دلیل شاتون زدن یا شکسته شدن شاتون

اختصاصی از یارا فایل دلیل شاتون زدن یا شکسته شدن شاتون دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

در این فایل به دلیل شاتون زدن یا شکسته شدن شاتون پرداخته شده که در قالب 76 صفحه به صورت تشریحی و تصویری به

شما ارائه می شود.

پایان نامه طراحی شاتون

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه طراحی شاتون دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

این فایل در قالب ورد و قابل ویرایش در 80 صفحه می باشد.

فهرست مطالب

فصل اول
1-تعریف شاتون
2-عناصر تشکیل دهنده شاتون
فصل دوم
روشهای ساخت شاتون
1-روشهای فورجینگ
2-روشهای فورج پودر
(3-2) مقایسه هزینه ماشینکاری شاتونهای تولید شده با چهار روش
(2-2) مقایسه هزینه شاتونای تولید شده به سه روش فورج
فصل سوم
دینامیک شاتون
1-روابط سینماتیک شاتون
2-محاسبه شتاب مرکز جرم شاتون
3-نیروهای استاتیکی شاتون
4-نیروهای دینامیکی شاتون
5-مرکز جرم و جرمهای تعادل در شاتون
فصل چهارم
تحلیل شاتون
1-انتخاب جنس و تولیدشاتون قبل از ماشینکاری
2-ترسیم شاتون در کامپیوتر
3-محاسبه نیروی استاتیکی با
استفاده از نرم افزار انسیس
4-محاسبه اعمال نیروی پیستون به
شاتون ومیل لنگ به شاتون
5-فشارهیدرودینامیک بر شاتون
6-محاسبه شتاب عمودی مرکز جرم شاتون

فصل پنجم
1-پیشنهاد در طرح ظاهری شاتون
2- تغییر جنس شاتون
3-اصلاح در روش تولید شاتون
پیشنهادات
علائم بکار رفته در متن
منابع مورد استفاده

پیش گفتار

شاتون به عنوان یکی ازمهمترین قطعه متحرک موتور،در نحوه کارکرد وبازده مکانیکی موتور موثر بوده،اصلاح وبهسازی آن می تواند نقش قابل توجهی در بهبود کارکرد موتور داشته باشد.

در زمینه تحلیل تنش در شاتون تحقیقات بسیاری انجام گرفته است.ذیلا به نمونه ای از کاربرد روش اجزای محدود اشاره شده است.

در سال 1989 میلادی در یک کارخانه ذوب فلزات،شاتون یک موتور 18 سیلندر دیزل دچار شکست شد.موتور مزبور جهت تامین برق کوره های الکتریکی به کار گرفته شده با معاینه شاتون آسیب دیده مشخص شد شکست در اثر خستگی وپیدایش ترک در رزوه های شاتون رخ داده است.رزوه های مزبورجهت بسته شدن پیچ روی شاتون واتصال دو تکه شاتون در سوراخ عبور پیچ ایجاد شده بودند.مدل شاتون تحت بارهای تنش در پای رزوه های یاد شده بوده اند.برای کاهش این تنشها، انحنای پای دندانه ها در مدل کامپیوتری به دو برابر مقدار اولیه افزایش یافته است.با تحلیل مدل اصلاح شده، نتایج بیانگر کاهش قابل توجه در مقدار تنش پای دندانه ها بوده اند.بیشترین مقدار تنش در این ناحیه از 3200 مگاپاسکال به 1500 مگاپاسکال کاهش یافته است در پای رزوه های شاتون اصلاح فوق الذکر به عمل آمده،جنس شاتون نیز به نوعی فولاد با مقاومت بیشتر در برابر خستگی تغییر یافت وآثار مثبت این تغییرات در عمل نیز مشاهده گردید.

در سال 1984 در شرکت تویوتا،آزمایشاتی روی شاتونهای تولید شده به روش متالوژی پودر انجام شده است واستحکام نهایی 850 مگاپاسکال برای نمونه ها ثبت با توجه به بارگذاری دینامیک شاتون تحلیل تجربی تنش در این قطعه در گستره وسیع کارکرد موتور مشکل می نماید.با این حال چنین تحلیلهایی نیز انجام گرفته اند.به عنوان نمونه در سال 1996 مدل سه بعدی فتوالاستیک نوعی شاتون تهیه شده،در حالات خاص بارگذاری اندازه تنشها در نقاط خاصی به دست آمده اند.

