Phân tích Đặc Điểm kết cấu của trục khuỷu

Công dụng của trục khuỷu là tiếp nhận lực tác dụng trên piston truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay để tạo ra mô men xoắn sinh công qua

PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM

KẾT CẤU CỦA TRỤC

KHUỶU

1.Nhiệm vụ : Phạm Hữu Thông trình bày

2.Điều kiện làm việc: Ngyễn Văn Trí trình bày

3.Yêu cầu: Văn Đức Thành Vương trình bày

4.Nguyên lí hoạt động: Nguyễn Viển trình bày

5.Đặc điểm kết cấu các chi tiết: Nguyễn Thành Vinh trình bày

6.Phương pháp tính toán: Trần Trung Trực trình bày

Vấn đề giải quyết

Công dụng của trục khuỷu là tiếp nhận lực tác dụng trên piston truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay để tạo ra mô men xoắn sinh công quay rồi đưa ra bộ phận công tác và nhận năng lượng từ bánh đà truyền lại cho piston (động cơ diesel) để thực hiện các quá trình sinh

công

Nhiệm vụ của trục

khuỷu

Trong quá trình làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể, lực quán tính (quán tính chuyển động tịnh tiến và quán tính chuyển động quay) những lực này có trị số rất lớn thay đổi theo chu kỳ nhất định nên

có tính chất va đập rất mạnh

- Ngoài ra các lực tác dụng nói trên còn gây ra hao mòn lớn trên các bề mặt ma sát của cổ trục và chốt

khuỷu, tuổi thọ của khuỷu trục thanh truyền chủ yếu phụ thuộc vào tuổi thọ của trục khuỷu Có sức bền lớn, độ cứng vững lớn, trọng lượng nhỏ và ít mòn, có độ chính xác gia công cao, bề mặt làm việc của trục cần có độ bóng bề mặt độ cứng cao Không xẩy ra hiện tượng giao động Kết cấu trục khuỷu phải đảm bảo

tính cân bằng và tính đồng đều, phải dễ chế tạo

Yêu Cầu :

• Biến đổi chuyển động: Trục khuỷu được gắn với piston thông qua thanh truyền Khi piston di chuyển xuống dưới, thanh truyền đẩy trục khuỷu quay Khi piston di chuyển lên trên, thanh truyền cũng kéo trục khuỷu quay theo chiều ngược lại Nhờ cấu tạo hình học của trục khuỷu và thanh truyền, chuyển động tịnh tiến của piston được biến

thành chuyển động quay

• Độ cân bằng của trục khuỷu: Trục khuỷu thường được thiết kế với các đối trọng để giảm rung động và tăng độ ổn định, dùng để cân bằng lực quán tính ly tâm hoặc tạo moomen cân bằng nhằm giảm tải cho cổ trục Đối trọng giúp cân bằng các lực do

chuyển động của piston gây ra, hạn chế sự rung lắc, từ đó tăng tuổi thọ và hiệu suất

của động cơ

• Phối hợp nhịp nhàng với các bộ phận khác: Trục khuỷu hoạt động liên tục với trục cam , bơm dầu, hệ thống làm mát và các bộ phận khác để đảm bảo động cơ vận hành

ổn định

Nguyên lý hoạt động :

Đặc điểm kết cấu

+ Đầu trục khuỷu: Được gắn liền với cổ trục thứ nhất, thông thường gồm các đoạn trụ bậc có đường kính nhỏ dần về phía mặt đầu Trên đầu trục thường bố trí bánh răng, Puly dẫn động cơ cấu phân phối khí, bơm nước, bơm dầu

nhờn Đầu trục thường được gia công lỗ ren, còn trên các phần mặt trụ có phay rãnh lắp then để truyền moomen

