На шатунную шейку действуют две силы:
Ø сила Рt, действующая по шатуну;
Ø центробежная сила инерции Рс.
Сила, действующая по шатуну, определяется по уравнению:
Рt= Ррез/cos β,
где β - угол отклонения оси шатуна от оси цилиндра при повороте коленчатого вала на угол α.
Центробежная сила инерции равна:
PC=-mRRω2,
где mR= mК+0,725mш;
mК - не уравновешенная часть коленчатого вала;
mш - масса шатуна.
Геометрическая сумма сил РC и Pt образует результирующую силу Rш, действующую на шатунную шейку.
Сила Rш раскладывается на две составляющие:
1) сила Z-радиальная сила, действующая по радиусу кривошипа:
Z =Pрез* cos(α+β)/cos β.
2) сила T-тангенциальная, перпендикулярная радиусу кривошипа:
T= Pрез*sin(α+β)/cos β.
Сила Т считается положительной, если её действие совпадает с направлением вращения коленвала, и отрицательной, если она направлена в противоположную сторону.
На основании расчётов строим график Rш=f(α).