Поршневая головка шатуна нагружается циклической силой. В соответствии с таким характером действу­ющих нагрузок оценку напряженно-деформированного состояния верхней головки проводят по запасу прочности при повторно-пере­менном ее нагружении.

Запас прочности подсчитывают после нахождения амплитудного и среднего напряжений цикла. Характерные величины запасов про­чности поршневых головок шатунов лежат в пределах 2,5...5,0. Работоспособность сопряжения поршневой палец — шатун оцени­вается также по предельной диаметральной деформации от дейст­вия силы Р_т, не нарушающей нормальную работу узла.

В сложившейся практике расчета стержня шатуна принято опре­делять условное суммарное напряжение, одновременно учитыва­ющее сжатие и продольный изгиб для среднего сечения стержня шатуна (см. рис. 6.1).

Расчет верхней головки и стержня шатуна проводится на режиме номинальной мощности по внешней скоростной характеристике.

Крышка кривошипной головки шатуна нагружается силами инер­ции поступательно движущихся и вращающихся масс (без учета массы самой крышки).

При расчете крышки предполагаются следующие допущения:

•  головка и подшипниковые вкладыши деформируются совме­стно; при этом изгибающие моменты между вкладышем и крышкой распределяются пропорционально моментам инерции их попереч­ных сечений;

•  стык полагается абсолютно недеформируемым;

•  в месте перехода головки в стержень предполагается заделка. За расчетное принимается среднее сечение крышки, а за радиус

кривизны расчетной балки — половина расстояния между осями болтов С/2 (см. рис. 6.1).

Сила инерции деформирующая крышку кривошипной голов­ки, нагружает переменными по времени усилиями и шатун­ные болты. На каждый болт действует часть этой силы, а также сила предварительной затяж­ки.

Нарушение работоспособности болтов помимо действия основ­ной нагрузки может иметь место вследствие:

■ недостаточной силы предварительной затяжки болтов, что сопровождается раскрытием стыка и образованием на его поверх­ностях наклепа;

• монтажной перетяжки болтов, сопровождающейся текучестью материала с дальнейшим ослаблением затяжки;
• напряжений изгиба, возникающих из-за недостаточной жест­кости кривошипной головки и непараллельности опорных поверх­ностей болта и гайки.