Общие сведения. При работе двигателя на детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ) действуют силы давления газов в цилиндре и силы инерции движущихся масс механизма

При работе двигателя на детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ) действуют силы давления газов в цилиндре и силы инерции движущихся масс механизма. Различают силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс и центробежные силы инерции вращающихся масс . От сил давления газов и сил инерции возникают производные от них силы трения, силы полезного сопротивления на коленчатом валу, реакции на опорах коленчатого вала и двигателя. Расчет и анализ сил, действующих в КШМ, необходимы для выполнения расчета деталей двигателя на прочность, определения нагрузок на подшипники коленчатого вала и прогнозирования их износа, анализа уравновешенности и расчета подвески двигателя, определения неравномерности вращения коленчатого вала и расчета маховика.

В течение каждого рабочего цикла значения и направления сил, действующих в КШМ, изменяются. Для выявления характера изменения этих сил по углу поворота коленчатого вала и построения соответствующих графиков необходимо рассчитать их значения при определенных положениях вала через 30º в пределах от нуля до 720º для четырехтактных двигателей. За нуль принимается такое положение кривошипа, при котором поршень находится в начале такта впуска.

Динамический расчет КШМ выполняется для режима номинальной мощности. Исходные данные (из теплового расчета):

- индикаторная диаграмма в координатах р – V;

- частота вращения коленчатого вала n, мин^-1;

- диаметр цилиндра D, м;

- ход поршня S, м;

- отношение λ радиуса кривошипа R к длине шатуна L_ш.