با توجه به افزایش کاربرد متالوژی پودر برای تولید فولادی با اشکال پیچیده ذیلا به دو نمونه از تحقیقات انجام شده در این زمینه اشاره می شود.

گردیده است.

تحقیقات انجام شده در سال 1989 در شرکت فدرال موگول بیانگر رسیدن به عدد950 مگاپاسکال برای استحکام نهایی شاتونهای تولید شده به روش متالوژی پودر می باشند.فولاد مورد استفاده در این آزمایشات حاوی 6/0 درصد کربن بوده اند.

در سال 1376 در دانشگاه تربیت مدرس،پایان نامه ای تحت عنوان «بهسازی وطراحی پیستون،شاتون ومیل لنگ موتور 1600» در مقطع کارشناسی ارشد،با هدف اصلاح دستگاه حرکتی موتور ارائه شده است.اصلاحات پیشنهادی در این پروژه شامل تغییر شکل شاتون،تغییر نوع اتصال شاتون وپیستون،و تغییر جنس می باشند.این  اصلاحات باعث کاهش وزن در حدود 110 گرم وافزایش استحکام در مقاطع مختلف شاتون می شوند.در این پایان نامه محاسبات به صورت تقریبی در برخی مقاطع خاص وبدون روش اجزای محدود،انجام گرفته است.

در سال 1373 در دانشگاه صنعتی امیرکبیر پایان نامه ای تحت عنوان «بررسی خواص مکانیکی شاتون متالوژی پودر جایگزین شاتون فورج شده» در مقطع کارشناسی ارشد انجام شده است.در این پایان نامه روش متالوژی پودر به جای آهنگری برای تولید شاتون پیکان پیشنهاد شده است.فولاد توصیه شده برای این روش،حاوی مقدار بیشتری کربن،کرم ومولیبدن نسبت به فولاد مورد استفاده در شاتون فعلی می باشد.برای رساندن خواص مکانیکی شاتون متالوژی پودر تا حد خواص مکانیکی شاتون فورج شده،باید عملیات ساچمه زنی پس از فورج پودر انجام گیرد.

یک پایان نامه در دانشگاه تبریز با عنوان «جایگزینی شاتون چدنی به جای شاتون فولادی فورج شده»به صورت عملی برای یک موتور تک سیلندر دیزل،شاتونی چدنی را به روش ریخته گری نمونه سازی کرده اند.این شاتون در مرحله آزمایش روی موتور،نتایج رضایتبخشی از خود نشان داده است.قابل ذکر است که طرح شاتون فوق کاملا مشابه شاتون اولیه موتور وتاکید پروژه عمدتا بر جایگزینی جنس وروش تولید جهت کاستن از هزینه ساخت بوده است.

در پایان نامه حاضر ،مراحل تحلیل دینامیکی شاتون به روش اجزای محدود،شرح داده اند.این روش علاوه بر مسائل سازه ای در مسائل حرارتی،سیالی والکترومغناطیسی نیز کاربرد دارد ونرم افزارهای متعددی برای اجرای این روش ابداع شده اند.نرم افزار انسیس در میان نرم افزارهای مشابه چون الگور،نیسا،نسترن ولوساس دارای برتریهای نسبی است که عبارتند از :امکان انجام تحلیل در حالت دینامیک،برخورداری از گستره وسیع المانهای مختلف وسهولت تهیه در بازار با قیمت مناسب.تحلیل دینامیکی شاتون بوسیله نرم افزار انسیس ودر دو سرعت1000 دور بر دقیقه به عنوان دور آرام و5500 دور بر دقیقه،به عنوان حداکثر دور مجاز موتور،در زوایای خاص لنگ انجام گرفته است.اولین تحلیل در نقطه مرگ بالا،پایان مرحله تراکم وآغاز مرحله انبساط وتحلیل های بعدی هم با فواصل  زاویه لنگ انجام شده اند.یعنی در طول  کار یک سیکل 36 تحلیل انجام گرفته است.

