Thiết kế cơ cấu biên tay quay cho động cơ diezel với công suất 20 mã lực

LỜI CẢM ƠN Để hồn thành chƣơng trình bậc Đại học quy trƣờng Đại học Lâm nghiệp giúp sinh viên có điều kiện làm quen với cơng tác nghiên cứu; đƣợc đồng ý Ban chủ nhiệm khoa Cơ điện & Cơng trình tơi tiến hành thực đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế cấu biên tay quay cho động Diezel với công suất 20 mã lực” Sau thời gian thực tập nghiên cứu với tinh thần học hỏi nghiêm túc công việc, đến khóa luận hồn thành Để có đƣợc thành nhƣ vậy, cho phép tơi đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Tiến sĩ Lê văn Thái, giảng viên khoa Cơ điện & Cơng trình, Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp.Là ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn, khích lệ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi thực khóa luận suốt thời gian qua Nhân dịp xin chân thành cảm ơn thầy cô, cán Khoa Cơ điện & Cơng trình - Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp dạy dỗ, dìu dắt tơi suốt thời gian học tập vừa qua Cuối xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ suốt trình học tập thực đề tài Trong trình thực hiện, lực điều kiện nghiên cứu cịn hạn chế nên khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót.Rất mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến thầy bạn để khóa luận đƣợc hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! ĐHLN, ngày 29 tháng 04 năm 2013 Sinh viên thực Nguyễn Xuân Thạo MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN ẤN ĐỀ NGHI N C 1.2 Tổng quan cấu biên tay quay 1.2.1 Nhiệm vụ cấu biên tay quay 1.2.2 Phân loại cấu biên tay quay 1.2.3 Kết cấu cấu biên tay quay 1.2.4 Điều kiện làm việc cấu biên tay quay động diezel 20 mã lực 15 1.3 Mục tiêu khóa luận 15 1.4 Nội dung khóa luận 16 1.5 Đối tƣợng, phạm vi phƣơng pháp nghiên cứu 16 1.5.1 Đối tƣợng nghiên cứu 16 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 16 1.5.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 16 Chƣơng TÍNH TỐN À THIẾT KẾ KĨ TH ẬT 17 2.1 Lựa chọn cấu biên tay quay 17 2.2 Tính toán thiết kế Piston 17 2.2.1 Lựa chọn kết cấu piston 17 2.2.2.T nh chọn k ch thƣớc piston 18 2.2.3 T nh kiểm nghiệm bền piston 20 2.3.Tính kiểm nghiệm bền chốt piston 26 2.3.1 đồ phân t ch lực tác dụng lên chốt piston 26 2.3.3.T nh kiểm tra bền cho chốt piston 27 2.4 Xécmăng 30 2.4.1 Điều kiện làm việc xécmăng 30 2.4.2 ật liệu chế tạo xécmăng 31 2.4.3 Kết cấu xécmăng 31 2.4.4 T nh toán kiểm nghiệm bền xécmăng 32 2.5 Nhóm truyền 34 2.5.1 Điều kiện làm việc nhóm truyền 34 2.5.2 ật liệu chế tạo nhóm truyền 34 2.5.3 Kết cấu truyền 