5.2 Шатун

Применяемый материал шатуна - сталь 40Х. Материал втулки - бронза.

Размеры элементов шатуна:

Элементы шатуна	Расчетные зависимости для газового двигателя	Значения размеров,мм
наружный диаметр пальца		28,5
внутренний диаметр поршневой головки c втулкой		33
наружный диаметр головки		45
минимальная радиальная толщина стенки головки		6
радиальная толщина стенки втулки		2
длина втулки шатуна		46
диаметр шатунной шейки		69
толщина стенки вкладыша		3
расстояние между шатунными болтами ;		103
длина кривошипной головки		35
Размеры среднего сечения В-В шатуна		22,5 29 14,5 3

5.3.1 Поршневая головка

Максимальная угловая скорость вращения коленчатого вала при холостом ходе:

Максимальная угловая скорость вращения коленчатого вала при холостом ходе:

.

Масса верхней части головки шатуна:

.

Разрывающая сила инерции при :

Площадь в мм² опасного сечения верхней головки шатуна:

.

Напряжение разрыва

.

Из условия обеспечения достаточной жесткости поршневой головки напряжение разрыва не превышает максимальных значений.

5.3.2 Кривошипная головка

Максимальная величина силы инерции

Масса отъемной крышки кривошипной головки

.

Для определения напряжения изгиба крышки в МПа находим:

- внутренний радиус кривошипной головки:

;

- момент инерции расчетного сечения крышки:

;

- момент инерции расчетного сечения вкладыша:

;

- суммарную площадь крышки и вкладыша в расчетном сечении:

;

- момент сопротивления расчетного сечения крышки без учета ребер жесткости:

.

Напряжение изгиба:

Напряжения изгиба не превышают допустимые напряжения изгиба для крышки кривошипной головки шатуна.

5.3.3 Стержень шатуна

Сила, сжимающая шатун в МН по результатам динамического расчета при :

.

Сила, растягивающая шатун в МН по результатам динамического расчета при :

Площадь среднего сечения шатуна

Минимальное напряжение в МПа, возникающее в сечении В-В от растягивающей силы:

.

От сжимающей силы в МПа в сечении В-В возникают максимальные напряжения сжатия и продольного изгиба:

- в плоскости качения шатуна

,

где - коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости качения шатуна;

- в плоскости, перпендикулярной плоскости качения шатуна

,

,

где - коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости, перпендикулярной плоскости качения шатуна.

Напряжения и не превышают предельных значений.