2.4.1. Прочностной расчет кривошипного вала. Расчет валов на прочность производится двумя способами:
-по статическим нагрузкам (проектировочный расчет);
-с учетом знакопеременной нагрузки (проверочный расчет) [4].
-
А. Прочностной расчет по статическим нагрузкам выполняется на совместное действие изгиба и кручения.
Исходные данные:
-выходные данные динамического расчета (силы
,
(формулы (25 - 26)), масса противовесов
mпр (формула (30));
-геометрические параметры
r,
l,
m,
n;
-материал;
-характеристики двигателя (
- крутящий момент от двигателя); -места приложения нагрузок.
-
Выходные данные: проверка условия прочности.
Допущения: коленчатый вал заменяется ломаным стержнем (плоской рамой) (см. рис. 12); нагрузки, действующие на коленвал, принимаются сосредоточенными [10]; собственную массу вала, массу расположенных на нем деталей (за исключением тяжелых маховиков и т.п.), а также силы трения, возникающие в опорах, не учитывают; при расчете на изгиб вал рассматривают как балку на шарнирных опорах; детали, насаженные на вал, передают силы и моменты посередине своей ширины [3].
Рис. 12. К прочностному расчету кривошипного вала
,
- нормальная и касательная составляющие к оси вала силы
, действующей вдоль оси шатуна;
и
- составляющие реакций
, возникающих в подшипниковых опорах
А и
В соответственно; подлежат определению, т.к. их значения необходимы для расчета изгибающих моментов, т.е. дальнейшего проведения прочностного расчета;
,
- нормальные составляющие сил инерции противовесов и колена вала.
Момент инерции и тангенциальные составляющие сил инерции будут равны нулю.