35 2.5.4 T nh toán kiểm nghiệm bền chi tiết nhóm truyền 39 2.6 Trục khuỷu 52 2.6.1 Điều kiện làm việc trục khuỷu 52 2.6.2 ật liệu chế tạo trục khuỷu 53 2.6.3 Kết cấu trục khuỷu 53 2.6.4 T nh chọn k ch thƣớc trục khuỷu 57 2.7 ánh đà 68 27.1 Công dụng bánh đà 69 2.7.2 ật liệu chế tạo bánh đà 69 2.7.3 Phân loại kết cấu bánh đà 70 2.7.4 T nh toán xác định k ch thƣớc bánh đà 73 Chƣơng Ơ Ộ VÀ TÍNH TỐN GIÁ THÀNH 76 3.1 Ý nghĩa việc xác định giá thành 76 3.2 hoạch toán giá thành 76 3.2.1 Giá thành chế tạo 76 3.2.2 Khối lƣợng vật liệu cần để chế tạo 77 3.2.3 Tổng giá thành chế tạo 77 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 4.1 Kết luận 78 4.2 Kiến nghị 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG ảng 2.1 Hệ số phân bố áp suất xác định theo góc  34 ảng 2.2 Tìm khuỷu nguy hiểm 63 Bảng 2.3 Bảng xét dấu ứng suất má khuỷu 67 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cơ cấu biên tay quay tr ng tâm Hình 1.2 Cơ cấu biên tay quay loại lệch tâm Hình 1.4 Các dạng đ nh piston động xăng diezel 10 Hình 1.5 Kết cấu đầu piston 11 Hình1.6 Các kiểu bố trí gân tản nhiệt 12 Hình 1.7 Kết cấu xéc măng kh 13 Hình 1.8 Kết cấu xéc măng dầu 13 Hình 1.9 Kết cấu truyền 14 Hình 2.1 Piston 18 Hình 2.2 đồ t nh tốn piston 18 Hình 2.3 Trạng thái biến dạng piston 20 Hình 2.4 đồ tính đ nh piston theo phƣơng pháp Back 22 Hình 2.5 đồ t nh tốn chốt piston 26 Hình 2.6 ng suất biến dạng tiết diện chốt piston 29 Hình 2.7 Xécmăng 32 Hình 2.8 Thanh truyền 35 Hình 2.9 Tiết diện tr n thân truyền 36 Hình 2.10 Tiết diện ch I thân truyền 37 Hình 2.11 Đầu to truyền 38 Hình 2.12 đồ lực tác dụng truyền chịu kéo 40 Hình 2.13 đồ t nh tốn đầu nhỏ truyền 41 Hình 2.14 đồ lực tác dụng đầu nhỏ truyền chịu nén 43 Hình 2.15 đồ t nh toán thân truyền động tốc độ thấp 47 Hình 2.16 đồ t nh toán sức bền đầu to truyền 48 Hình 2.17 Tải trọng tác dụng bulông truyền 51 Hình 2.18 Trục khuỷu động xilanh 54 Hình 2.19 Các dạng má khuỷu 55 Hình 2.20 tr đối trọng 56 Hình 2.22 đồ lực tác dụng khuỷu trục khởi động động 61 Hình 2.23 đồ lực tác dụng khuỷu trục trƣờng hợp chịu lực 63 Hình 2.24 ng suất phân bố má khuỷu 67 Hình 2.25 ánh đà dạng đĩa 71 Hình 2.26 ánh đà dạng vành 72 Hình 2.28 đồ t nh tốn bánh đà dạng đĩa 73 ĐẶT VẤN ĐỀ Nƣớc ta lên chủ nghĩa xã hội từ nƣớc nông nghiệp lạc hậu, sở vật chất kĩ thuật yếu kém, trình độ lực lƣợng sản xuất chƣa cao, quan hệ sản xuất chƣa hồn thiện Vì cơng nghiệp hóa – đại hóa tất yếu khách quan, ph hợp với xu thời đại hoàn cảnh đất nƣớc góp phần tạo dựng sở vật chất kĩ thuật cho chủ nghĩa xã hội, hoàn thiện quan hệ sản xuất xã hội chủ nghĩa ề định hƣớng chiến lƣợc