Bulông đầu trục dùng để cố định bánh răng…

Đặc điểm kết cấu

+ Cổ trục: Các cổ trục khuỷu, tuy chịu tải không giống nhau song thường có cùng đường kính và chiều dài để đơn giản cho việc chế tạo và sửa chữa, thay thế Bề mặt trụ tiếp xúc với bạc ổ đỡ sau khi nhiệt luyện được mài tinh và đánh bóng, đảm bảo độ chính xác kích thước hình hoạc và bộ bóng để giảm tổn thất ma sát với bạc ổ để đảm bảo dung sai lắp ghép khi lắp vòng bi

Đặc điểm kết cấu

+ Chốt khuỷu: Là phần bề mặt trụ để ghép nối động với đầu to thanh truyền Về mặt kết cấu và các yêu cầu đối với cổ khuỷu như độ chính xác kích thước, độ bóng bề mặt và độ cứng, tính năng chống mòn…thì đều tương tự như đối với cổ trục Đặc điểm nhận thấy cổ khuỷu có đường kính nhỏ hơn cổ trục song chiều dài lại lớn hơn

Đặc điểm kết cấu

+ Má khuỷu: Dùng để nối liều cổ trục với cổ khuỷu,yêu cầu đối với má là độ cứng vững cao, khối lượng cân bằng nhỏ nhất

Đặc điểm kết cấu

+ Đuôi trục khuỷu: Nối liều với cổ trục cuối cùng và nối ghép với bộ phận thu công suất Kết cấu thông dụng của đuôi trục khuỷu là nối liều với bánh đà, đuôi trục khuỷu có mặt bích dạng trụ dẹt để lắp bánh đà

Đặc điểm kết cấu

+ Đối trọng: Dùng để cân bằng lực quán tính ly tâm hoặc tạo moomen cân bằng nhằm giảm tải cho cổ trục, để cho động cơ đỡ bị rung chấn do sự mất cân bằng gây nên

Đặc điểm kết cấu

+Đường dầu bôi trơn : Đường dầu chính bố trí dọc theo chân động cơ, các đường nhánh khoan theo thành vách

ngang dẫn dầu tới các ổ trục, qua lỗ và rãnh vòng trên bạc tới bề mặt cổ trục Từ cổ trục có các đường dẫn dầu đến

bề mặt cổ khuỷu

Các công thức tính toán

Đường kính cổ trục dct (0.65-0.8)D

Chiều dài cổ trục lct (0.5-0.6)dct

Đường kính chốt khuỷu dck (0.6-0.7)D

Chiều dày chốt khuỷu lck (0.45-0.6)dch

Bán kính góc lượn cổ trục rct (0.035-0.08)dct

Bán kính góc lượn chốt khuỷu rck (0.035-0.08)dch

Chiều dày má khuỷu s (0.24-0.27)D

Chiều rộng má khuỷu b (1.05-1.3)D

Khái niệm

Đầu trục khuỷu

.Nằm ở một trong hai đầu của trục khuỷu ( thường ở đầu trước của động cơ )

.Chức năng:

-Lắp bánh đà hoặc puli: bánh đà giúp duy trì quán tính quay đều của động cơ, trong khi puli dần động các bộ phận phụ ( như máy phát điện, bơm nước, máy điều hòa )

-Truyền động ngoài: trục khuỷu dẫn động các phụ tải ngoài

thông qua dây curoa

-Bộ giảm chấn: một số động cơ tích hợp bộ giảm chấn ở đầu trục

để giảm dao động xoắn, bảo vệ trục khuỷu khỏi hiện tượng rung xoắn

Chốt khuỷu

.Là một chi tiết hình trụ hoặc tròn, thường gắn liền với trục khuỷu và có nhiệm vụ chuyển đổi chuyển

động quay thành chuyển động quay tịnh tiến ( hoặc ngược lại )

.Chức năng

-Chuyển đổi chuyển động: Giúp biến đổi chuyển động của trục khuỷu thành chuyển động lên xuống của pittong trong động cơ.• Tạo lực mô men: Khi trục khuỷu quay, chốt khuỷu tạo ra lực mô men, cho phép các bộ phận khác hoạt động phối hợp với nhau.• Kết nối các bộ phận Chốt khuỷu kết nối trục khuỷu với các bộ phận như pittong, đảm bảo chúng hoạt động đồng bộ