Проектирование автотракторных двигателей. Зейнетдинов Р.А - 106 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

105
Рис.5.7. Конструктивные соотношения размеров и расчетная схема коленчатого вала
Расчет на прочность элементов коленчатого вала. При расчете коленча-
тый вал рассматривается как разрезная жесткая балка, из которой выделяется
только одно наиболее нагруженное расчетное колено. Считается, что опоры и
точки приложения сил проходят через середины шеек и все коренные шейки
имеют одинаковую длину, т.е. колено симметричное. За расчетные сечения,
где возможна наибольшая концентрация напряжений, применяются галтели
шеек со щеками и края маслоподводящих отверстий в шейках.
При расчете вала как разрезной балки расчетные напряжения получаются
несколько завышенными, а следовательно и завышены действительные запа-
сы прочности, что дает возможность последующего форсирования режимов
работы двигателя.
Расчет проводится для номинального режима (n = n
N
) с учетом одновре-
менного действия следующих сил и моментов (рис.5.7). Суммарная сила,
действующая в плоскости кривошипа:
Z
∑
=F
R
+ F
ц.j
+F
ц
=F
R
+F
ц.шк
+F
ц.к
+F
ц.пр
= F
R
+F
ц.шк
+ F
ц.шш
+F
цщ
+F
ц.пр
,
где F
R
= F
Σ
cos(β+φ)/cosφ – суммарная радиальная сила, направленная по ра-
диусу кривошипа; F
ц.j
= – m
R
Rω
2
– центробежная сила инерции вращающихся
масс; F
ц.шк
= – m
ш.к
Rω
2
– сила инерции вращающихся масс шатуна; F
ц.к
= –
m
к
Rω
2
– сила инерции вращающихся масс кривошипа; F
ц.пр
= m
пр
ρω
2
– цен-
тробежная сила инерции противовеса, расположенного на продолжении ще-
ки; F
ц.шш
= – m
ш.ш
Rω
2
– центробежная сила, действующая на шатунную шей-
ку; F
ц.щ
= – m
щ
Rω
2
– центробежная сила, действующая на щеку.
При расчете полагают, что линии действия сил F
R
и F
пр
совпадают.
1) F
τ
– тангенциальная сила, приложенная к середине шатунной шейки и
действующая перпендикулярно плоскости кривошипа;
2) T
ki
– набегающий крутящий момент, т.е. момент, передаваемый расчетно-
му колену со стороны передней части вала;
3) T
кр
=T
кi
+F
τ
·R – суммарный крутящий момент;
F
ц.шк
F
ц.к
T
ki
R
F1
R
τ1
R
ц.щ
F
ц.щ
F
τ
F
R
F
ц.пр
F
ц.пр
R
F2
R
τ2
T
k(i+1)

Страницы