phát triển cơng nghiệp hóa đại hóa, ộ Ch nh trị nhấn mạnh ngành Cơ kh mũi nhọn chiến lƣợc, Nghị Đại hội IX xác định: “Phải coi kh ngành công nghiệp tảng, có vai tr đặc biệt quan trọng việc phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm độc lập tự chủ kinh tế, củng cố an ninh, quốc ph ng, góp phần nâng cao đời sống nhân dân Phải xây dựng ngành Cơ kh để đủ sức cạnh tranh vƣơn lên chế thị trƣờng hội nhập kinh tế quốc tế, tập trung vào nhóm sản phẩm có lợi ph hợp với lộ trình hội nhập AFTA WTO Khai thác phát huy tốt tiềm tài nguyên, nguồn nhân lực để tập trung phát triển có chọn lọc số chuyên ngành, sản phẩm kh trọng điểm có lợi thế, có sức cạnh tranh để đáp ứng nhu cầu kinh tế xuất ộ Công nghiệp phải tập trung vào thực chức quản lý nhà nƣớc toàn ngành Cơ kh Tăng cƣờng lực nghiên cứu, chế tạo, đẩy mạnh việc tiếp thu, ứng dụng khoa học cơng nghệ tiên tiến nhằm đạt trình độ cơng nghệ trung bình tiên tiến khu vực, tạo nhiều sản phẩm kh có khả cạnh tranh cao” Tuy nhiên, nƣớc tình hình sản xuất kh nói chung kh động lực nói riêng c n hạn chế, ch dừng lại doanh nghiệp sản xuất với quy mô vừa nhỏ, hầu hết động chế tạo phức tạp đ i hỏi trình độ kỹ thuật cao phải nhập từ nƣớc với giá thành cao Ch nh nƣớc ta nên đầu tƣ vào nghiên cứu, thiết kế chế tạo động đốt ph hợp với điều kiện làm việc nhƣ giá thành nƣớc Khi thiết kế chế tạo động đốt thƣờng có nhiều cấu hệ thống, số cấu biên tay quay ới mục đ ch để hồn thành chƣơng trình đào tạo kỹ sƣ chuyên ngành kh , đƣợc đồng ý Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, Khoa Cơ điện cơng trình, tơi tiến hành thực đề tài “ Thiết kế cấu biên tay quay cho động diezel với công suất 20 mã lực” Chương TỔNG QUAN ẤN ĐỀ N NC 1.1.Tình hình nghiên cứu chế tạo động đốt Động đốt loại động nhiệt, tạo công học cách đốt nhiên liệu bên động cơ.Hỗn hợp khơng khí nhiên liệu đƣợc đốt xy lanh động đốt trong.Khi đốt cháy, nhiệt độ tăng, làm cho kh đốt giãn nở tạo nên áp suất tác dụng lên piston, đẩy piston di chuyển Chuyển động tịnh tiến piston làm quay trục cơ, sau làm bánh xe chuyển động nhờ xích tải trục truyền động Ý tƣởng động đƣợc hình thành từ năm 1506, từ nh ng vẽ danh họa tiếng Leonardo Da Vinci.Hơn k sau, nhà vật lý học ngƣời Đức Christian Huygens tiếp tục phát triển ý tƣởng Leonardo Da Vinci thiết kế loại động chạy thuốc súng vào năm 1673.Tuy nhiên, loại động không đƣợc đƣa vào sản xuất năm 1807, Francois Isaac De Rivaz, ngƣời Thụy Điển, phát minh loại động đốt d ng hỗn hợp kh Hydro Oxi làm nhiên liệu Rivaz thiết kế riêng xe sử dụng động Tuy nhiên, thiết kế ông không thành công nhƣ mong đợi.Năm 1823, dựa ý tƣởng