дз 2 Воронин (1037971), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Из анализа таблицы значений крутящего момента находят его максимальное и минимальное значения, которые будут использоваться при расчете напряжений:
Номинальные касательные напряжения:
Среднее значение номинальных касательных напряжений:
Амплитуда номинальных касательных:
3. Вычисление коэффициента запаса прочности шатунной шейки по кручению.
Коэффициент запаса прочности шатунной шейки по кручению:
где 
– коэффициент динамического усиления, учитывающий крутильные колебания двигателя, зависит от количества шеек.
– эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений в зоне маслоподводящего отверстия.
Здесь 
– коэффициент чувствительности металла к концентрации касательных напряжений в зависимости от диаметра маслоподводящего отверстия и механических свойств материала.
так как радиус галтели 
, а отношение предела текучести к пределу прочности Стали 20Х 
;
– теоретический коэффициент концентрации касательных напряжений для вала с поперечным отверстием;
так как отношение диаметра маслоподводящего отверстия к диаметру шатунной шейки 
;
Получим:
– коэффициент чувствительности материала вала к асимметрии цикла при кручении;
; так как предел прочности 
– фактор, учитывающий влияние размеров на сопротивление усталости и состояния поверхности шейки с учетом чистоты обработки и технологического упрочнения;
где
– масштабный фактор; 
– технологический фактор;
Получим:
4. Вычисление коэффициента запаса прочности шатунной шейки по изгибу.
При расчете шатунной шейки на изгиб учитываются изгибающие моменты, действующие в плоскости колена и в плоскости перпендикулярной колену:
Изгибающий момент, действующий в расчетном сечении в плоскости колена:
Изгибающий момент в плоскости, перпендикулярной колену:
Изгибающий момент в плоскости, проходящей через ось отверстия:
Где γ – угол между осью кривошипа и осью маслоподводящего отверстия. Угол γ определяется из диаграммы износа шатунной шейки: γ=105°.
| α, град |
|
|
| α, град |
|
|
| |
| 0 | -3410,68 | 0 | 882,7486 | 210 | -2605,54 | -471,441 | 218,9859 | |
| 10 | -3319,85 | -442,601 | 431,7212 | 220 | -2543,18 | -630,157 | 49,53888 | |
| 20 | -3035,92 | -793,427 | 19,36191 | 230 | -2438,44 | -773,771 | -116,291 | |
| 30 | -2631,22 | -982,995 | -268,489 | 240 | -2279,23 | -876,652 | -256,872 | |
| 40 | -2190,86 | -979,417 | -379,008 | 250 | -2069,21 | -907,637 | -341,16 | |
| 50 | -1799,37 | -791,539 | -298,857 | 260 | -1838,13 | -851,663 | -346,899 | |
| 60 | -1526,46 | -470,031 | -58,9374 | 270 | -1619,3 | -694,488 | -251,718 | |
| 70 | -1406,31 | -83,801 | 283,0331 | 280 | -1456,73 | -443,091 | -50,9644 | |
| 80 | -1437,45 | 289,8946 | 652,0566 | 290 | -1392,05 | -140,455 | 224,6188 | |
| 90 | -1587,19 | 592,357 | 982,9683 | 300 | -1438,56 | 140,7821 | 508,3122 | |
| 100 | -1805,59 | 788,2636 | 1228,725 | 310 | -1558,24 | 312,4495 | 705,1045 | |
| 110 | -2041,16 | 869,5412 | 1368,204 | 320 | -1646,36 | 304,2676 | 720,0103 | |
| 120 | -2254,28 | 851,7475 | 1406,176 | 330 | -1492,44 | 73,07979 | 456,8612 | |
| 130 | -2419,74 | 759,829 | 1360,214 | 340 | -767,732 | -307,31 | -98,1346 | |
| 140 | -2533,05 | 624,5703 | 1258,891 | 350 | 644,1252 | -471,716 | -622,355 | |
| 150 | -2598,06 | 468,5128 | 1124,975 | 360 | 1571,021 | 0 | -406,61 | |
| 160 | -2631,26 | 309,3214 | 979,801 | 370 | 6523,656 | 1827,868 | 77,13862 | |
| 170 | -2643,85 | 152,8588 | 831,9281 | 380 | 4097,064 | 2668,166 | 1516,852 | |
| 180 | -2645,83 | 0 | 684,7924 | 390 | 1260,375 | 2126,479 | 1727,812 | |
| 190 | -2643,85 | -152,859 | 536,6276 | 400 | -165,33 | 1532,14 | 1522,724 | |
| 200 | -2633,47 | -309,878 | 382,2732 | 410 | -803,389 | 1187,308 | 1354,784 |
,Нм
,Нм
, Нм
| α, град |
|
|
| α, град |
|
|
| |
| 420 | -1114,24 | 1074,031 | 1325,822 | 590 | -2438,44 | -773,771 | -116,291 | |
| 430 | -1329 | 1131,903 | 1437,306 | 600 | -2270,92 | -868,351 | -251,006 | |
| 440 | -1556,07 | 1232,641 | 1593,38 | 610 | -2055,19 | -888,589 | -326,39 | |
| 450 | -1819,07 | 1329,966 | 1755,458 | 620 | -1816,44 | -809,397 | -311,688 | |
| 460 | -2103,9 | 1369,423 | 1867,29 | 630 | -1594,33 | -615,053 | -181,453 | |
| 470 | -2377,73 | 1326,693 | 1896,889 | 640 | -1440,42 | -313,463 | 70,02506 | |
| 480 | -2603,59 | 1200,416 | 1833,371 | 650 | -1404,8 | 60,19507 | 421,7341 | |
| 490 | -2774,91 | 1024,724 | 1708,007 | 660 | -1520,4 | 447,3237 | 825,5898 | |
| 500 | -2887,46 | 820,0977 | 1539,484 | 670 | -1788,89 | 770,7088 | 1207,445 | |
| 510 | -2951,84 | 606,975 | 1350,284 | 680 | -2176,34 | 961,4135 | 1491,933 | |
| 520 | -2974,23 | 395,5531 | 1151,863 | 690 | -2613,29 | 968,6654 | 1612,028 | |
| 530 | -2993,47 | 195,859 | 963,9534 | 700 | -3015,39 | 783,4655 | 1537,21 | |
| 540 | -2668,53 | 0 | 690,6664 | 710 | -3297,71 | 437,4931 | 1276,095 | |
| 550 | -2666,4 | -155,633 | 539,786 | 720 | -3410,68 | 0 | 882,7486 | |
| 560 | -2653,38 | -314,885 | 382,5911 | |||||
| 570 | -2620,5 | -477,297 | 217,2019 | |||||
| 580 | -2553,31 | -635,743 | 46,76352 |
,Нм
,Нм
, Нм
Положительное значение 
вызывает у края смазочного отверстия напряжения растяжения, а отрицательные – напряжения сжатия. Экстремальные значения момента определяются из построенного графика.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
