Кривошип коленчатого вала многоцилиндрового двигателя нагружен силами 
и крутящим моментом, который включает две составляющие: момент, обусловленный силой Т данного цилиндра, и момент от предыдущих цилиндров. Коленчатый вал рассчитываемого двигателя – полноопорный с кривошимами, расположенными под углом 
. Порядок работы двигателя 1-5-4-2-6-3-7-8. Схема коленчатого вала представлена на рис. 2.1.
Рис. 2.1 Схема коленчатого вала
Для наглядного представления о совместной работе цилиндров строят диаграмму совместной работы цилиндров, которая представляет собой ряд чередующихся циклов работы каждого цилиндра в зависимости от угла поворота коленчатого вала.
Диаграмма совместной работы цилиндров
Построенная диаграмма позволяет определить угол поворота любого кривошипа при положении первого кривошипа в 0˚.
Через шейки коленчатого вала от первого до последнего цилиндра передается крутящий момент свой от каждого цилиндра. Следовательно, в любой момент времени крутящий момент на каждой шейке оказывается различным. Для выполнения ра счетов на прочность и оценки крутящего момента на каждой шейке, строят таблицу набегающих моментов.
Таблица набегающих моментов показывает изменение крутящего момента на каждой шейке коленчатого вала по мере перемещения от первой до последней шейки в зависимости от угла поворота. Последний столбец таблицы представляет собой изменение полного (суммарного) момента на выходе из двигателя. Моменты на промежуточных шейках отличается от полного, как по величине, так и по направлению.
Расчет тангенциальных сил (а следовательно и моментов) для V-образного двигателя представлен в табл. 2.2.
Изменение набегающих моментов представлено в табл. 2.3. и 2.4.
Таблица 2.3. Таблица набегающих моментов на шатунные шейки (Н)
|
α |
Т1,5 |
Т2,6/2 |
Т1,5+Т2,6/2 |
Т3,7/2 |
Т1,5+Т2,6+ +Т3,7/2 |
Т4,8/2 |
Т1,5+Т2,6+ +Т3,7+Т4,8/2 |
|
0 |
0 |
-2944,51 |
4275,12 |
1330,61 |
-1705,23 |
3900,50 |
1385,60 |
|
30 |
30 |
-2940,28 |
7764,64 |
4824,36 |
-336,54 |
12252,46 |
906,32 |
|
60 |
60 |
2660,92 |
5242,64 |
7903,56 |
-711,64 |
12434,56 |
-1126,75 |
|
90 |
90 |
2771,20 |
4275,12 |
7046,33 |
-1705,23 |
9616,22 |
-1472,25 |
|
120 |
120 |
-1822,93 |
2344,01 |
521,09 |
4976,96 |
7842,06 |
454,77 |
|
150 |
150 |
-1099,00 |
-594,25 |
-1693,26 |
5101,68 |
2814,17 |
776,79 |
|
180 |
180 |
2771,20 |
-1472,25 |
1298,95 |
4275,12 |
4101,82 |
-1705,23 |
|
210 |
210 |
2026,90 |
347,64 |
2374,54 |
7764,64 |
10486,82 |
-2261,45 |
|
240 |
240 |
-2206,34 |
753,21 |
-1453,13 |
5242,64 |
4542,73 |
-157,97 |
|
270 |
270 |
-3410,46 |
-1472,25 |
-4882,72 |
4275,12 |
-2079,85 |
1385,60 |
|
300 |
300 |
-673,08 |
-1470,14 |
-2143,22 |
2344,01 |
-1269,35 |
6326,95 |
|
330 |
330 |
-1423,28 |
1330,46 |
-92,82 |
-594,25 |
643,38 |
4710,15 |
|
360 |
360 |
-3410,46 |
1385,60 |
-2024,86 |
-1472,25 |
-2111,51 |
4275,12 |
|
390 |
390 |
9953,92 |
-911,46 |
9042,45 |
347,64 |
8478,63 |
2451,14 |
|
420 |
420 |
10203,35 |
-549,50 |
9653,85 |
753,21 |
9857,56 |
-570,68 |
|
450 |
450 |
8550,25 |
1385,60 |
9935,85 |
-1472,25 |
9849,19 |
-1705,23 |
|
480 |
480 |
15529,28 |
1013,45 |
16542,7 |
-1470,14 |
16086,03 |
-443,67 |
|
510 |
510 |
10485,28 |
-1103,17 |
9382,11 |
1330,46 |
9609,40 |
-735,22 |
|
540 |
540 |
8550,25 |
-1705,23 |
6845,01 |
1385,60 |
6525,39 |
-1472,25 |
|
570 |
570 |
4688,03 |
-336,54 |
4351,49 |
-911,46 |
3103,48 |
5768,27 |
|
600 |
600 |
-1188,50 |
-711,64 |
-1900,14 |
-549,50 |
-3161,29 |
6590,11 |
|
630 |
630 |
-2944,51 |
-1705,23 |
-4649,74 |
1385,60 |
-4969,37 |
4275,12 |
|
660 |
660 |
695,28 |
4976,96 |
5672,24 |
1013,45 |
11662,65 |
526,23 |
|
690 |
690 |
1506,43 |
5101,68 |
6608,11 |
-1103,17 |
10606,61 |
-17,01 |
|
720 |
720 |
-2944,51 |
4275,12 |
1330,61 |
-1705,23 |
3900,51 |
1385,60 |