4.5.2 Расчет кривошипной головки шатуна.

Нижние головки шатунов автотракторных двигателей делают разъемными с упрочняющими приливками и ребрами жёсткости. Основная их половина вместе со стержнем, а крышку нижней головки скрепляют с основной двумя шатунными болтами.

Таблица 15, Основные конструктивные размеры кривошипной головки шатуна

Наименование	Обознач.	Формула для расчёта
Диаметр шатунной шейки
Толщина стенки вкладыша: - тонкостенного
Расстояние между шатунными болтами
Длина кривошипной головки

Расчет кривошипной головки шатуна сводится к определению напряжения изгиба в среднем сечении крышки головки от инерционных сил P_jp, имеющих максимальное значение в начале впуска (φ=0) при работе двигателя на режиме максимальной частоты вращения при холостом ходе:

где - масса крышки кривошипной головки, кг;

кг.

Напряжение изгиба крышки с учетом совместной деформации вкладышей:

где С_б – расстояние между шатунными болтами, м;

J_в и J – момент инерции расчетного сечения соответственно вкладыша и крышки;

мм⁴=84,486∙10^-12 м⁴;

мм⁴=7037,334∙10^-12 м⁴;

W_ИЗ – момент сопротивления расчётного сечения крышки, в м³

r₁ – внутренний радиус кривошипной головки, в м:

где: d_шш – диаметр шатунной шейки;

t_B – толщина стенки вкладыша.

F_г – суммарная площадь крышки м вкладыша в расчётном сечении, в м²

Допускаемые напряжения для крышки шатуна: [σ_из]=100…300 МПа.

4.5.3 Расчет стержня шатуна

Стержень шатуна в автотракторных двигателях имеет обычно двутавровое сечение, обладающее большой жёсткостью при малой массе. В некоторых случаях в них просверливают канал для подачи масла к подшипнику верхней головки шатуна. Площадь поперечного сечения имеет переменную величину. Обычно обеспечивает плавный переход от стержня к головкам, что способствует повышению общей жёсткости шатуна.

Сила, сжимающая стержень шатуна, достигает максимального значения в начале рабочего хода при P_ZД и определяется по формуле:

Таблица 16, Основные параметры стержня шатуна

Размеры стержня шатуна	Карбюраторные двигатели
	мм
	мм
	мм
	мм

Разрывающая сила при положении поршня в ВМТ:

Стержень шатуна рассчитывают по минимальному сечению, расположенному под поршневой головкой в зоне максимальной концентрации напряжений или по среднему значению поперечного сечения стержня шатуна.

Максимальные напряжения от силы сжатия в сечении В-В

В плоскости качания шатуна

Коэффициент учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости его качания :

Момент инерции сечения В-В относительно оси х-х, м⁴:

Площадь среднего сечения стержня шатуна, мм².

В плоскости, перпендикулярной плоскости качания шатуна

Коэффициент учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости его качания :

Длинна стержня шатуна между поршневой головкой и нижней головкой шатуна:

Момент инерции сечения В-В относительно оси у-у, м⁴: