Рабочий чертеж шатуна с динамическим расчетом

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 8 страницах, где приведено описание динамического расчета шатуна для 4-х цилиндрованного рядного карбюраторного двигателя объемом 20,26 л с верхним расположением распределительного вала.

Шатун – кованая стальная деталь с разъемной нижней головкой, в которую устанавливают вкладыши шатунного подшипника. В верхней же головке запрессована сталеобразная втулка. Шатун обрабатывают совместно с крышкой.

Показана схема действия инерционных сил и газовых в кривошипно-шатунном механизме.

Для упрощения динамического расчета одной силой, направленной по оси цилиндра заменяют силы давления газов на площадь поршня. Эту силу определяют для каждого момента времени по индикаторной диаграмме, построенной на основе теплового расчета. Само построение диаграммы ведется по методу Брикса.

Проводится замена КШМ на динамически эквивалентную систему приведенных масс. Эта система состоит из массы, сосредоточенной в точке и имеющая вращательное движением и массы, сосредоточенной в точке и имеющая возвратно-поступательное движение.

Силы инерции делятся на силы инерции поступательно движущихся масс и центробежные силы инерции вращающихся масс.

Сложением сил возвратно-поступательно движущихся масс и сил давления газов определяются суммарные силы, которые действуют в кривошипно-шатунном механизме. Также рассмотрены:

Нормальная сила, действующая перпендикулярно оси цилиндра;
Сила, направленная по радиусу кривошипа;
Сила, которая действует вдоль шатуна;
Тангенциальная сила, направленная по касательной к окружности радиуса кривошипа.

Графическим или аналитическим методом определяются силы, которые действуют на шатунную шейку коленчатого вала. Далее строится диаграмма износа шатунной шейки по полярной диаграмме в зависимости от угла поворота кривошипа.

В виде таблицы показаны результаты расчета износа шатунной шейки, которые использованы для построения диаграммы износа.

В ходе проведения работ была рассмотрена деталь шатун. Приведено описание динамического расчета кривошипно-шатунного механизма, включающего в себя расчет: сил давления газов, приведенных масс частей КШМ, сил инерции, суммарных сил, действующих в КШМ и сил, действующих в шатунных шейках коленчатого вала.

Описано построение диаграммы износа по полярной диаграмме.

В программе: AvtoCAD