Для кривошипной головки шатуна характерны сложная геометрическая форма, наличие разъёма, вкладышей и шатунных болтов. По этой причине в ориентировочных расчетах анализу подвергается лишь крышка. При этом она рассматривается как брус малой кривизны, защемленный в сечениях А-А и нагруженный растягивающей инерционной силой Ри, распределенной по косинусоидальному закону.

Величина силы Ри определяется по формуле:

где: mкр - масса крышки кривошипной головки. Опасным сечением является среднее сечение крышки Б-Б. Угол в сечении определяется по формуле:

где: F, FB- площади сечения крышки и вкладыша;

Wu-момент сопротивления изгибу собственно крышки;

J, JB - моменты инерции сечения крышки и вкладыша;

С - расстояние между шатунными болтами.

Допускаемые напряжения в крышке [σ∑] = 60 80 МПа.

При формировании расчетной схемы необходимо упрощение конструкции крышки путем приведения её к некоторому осредненному сечению без существенного изменения конфигурации.

Рисунок 8. Расчётная схема кривошипной головки шатуна

Расчёт шатунных болтов

Предварительная затяжка болтов (в неработающем двигателе) выбирается равной:

тогда напряжение в стержне предварительно затянутого болта:

где: iб - количество шатунных болтов

Fmin - площадь минимального сечения болта.

При работе двигателя часть внешней нагрузки воспринимается стержнем болта.

Максимальное в цикле напряжение в болте:

где: χ - коэффициент внешней нагрузки, χ =0,15 . 0,30.

Амплитудное и среднее напряжения цикла:

Определение запаса усталостной прочности осуществляется при выборе следующих коэффициентов Кσ=4, εσ=0,9, ψσ=0,2 по формуле:

Коэффициент запаса усталостной прочности nσ должен находиться в пределах nσ =3,0 .5,0.

Сталь 40ХН

Рисунок 9. К расчёту шатунного болта

Построение ходовой характеристики судна

Для расчета определяем скорость судна в балласте, мощность, расходуемую ГД при этой скорости и частоту вращения гребного винта:

Таблица 5 – Исходные данные

Промежуточный вал
Схема нагружения вала представлена на рис. 5.3 приложения 2. Окружная сила, действующая в зацеплении: ; ; ; . Найдём реакции связей: ; ; ; ; ; . Найдём моменты, действующие на вал, и построим эпюру моментов: ; ; ; ; ; ; ; . Эпюры моментов изображены на рис. 5.4 приложения 2. ...

Спрямление профиля пути
Для повышения точности результатов тяговых расчетов, а также для сокращения объема последних и, следовательно, времени на их выполнение, необходимо спрямлять профиль пути. Спрямление профиля состоит в замене двух или нескольких смежных элементов продольного профиля пути одним элементом, длина котор ...

Тяговый и мощностной баланс
В теории трактора различают поверочный тяговый расчет и тяговый расчет проектируемого трактора. Задачи и методы проведения этих расчетов различны. Задачами поверочного тягового расчета являются аналитическое выявление тяговых качеств выполненной конструкции трактора и сравнение их с тяговыми качест ...