Шатунная шейка. На шатунную шейку действуют: суммарная тангенциальная сила Ts, суммарная нормальная сила Z£ и центробежная сила PR. Следовательно, результирующая сила, действующая на шатунную шейку, определяется суммой векторов Rz =Tz+Zx+PR.(324)

Силу /?2 можно определить графически, построив силовой треугольник,или аналитически по формуле

Rs— VТ—7У£,

где Zj; равна векториальной сумме сил Zz + Pr(линии действия силZzиPR совпадают).

Построение векторной (полярной) диаграммы сил, действующих на шатунную шейку, производится графическим методом. 

Вначале строим кривую зависимости силы Г2 от силы ZEза цикл работы двигателя. Полюсом этой кривой является точка О. При построении предполагаем, что шейка со щекой неподвижны, а весь кривошипно-тдатунный механизм вращается вокруг этой шейки. Откладываем силы Tsи Z2. Затем из точки О откладываем величину силы Prи получаем точку О’, которая представляет собой полюс полярной диаграммы суммарной силы Rs, приложенной к оси шатунной шейки. Огибающая концов векторов сил /?2 и является полярной диаграммой.

В V-образном двигателе при последовательном размещении шатунов на одной шатунной шейке вала строят две векторные диаграммы.

Для удобства определения среднего и наибольшего давлений на шатунную шейку полярную диаграмму следует перестроить в прямоугольные координаты . Средняя ордината диаграммы позволяет найти среднее давление на шатунную шейку.

Коренная шейка. Полярные диаграммы для коренных шеек коленчатого вала строят так же, как и для шатунных, но с учетом порядка работы двигателя и кривошипной схемы коленчатого вала. При построении диаграм мы считают, что силы, действующие в каждом цилиндре, воспринимаются лишь двумя ближайшими опорами. При этом учитываются силы, действующие на данную коренную шейку от смежных колен.

На коренную шейку действуют реакции: от суммарной силы, действующей по оси шатуна К^, центробежной силы,при

веденной к оси шатунной шейки массы шатуна,Рш = = m2Rw2; центробежной силы массы колена, приведенной к оси шатунной шейки, Рк = mKRbd2и центробежной силы массы | противовеса Pnp=mnlpnpw2 (где тпр — масса противовеса, рпр — расстояние от ^ оси вращения до центра итяжести противовеса).

Длякаждогоположения вала находят суммарную силу от двух цилиндров, передаваемую на коренную шейку между ними, ки строятполярную диаграмму,кото-gрую обычно перестраивают юза тем в прямоугольные координаты. 

Подбор оптимальной массы противовесов представляет собой довольно сложную задачу, так как они влияют не только на работу шеек и вкладышей, но также на уравновешенность двигателя и частоту собственных крутильных колебаний коленчатого вала.

Пользуясь полярной диаграммой, можно построить диаграмму предполагаемого износа шейки.

В случае V-образного двигателя при последовательном расположении шатунов на шейке диаграмма износа строится отдельно для левой и правой половин шатунной шейки.