Диаграмма износа шеек коленчатого вала

На основании полярных диаграмм нагрузок на шейки коленчатого вала можно построить диаграммы износа шеек. Эти диаграммы дают возможность определить наиболее и наименее нагруженные участки шатунных и коренных шеек, что необходимо для правильного определения местоположения масляного отверстия. Кроме того, они дают наглядное представление о характере износа шейки по всей окружности в предположении, что износ пропорционален усилиям, действующим на шейку.

Диаграмму износа шатунной шейки (рис. 8.13) строят по полярной диаграмме, приведенной на рис. 8.7, б, следующим образом. Проводят окружность, изображенную в произвольном масштабе шатунную шейку; делят ее на равное количество участков лучами О_Ш1, О_Ш2 и т. д. (обычно на 12 или 18 участков).

Дальнейшее построение осуществляют в предположении, что действие каждого вектора силы R_Ш.Ш.i распространяется на 60° по окружности шейки в обе стороны от точки приложения силы. Таким образом, для определения величины усилия (износа), действующего по каждому лучу (например, по лучу О_Ш22), необходимо:

а) перенести луч с диаграммы износа параллельно самому себе на полярную диаграмму;

б) определить по полярной диаграмме сектор на шатунной шейке (по 60° в каждую сторону от луча О_Ш11), в котором действующие сил R_Ш.Ш.i создают нагрузку (износ) по направлению луча O_Ш11;

в) определить величину каждой силы R_Ш.Ш.i, действующей в секторе луча О_Ш11 (в секторе луча О_Ш11 действуют всего три силы: R_Ш.Ш.13, R_Ш.Ш.14 и R_Ш.Ш.15) и подсчитать результирующую величину R_Ш.Ш.Σ (R_Ш.Ш.Σ = R_Ш.Ш.13 + R_Ш.Ш.14 + R_Ш.Ш.15) для луча О_Ш11;

г) отложить результирующую величину R_Ш.Ш.Σ.i в выбранном масштабе на диаграмме износа по лучу О_Ш11 от окружности к центру;

д) таким же образом определить результирующие величины сил, действующих в секторах каждого луча (например, в секторе луча О_Ш1 действуют все силы R_Ш.Ш.Σ ._i кроме одной R_Ш.Ш.Σ.13, а в секторах лучей О_Ш4 и О_Ш5 нет ни одной действующей силы);

е) отложить на каждом луче отрезки, соответствующие в выбранном масштабе результирующим величинам сил R_{Ш.Ш.Σ, i}, а концы отрезков соединить плавной кривой, характеризующей износ шейки;

ж) перенести на диаграмму износа ограничительные касательные к полярной диаграмме О_ША и О_ШВ и, проведя от них лучи О_ША’ и О_ШВ’ под углом 60°, определить граничные точки (А" и В") кривой износа шатунной шейки, между которыми обычно располагается ось масляного отверстия.

Для упрощения подсчета результирующих величин R_{Ш.Ш.Σ, i} составляют таблицу (см. табл. 10.5), в которую заносят значения сил R_Ш.Ш.i, действующих по каждому лучу, и их сумму.

Диаграмму износа коренной шейки строят аналогично.