9.2 Расчёт шатунной шейки кв

Расчёту подвергаем шатунную шейку № 4, так как амплитуда скручивающего момента за полный цикл нагружения является максимальной.

Определяем запас прочности по нормальным напряжениям.

Характерными размерами шатунной шейки являются ее наружный диаметр и диаметр внутренней полости , расстояние между центрами соседних коренных шеек КВ и расстояния от оси масляного отверстия до этих центров .

Берем и из табл. 6.

Значения изгибающих моментов, кН*м

(стр. 314 [1])

(стр. 314 [1])

Момент сопротивления изгибу шатунной шейки, м³:

(стр. 314 [1])

Нормальные напряжения от изгиба в рассматриваемом сечении, МПа:

(стр. 315 [1])

(стр. 315 [1])

(стр. 315 [1])

(стр. 315 [1])

Запас прочности по нормальным напряжениям:

(стр. 316 [1])

(стр. 316 [1])

Выбираем для шатунной шейки Сталь 45.

Коэффициент, учитывающий асимметрию цикла и приводящий его к симметричному циклу:

Эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений у края масляного отверстия с учетом масштабного и технологического коэффициентов:

– предел выносливости материала (сталь 45) при симметричном знакопеременном цикле нагружения

Вывод: данное значение входит в допустимые пределы (4÷8), условия прочности выполняется.

Общий запас прочности для шатунной шейки:

(стр. 317 [1])

Вывод: данное значение входит в допустимые пределы (2,7 4,5), условие прочности выполняется.

9.3 Расчёт щёк кв

Характерными размерами щеки являются ее толщина , ширина щеки = 100 мм, расстояние между центрами соседних коренных шеек КВ и расстояния от оси масляного отверстия до этих центров и расстояние от центра коренной шейки до середины толщины щеки .

Рис. 4. Опасные точки на коленчатом валу

1. Определение запаса прочности в точке «С» по касательным напряжениям:

Расчёту подвергаем щеку, которая прилегает к коренной шейке №4, так как она нагружается максимальным скручивающим моментом.

Характерными размерами коренной шейки являются ее наружный диаметр и диаметр внутренней полости .

Момент сопротивления кручению, м³

м³ (стр. 312 [1])

Максимальные и минимальные касательные напряжения, МПа

(стр. 312 [1])

Амплитудное и среднее значение касательных напряжений, МПа

(стр. 313 [1])

(стр. 313 [1])

Запас прочности по касательным напряжениям при асимметричном цикле нагружения:

(стр. 314 [1])

(стр. 314 [1])

2. Определение запаса прочности в точке «С» по нормальным

напряжениям:

(стр. 323 [1])

(стр. 323 [1])

Изгибающий щеку момент, кН*м

(стр. 323 [1])

(стр. 323 [1])

Момент сопротивления изгибающему моменту, м³

(стр. 324 [1])

Значение напряжений, МПа

(стр. 323 [1])

(стр. 323 [1])

(стр. 324 [1])

(стр. 324 [1])

(стр. 324 [1])

(стр. 324 [1])

(стр. 324 [1])

(стр. 324 [1])

Запас прочности по нормальным напряжениям

(стр. 325 [1])

(стр. 325 [1])

Определение общего запаса прочности щеки:

(стр. 325 [1])

Вывод: данное значение входит в допустимые пределы (2 2,5) процентов, условие прочности выполняется.

Заключение по расчету: раз меры, полученные в ходе компоновки, удовлетворяют условиям прочности. Рекомендуется повышение запасов прочности элементов КВ применением конструктивных и технологических способов или их комбинацией.