При работе двигателя колено вала нагружается следующими силами и моментами (рисунок 6.1):
1) В плоскости колена действует сила Z, которая является составляющей силы давления газов и сил инерции поступательно-движущихся масс;
2) Перпендикулярно к плоскости колена действует сила Т. Эта сила также является составляющей силы давления газов и сил инерции поступательно-движущихся масс;
3) В плоскости колена действует сила инерции от вращающихся масс шатуна: РВР.Ш.=Мвр RЦМω2;
Тогда ; .
4) В плоскости колена действует сила инерции от массы шатунной шейки
5) В плоскости колена действуют силы инерции от масс щек
.
6) В плоскости колена действуют силы инерции противовесов
.
7) От сил, действующих в плоскости колена, на опорах колена возникают реакции , действующие в плоскости колена.
В случае симметричного колена из условий равновесия:
,
8) От силы Т на опорах колена возникают реакции , действующие перпендикулярно к плоскости колена. В случае симметричного колена .
Силы Т, Z, реакции и переменны по величине и направлению и меняются в зависимости от угла поворота колена.
Рисунок 6.1