Попередніми розрахунками встановлено, що максимальна сила інерції, яка розриває кривошипну головку і, як наслідок, шатунні болти,
P jр= 0,0138 МН. Вибираємо матеріал для болтів – сталь 40Х. Приймаємо для болтів: кількість болтів – і б =2; номінальний діаметр – мм; крок різьби – t = 1 мм.
Практикою встановлено, що надійність стикового з’єднання забезпечується за умови
P пз> P jр/ і б, (7.69)
де P пз– сила попередньої затяжки болта, P пз = (2…3)· P jр, МН.
Приймаємо
P пз =2· P jр= 2·0,0138= 0,0276 МН.
Визначаємо величину сумарної сили, що розтягує болт,
; (7.70)
мН,
де χ – коефіцієнт основного навантаження різьбового з’єднання; відповідно до практики конструювання двигунів χ = 0,15…0,25. Для розрахунку приймаємо χ = 0,2.
Максимальне напруження у перерізі болта по внутрішньому діаметру:
; (7.71)
МПа.
де d в= d –1,4 ·t = 0,01–1,4·0,001=0,0086 м – внутрішній діаметр різьби болта.
Визначаємо мінімальне напруження у перерізі по внутрішньому діаметру різьби болта:
; (7.72)
МПа.
Знаходимо значення амплітуди напруження:
; (7.73)
МПа.
Знаходимо середнє значення напруження:
; (7.74)
МПа.
Визначаємо запас міцності болта за формулою:
; (7.75)
де – границя витривалості матеріалу болтів шатуна при розтягуванні-стискуванні,
= 380 МПа;
Кσ – коефіцієнт концентраціі напружень, Кσ = 3;
- коефіцієнт приведення циклу при розтягуванні-стискуванні,
= 0,17;
– коефіцієнт, який враховує характер обробки поверхні,
= 0,9.
Після підстановки значень розрахункових параметрів знаходимо:
Запас міцності для шатунних болтів має бути не нижче = 2,0…2,5.