3.2 Расчет суммарного крутящего момента двигателя

Тангенциальная сила Р_Т создает крутящий момент на кривошипе вала двигателя и его величина может определена по формуле:

T_tgi = 10³ · R · F_n · P_T, кН · м

где R - радиус кривошипа, м;

F_П-площадь поршня, м²;

р_Т - удельная тангенциальная сила; значения её выбираются в зависимости от угла  из графика, приведенного в табл. 3

В многоцилиндровом двигателе суммарный крутящий момент T_tq, снимаемый с фланца отбора мощности, представляет собой сумму крутящих моментов отдельных цилиндров T_tqi .

Для рядных двигателей суммирование T_tqi производится с учетом следующих соображении. Для обеспечения равномерности крутящего момента угол _всп между очередными вспышками в цилиндрах двигателя выбирается из условия:

,

где  - тактность двигателя;

i_P - число цилиндров двигателя в ряду;

_КР – угол заклинки кривошипа коленчатого вала.

Исходя из этих же требования, таким же назначается угол заклинки кривошипов коленчатого вала _КР. Очередность повторения одинаковых процессов в различных цилиндрах определяется порядком работы цилиндров двигателя. Зависимость крутящего момента, создаваемого на валу от работы каждого отдельного цилиндра, в пределах рабочего цикла одинаков для всех цилиндров. Поэтому график суммарного крутящего момента, может быть получен алгебраическим суммированием зависимостей T_tqi=f() соответственно числу цилиндров, каждый из которых сдвинут по отношению к предыдущему на угол _всп=_кр. Суммарный крутящий момент двигателя Т_tq является периодической функцией с периодом _всп, поэтому нет необходимости производить суммирование на угловом интервале, соответствующем всему рабочему циклу, а достаточно произвести суммирование в интервале 0°…_всп

Составим таблицу зависимости T_tqi от угла поворота коленчатого вала (см. табл.4)

Таблица зависимости T_tqi от угла поворота коленчатого вала

_Табл.4

Ttqi	0	4,66	9,33	12,798	16,185	18,05	19,073	17,11	12,45	12,76
	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45

3.3 Расчет нагрузок, действующих на шатунную шейку

коленчатого вала

На шатунную шейку коленчатого вала однорядного двигателя действуют три силы: тангенциальная р_Т радиальная р_R и центробежная р_C от вращающейся части массы шатуна. Определяют алгебраическую сумму сил р_R и р_C . Поскольку они действуют в одном направлении, то . Так как сила р_C постоянна по величине, то для определения сил достаточно из ординат сил р_R вычесть величину р_C т.е. величина силы определяется по зависимости р_R=f(), но линия отсчета ординат смещается вверх на величину р_C.

Для построения векторной диаграммы выбирается прямоугольная система координат р_Т - , связанная с кривошипом, и с центром в точке 0 (полюс диаграммы). За положительное направление оси принимается направление вниз, за положительное направление оси р_Т - направление вправо

В этой координатной системе для каждого угла поворота кривошипа производится попарное геометрическое сложение сил р_Т и . (см. рис. 9)

Данные занесем в таблицу 5

Таблица 5

	5,630	5,392	3,339	0,685	-0,288	-0,736	-1,096	-1,471	-1,833	-1,821	-2,039	-2,166	-2,206
PТ	0	2,056	3,064	2,051	1,489	1,315	1,313	1,298	1,183	0,742	0,542	0,283	0
	0	15	30	45	60	75	90	105	120	135	150	165	180
	-2,166	-2,039	-1,821	-1,536	-1,221	-0,941	-0,770	-0,702	-0,527	0,385	3,068	5,630
PТ	-0,283	-0,542	-0,742	-0,848	-0,825	-0,659	-0,416	-0,248	-0,360	-0,870	-1,283	0
	195	210	225	240	255	270	285	300	315	330	345	360