پایان نامه طراحی شاتون 80ص

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه طراحی شاتون 80ص دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

پایان نامه طراحی شاتون 80ص فایل بصورت word میباشد

پروژه تحلیل خستگی شاتون یک موتور نسبت تراکم متغیر

اختصاصی از یارا فایل پروژه تحلیل خستگی شاتون یک موتور نسبت تراکم متغیر دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD , PDF

تعداد صفحات: 135

فهرست مطالب:
فصل اول: مقدمه
مقدمه    2
معرفی شاتون    3
بیشینه تحقیق:    5
فصل دوم: موتور نسبت تراکم متغیر
مقدمه    8
          1-2- نسبت تراکم متغیر    8
          2-2- توضیحاتی راجع به تراکم در موتور    9
                    1-2-2- تعریف نسبت تراکم    9
                         1-1-2-2- تقسیم بندی نسبت تراکم:    11
                         2-1-2-2- نسبت تراکم بهینه    12
                    2-2-2- مفهوم نسبت تراکم متغیر    12
                    3-2-2- مزایای انتخاب نسبت تراکم متغیر    14
          3-2- موارد استفاده از موتورهای نسبت تراکم متغیر    15
                    1-3-2- بهینه سازی بار بر روی موتور    15
                    2-3-2- استفاده از دو گانه سوزها    15
                    3-3-2- کوچک سازی موتور    16
                    4-3-2- گرم کردن موتور بعد از استارت    18
                    5-3-2- پرخورانی    19
                    6-3-2- سامانه HCCI (بار گذاری یا شارژ همگن احتراق تراکمی)    20
          4-2- معرفی  انواع مکانیزم‌های نسبت تراکم متغیر    23
                    1-4-2-  تغییر محفظه احتراق    24
                         1-1-4-2- سرسلیندر متحرک    24
                         2-1-4-2-  تغییرات حجم  اتاق احتراق    27
                         3-1-4-2-  تغییر ارتفاع تاج پیستون    30
                    2-4-2- تغییر شکل هندسه شاتون    33
                         1-2-4-2-  خارج از مرکز کردن یاتاقان‌های متحرک میل لنگ    33
                         2-2-4-2- خارج از مرکز کردن گژن پین    34
                         3-2-4-2- تغییر ارتفاع شاتون    35
               3-4-2- تغییر میل لنگ    37
                         1-3-4-2-  می- فلور: (خارج از مرکز کردن یاتاقان‌های ثابت)    37
                         2-3-4-2- اف- ای- وی    38
          5-2-  طراحی شاتون    41
          6-2- انتخاب مواد در طراحی    41
          7-2- قسمت های مختلف شاتون    43
               1-7-2- انتهای کوچک شاتون (چشم کوچک شاتون)    44
               2-7-2-ساق شاتون    48
               3-7-2- انتهای بزرگ شاتون (چشم بزرگ شاتون)    49
               4-7-2- پیچ های شاتون    51
فصل سوم: تحلیل خستگی
مقدمه    53
تاریخچه    54
تعریف خستگی    55
          1-3- ضوابط طراحی خستگی    56
               1-1-3- طراحی دوره نا محدود    56
               2-1-3- طراحی دوره محدود    57
               3-1-3- طراحی مطمئن    57
               4-1-3- طراحی آسیب پذیر مجاز    58
          2-3- رژیم های خستگی    58
          3-3- الگوی های شکست خستگی    60
               1-3-3- روش تنش- عمر    60
               2-3-3- روش کرنش- عمر    62
               3-3-3- روشهای شمارش سیکل    64
               4-3-3- روش شمارش سیکل عبور از سطح    66
               5-3-3- روش شمارش قله ها    67
               6-3-3- روش شمارش محدوده ساده    69
               7-3-3- اثرات ترتیب بارگذاری    70
               8-3-3- روش شمارش سیکل جریان باران    72
               9-3-3- اثرات تنش میانگین    78
                         1-9-3-3- روش گودمن‌    78
                         2-9-3-3- روش گربر    79
                         3-9-3-3- روش مارو     79
          4-3- فاکتورهای موثر بر سرعت رشد ترک خستگی    80
               1-4-3- محدوده تنش یا کرنش    80
               2-4-3- تنش متوسط    82
               3-4-3- کیفیت سطح    82
               4-4-3- عملیات سطح کاری    82
               5-4-3- ترتیب و توالی چرخه    83
          5-3- بارهای خستگی    84
          6-3-  پارامترهای مؤثر بر استحکام خستگی    85
               1-6-3- کیفیت سطح    85
               2-6-3- اثر اندازه    86
               3-6-3- اثر دمای کارکرد    88
               4-6-3- اثر تمرکز تنش    88
               5-6-3- اثر جنس مواد    89
          7-3- تولید دیاگرام S-N    90
          8-3- خستگی شاتون    91
فصل چهارم: تحلیل خستگی شاتون
          1-4- بررسی نیروهای اعمالی به شاتون    100
               1-1-4- بررسی نیروها تنش های کششی    100
               2-1-4- بررسی نیروها و تنش های فشاری    102
               3-1-4- بررسی ممان ها و تنش های خمشی شاتون    103
               4-1-4- بررسی پدیده کمانش در شاتون    105
               5-1-4- بررسی تنش ناشی از جا زدن بوش    107
               6-1-4- بررسی نیروهای اعمالی و تعیین ضریب اطمینان پیچ های شاتون    108
          2-4- نمودار نیروهای وارده بر شاتون:    113
          3-4- تحلیل تنش به کمک نرم افزار (Ansys)    114
          4-4- جنس قطعه    115
          5-4- شرایط مرزی    117
          6-4- اعمال نیرو    118
               1-6-4- تحلیل تنش فشاری    118
               2-6-4- تحلیل تنش کششی    121
          7-4- تحلیل خستگی    123
فصل پنجم: نتیجه گیری و ارائه پیشنهاد
نتیجه گیری و ارائه پیشنهاد    130
فهرست سایت ها    132
فهرست مراجع و منابع    133

همراه با تصاویر
 

فصل اول: مقدمه

گسیختگی های مکانیکی، زیانهای جانی و مالی زیادی را به وجود آورده است. گسیختگی های ناشی از بارگذاری تکراری که همان خستگی باشد، حداقل نیمی از این گسیختگی های مکانیکی را موجب می شود.
این گسیختگی ها غیر قابل پیش بینی بوده است. بسیاری پیش می آید که قطعات ماشین در اثر تنش های مکرر یا نوسانی می شکنند. در حالی که تحقیق های دقیق نشان می دهد که بیشترین مقادیر تنش ایجاد شده کمتر از استحکام نهایی ماده و در بسیاری موارد حتی کمتر از استحکام تسلیم بوده است. برجسته ترین ویژگی این گونه شکست ها این است که تنشها به دفعات بسیار زیاد تکرار می شوند به همین دلیل آن را شکست خستگی می نامند.
حداقل دو معیار مختلف برای خستگی مورد نیاز است زیرا شکست ناشی از خستگی حداقل در دو مرحله اتفاق می افتد:
مرحله اول ترکها به وسیله کرنش برشی پلاستیکی موضعی توسعه یافته،‌سپس رشد ترکها توسط تنش های کششی توزیع شده پدید می آید و سپس شکست نهایی کل فرآیند خستگی را کامل می کند. شکست خستگی از یک ترک کوچک شروع می شود این ترک اولیه آنقدر کوچک است که حتی تشخیص آن در تصاویر اشعه X نیز بسیاردشوار است. ترک در نقطه ای از ناپیوستگی قطعه مانند تغییر مقطع جای خار، یا یک سوراخ شروع به گسترش می کند.

معرفی شاتون
دستگاه حرکتی میل لنگ از مهمترین مکانیزم های حرکتی در موتور خودروها می باشد. چون این مکانیزم در محدوده دوری بزرگ و تحت تنش های بالایی کار می کند لذا هر گونه بهینه سازی آن اثر مفیدی بر آرامش حرکتی، توازن نیروی و نیز صرفه جوئی در سوخت مصرفی خواهد داشت.
شاتون به عنوان ها عضوی از مکانیزم لنگ که وظیفه انتقال حرکت خطی پیستون را به حرکت دورانی میل لنگ  بر عهده دارد ودر دوره بالائی کار می کند، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این قطعه دارای پیچیده ترین حالت حرکتی در موتور است. به طوریکه ترکیبی از حرکت رفت و برگشتی و دورانی را در حین حرکت دارا می باشد.
بهینه سازی شاتون می تواند شامل سبکتر کردن جرم، تغییر جنسی و تغییر فرم آن باشد .
بدیهی است که قبل از هر گونه بهینه سازی درمورد شاتون بایستی وضعیت تنش ها در آن روشن شده و همچنین قابلیت دوام و عمر خستگی آن در برابر بارهای وارده در طول مدت کاری بررسی گردد.
پدیده خستگی از مهمترین موارد موجود در صنعت می باشد. که امروزه خود را به عنوان ابزاری جهت بهینه سازی قطعات صنعتی مطرح کرده است. شاتون هر موتوری باید ضریب اطمینان خستگی کافی در مدت کارکرد یک خودرو را داشته باشد. بنابراین بررسی پدیده خستگی در شاتون مهمترین قدم در جهت بهینه سازی آن  میباشد.
شاتون به عنوان یک عضوی از موتور که دارای یک حرکت ترکیبی رفت و برگشتی و دورانی است، تحت نیروها و تنش های بالایی کار می کند. این نیروها و تنش ها از فشار گاز ناشی از احتراق و همچنین از نیروی اینرس قطعات رفت و برگشتی و دورانی ناشی می شود . کاهش این نیروها منجربه کاهش تنشها، کاهش مصرف سوخت و کاهش ارتعاشات مجموعه موتور خواهدشد. بدیهی است که طراح یک شاتون باید شناخت درست و دقیقی از وضعیت تنش های اعمال شده بر شاتون داشته باشد و مسئله خستگی و عمر شاتون را به عنوان عامل تعیین کننده مد نظر قرار دهد تا در مجموع یک شاتون بهینه طراحی کند.
 اجرای شاتون متشکل از چشم بزرگ (یا سرشاتون)، میل رابط و چشم کوچک است که نیروهای گازی و جرمی رفت و برگشتی پیستون را به میل لنگ منتقل می سازد. چشم های شاتون خصوصاً در موتورهای با دور زیاد باید در مقابل تغییر فرم سخت بوده و از این رو آنها را عریض تر انتخاب می کنند.
از همه مهمتر سختی چشم بزرگ است که در صورت عدم سختی لازم، نیروهای جرمی آن را به شکل بیضی تغییر فرم می دهند بدین ترتیب اثر هیدرو دینامیکی در لایه روغن تغییر کرده بطوریکه در قسمتی از یاتاقان لغزشی ، لایه روغن بیش از اندازه مورد نیاز تشکیل شده و در قسمت دیگر بالعکس اصطکاک مخلوط یا حتی خشک به وجود می آید که موجب خوردگی پوسته می شود.
نیروهای جرمی تغییرات فرمی و تنشهای یاتاقانی بستگی به وزن داشته، بطوریکه با ازدیار وزن شاتون افزایش می یابد از اینرو باید حتی الامکان نسبت مناسبی از وزن به سختی را انتخاب کرد همزمان با کاهش وزن شاتون از وزن وزنه های تعادل و بدین ترتیب از وزن کل موتور کاسته می شود. بعلاوه طول شاتون اثر قابل ملاحظه ای بر وزن کل موتور داشته زیرا به کمک آن ارتفاع بدنه میل لنگ مشخص می گردد.
در این حالت حد طولی توسط محیط چشم بزرگ و وزنهای تعادل میل لنگ و یا حرکت پیستون در سیلندرهای مجاور داده شده است.
شاتون هایی که در چشم بزرگ تقسیم شده اند. مشکلات خاص خود را داشته لیکن بنابه دلایل اقتصادی، همچنین در میل لنگ های چند زانویی به لحاظ مونتاژ نمی توان از آنها صرف نظر کرد. ضمناً‌چون در غالب موارد پیستون از بالای سیلندر وارد   می شود. لذا عرض ساختمانی چشم بزرگ به حدی که بتواند از سیلندر عبور کند محدود است شاتونها اکثراً از طریق یاتاقان لغزشی بر میل لنگ سوار هستند.

بیشینه تحقیق:
1- در گزارش تحت عنوان تحلیل خستگی که در سال 2005 به انجام رسید به بررسی چند ماده برای شاتون پرداخته شد و بارگذاری هایی انجام شده نیز به صورت جداولی ارائه شده است. [12]
2- در مقاله آقای شنوی با عنوان تحلیل بارهای دینامیکی و بهینه سازی شاتون که در سال 2004 انجام شده است. در ابتدا به صورت جداول و نمودارهایی اطلاعاتی از وجود نیروها برای شاتون در زاویه چرخش های مختلف میل لنگ و برای دورهای مختلف به صورت کامل ارائه شده است سپس به تحلیل بار دینامیکی بر روی شاتون پرداخته است. در قسمت بعد شاتون مدل کرده برای اجزای محدود که تمام شر ایط از جمله مش بندی، بارگذاری ، شرایط مرزی و نتایج را مشاهده می کنیم که بر اساس تنش این نتایج اعمال شده و سپس به بهینه سازی شاتون و به دست آوردن نتایج بهتر پرداخته شده است. [13]
3- در سال 2003 تحلیل خستگی در محیط Ansys انجام شد که نمودار S-N را برای یک ماده قرار داده و بارگذاری های ثابت و متناوب را بررسی کرده است و تأثیرات را برای تئوری های مختلف بررسی کرده و در نهایت نیز برای شاتون عمر، ضریب اطمینان و نقاطی که دارای بیشترین تنش است را محاسبه کرده است. [14]
4- در مقاله ای تحت عنوان بهینه سازی و تحلیل خستگی یک شاتون تیتانیومی در ابتدا به پارامترهای طراحی پرداخته و در نهایت تحلیل دینامیکی و تحلیل خستگی را انجام داده اند که فرمول های مورد استفاده را نیز ارائه داده اند. [15]
5- در سال 2006 با توجه به استفاده مواد مختلف در گستره دمایی متفاوت و تأثیرات دما و انتقال حرارت بر این مواد که در تهیه شاتون بسیار به کار می رود پرداخته شد و همچنین این تأثیرات دما در غالب زمان نیز به صورت جداولی ارائه شد. [8]
6- در مقاله ای از آقای علی فاطمی که در سال 2003 در دانشگاه تولدو ارائه شد به رفتار خستگی و عمر قطعه شاتون برای مواد مختلف که در تنش های مختلف و دورهای مختلف قرار دارد می پردازد.همچنین به ساخت شاتون بوسیله عملیات فورجینگ نیز اشاره دارد. [9]
7- در مقاله ای در سال 2005  به توضیح مواد C70 به کار رفته در ساخت شاتون پرداخته و سپس روند ساخت شاتون به صورت فور جینگ ارائه شده و یک نمونه از حالت تست را برای دو ماده ارائه داده و همچنین این چند ماده را در حالت خستگی با هم مقایسه کرده است. [10]
8- در مقاله ای دیگر از دانشگاه تولدو، به تحلیل خود شاتون در اجزا و طراحی پرداخته و سپس نیروهای وارد بر شاتون در هر چهار مرحله کورس موتور تحلیل شده و همچنین به نوع ساخت شاتون به وسیله آهنگری نیز اشاره ای شده است و بعد به استفاده از مواد مختلف پرداخته از جمله C70 و سپس به بارگذاری و تحلیل آن پرداخته که البته مقایسه ای در چند مش بندی نیز داشته است. [11]

پایان نامه رشته مهندسی مکانیک طراحی شاتون

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه رشته مهندسی مکانیک طراحی شاتون دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

دانلود پایان نامه آماده

دانلود پایان نامه رشته مهندسی مکانیک طراحی شاتون  با فرمت ورد و قابل ویرایش تعدادصفحات 86

پیش گفتار

شاتون به عنوان یکی ازمهمترین قطعه متحرک موتور،در نحوه کارکرد وبازده مکانیکی موتور موثر بوده،اصلاح وبهسازی آن می تواند نقش قابل توجهی در بهبود کارکرد موتور داشته باشد. در زمینه تحلیل تنش در شاتون تحقیقات بسیاری انجام گرفته است.ذیلا به نمونه ای از کاربرد روش اجزای محدود اشاره شده است. در سال 1989 میلادی در یک کارخانه ذوب فلزات،شاتون یک موتور 18 سیلندر دیزل دچار شکست شد.موتور مزبور جهت تامین برق کوره های الکتریکی به کار گرفته شده با معاینه شاتون آسیب دیده مشخص شد شکست در اثر خستگی وپیدایش ترک در رزوه های شاتون رخ داده است.رزوه های مزبورجهت بسته شدن پیچ روی شاتون واتصال دو تکه شاتون در سوراخ عبور پیچ ایجاد شده بودند.مدل شاتون تحت بارهای تنش در پای رزوه های یاد شده بوده اند.برای کاهش این تنشها، انحنای پای دندانه ها در مدل کامپیوتری به دو برابر مقدار اولیه افزایش یافته است.با تحلیل مدل اصلاح شده، نتایج بیانگر کاهش قابل توجه در مقدار تنش پای دندانه ها بوده اند.بیشترین مقدار تنش در این ناحیه از 3200 مگاپاسکال به 1500 مگاپاسکال کاهش یافته است در پای رزوه های شاتون اصلاح فوق الذکر به عمل آمده،جنس شاتون نیز به نوعی فولاد با مقاومت بیشتر در برابر خستگی تغییر یافت وآثار مثبت این تغییرات در عمل نیز مشاهده گردید. در سال 1984 در شرکت تویوتا،آزمایشاتی روی شاتونهای تولید شده به روش متالوژی پودر انجام شده است واستحکام نهایی 850 مگاپاسکال برای نمونه ها ثبت با توجه به بارگذاری دینامیک شاتون تحلیل تجربی تنش در این قطعه در گستره وسیع کارکرد موتور مشکل می نماید.با این حال چنین تحلیلهایی نیز انجام گرفته اند.به عنوان نمونه در سال 1996 مدل سه بعدی فتوالاستیک نوعی شاتون تهیه شده،در حالات خاص بارگذاری اندازه تنشها در نقاط خاصی به دست آمده اند. با توجه به افزایش کاربرد متالوژی پودر برای تولید فولادی با اشکال پیچیده ذیلا به دو نمونه از تحقیقات انجام شده در این زمینه اشاره می شود. گردیده است. تحقیقات انجام شده در سال 1989 در شرکت فدرال موگول بیانگر رسیدن به عدد950 مگاپاسکال برای استحکام نهایی شاتونهای تولید شده به روش متالوژی پودر می باشند.فولاد مورد استفاده در این آزمایشات حاوی 6/0 درصد کربن بوده اند. در سال 1376 در دانشگاه تربیت مدرس،پایان نامه ای تحت عنوان «بهسازی وطراحی پیستون،شاتون ومیل لنگ موتور 1600» در مقطع کارشناسی ارشد،با هدف اصلاح دستگاه حرکتی موتور ارائه شده است.اصلاحات پیشنهادی در این پروژه شامل تغییر شکل شاتون،تغییر نوع اتصال شاتون وپیستون،و تغییر جنس می باشند.این  اصلاحات باعث کاهش وزن در حدود 110 گرم وافزایش استحکام در مقاطع مختلف شاتون می شوند.در این پایان نامه محاسبات به صورت تقریبی در برخی مقاطع خاص وبدون روش اجزای محدود،انجام گرفته است. در سال 1373 در دانشگاه صنعتی امیرکبیر پایان نامه ای تحت عنوان «بررسی خواص مکانیکی شاتون متالوژی پودر جایگزین شاتون فورج شده» در مقطع کارشناسی ارشد انجام شده است.در این پایان نامه روش متالوژی پودر به جای آهنگری برای تولید شاتون پیکان پیشنهاد شده است.فولاد توصیه شده برای این روش،حاوی مقدار بیشتری کربن،کرم ومولیبدن نسبت به فولاد مورد استفاده در شاتون فعلی می باشد.برای رساندن خواص مکانیکی شاتون متالوژی پودر تا حد خواص مکانیکی شاتون فورج شده،باید عملیات ساچمه زنی پس از فورج پودر انجام گیرد. یک پایان نامه در دانشگاه تبریز با عنوان «جایگزینی شاتون چدنی به جای شاتون فولادی فورج شده»به صورت عملی برای یک موتور تک سیلندر دیزل،شاتونی چدنی را به روش ریخته گری نمونه سازی کرده اند.این شاتون در مرحله آزمایش روی موتور،نتایج رضایتبخشی از خود نشان داده است.قابل ذکر است که طرح شاتون فوق کاملا مشابه شاتون اولیه موتور وتاکید پروژه عمدتا بر جایگزینی جنس وروش تولید جهت کاستن از هزینه ساخت بوده است. در پایان نامه حاضر ،مراحل تحلیل دینامیکی شاتون به روش اجزای محدود،شرح داده اند.این روش علاوه بر مسائل سازه ای در مسائل حرارتی،سیالی والکترومغناطیسی نیز کاربرد دارد ونرم افزارهای متعددی برای اجرای این روش ابداع شده اند.نرم افزار انسیس در میان نرم افزارهای مشابه چون الگور،نیسا،نسترن ولوساس دارای برتریهای نسبی است که عبارتند از :امکان انجام تحلیل در حالت دینامیک،برخورداری از گستره وسیع المانهای مختلف وسهولت تهیه در بازار با قیمت مناسب.تحلیل دینامیکی شاتون بوسیله نرم افزار انسیس ودر دو سرعت1000 دور بر دقیقه به عنوان دور آرام و5500 دور بر دقیقه،به عنوان حداکثر دور مجاز موتور،در زوایای خاص لنگ انجام گرفته است.اولین تحلیل در نقطه مرگ بالا،پایان مرحله تراکم وآغاز مرحله انبساط وتحلیل های بعدی هم با فواصل   زاویه لنگ انجام شده اند.یعنی در طول   کار یک سیکل 36 تحلیل انجام گرفته است. فصل اول تعریف شاتون ,عناصر  تشکیل دهنده شاتون  فصل دوم روشهای ساخت شاتون   فصل سوم دینامیک  شاتون 1-روابط سینماتیک شاتون 2-محاسبه شتاب مرکز جرم شاتون 3-نیروهای استاتیکی شاتون 4-نیروهای دینامیکی شاتون 5-مرکز جرم و جرمهای تعادل در شاتون  فصل چهارم تحلیل شاتون 1-انتخاب جنس و تولیدشاتون قبل از ماشینکاری  2-ترسیم شاتون در کامپیوتر 3-محاسبه نیروی استاتیکی بااستفاده از نرم افزار انسیس 4-محاسبه اعمال نیروی پیستون به شاتون ومیل لنگ به شاتون 5-فشارهیدرودینامیک بر شاتون 6-محاسبه شتاب عمودی مرکز جرم شاتو6-محاسبه شتاب عمودی مرکز جرم شاتون 7-بررسی نتایج حاصله  فصل پنجم 1- اصلاح در طرح ظاهری شاتون 2- تغییر جنس شاتون 3-اصلاح در روش تولید شاتون   فصل اول 1-تعریف شاتون 2-عناصر تشکیل دهندۀ شاتون           

 -تعریف شاتون

شاتون عضوی است که حرکت رفت وبرگشتی پیستون را به حرکت دورانی میل لنگ تبدیل می کند.شاتون در پمپها وکمپرسورهای پیستونی نیز به کار می رود وحرکت دورانی را به حرکت رفت وبرگشتی پیستون جهت مکش وتراکم سیال تبدیل می نماید. شکل ظاهری شاتونها،بسته به محدوده سرعت کاری موتور یا پمپ ونیز قدرت وگشتاور تولیدی یا مصرفی متغیر است.ولی تمام شاتونها مطابق شکل زیر از سه قسمت شده اند.سر کوچک محل اتصال پیستون با شاتون اصلی سر کوچک،ساق وسر بزرگ تشکیل است ونقطه مرکزی آن،حرکتی رفت وبرگشتی،مشابه حرکت پیستون دارد