đây là đồ án môn học rất quan trọng đối với sinh viên ô tô, động cơ được gọi là quả tim của chiếc xe , yêu cầu chuẩn đầu ra đối với bộ môn là hiểu rõ được nguyên lý làm việc của động cơ, quá trình sinh công và thiết kế các chi tiết
Đồ án thiết kế động đốt MỤC LỤC CHƯƠNG I: XÂY DỰNG TÍNH TỐN BẢN VẼ ĐỒ THỊ 1.1.CÁC THƠNG SỐ TÍNH .3 1.1 ĐỒ THỊ CÔNG 1.2.1.Các thông số xây dựng đồ thị 1.2.2.Cách vẽ đồ thị 1.2 ĐỒ THỊ BRICK 10 1.3.1.Phương pháp .10 1.3.1.Đồ thị chuyển vị 11 1.3 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ VẬN TỐC V(α) 12 1.4.1.Phương pháp 12 1.4.1Đồ thị vận tốc V(α) 14 1.4 ĐỒ THỊ GIA TỐC 15 1.5.1.Phương pháp 15 1.5.2.Đồ thị gia tốc j = f(x) 15 1.6.VẼ ĐỒ THỊ LỰC QUÁN TÍNH .16 1.6.1.Phương pháp 16 1.6.2.Đồ thị lực quán tính 17 1.7.ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN: PKT, PJ, P1 – α 19 1.7.1.Vẽ Pkt – α 19 1.7.2.Vẽ Pj – α 19 1.7.3.Vẽ p1 – α 19 1.7.4.Đồ thị khải triển Pkt, Pj, P1 – α 20 1.8 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ T, Z, N – α 23 1.8.1.Sơ đồ lực tác dụng lên cấu trục khủy truyền 23 1.8.2.Xây dựng đồ thị T, Z, N – α 24 1.9.ĐỒ THỊ ∑T – α 27 1.10.ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN CHỐT KHUỶU 30 1.11.ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN Q(α) 32 1.5 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN ĐẦU TO THANH TRUYỀN 35 1.6 ĐỒ THỊ MÀI MÒN CHỐT KHUỶU 39 SVTH: Đồ án thiết kế động đốt CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CHUNG ĐỘNG CƠ THAM KHẢO .42 2.1 Chọn động tham khảo 42 2.2 Phân tích đặc điểm động 42 2.2.1 Cơ cấu piston, truyền, trục khuỷu 42 3.1.Nhiệm vụ yêu cầu : 50 3.2.Kết cấu trục khuỷu – Bạc lót – Bánh đà 50 3.2.1 Trục khuỷu 50 3.2.2 Bạc lót .53 3.2.3 Bánh đà 55 3.3 Tính tốn nhóm trục khuỷu – Bạc lót – Bánh đà .57 3.3.1 Tính sức bền trục khuỷu theo cách phân đoạn 57 3.3.1.1 Sơ đồ lực tác dụng khuỷu trục .58 3.3.1.2 Trường hợp khuỷu trục chịu lực Zmax 59 3.3.2 Tính sức bền bánh đà 63 Tài liệu tham khảo .64 SVTH: Đồ án thiết kế động đốt CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN XÂY DỰNG BẢN VẼ ĐỒ THỊ 1.1.CÁC THƠNG SỐ TÍNH Các thơng số cho trước THƠNG SỐ KỸ THUẬT KÝ HIỆU GIÁ TRỊ Nhiên liệu Diesel Số xilanh / Số kỳ / cách bố trí Thứ tự làm việc i / / Tỷ số nén Đường kính x hành trình piston (mm x mm) Cơng suất cực đại / số vòng quay (kW/vg/ph) 17,7 DxS Ne / / In-line 1-3-4-2 /n 92,0 x 93,5 77,0 / 3700 Tham số kết cấu 0,25 Áp suất cực đại (MN/m ) p z 10,2 Khối lượng nhóm piston (kg) m pt 0,9 Khối lượng nhóm truyền (kg) m tt 1,2 Góc phun sớm (độ) s 21 25 Góc phân phối khí (độ) 56 54 24 Hệ thống nhiên liệu Hệ thống bôi trơn Hệ thống làm mát CRDI Cưỡng cácte ướt Cưỡng bức, sử dụng môi chất lỏng Hệ thống nạp Turbo Charger Intercooler Hệ thống phân phối khí 16 valve, DOHC -Các thơng số cần tính tốn Xác định tốc độ trung bình động cơ: Trong đó: S (m) : Hành trình dịch chuyển piston xilanh N (vòng/phút) : Tốc độ quay động Do Cm > m/s nên động động tốc độ cao hay động cao tốc Chọn trước: n1 = 1,35 n2 = 1,25 + Áp suất khí cuối kỳ nạp: Chọn áp suất đường nạp (tăng áp tuabin khí): pk = 0,15[MN/ m2] p0 =0.1 [MN/m2] Đối với động bốn kỳ tăng áp ta chọn: pa = (0,9 - 0,96)pk SVTH: Đồ án thiết kế động đốt pa = 0,96pk = 0,144[MN/m2] Vậy chọn: + Áp suất cuối kì nén: pc= pa.εn1 = 0,144*17.71,35 = 6,968 [MN/m2] + Chọn tỷ số giãn nở sớm(động diesel): ρ = 1,5 + Áp suất cuối trình giãn nở sớm: + Thể tích cơng tác: V 3.14*922 *93.5 621236.44[mm3 ]=0.621[dm3 ] h = = + Thể tích buồng cháy: 0.621 0.0371[dm ] 17.7 = + Vận tốc góc trục khuỷu: p 10.2 * n *3700 387.463 0.051 200 30 30 [rad/s] + Áp suất khí sót (động cao tốc) chọn: Áp suất trước tuabin: pth = 0,97pk = 0,97.0,15 = 0,1425[MN/m2] Áp suất khí sót (chọn): pr = 1,1pth = 1,1.0,1425=0,157 [MN/m2] 1.2 ĐỒ THỊ CƠNG 1.2.1.Các thơng số xây dựng đồ thị a Các thông số cho trước -Áp suất cực đại: pz = 10,2 [MN/m2] -Góc phun sớm: φs = 21o -Góc phân phối khí: α1 = 25o α2 = 56o α3 = 54o α4 = 24o b Xây dựng đường nén Gọi Pnx , Vnx áp suất thể tích biến thiên theo q trình nén động cơ.Vì trình nén trình đa biến nên: SVTH: Đồ án thiết kế động đốt Pnx Vnxn const n n P V P V nx nx C C 1 Pnx= Đặt , ta có : Để dễ vẽ ta tiến hành chia Vh thành khoảng , i = 1, , 3, c Xây dựng đường giãn nở Gọi Pgnx , Vgnx áp suất thể tích biến thiên theo q trình giãn nở động cơ.Vì trình giãn nở trình đa biến nên ta có: Pnx Vnxn const n Pgnx Vgnx PZ VZn 2 n2 �V � PZ � Z � � V � Pgnx= � gnx � Ta có : VZ = .VC Pgnx = Đặt , ta có : Pgnx PZ n2 i n2 Để dể vẽ ta tiến hành chia Vh thành khoảng , i = 1, , 3, d Biểu diễn thơng số - Biểu diễn thể tích buồng cháy: Chọn Vcbd = 10 [mm] [dm3/mm] 0.037 0.0037 10 [dm3/mm] - Biểu diễn thể tích cơng tác: [mm] 0.621 167.385 0.0037 [mm] - Biểu diễn áp suất cực đại: pzbd = 160 - 220 [mm] Chọn pzbd = 200 [mm] SVTH: [MN/(m2.mm) => p 10.2 0.051 200 [MN/(m2.mm)] Đồ án thiết kế động đốt Về giá trị biểu diễn ta có đường kính vịng trịn Brick AB giá trị biểu diễn Vh, nghĩa giá trị biểu diễn cửa AB = Vhbd =0.559 [mm/mm] + Giá trị biểu diễn oo’: [mm] Bảng 1.1: Bảng giá trị Đồ thị công động diesel Đường nén Vx i in 0,03 0,07 0,11 0,14 0,18 0,22 0,26 0,29 0,33 0,37 0,40 0,44 0,48 0,52 SVTH: Đường giãn nở in 1/ i n1 Pn PC / i n1 / in Pgn Pz * n / i n 2 1,000 4,646 1,000 1,000 16,932 2,549 0,392 1,821 2,378 0,420 7,119 4,407 0,227 1,055 3,948 0,253 4,289 6,498 0,154 0,715 5,657 0,177 2,993 8,782 0,114 0,530 7,477 0,134 2,265 0,089 0,413 9,391 0,106 1,803 0,072 0,335 0,088 1,487 0,06 0,279 0,074 1,258 0,051 0,237 0,064 1,086 0,045 0,209 0,056 0,952 0,039 0,181 0,050 0,845 0,035 0,163 0,045 0,758 0,031 0,144 0,041 0,686 0,028 0,130 0,037 0,625 10 11 12 13 14 11,23 13,83 16,56 19,41 22,38 25,46 28,63 31,90 35,25 11,38 13,45 15,58 17,78 20,03 22,33 24,68 27,08 Đồ án thiết kế động đốt 0,55 0,59 0,63 15 16 17 38,70 42,22 45,82 0,65 17, 48,39 0,026 0,121 0,024 0,112 0,022 0,102 0,021 0,098 29,52 32,00 34,51 36,30 0,034 0,574 0,031 0,529 0,029 0,491 0,028 0,466 1.2.2.Cách vẽ đồ thị -Xác định điểm đặc biệt: Hình 1.1: Các điểm đặc biệt cần xác định đồ thị công động diesel + Từ bảng giá trị ta tiến hành vẽ đường nén đường giản nở + Vẽ vòng tròn độ thị Brick để xác định điểm đặc biệt: - Điểm a (Va ; pa): Va = Vc+ Vh = 0,0372 + 0,621=0,6582 [dm3] Vabd =176,94 [mm] pa = 0,144 [MN/m2] pabd = 0,144/0,051 = 2,82[mm] abd (176,94; 2,82) - Điểm b (Vb; pb): SVTH: Đồ án thiết kế động đốt Vb = Va = 0,6582 [dm3] Vbbd = 176,94 [mm] pb = 0,466 [MN/m2] pbbd = 0,466/0,051 = 9,13 [mm] bbd (176,94;9,13) Điểm phun sớm : c’ xác định từ Brick ứng với s; Điểm c(Vc;Pc) = c(0,0372;6,968) Điểm bắt đầu trình nạp : r(Vc;Pr) => r(0,0372;0,157) Điểm mở sớm xu páp nạp : r’ xác định từ Brick ứng với α1 Điểm đóng muộn xupáp thải : r’’ xác định từ Brick ứng với α4 Điểm đóng muộn xupáp nạp : a’ xác định từ Brick ứng với α2 Điểm mở sớm xupáp thải : b’ xác định từ Brick ứng với α3 Điểm y (Vc, Pz) => y(0,0372; 10,2) Điểm áp suất cực đại lý thuyết: z (Vc, Pz) => z(0,0558; 10,2) Điểm áp suất cực đại thực tế: z’’(/2Vc, Pz) => z’’(20,16; 10,2) Điểm c’’ : cc” = 1/3cy = 1/3(py-pc) = 1/3( 10,2 –6,968) = 1,08 Điểm b’’ : bb’’=1/2ba Bảng 1.2:Các điểm đặc biệt Giá trị thật Giá trị vẽ Điểm V (dm3) p (MN/m2) V (mm) p (mm) a (Va, pa) 0,658 0,144 177 2,82 c (Vc, pc) 0,037 6,968 10 136,63 z (Vz, pz) 0,056 10,200 15 200,00 b (Vb, pb) 0,658 0,466 177 9,145 SVTH: Đồ án thiết kế động đốt r (Vr, pr) 0,037 0,157 10 3,074 y(Vc, pz) 0,037 10,200 10 200,00 c’’ 10 157,75 b’’ 177 5,98 200,00 z''(ρ/2vc;pz) 0,028 10,200 Bảng 1.3:Các giá trị biểu diễn đường nén đường giãn nở Giá trị vẽ Vx Pnen Pgianno P0 9,9 136,6 332,0 1,96 19,9 53,5 139,6 1,96 30,1 31,0 84,1 1,96 40,1 21,0 58,7 1,96 50 15,6 44,4 1,96 59,9 12,2 35,4 1,96 69,9 9,8 29,2 1,96 80,1 8,2 24,7 1,96 90,1 7,0 21,3 1,96 100 6,2 18,7 1,96 109,9 5,3 16,6 1,96 119,9 4,8 14,9 1,96 130,1 4,2 13,5 1,96 140,1 3,8 12,3 1,96 150 3,5 11,3 1,96 159,9 3,3 10,4 1,96 169,9 3,0 9,6 1,96 SVTH: Đồ án thiết kế động đốt 176,9 2,9 9,1 1,96 + Sau có điểm đặc biệt tiến hành vẽ đường thải đường nạp , tiến hành hiệu chỉnh bo tròn hai điểm z’’ b’’ SVTH: 10 Hình 3.2 Đầu trục khuỷu + Đi trục khuỷu có vách chắn dầu, ren hồi dầu đuôi để lắp bánh đà - Bánh dẫn động cam lắp đầu trục khuỷu then bán nguyệt - Để ngăn dầu khơng tràn ngồi ta dùng phớt dầu vịng chắn dầu Hình 3.3: Đi trục khuỷu có gắn bánh đà - Để lắp bánh đà ta dùng bulơng chịu lực: M8 Chọn kích thước: + Đường kính ngồi chốt khuỷu: dch = (0,64 ÷ 0,72)D = (0,64 ÷ 0,72).92 = (58,88 ÷ 66,24) mm Chọn dch = 65 (mm) + Chiều dài chốt: lch = (0,8 ÷1,0)dch = (52 ÷ 65) mm Chọn lch = 60 (mm) + Đường kính ngồi cổ trục khuỷu: dc = (0,70 ÷ 0,85)D = (0,70 ÷ 0,85).92 = (64,4 ÷ 78,2) mm Chọn dc = 70 (mm) + Chiều dài cổ trục khuỷu: lc = (0,5 ÷ 0.6)dc = (35 ÷ 42) mm Chọn lc = 40 (mm) + Chiều dày má khuỷu: b = (0,24 ÷ 0,27)D = (22,08 ÷ 24,84) mm Chọn b = 24 (mm) + Chiều rộng má khuỷu: h = (1,05 ÷ 1,30)D = (96,6 ÷ 119,6) mm Chọn h = 100 (mm) - Trên chốt khuỷu ta khoan lỗ dầu để bơi trơn Vị trí lỗ dầu bơi trơn xác định theo đồ thị mài mòn chốt khuỷu (Phần ĐH & ĐLH) + Đường kính lỗ dầu: dl = (mm) - Chiều dày má khuỷu tuỳ thuộc vào tâm xy lanh liền kề - Để giảm khối lượng vật liệu giảm lực quán tính ly tâm má ta vát nghiêng má vát bụng má khuỷu - Để tăng sức bền độ cứng vững trục khuỷu ta cần tăng độ trùng điệp cổ chốt: d ch d c 65 70 R 46,75 20,75 2 (mm) Hình 3.4: Mặt cắt trục khuỷu theo A-A 3.2.2 BẠC LÓT Cổ trục khuỷu lắp với đầu to truyền ta dùng bạc lót mỏng, bạc lót có trám lớp hợp kim chịu mịn, ổ trượt cắt thành hai nửa nên bạc lót làm thành hai nửa Bạc lót phải có tính chống mịn tốt, có độ cứng thích hợp có độ dẻo cần thiết, chống rà khít với bề mặt trục, giữ dầu bơi trơn, dễ chế tạo Bạc lót lắp với cổ trục theo chế độ lắp căng Để bạc lót khơng xoay di động theo chiều trục, mép bạc lót chỗ mặt nối tiếp hai nửa thường dập thành lưỡi gà, lắp lưỡi gà ăn khớp với rãnh phay ổ trục Để bạc lót lắp vào ổ khơng bị kênh hai đầu bạc lót phải vát góc Bạc lót mỏng nên chế tạo hàng loạt theo kiểu lắp lẫn - Vật liệu chế tạo bạc lót hợp kim chịu mịn ưu điểm sau : + Sức bền học cao + Độ cứng cao + Hệ số dẫn nhiệt lớn a) Bạc lót chốt khuỷu: - Chiều dày gộp bạc: thép = (0,9 ÷ 3) mm Chọn thép = (mm) - Chiều dày lớp hợp kim: hk = (0,4 ÷ 0,7) mm Chon hk = 0,5 (mm) - Bề dày bạc lót: = 3,5 (mm) - Đường kính ngồi: dbch = 72 (mm) - Chiều rộng bạc lót: bch = 53,5 (mm) - Khe hở bạc lót với chốt khuỷu: = (0,0045 ÷ 0,0015)dch = (0,2925 ÷ 0,0975) Chọn mm) - Khe hở mặt đầu bạc lót má khuỷu: ’= (0,15 ÷ 0,25) mm Chon ’= 0,2 (mm) - Trên mép bạc lót ta dập lưỡi gà nhơ khỏi gộp bạc để định vị bạc lót lên đầu to truyền Hình 3.5: Kết cấu bạc lót chốt khuỷu b) Bạc lót cổ trục: - Trên mép bạc lót ta dập lưỡi gà để định vị bac lót lên thân máy - Đường kính ngồi: dbct = 79 mm - Chiều rộng bạc lót: bct= 33,4 mm - Bề dày bạc lót: = mm Trong lớp hợp kim chịu mòn hk = 0,5 (mm) - Trên mép bạc lót ta dập lưỡi gà để định vị bac lót lên thân máy Hình 3.6: Kết cấu bạc lót cổ trục khuỷu 3.2.3 BÁNH ĐÀ a) Cơng dụng - Tích trữ lượng dư hành trình sinh cơng để bù đắp lượng thiếu hụt q trình tiêu hao cơng khiến cho trục khuỷu quay - Bánh đà cịn có tác dụng đặc biệt động có tỷ số nén cao, số xy lanh khởi động động phương pháp quán tính - Bánh đà nơi ghi ký hiệu ĐCT, ĐCD, góc phun sớm, đánh lửa sớm b) Kết cấu - Bánh đà đúc gang xám - Bánh đà sử dụng cấu bánh đà dạng chậu B BẠNH Â Ø343 Ø340 Ø337 Ø100 l? Ø Hình 3.7: Kết cấu bánh B đà c) Tính tốn kích thước bánh đà - Chọn sơ đường kính ngồi: D1 = 300 (mm), D2 = 240 (mm) - Đường kính trong: D0 = 55 (mm) - Theo công thức: Gbd Dtb2 3600.Ld n - Đường kính trung bình: Dtb = R1 + R2 = 300/2 + 240/2 = 270 (mm) - Độ không đồng bánh đà: - Theo công thức kinh nghiệm: 1 200 300 chọn 1 / 250 0,004 - Công dư chu trình: Ld = F.μM.μα [MNm] μM: tỷ lệ xích momen μM = μT = 0,051 MN/m2.mm = [độ/mm] Theo đồ thị ∑T = f( (phần ĐLH) ta có: Giả sử diện tích F1là diện tích tam giác cân F1 = 12.27,5+ 31,5.26 = 574,5 (mm2) Ld = 574,5.0,051.2 = 58,6 (Nm) Gbd 3600.58,6 N 3700 0,004.2702.10 6 = 52,845 (N) Để xác định bánh đà thực tế ta phải nhân thêm hệ số : 1,1 1,2 Gbd = (1,1 ÷ 1,2).52,845= (58,1295 ÷ 63,414) Chọn Gbd = 60 (N) Bề dày bánh đà: => bbd = Trong : 7852 [kG/(m3)] = 78520 [N/(m3)] 60 6 bbd = 78520. 8100.10 0,03 (m) = 30 (mm) 3.3 Tính tốn nhóm trục khuỷu – Bạc lót – Bánh đà 3.3.1 Tính sức bền trục khuỷu theo cách phân đoạn Khi tính tốn theo phương pháp náy ta chia trục khuỷu thành nhiều đoạn đoạn ứng với khuỷu, chiều dài đoạn khoảng cách hai tâm điểm ổ trục coi đoạn dầm tĩnh đặt hai gối tựa Giả thiết tính tốn: * Trục khuỷu dầm có độ cứng vững tuyệt đối * Khơng xét đến biến dạng thân máy * Khơng tính đến liên kết chịu lực (xét khuỷu theo kiểu phân đoạn) * Tính tốn theo sức bền tĩnh * Khi xét đến sức bền động sử dụng hệ số an toàn, sở hệ lực độc lập khuỷu, trừ mô men 3.3.1.1 Sơ đồ lực tác dụng khuỷu trục C2 b' Pr1 C1 Pr1 a' b" a" Z Z' Z" l' l" lo Pr2 Pr2 Pr1 Pr1 T” Z” R T T’ Z’ Z Pr2 M” k b Pr2 M’ Hình 3.8: Sơ đồ lực tác dụng lên khuỷu trục k Ký hiệu lực sơ đồ: * T Z - Lực tiếp tuyến lực pháp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu h * Pr1 - Lực quán tính ly tâm má khuỷu * C1 - Lực quán tính ly tâm chốt khuỷu * C2 - Lực quán tính ly tâm khối lượng quy dẫn tâm đầu to truyền * Pr2 - Lực quán tính ly tâm đối trọng * Z’, Z” - Phản lực pháp tuyến gối trục bên trái bên phải * T’, T” - Phản lực tiếp tuyến gối trục bên trái bên phải Lực tác dụng điểm chốt khuỷu theo phương pháp tuyến là: Z0 = Z – (C1 + C2), [MN] M’k – mômen xoắn tác dụng cổ trục bên trái (cổ phía trước) Mơmen lực tiếp tuyến khuỷu nằm phía trước khuỷu tính tốn sinh Nếu khuỷu tính khuỷu thứ i thì: M’k = ∑Ti-1.R, [MNm] Trong đó: ∑Ti-1 tổng đại số lực tiếp tuyến khuỷu đứng trước khuỷu thứ i; R- bán kính khuỷu M”k – Mômen xoắn tác dụng cổ trục bên phải (cổ phía sau) Mơmen lực tiếp tuyến từ khuỷu thứ khuỷu thứ i sinh Do đó: M”k = ∑Ti.R = M’k + T.R, [MNm] b, h – Chiều dày chiều rộng má khuỷu hình chữ nhật Ứng suất lớn phát sinh trục khuỷu có thẻ xảy bốn trường hợp chịu tải trọng sau đây: * Trường hợp khởi động, chịu lực Pzmax * Trường hợp chịu lực pháp tuyến lớn Zmax * Trường hợp chịu lực tiếp tuyến lớn Tmax * Trường hợp chịu mơmen xoắn lớn M max (cũng trường hợp chịu tổng lực tiếp tuyến lớn ∑Tmax) Ở ta xét trường hơp chịu lực pháp tuyến lớn Z max 3.3.1.2 Trường hợp khuỷu trục chịu lực Zmax Vị trí tính tốn khuỷu trục xét khuỷu nguy hiểm vừa chịu lực Zmax Ti-1)max lệch so với ĐCT góc z max a) Xác định khuỷu nguy hiểm Khuỷu nguy hiểm khuỷu vừa chịu lực Zmax vừa chịu lực Ti-1)max Muốn biết ta dựa vào đồ thị T = f() 3750 5550 150 1950 T [MN/(m2)] 2,738 -0,287 -0,204 -0,1785 Ta xác định trị số Ti-1 tác dụng lên khuỷu trục động khuỷu chịu lực Zmax phương pháp lập bảng sau đây: Khuỷu 3750 T = 2,738 Ti - = -0,287 -0,1785 5550 150 1950 -0,287 -0,204 -0,1785 -0,204 T = 2,738 Ti - =2,247 -0,204 -0,1785 -0,1785 -0,287 T = 2,738 Ti - =-2,0685 T = 2,738 Ti - =2,5595 -0,204 -0,287 Nhìn vào bảng ta thấy khuỷu thứ chịu lực (Ti – 1)max Do ta phải tiến hành tính sức bền khuỷu trục b) Tính sức bền chốt khuỷu - Ứng suất uốn chốt khuỷu ux = M ux Z '.l ' Pr a Pr c ' Wux �d ch4 tch4 � � � 32 � d ch � Trong đó: c-khoảng cách trọng tâm đối trọng tới đường tâm xylanh, khuỷu hồn tồn đối xứng c=c’=c”=42 (mm) a- Khoảng cách từ tâm phần không má khuỷu đến đường tâm xylanh Pr1- lực quán tính quay má khuỷu Pr2- lực quán tính quay đối trọng Pr1= Pr2 =V (V :thể tích má khuỷu) V=b.h’=0,024.0,1= 0,0024 ( m ) 2 Pr1 = Pr2 = 0,0024.7800 387, 27 =2,8 (MN) Mu = w ux = x x u 0,0339.0,062 2,8.0,042 2,8.0,042 �0,0654 0,024 � � 32 � � 0,065 � =78,66 [MN/ m ] Thay giá trị: Z pz max Fp 10, 2.0,0066476 0,0339 2 Z’=Z” = [MN] Coi khuỷu hoàn toàn đối xứng: l’ = = 62 (mm) = 0,062 (m) a = a’ = a” = + = 42 (mm) = 0,042 (m) c = c’ = c” = a = 0,042 (m) Ứng suất uốn mặt phẳng thẳng góc với mặt phẳng trục khuỷu : M uy T '.l ' Tmax l ' 2,738.0,062 u Wuy Wuy 2.Wuy 2.2,696.105 =3148,3 [MN/ m ] y Ứng suất tổng cộng tác dụng lên chốt khuỷu: u ( ux ) ( uy ) 78,66 3148,32 =3149,28 [MN/ m ] Ứng suất xoắn chốt khuỷu : M k" (�Ti 1 T ).Rch Tmax Rch 2,738.0,0325 x Wk Wk 2.Wx = 2.2,696.105 1650,3[MN/ m ] Ứng suất tổng cộng chịu xoắn chốt khuỷu : � ( u )2 4.( x ) 3149, 282 4.1650,32 4562 [MN/ m ] c, Tính bền cổ trục - Ứng suất uốn cổ trục: u = Xét khuỷu trục đối xứng ta có: b’ = 0,032 [m] 0,0339.0,032 0, 073 u = 32 = 3,72 [MN/m2] - Ứng suất xoắn cổ trục: M 'k Ti 1 R 2,738.0,04675 Wk d c 0,073 16 16 k = = 1865,9 [MN/m2] - Ứng suất tổng cộng chịu uốn chịu xoắn: u2 4 k2 3,722 4.1865,92 m b d) Tính sức bền má khuỷu II y III x IV I y x h - Ứng suất nén má khuỷu (uốn quanh trục x-x) Z ' Pr 0,0339 2,8 b h 0,024.0,1 = -1152,54 [MN/(m2)] n = - Ứng suất uốn mặt phẳng thẳng góc với mặt phẳng khuỷu trục (uốn quanh trục y-y) M uy Ti 1 R 2,738.0,04675 y bh 0,024.0,12 Wu 6 = 3200 [MN/(m2)] y u - Ứng suất mặt phẳng khuỷu trục (uốn quanh trục x-x) M ux Z '.b ' Pr ( a c ) 0,0339.0,032 2,8(0,0275 0.0275) x bh 0,024.0,12 Wu 6 y u = 27,12 [MN/(m2)] - Ứng suất tổng má khuỷu chịu nén chịu uốn: = -1152,54 + 3200+ 27,12 = 2074,58 [MN/(m2)] 3.3.2 TÍNH SỨC BỀN BÁNH ĐÀ T R R T T R2 R r0 R1 r Hình 3.10: Ứng suất tiếp ứng suất hướng kính tác dụng lên bánh đà dạng đĩa Ta có: ( R22 r )( r r0 ) . R ( ) , ( MN / m ) 8g r Trong đó: - Trọng lượng riêng vật liệu làm bánh đà (MN/m3) - tốc độ góc ứng với số vòng quay cực đại n max động (rad/s) - hệ số pốtxơng r - bán kính phần tử tính tốn đến tâm bánh đà 0,07852.387, 27 (0,122 0,12 ).(0,12 0,02752 ) (3 0,3) 8.9,81 0,1 R = = [MN/(m2)] R = 2,014 < []Gang xám = 110 MN/m2 Sơ đồ phân bố ứng suất hướng kính R ứng suất tiếp tuyến T giới thiệu hình vẽ Từ hình vẽ ta thấy muốn tìm Rmax phải tính tương đối nhiều trị số r Ứng suất tiếp cực đại xuất r = r xác định dễ dàng theo công thức sau: T max Tmax . (3 ).R22 (1 ).r02 ( MN / m ) 4.g 0,07852.387, 27 � (3 0,3).0,122 (1 0,3).0,02752 � � � 4.9,81 = = 14,42 [MN/(m2)] Ta thấy: Tmax = 164,42 [MN/(m2)] < 110 [MN/(m2)], chứng tỏ bánh đà đủ bền Tài liệu tham khảo -Tính tốn thiết kế động đốt trong- biên soạn TS.Trần Thanh Hải Tùng -Kết cấu tính tính tốn động đốt tập 1,2,3 –tác giả Hồ Tấn Chuẩn – Nguyễn Đức Phú – Trần Văn Tế-Nguyễn Tất Tiến -Nguyên lý kết cấu động đốt –tác giả :Võ Văn Nhuận-Nguyễn Văn Trạng ... chuyển động tịnh tiến là: m’ = m1 + mpt = 0,36 + 0,9= 1,26 [kg] SVTH: 17 Đồ án thiết kế động đốt - Để dùng phương pháp cộng đồ thị -Pj với đồ thị cơng -Pj phải có thứ ngun tỷ lệ xích với đồ thị cơng,... CHUNG ĐỘNG CƠ THAM KHẢO 2.1 Chọn động tham khảo Chọn động tham khảo: WL-C, XE MAZDA BT-50 ∑Q1 Động WL-C động Diesel hệ sử dụng công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp kiểu CRDI Động WL-C loại động. . .Đồ án thiết kế động đốt CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CHUNG ĐỘNG CƠ THAM KHẢO .42 2.1 Chọn động tham khảo 42 2.2 Phân tích đặc điểm động 42 2.2.1 Cơ