
в - 2мм | ||
|
Внутренняя ширина прицепной проушины, в2 |
0,6.в1 | ||