Расчётные уравнения

4.2.1. Радиус кривошипа коленчатого вала

, м.

4.2.2. Площадь поршня

, м

4.2.3. Сила максимального давления газов на поршень

, МН.

4.2.4. Тангенциальная сила

, МН.

4.2.5. Радиальная сила при T_max

, МН.

4.2.6. Тангенциальное усилие, подходящее к расчетному колену в первом положении вала

, МН.

4.2.7. Тангенциальное усилие, подходящее к расчетному колену во втором положении вала

, МН.

4.2.8. Момент сопротивления изгибу рамовой шейки

, м³.

4.2.9. Момент сопротивления кручению рамовой шейки (полярный момент)

, м³

4.2.10. Момент сопротивления изгибу широкой стороны щеки

, м³

4.2.11. Момент сопротивления изгибу узкой стороны щеки

, м³

4.2.12. Момент сопротивления изгибу мотылевой шейки

, м³.

4.2.13. Полярный момент сопротивления кручению мотылевой шейки

, м³.

4.2.14. Полярный момент сопротивления широкой стороны щеки

, м³.

4.2.15. Полярный момент сопротивления узкой стороны щеки

, м³.

Расчет вала в первом положении

4.2.16. Напряжение изгиба рамовой шейки, вызванное моментом от ре­акции Р_z/2 на плече а

, МПа.

4.2.17. Напряжение кручения рамовой шейки, вызванное моментом от
на плече r

, МПа.

4.2.18. Сложное напряжение в рамовой шейке

, МПа.

4.2.19. Напряжение изгиба щеки, вызванное моментом от реакции P_z/2 на плече a₁

, МПа.

4.2.20. Напряжение изгиба щеки, вызванное моментом от силы на плече r

, МПа.

4.2.21. Напряжение сжатия щеки, вызванное силой P_z/2

, МПа.

4.2.22. Суммарное напряжение в щеке

, МПа.

4.2.23. Напряжение изгиба мотылёвой шейки, вызванное моментом от силы P_z на плече l

, МПа.

4.2.24. Напряжение кручения мотылёвой шейки, вызванное моментом
от усилия на плече r

, МПа.

4.2.25. Сложное напряжение в мотылёвой шейке

, МПа.

`

Расчёт вала во втором положении

4.2.26. Напряжение изгиба рамовой шейки, вызванное моментами

, МН.м;

, МН.м

, МПа.

4.2.27. Напряжение кручения рамовой шейки, вызванное моментом от сил T_F и на плече r

, МПа.

4.2.28. Сложное напряжение в рамовой шейке

, МПа.

4.2.29. Напряжение изгиба щеки, вызванное моментом от реакции R_F/2на плечеa₁

, МПа.

4.2.30. Напряжение изгиба щеки, вызванное моментом от силы на плече r

, МПа.

4.2.31. Напряжение изгиба щеки, вызванное моментом от силы Т_F и
реакции Т_F/2

, МПа.

4.2.32. Напряжение сжатия щеки, вызванное силой R_F/2

, МПа.

4.2.33. Суммарное напряжение в щеке

, МПа.

4.2.34. Напряжение кручения щеки, вызванное моментом от усилия
T_F/2 на плече a₁

на середине широкой стороны щеки

, МПа;

на середине узкой стороны щеки

, МПа.

4.2.35. Наибольшее сложное напряжение на середине широкой стороны щеки

, МПа.

4.2.36. Сложное напряжение на середине узкой стороны щеки

, МПа.

4.2.37. Напряжение изгиба мотылевой шейки, вызванное моментами

, МН.м;

, МН.м;

, МПа.

4.2.38. Напряжение кручения мотылевой шейки, вызванное моментом, подходящим от других цилиндров, и моментом от силы T_F/2 на плече r

, МПа.

4.2.39. Сложное напряжение в мотылевой шейке

, МПа.

Проверка размеров коленчатого вала по Правилам Регистра

4.2.40. Шейки коленчатого вала должны удовлетворять условию

, м,

где - коэффициент;

D - диаметр цилиндра, м;

S - ход поршня, м;

1 - расстояние между серединами рамовых шеек, м;

р_z - максимальное давление сгорания, МПа;

t = 0,85 + p_i - для двухтактных дизелей;

t = 0,85 + 0,75 p_i - для четырёхтактных дизелей (p_i - среднее

индикаторное давление, МПа);

А и В - коэффициенты (см. рис.4.3 и 4.4);

- коэффициент (см. табл. 4.6).

4.2.41. Толщина щеки цельнокованого вала должна удовлетворять ус­ловию

,м,

где b -ширина щеки, м;

a₁ - расстояние от середины плоскости щеки до середины рамовой шейки, м;

k₁ — коэффициент (см. табл. 4.7);

-коэффициент (см. табл. 4.4);

-коэффициент (см. табл. 4.5);

r' - радиус галтелей (см. рис. 4.1);

— абсолютная величина перекрытия шеек (см. рис. 4.1);

b/d - отношение ширины щеки к диаметру рамовой шейки коленчатого вала.

4.2.42. Щёки составных коленчатых валов должны удовлетворять следующим условиям

а) толщина щеки в месте посадки рамовой шейки h₁ (см. рис. 5.1)

, м;

б) радиальная толщина щеки t_щ (см. рис. 4.1)

, м.