11. Конструктивная часть

Расчет шатунного болта.
Разрыв шатунных болтов происходит вследствие:
1). Недостаточной силы затяжки болтов, что сопровождается раскрытием стыка и образованием на его поверхности наклёпа;
2). Чрезмерной затяжки болтов, сопровождающейся текучестью материала с дальнейшим ослаблением затяжки.
Разрушение болтов может носить также чисто усталостный характер от дополнительных напряжений изгиба, вызываемых недостаточной жёсткостью кривошипной головки и непаралельностью опорных поверхностей головки болта и гайки. Величина этих напряжений не может быть учтена расчётным путём. По опытным данным, напряжения изгиба могут составить 25-30% напряжений растяжения, возникающих при затяжке. Для снижения напряжений изгиба уменьшают диаметры головки болта и гайки и применяют сферические опоры.
Максимальная сила инерции, разрывающая кривошипную головку и шатунные болты, [pic]. Принимаем номинальный диаметр болта [pic]; шаг резьбы [pic]; количество болтов [pic]. Материал – сталь 40ХН.
По таблицам (1) для легированной стали 40ХН определяем: пределы прочности [pic], текучести [pic] и усталости при растяжении – сжатии [pic]; коэффициент привидения цикла при растяжении – сжатии [pic].

По формулам определяем
[pic];.

(10.1.) (1)
[pic]
[pic]

Сила предварительной затяжки
[pic].

(10.2.) (1)
[pic][pic]
Суммарная сила, растягивающая болт:
[pic],

(10.3.) (1)
[pic][pic] где ( = 0,2.

Максимальные и минимальные напряжения, возникающие в болте:
[pic];

(10.4) (1)
[pic]
[pic],
(10.5.) (1)
[pic] где [pic].

Среднее напряжение и амплитуды цикла:
[pic]; (10.6.)

(1)
[pic]
[pic]; (10.7)

(1)
[pic]
[pic], (10.8)
(1)
[pic] где [pic]; где [pic] определяется по таблице; [pic] и [pic]; [pic] определяется по таблице при [pic]; [pic] определяется по таблице (грубое обтачивание).
Так как [pic], то запас прочности болта определяется по пределу усталости
[pic],
(10.9.) (1)

[pic]