Шатунная группа (часть 6) |
Динамика и конструирование |
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 Рт, 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;
|