Leonardo, amual rown cho đời loại động đƣợc cải tiến từ động nƣớc Đƣợc chạy thử thành công xe khu đồi hooter (Anh) nhƣng loại động khơng trở nên phổ biến lạc hậu so với tình hình giao thơng lúc Mãi tới năm 1860, lịch sử ngành động xe đƣợc ch nh thức bắt đầu xe chạy động đốt đƣợc cấp sáng chế Thiết kế động thiết kế ôtô việc làm tách rời, hầu hết nhà thiết kế động đƣợc nhắc đến kiêm việc thiết kế xe ôtô số trở thành nhà sản xuất ôtô lớn giới Tất nhà sáng chế nh ng phát minh họ có đóng góp quan trọng tiến trình ơtơ với động đốt Từ đến động đốt có nhiều cải tiến nhƣng song song với động ngày phức tạp nh ng cải tiến quan trọng là: - Động kỳ chỗ kỳ Một nh ng bƣớc ngoặt sớm diễn vào cuối năm 1800 Chu trình hoạt động diễn vịng quay trục khuỷu, trải qua giai đoạn: hút, nén, nổ, xả So với động kỳ, loại kỳ cải thiện mức tiêu thụ nhiên liệu, độ bền, công suất, mơ-men đặc biệt khí thải Tuy nhiên đắt phức tạp sử dụng van cho đƣờng nạp xả - Nạp cưỡng turbin tăng áp Một động cần đủ yếu tố để tạo động năng: nhiên liệu, khí tia lửa Càng đốt cháy nhiều khơng khí nhiên liệu theo tỷ lệ thích hợp tạo nhiều công suất Nguyên tắc mở đƣờng cho việc ứng dụng turbin tăng áp cho động ề mặt chất turbin tăng áp máy nén khí, "thổi" khí áp suất cao vào buồng cháy nhờ nâng cao tỷ nén Hệ thống nạp cƣỡng sử dụng động máy bay thời gian dài trƣớc đƣợc ứng dụng động ôtô vào năm 1960 Chúng giúp động nhỏ tạo công suất lớn Không tăng k ch thƣớc động mà tạo công suất lớn đồng nghĩa với tiết kiệm nhiên liệu Tuy nhiên nhƣợc điểm yêu cầu sử dụng xăng cao cấp, turbin ch phát huy công dụng cánh đạt tốc độ cao - Phun xăng điện tử Nhiều thập kỷ trƣớc, ngƣời ta sử dụng chế h a kh để trộn xé tơi xăng khơng khí.Nhấn ga, chế hịa khí cấp nhiều nhiên liệu khơng khí vào buồng đốt Cuối nh ng năm 1980, chế hịa khí dần đƣợc thay hệ thống phun xăng với ƣu việc hòa trộn nhiên liệu đạt hiệu hơn, động dễ khởi động thời tiết lạnh, phản ứng nhanh với nh ng thay đổi chân ga Tất nhiên giá cho cải tiến phức tạp, chi phí cao - Phun xăng trực tiếp Phát kiến tinh luyện hệ thống phun xăng điện tử Xăng đƣợc đƣa trực tiếp vào buồng đốt để tăng hiệu suất công suất + T nh nghiệm bền cổ trục Ta tính cổ bên phải cổ chịu lực lớn cổ bên trái - ng suất uốn lực pháp tuyến Z’’ gây ra: Wux = Wuy = 0,1dck3 = 0,1.