tính kiểm nghiệm bền thanh truyền

Trờng ĐHSPKT Hng Yên 111Equation Chapter Section 1Nhận xét, đánh giá giáo viên hớng dẫn Hng Yên, ngày tháng năm 2011 Giáo viên hớng dẫn V ỡnh Nam ỏn mụn hc Trờng ĐHSPKT Hng Yên LI NểI U Trên giới không nớc phát triển ôtô đóng vai trò to lớn lĩnh vực đời sống sản xuất Với xu hội nhập ngày đất nớc ngày phát triển tiến trình CNH-HĐH đất nớc diễn mạnh mẽ ôtô phát huy tầm quan trọng lĩnh vực giao thông, vận tải xây dựng sản xuất Sau học xong môn thiết kế tính toán ôtô với đề tài đợc giao Tính toán kiểm nghiệm bền cho truyền Trong trình thực đề tài đợc giúp đỡ bảo tận tình thầy cô giáo khoa đặc biệt thầy giáo hớng dẫn Khổng Văn Nguyên đến em hoàn thành đề tài với nội dung sau: a Mô tả khái quát truyền b Xác dịnh thông số cần thiết c Tính toán kiểm nghiệm bền Mặc dù thời gian thực đề tài thân chúng em nỗ lực tìm kiếm tài liệu chuyên nghành, vận dụng kiến thức học kinh nghiệm thân song với khả năng, trình độ nh kinh nghiệm nên chắn tránh khỏi hạn chế thiếu sót em mong nhận đợc đánh giá nhận xét thầy cô khoa bạn sinh viên để đề tài em đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo cô giáo khoa Cơ Khí Động Lực Trờng ĐHSPKT Hng Yên Em chân thành cảm ơn! Khoỏi Chõu, ngy thỏng nm 2011 ỏn mụn hc Trờng ĐHSPKT Hng Yên Phn I: Tng quan v c cu truyn 1.1 Nhiệm vụ Thanh truyền chi tiết nối piston trục khuỷu Nó có nhiệm vụ truyền lực khí thể từ piston làm quay trục khuỷu điều khiển piston làm việc trình nạp, nén, xả Đồng thời biến chuyển động thẳng piston thành chuyển động quay trục khuỷu 1.2 Điều kiện làm việc - Thanh truyền chịu lực khí thể, lực quán tính nhóm piston lực quán tính thân truyền Các lực lực tuần hoàn va đập - Trong trình làm việc truyền chịu lực kéo, nén, uốn dọc đổi chiều chuyển động có lực quán tính làm bị uốn ngang 1.3 Vật liệu chế tạo Thanh truyền thờng đợc chế tạo thép cacbon thép hợp kim với phơng pháp rèn khuôn Các loại vật liệu nặng tính tốt, sức bền mỏi cao, đảm bảo yêu cầu làm việc 1.4 Kết cấu Thanh truyền 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: Bạc đầu nhỏ Đầu nhỏ truyền Thân truyền Bulông bắt nắp đầu to Nửa truyền Bạc đầu to truyền Nửa dới truyền Hình 1.1 Kết cấu truyền - Ngời ta chia kết cấu truyền thành phần: + Đầu nhỏ truyền + Đầu to truyền + Thân truyền + Bu lông truyền + Bạc lót đầu to đầu nhỏ truyền Sau ta xét thành phần cụ thể a Đầu nhỏ Là phận để lắp chốt píton, có cấu tạo hình trụ rỗng bên có bạc lót có khoan lỗ dầu để bôi trơn Kết cấu đầu nhỏ truyền phụ thuộc vào kích thớc phơng pháp lắp ghép có lắp bạc đồng Hình 1.2 Kết cấu đầu nhỏ truyền ỏn mụn hc Trờng ĐHSPKT Hng Yên Trong hình (1.2a, b) đợc dùng phổ biến động ôtô khả bôi trơn hoàn thiện, dầu đợc dàn bề mặt bạc lót Hoạt động đồng b Thân truyền Là phần nối đầu nhỏ đầu to truyền Kích thớc thân truyền thờng thay đổi từ nhỏ đến lớn kể từ đầu nhỏ đến đầu to để phù hợp với lực quán tính lắc truyền Hình 1.3 Các loại tiết diện thân truyền + Hinh 1.3a thân có tiết diện tròn, + Hình 1.3b, c thân có tiết diện chữ I + 1.3d thân có tiết diện hình chữ + Hình 1.3e thân có tiết diện hình nhật, elip Có nhiều kiểu tiết diện: tiêt diện tròn, ovan, chữ nhật, elip, chữ I Tuy nhiên dạng tiết diện thân truyền hình chữ I đợc dùng phổ biến động ôtô xe du lịch tính bền tính tiết kiệm vật liệu = Chiều dài truyền đợc tính toán dựa vào công thức R/l c Đầu to truyền Kết cấu đầu to truyền phải đảm bảo yêu cầu sau: + Có độ cứng vững lón để đảm bảo bạc lót ko bị biến dạng + Kích thớc nhỏ để lực quán tính nhỏ giảm đợc tải trọng lên chốt khuỷu + Chỗ chuyển tiếp với thân đầu to phải có góc lợn để tăng cứng vững + Dễ dàng thao lắp cụm piston truyền với trục khuỷu Đầu to lam nửa nửa liền với thân nửa dới lắp với nắp đầu to Hình 1.4 Kết cấu cố định bạc lót đầu to truyền Vấu lỡi gà định vị Bạc lót ỏn mụn hc Trờng ĐHSPKT Hng Yên Kích thớc đầu to phụ thuộc vào chốt khuỷu.Để tăng độ cứng vững trục khuỷu ngời ta sử dụng trục khuỷu có độ trùng điệp cổ chốt cổ trục cách tăng đờng kính cổ chốt cổ trục Hình 1.5 Các dạng kết cấu đầu to truyền.Các dạng kết cấu đầu to truyền (hình 1.5) (Hình 1.5a, b) phổ biến tăng đợc tiết diện truyền, tăng đờng kính trục cơ, dễ tháo lắp 1.5 Bạc truyền a) Bạc đầu nhỏ Khi lắp chốt piston xoay tơng đầu nhỏ truyền đầu nhỏ có ép vào bạc đồng mỏng dày 14mm để giảm ma sát, chống mòn Bạc đợc ép vào lỗ doa lại cho xác b) Bạc đầu to Bạc đầu to lắp đầu to truyền cổ trục khuỷu Bạc gồm nửa giống có gờ chống xoay thờng có rãnh dẫn dầu bôi trơn bạc khoan lỗ dẫn dầu 1.6 Bu lông truyền a) Chức Bu lông truyền chi tiết ghép nối hai nửa đầu to truyền Nó dạng bu lông hay vít cấy (gugiông), b) Điều kiện làm việc Bu lông truyền làm việc chịu lực nh lực xiết ban đầu, lực quán tính nhóm piston truyền có tính chu kỳ c) Vật liệu chế tạo Bu lông truyền thờng đợc chế tạo thép hợp kim có thành phần crôm, mangan, niken Tốc độ động lớn, vật liệu bu lông truyền có hàm lợng kim loại quí nhiều d) Kết cấu ỏn mụn hc Trờng ĐHSPKT Hng Yên Hình 1.6 Một dạng kết cấu bu lông gugiông 1.6a bu lông truyền 1.6b gugiông truyền - Nh trình bày trên, hai nửa đầu to truyền đợc ghép nối bu lông ( hình 1.6a) gugiông (hình 1.6b) - Bố trí phân đoạn thắt vào để tăng sức bền mỏi - Nhiệt luyện để đạt độ cứng sau ta rô ren ỏn mụn hc Trờng ĐHSPKT Hng Yên