Коленчатый вал (часть 4) |
Динамика и конструирование |
Прочность коленчатого вала определяется следующими факторами: • размерами и формами отдельных элементов вала; • наличием концентраторов напряжений на кромках масляных каналов, галтелей и других переходах; • характеристиками прочности материала, использованными при изготовлении вала конструктивными и технологическими методами упрочнения; • наличием и ориентацией внутренних упорядоченных структур, расположением волокон, зависящим от способа изготовления коленчатого вала. При проектировании двигателя размеры отдельных элементов вала задаются на основании статистических данных, приведенных в табл. 7.1, с учетом конструктивных особенностей и степени форсированности проектируемого двигателя. После этого производится оценка напряженного состояния каждого элемента вала. Расчет коренных шеек. Коренные шейки нагружаются главным образом крутящим моментом, так как величины изгибающих их моментов малы вследствие относительно малой длины шеек. Поэтому запасы прочности коренных шеек принято оценивать только по касательным напряжениям. Последовательность расчета при этом такая: ■ по данным динамического расчета двигателя составляют таблицу или строят графики набегающих крутящих моментов, передаваемых отдельными коренными шейками (см. гл. 1). Расчет проводится для той шейки, набегающий крутящий момент на которой имеет наибольшую амплитуду; • определяют максимальное и минимальное значения касательных напряжений (МПа). • определяют запас прочности. Для определения необходимо знать отношение эффективного коэффициента концентрации напряжений к произведению масштабного и технологических факторов. Величина этого отношения зависит от многих факторов, прежде всего от конструктивных особенностей вала. Г и ориентировочных расчетах Р. С. Кинасошвили рекомендует принимать K1/ei=2,5. Значения для коренных шеек валов двигателей, хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации, находятся в пределах: автомобильные двигатели — иг=3...4, тракторные — пт=4...5. Расчет шатунных шеек. На шатунные шейки действуют одновременно переменные крутящие и изгибающие моменты. Вследствие того, что экстремальные значения этих моментов не совпадают по времени, принято определять раздельно запасы прочности по касательным и нормальным напряжениям, а затем находить результирующий запас прочности. Запас прочности по касательным напряжениям п,определяется в той же последовательности, что и при расчете запаса прочности коренных шеек, только значения скручивающих моментов определяются по таблицам или графикам набегающих крутящих моментов на шатунные шейки. Newer news items:
Older news items:
|