Расчет шатунного болта

В четырехтактных двигателях шатунные болты подвергаются растяжению от действия сил инерции масс деталей поршневой группы и части массы шатуна, расположенной над плоскостью разъема кривошипной головки. Величина этих сил определяют по формуле, представленной в разделе «Расчет кривошипной головки шатуна». Кроме того, болты испытывают растяжение от предварительной затяжки.

Шатунные болты должны обладать высокой механической прочностью и надежностью. Изготовляют их из стали 35Х, 40Х, 35ХМА, 37ХНЗА. В высокофорсированных двигателях в качестве материала для изготовления шатунных болтов используются стали с более высокими пределами текучести: 18ХНВА, 20ХНЗА, 40ХН, 40ХНМА.

При работе двигателя силы инерции стремятся разорвать болты. В связи с этим они должны быть затянуты настолько, чтобы при действии силы не была нарушена плотность стыка шатуна с его крышкой.

8 шатун

Сила предварительной затяжки

где − число шатунных болтов.

Суммарная сила, растягивающая болт,

,

где − коэффициент основной нагрузки резьбового соединения

,

где – податливость стягиваемых частей шатуна; – податливость болта.

По опытным данным коэффициент изменяется в пределах 0,15 − 0,25. С уменьшением диаметра шатунного болта значение уменьшается.

Максимальные и минимальные напряжения, возникающие в болте, определяют в сечении по внутреннему диаметру резьбы:

,

а также в минимальном сечении:

, ,

где − внутренний диаметр резьбы болта, мм; d – номинальный диаметр резьбовой части болта, мм; t − шаг резьбы, мм; − минимальный диаметр болта, мм.

Методика определения запасов прочности представлена в разделе «Расчет на прочность с учетом переменной нагрузки».

Значения запаса прочности для шатунных болтов не должны быть ниже 2.

9 шатун

10 шатун

Дата добавления: 2015-09-04