Phn II: Tớnh toỏn kim nghim bn 2.1 Thụng s cho trc Loai động cơ: Kiểu động cơ: Cụng sut ng c: Số vòng quay động cơ: Suất tiêu hao nhiên liệu: Số kỳ: Đờng kinh xilanh: T s nộn: Hanh trinh piston: Số xilanh: Thứ tự nổ: Chiều dài truyền: Khối lợng nhóm piston: Khối lợng truyền: p suất khí thể ln nht: Động Diesel, không tăng áp hàng 79 mó lc 4750 (vòng/phút) 193 ( g /ml.h) 04 k 92 (mm) 18,7 96 ( mm) 04 1-3-4-2 150 (mm) 0,9 (kg) 1,1 (kg) 5,9 (Mpa) 2.2 Cỏc thụng s tớnh toỏn - Từ thông số đầu cho ta chọn loại xe tính toán động Diesel, xy lanh thẳng hàng Với đờng kính piston D = 92 (mm) - Thụng s kt cu: = cp + Đờng kính chốt piston (d ): ữ cp d = (0,3 0,45)D = (27,6) cp Chọn d = 30 (mm) ỏn mụn hc Trờng ĐHSPKT Hng Yên b + Đờng kính bệ chốt (d ): ữ b cp d = (1,3 1,6)d = (39) b Chọn d = 40 (mm) + Đờng kính lỗ chốt (d ): ữ cp d = (0,6 0,8) d = (18 ) Chọn d = 22 (mm) Chiều dài bạc lót = (0,08-0,085)dcp = (2,4 ) Chọn = 2,5 (mm) Khe hở hớng kính bạc lót chốt pittông = 0,001.dcp = 0,03 ng kớnh ngoi bc =(1,1-1,25)(33-37,5) (mm) Chn => r1=17 (mm) ng kớnh ngoi =(1,3-1,7)=(39-51) (mm) Chn d2=40 (mm) => r2=25(mm) Ta cú =1,17[...]... kế tính toán kiểm nghiệm bền cho thanh truyền Với thời gian có hạn, bản đồ án chỉ dừng lại ở mức phân tích, lựa chọn các phơng pháp thiết kế, tính toán kiểm nghiệm bền cho thanh truyền Tuy cha đợc hoàn thiện song đồ án này đã hoàn thành những nội dung cơ bản theo yêu cầu nh sau: tính toán kiểm nghiệm bền cho thanh truyền - Trong quá trình tính toán của em bao gồm các bớc: - Nghiên cứu tổng quan về thanh. .. quán tính vận động lắc của thanh truyền Tính toán thờng đợc tiến hành ở chế độ công suất lớn nhất Ngoài việc tính toán trên còn phải kiểm tra độ ổn định khi uốn dọc của thân thanh truyền a .Tính tiết diện nhỏ nhất (tiết diện I-I) n = ứng suất nén : Trong đó: P F (2-23) : Lực nén tác dụng trên đầu nhỏ thanh truyền; P min min F =0,019577 (MN) : Tiết diện nhỏ nhất của thân thanh truyền -tiết diện I-I 1... thõn thanh truyn Tính thân thanh truyền thờng đợc tính toán ở các tiết diện: tiết diện nhỏ nhất (chỗ tiếp giáp giữa thân thanh truyền với đầu nhỏ), tiết diện trung bình và tiết diện tính toán Tiết diện nhỏ nhất chịu nén do tác dụng của hợp lực khí thể và lực quán tính vận động tịnh tiến Tiết diện trung bình chịu nén và uốn dọc cũng do các lực trên Tiết diện tính toán chịu nén và uốn ngang do lực quán tính. .. (MN/m2 ) - Thỏa mãn ứng suất cho phép của thân thanh truyền nh sau: - Đối với thanh truyền thép hợp kim : 120 180 (MN/m2 ) 3.1.3 Tớnh sc bn u to thanh truyn Do kết cấu đầu to có tiết diện thay đổi phức tạp, nên tính toán mang tính chất gần đúng Lực tính toán là hợp lực của lực quán tính vận động tịnh tiến và vận tốc quay của đầu to không kể đến nắp, tính tại vị trí DCT: tt Trong đó: tt np Pd = M R... Lực quán tính của nhóm piston Lực khí thể Lực do biến dạng gây ra Ngoài ra khi lắp ghép bạc lót, đầu nhỏ thanh truyền còn chịu thêm ứng suất phụ do lắp ghép bạc lót có độ dôi gây nên Các lực trên gây ra ứng suất: uốn, kéo, nén tác dụng trên đầu nhỏ thanh truyền Tính toán đầu nhỏ thanh truyền thờng tính ở chế độ công suất lớn nhất Nếu động cơ có bộ điều tốc hoặc bộ hạn chế tốc độ vòng quay thì tính toán... trong và mặt ngoài của đầu nhỏ thanh truyền khi chịu kéo Nếu giá trị Mj, NJ đợc tính ở mọi tiết diện bất kỳ nào của đầu nhỏ, ta sẽ tính toán đợc ứng suất tại các tiết diện đó biết đợc quy luật phân bố ứng suất trên mặt ngoài và mặt trong của đầu nhỏ (Hình 2.3) b Tính sức bền đầu nhỏ khi chịu nén Lực nén tác dụng lên đầu nhỏ thanh truyền là hợp lực của lực khí thể và lực quán tính của khối lợng piston P... trung bình (tiết diện II-II) Tính ở tiết diện trung bình, thân thanh truyền chịu ứng suất kéo, nén, uốn dọc - ng suất kéo do lực quán tính của khối lợng nhóm piston và khối lợng thanh truyền nằm phía trên tiết diện trung bình ứng suất kéo đợc xác định theo biểu thức sau : K = Trong đó: Pjtb Ftb (MN/m2 ) 2 (1 + ) (2-26) Pjib = (mnp + Mtb)R (MN) (2-27) Mtb : khối lợng của thanh truyền nằm phía trên tiết... toán kiểm nghiệm bền cho thanh truyền - Trong quá trình tính toán của em bao gồm các bớc: - Nghiên cứu tổng quan về thanh truyền - Tính toán kiểm nghiệm bền cho thanh truyền - Phần bản vẽ: bao gồm bản vẽ khổ Ao và bản vẽ A3 - Để bản đồ án áp dụng đợc với thực tế cần phải qua thử nghiệm cụ thể, qua đó sẽ rút ra đợc những thiếu sót hạn chế của bản đồ án và từ đó có thể sửa đổi Tuy nhiên trong khuôn khổ... (m) 3,74 (m4) i : là bán kính quán tính của tiết diện Đối với trục x-x ta có:Ix = Jx Ftb =0,0134 (m) jy Đối với trục y y ta có: Iy = Ftb Iy = = 0,0328 Trong đó: (m) y : giới hạn đàn hồi của vật liệu L0: Chiều dài biến dạng của thân thanh truyền khi chịu uốn dọc m : Hệ số xét đến ngàm chịu lực của thân thanh truyền khi uốn dọc: khi uốn trong mặt phẳng lắc của thanh truyền (uốn quanh x-x )ta có: Lo... toán ở chế độ này cũng là tính toán ở chế độ số vòng quay giới hạn lớn nhất của động cơ Nếu không có bộ phận giới hạn số vòng quay (hoặc bộ điều tốc) thì số vòng quay lớn nhất nmax của động cơ có thể vợt quá số vòng quay ở chế độ công suất lớn nhất ne=25% ữ 30% tức là: Nmax =(1,25 ữ 1,30) ne Hình 2.1- Sơ đồ tính toán đầu nhỏ thanh truyền a Tính sức bền đầu nhỏ khi chịu kéo Tính trên giả thiết sau: Coi