4. Расчет:

5. Расчет шатунной группы

Расчет поршневой головки шатуна

Под действием инерционных сил в горизонтальной плоскости 1-1 возникают напряжения, изменяющиеся по закону пульсирующего цикла. Для обеспечения требуемой надежности определяем запас прочности.

При запрессовке втулки и от различия коэффициентов расширения материалов втулки и головки в поршневой головке возникают напряжения. Поэтому определяем суммарный натяг на внешней и внутренней поверхностях поршневой головки.

Место перехода головки шатуна в стержень нагружается суммарными (газовыми инерционными) силами и запрессованной втулкой. Суммарные напряжения, вызываемые этими силами изменяются по асимметричному циклу. Поэтому определяем напряжения на внешнем волокне от действия растягивающей и сжимающей силы и запас прочности в сечении А-А.

Вывод: Повышение запаса прочности и снижение напряжений внешнего волокна достигается за счет уменьшения угла заделки и увеличения радиуса дуги сопряжения головки со стержнем.

Кривошипная головка

Под действием инерционных сил, имеющих максимальное значение на режиме максимального числа оборотов холостого хода, крышка изгибается в среднем сечении 2-2. Поэтому определяем напряжения изгиба крышки и сравниваем их с предельно допустимыми.

Стержень шатуна

Под действием знакопеременных суммарных сил в среднем сечении В-В в плоскости качания шатуна и в перпендикулярной плоскости возникают напряжения сжатия и продольного изгиба, а также напряжения от растягивающей силы.

Вывод: Запас прочности стержня шатуна в плоскости качания и в перпендикулярной плоскости более 1.5. Следовательно, работоспособность обеспечивается.

6. Материалы:

Материалом служат марганцовистые, хромистые, хромоникелевые стали с содержанием углерода 0,30 — 0,45%. Сталь 18ХНВА, 40Х, 50ХГ.

Легирующие добавки хрома (1%), никеля (0.1- 0.3%), магния (0.8%).

Втулку, изготовленную из бронзы или биметаллическую (сталебронзовую)

7. Технология изготовления:

Шатуны изготовляют горячей штамповкой с последующей механической и термической обработками – нормализацией, закалкой и отпуском.

Упрочнение дробеструйным обдувом, поверхностная механическая обработка с полированием.

4. Шатунные болты

1. Условия работы:

Подвергаются растяжению от действия сил инерции поступательно движущихся масс поршня и шатуна и вращающихся масс, расположенных над плоскостью разъема кривошипной головки.

Растяжение от предварительной затяжки

2. Требования:

Высокая механическая прочность и надежность

3. Способы упрочнения

4. Расчет:

Шатунные болты подвергаются растяжению от действия сил инерции возвратно- поступательно движущихся и вращающихся масс и от предварительной затяжки.

Поэтому определяем максимальные и минимальные напряжения, возникающие в болте в сечении по внутреннему диаметру резьбы.

Вывод: Запас прочности шатунного болта более 2. Следовательно, работоспособность обеспечивается.

5. Материалы:

Изготовляют их из стали 35Х, 40Х, 35ХМА, 37ХНЗА. При больших напряжениях затяжки болты изготовляют из легированной стали с более высокими пределами текучести — 18ХНВА, 20ХНЗА, 40ХН, 40ХНМА.

6. Технология изготовления: