chuong 2 nhóm piston, thanh truyền, trục khuỷu, bánh đà okie

CHƯƠNG NHÓM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ CHƯƠNG NHÓM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.1 Nhóm piston 2.1.1 Piston chốt piston 2.1.1.1 Điều kiện làm việc vật liệu chế tạo piston a Điều kiện làm việc piston khắc nghiệt: * Tải trọng học lớn có chu kỳ: * Tải trọng nhiệt cao: Do tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nhiệt độ 2200 - 2800K nên nhiệt độ đỉnh piston đến 500 - 800 K * Ma sát lớn ăn mòn hóa học: Do lực ngang N nên piston xylanh có ma sát lớn, điều kiện bơi trơn khó khăn, tiếp xúc với sản vật cháy có nhiều chất ăn mòn axit nên piston bị mòn, đặc biệt đỉnh piston CHƯƠNG NHÓM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.1 Nhóm piston 2.1.1 Piston chốt piston 2.1.1.1 Điều kiện làm việc vật liệu chế tạo piston b Vật liệu chế tạo Gang: Sức bền nhiệt, bền học cao; hệ số giãn nở dài nhỏ nên khó bị bó kẹt; dễ chế tạo, rẻ nặng nên lực quán tính piston lớn Thép: Sức bền cao, nhẹ, hệ số dẫn nhiệt nhỏ, khó đúc nên dùng Hợp kim nhơm: Ưu điểm: nhẹ, hệ số dẫn nhiệt lớn, hệ số ma sát với xylanh nhỏ, dễ đúc, dễ gia công nên dùng phổ biến Nhược điểm: hệ số giãn nở dài lớn nên khe hở piston xylanh phải lớn để tránh bó kẹt CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.1 Nhóm piston 2.1.1.2 Kết cấu piston 1: Đỉnh pittơng Đầu pittơng Thân pittơng Hình 1-1 Kết cấu pittơng CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.1 Nhóm piston 2.1.1.2 Kết cấu piston - Diện tích chịu nhiệt nhỏ - Kết cấu đơn giản Đỉnh piston - Có sức bền lớn, đỉnh mỏng - Diện tích chịu nhiệt lớn - Diện tích chịu nhiệt lớn - Sức bền đỉnh - Có thể tạo xốy lốc nhẹ CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.1 Nhóm piston 2.1.1.2 Kết cấu piston Đỉnh piston Đỉnh chứa buồng cháy Hình dạng đỉnh phải phù hợp với buồng cháy hướng tia phun nhiên liệu Tận dụng xốy lốc dịng khí Buồng cháy omega Buồng cháy delta Buồng cháy Man CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.1 Nhóm piston 2.1.1.2 Kết cấu piston Đầu piston Đường kính đầu piston thường nhỏ đường kính thân thân phần dẫn hướng piston 1 Đầu piston Rãnh xécmăng khí Lỗ dầu Rãnh xécmăng dầu Yêu cầu: bao kín, tản nhiệt sức bền lớn Hình 1-3 Kết cấu dầu piston CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.1 Nhóm piston 2.1.1.2 Kết cấu piston Đầu piston + Bao kín: - Ngăn lọt khí từ buồng cháy xuống cate ngăn sục dầu từ cate lên buồng cháy - Bao kín xéc măng: có loại: xécmăng khí xécmăng dầu + Tản nhiệt: đầu piston phải có kết cấu cho trình tản nhiệt tốt nên thường dùng kết cấu sau: Gân tản nhiệt Rãnh chắn nhiệt + Sức bền lớn: Làm thêm gân trợ lực để tăng độ cứng vững cho đầu piston bệ CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.1 Nhóm piston 2.1.1.2 Kết cấu piston Thân piston Dẫn hướng cho piston chuyển động xylanh Chiều cao h thân thỏa mãn điều kiện: p= N hD ≤ [p] p: Áp suất tiếp xúc lực ngang N [p]: áp suất tiếp xúc cho phép D: đường kính thân Thân piston Vị trí lắp chốt hãm piston Bệ chốt * Vị trí tâm chốt: bố trí cho piston xylanh mòn đều, đồng thời giảm va đập gõ piston đổi chiều CHƯƠNG NHÓM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.1 Nhóm piston 2.1.1.2 Kết cấu piston Thân piston * Các biện pháp chống bó kẹt piston Nguyên nhân gây bó kẹt piston xylanh: lực ngang N (hình a), lực khí thể (hình b), kim loại giãn nở + Chế tạo thân piston dạng ô van, trục ngắn trùng với tâm chốt (hình a) + Tiện vát mặt ổ bệ chốt (hình b) + Xẻ rãnh giãn nở thân piston (hình c,d) + Đúc hợp kim có độ giãn nở dài vào bệ chốt piston hạn chế giãn nở thân theo phương vuông góc với tâm chốt CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.1 Nhóm piston 2.1.2 Xéc măng d Kết cấu - Xecmăng dầu: * Hiện tượng "bơm" dầu lên buồng cháy có xéc măng khí * Kết quả: dầu bị cháy, kết muội tiêu hao nhiều dầu bơi trơn CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.1 Nhóm piston 2.1.2 Xéc măng d Kết cấu - Xecmăng dầu: Nhiệm vụ ngăn dầu dàn dầu lên mặt xylanh Ở rãnh xecmăng dầu piston có rãnh dầu (hình a b) 2.1.3.Tính tốn kiểm nghiệm nhóm piston CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.2 Nhóm truyền 2.2.1.Thanh truyền 2.2.1.1 Điều kiện làm việc vật liệu chế tạo truyền a Điều kiện làm việc Chịu lực khí thể, lực qn tính nhóm piston thân truyền Các lực tuần hoàn va đập b Vật liệu chế tạo Đối với động ô tô máy kéo động tàu thủy cao tốc, người ta đùng thép cacbon trung bình CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.2 Nhóm truyền 2.2.1.Thanh truyền 2.2.1.2 Kết cấu truyền Gồm phần: đầu nhỏ, đầu to thân - Đầu nhỏ * Khi chốt piston lắp tự với đầu nhỏ truyền * Khi chốt piston cố định đầu nhỏ truyền, đầu nhỏ phải có kết cấu kẹp chặt CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.2 Nhóm truyền 2.2.1.Thanh truyền 2.2.1.2 Kết cấu truyền - Thân truyền Các loại tiết diện thân truyền  Tiết diện trịn:đơn giản, tạo phơi rèn tự do, khơng tận dụng vật liệu theo quan điểm sức bền đều, dùng động tàu thuỷ  Loại tiết diện chữ I: Có sức bền theo hai phương, dùng phổ biến, từ động cỡ nhỏ đến động cỡ lớn, tạo phôi phương pháp rèn khn  Loại tiết diện hình chữ nhật, van: dễ chế tạo, dùng động CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.2 Nhóm truyền 2.2.1.Thanh truyền 2.2.1.1 Kết cấu truyền - Đầu to truyền Để lắp ráp với trục khuỷu Vấu lưỡi gá định vị cách dễ dàng, đầu to truyền thường cắt làm hai nửa lắp ghép với bulơng hay vít cấy Do bạc lót đựơc chia làm hai nửa phải cố định lỗ đầu to truyền Bạc lót CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.2 Nhóm truyền 2.2.1.Thanh truyền 2.2.1.2 Kết cấu truyền * Các dạng kết cấu đầu to truyền CHNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.2 Nhóm truyền 2.2.1.Thanh truyền 2.2.2 Bu lông truyền 2.2.2.1 Điều kiện làm việc vật liệu chế tạo Bu lông truyền a Vai trò Ghép nối hai nửa đầu to truyền, dạng bulơng hay vít cấy, có kết cấu đơn giản quan trọng nên phải quan tâm thiết kế chế tạo Nếu bị đứt dẫn tới phá hỏng tồn động b Điều kiện làm việc Chịu lực xiết ban đầu, lực qn tính nhóm piston - truyền không kể nắp đầu to truyền Các lực có chu kỳ nên bulơng truyền phải có sức bền mỏi cao CHƯƠNG NHÓM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.2 Nhóm truyền 2.2.1.Thanh truyền 2.2.2 Bu lông truyền 2.2.2.2 Kết cấu Bu lông truyền Đầu bulơng có mặt vát A để chống xoay lắp ráp Cịn mặt vát B có tác dụng làm mềm phần đối diện với mặt vát A để phản lực hai phía bề mặt tỳ đồng cho tổng phản lực lác dụng đường tâm bulơng để tránh cho bulơng bị uốn 2.2.3 Tính tốn kiểm nghiệm nhóm truyền (ĐA) CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.3 Trục khuỷu – Bánh đà 2.3.1 Trục khuỷu 2.3.1.1.Điều kiện làm việc vật liệu chế tạo a Vai trò - Nhận lực tác dụng từ piston tạo mômen quay kéo máy công tác - Nhận lượng bánh đà truyền cho truyền, piston thực trình nén trao đổi khí b Điều kiện làm việc -Chịu lực T, Z lực khí thể lực quán tính nhóm piston truyền gây - Chịu lực quán tính ly tâm khối lượng quay lệch tâm thân trục khuỷu truyền - Các lực gây uốn, xoắn, dao động xoắn dao động ngang trục khuỷu CHƯƠNG NHÓM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.3 Trục khuỷu – Bánh đà 2.3.1 Trục khuỷu 2.3.1.1 Điều kiện làm việc vật liệu chế tạo trục khuỷu c.Vật liệu phương pháp chế tạo - Thép.' Động tốc độ thấp động tàu thủy chế tạo thép cacbon trung bình thép C35, C40, C45 Động cao tốc dùng thép hợp kim crơm, niken Động cường hố xe đua, xe du lịch, trục khuỷu chế tạo thép hợp kim có thành phần mangan, vơmphram - Gang graphit cầu Dễ đúc, rẻ có cacbon dạng graphit cầu nên ma sát lớn, chịu mịn tốt khơng nhạy cảm với ứng suất tập trung CHƯƠNG NHÓM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.3 Trục khuỷu – Bánh đà 2.3.1 Trục khuỷu 2.3.1.2 Kết cấu trục khuỷu * Trục khuỷu ghép trục khuỷu ngun Trơc khủu ghÐp Trơc khủu ngun CHƯƠNG NHÓM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.3 Trục khuỷu – Bánh đà 2.3.1 Trục khuỷu 2.3.1.2 Kết cấu trục khuỷu * Trục khuỷu đủ cổ trục khuỷu trốn cổ Gi số xylanh động z số ổ đỡ i Nếu trục khuỷu có số ổ đỡ i = z + 1, Hình hai xylanh liên tiếp ln có ổ đỡ trục khuỷu đủ cổ hình1 Nếu i < z + trục khuỷu gọi trục khuỷu trốn cổ Hình Hình CHƯƠNG NHĨM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.3 Trục khuỷu – Bánh đà 2.3.2 Bánh đà a Vai trị  Giữ cho độ khơng đồng động nằm giới hạn cho phép  Là nơi lắp chi tiết cấu khởi động vành khởi động  Là nơi đánh dấu tương ứng với điểm chết khắc vạch chia độ góc quay trục khuỷu b Vật liệu chế tạo  Động tốc độ thấp thường dùng gang xám  Động tốc độ cao thường dùng thép CHƯƠNG NHÓM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2.3 Trục khuỷu – Bánh đà 2.3.2 Bánh đà Kết cấu - Dạng đĩa - Dạng chậu - Dạng vành có nan 2.3.3.Tính tốn kiểm nghiệm trục khuỷu , bánh đà ... PISTON -THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2. 2 Nhóm truyền 2. 2.1 .Thanh truyền 2. 2.1 .2 Kt cu ca truyn * Các dạng kết cấu đầu to truyền CHNG NHểM PISTON -THANH TRUYN-TRC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2. 2 Nhóm truyền 2. 2.1 .Thanh. .. với ứng suất tập trung CHƯƠNG NHÓM PISTON -THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2. 3 Trục khuỷu – Bánh đà 2. 3.1 Trục khuỷu 2. 3.1 .2 Kết cấu trục khuỷu * Trục khuỷu ghép trục khuỷu ngun Trơc khủu ghÐp... tiếp ln có ổ đỡ trục khuỷu đủ cổ hình1 Nếu i < z + trục khuỷu gọi trục khuỷu trốn cổ Hình Hình CHƯƠNG NHÓM PISTON -THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 2. 3 Trục khuỷu – Bánh đà 2. 3 .2 Bánh đà a Vai trò