(90.10-3)3 = 7,29.10-5(m3)  xu = - '' '' 3 M xu Z b  0,027.29.10 = =9,74 (MN/m2) 5 7,29.10 Wux Wux (2-166) (2-167) ng suất uốn lực T’’ gây mặt phẳng thẳng góc với mặt phẳng khuỷu: y '' '' 1,056.103.29.103 M T b u = u = = = 0,42(MN/m2) 5 7,29.10 Wuy Wuy y - ng suất xoắn cổ trục (0  0,3947).60.10 x= M k = Ti1  T .R = =52,43(MN/m2) 5 2.7,29.10 Wux Wx 3 '' - (2-168) (2-169) ng suất tổng chịu uốn xoắn: =  ux    uy   4 x = 9,472  0,422 4.52,432 = 94,69(MN/m2) 2 (2-170) ậy < [u] = 100 MN/m2 = cổ trục thỏa mãn điều kiện bền +T nh sức bền má khuỷu Ta tính nghiệm bền má khuỷu bên phải má thƣờng chịu lực lớn má bên trái - ng suất uốn lực pháp tuyến Z’’ gây ra: Z ''b '' 0,027.29.10 3 uz = M uz = = = 22,32(MN/m2 ) 9 Wu - h.b 132.29 10 ng suất uốn lực Pr2 gây ur= M ur = Pr a  c  = Wur - (2-171) hb 0,05.(34  33).10 3 = 2,70(MN/m2) 9 132.29 10 ng suất uốn lực tiếp tuyến T’’ gây ra: 65 (2-172) T ' '.r 1,056.10 3.27.10 3 uT= = =0,34(MN/m2) 9 29.132 10 bh 6 (2-173) Trong đó: r khoảng cách từ tâm cổ khuỷu đến tiết diện nguy hiểm má khuỷu - ng suất uốn lực Mk’’ gây ra: uM= M k = Ti1  T R = '' WuM - 0,027 Z '' = = 7,05(MN/m2) 6 bh 29.132.10 Pr 0,05 = = 13,06(MN/m2) 6 bh 29.132.10 (2-176) ng suất kéo má khuỷu lực p r1 là:  pr1 - (2-175) ng suất kéo má khuỷu lực P r là:  pr = - (2-174) ng suất nén má khuỷu lực phƣơng pháp tuyến Z’’ gây n= - bh 1,056.10 3.60.10 3 =0,75 (MN/m2) 9 29.132 10 = p r1 0,054 = =14,11 83 (MN/m2) 6 bh 29.132.10 (2-177) ng suất xoắn má khuỷu lực tiếp tuyến T’’ gây ra: '' '' x= T b (MN/m2) (2-178) Wx Trong : Wx - mơ đun chống xoắn má (m3) Do tiết diện chịu xoắn má tiết diện hình ch nhật nên + điểm 1, 2, 3, : x = + điểm I, II : x = max + điểm III, IV : x = min - max min đƣợc xác định : T '' b '' max= (MN/m2) g1 b.h (2-179) min = g2.max(2-180) 66 Các hệ số g1 g2 phụ thuộc vào tỷ số h/b, h/b = = 4,5 tra đồ thị (Hình.XII-19a Trang 150 Sách kết cấu tính tốn động đ t – Tập II) ta xác định đƣợc g1 = 0,29 ; g2 = 0,75 max= T '' b '' g1 b.h 1,056.103.29.103 = 9 =0,209 (MN/m ) 0,29.29.132 10 (2-181) min= g2.max= 0,75.0,209 = 0,157 (MN/m2) (2-182) Để tìm ứng suất tổng má ta phải lập bảng xét dấu với quy ƣớc ứng suất gây nén tiết diện dƣơng c n ứng suất kéo âm   ur  uz  II  uM uM  IV ur III n b  I ur  uz   ur h min II III IV I  max Hình 2.24 ng suất phân bố má khuỷu Bảng2.3 Bảng xét dấu ứng suất má khuỷu Điểm I II III IV  n = 7,05 + + + + + + + + uz = 22,32 + - + - + - 0 ur = 2,70 + - + - + - 0 uT = 0,34 + + - - 0 + - σ 67 uM = 0,75 - - + + 0 - +  1 2 3 4 I II III IV x 0 0 max max min min  1 2 3 4 I II III IV Căn vào bảng tính ứng suất ta thấy i điểm 1,2,3,4 ,I,II,III,IV cách cộng theo cột dọc (theo dấu) nhƣ sau : i = ni  uzi  uri  uTiuMi =>1=31,66 (MN/m2) =>2=-18,38 (MN/m2) =>3=32,48 (MN/m2) =>4=-17,56 (MN/m2) =>I=32,07 (MN/m2) =>II=-17,97 (MN/m2) =>III=6,64 (MN/m2) =>IV=7,46 (MN/m2) -  đƣợc tính theo cơng thức sau : i =  2i  42i (2-183) =>1 = 1= 31,66 (MN/m2) 2 = 2= 18,38 (MN/m2) 3 = 3= 32,48 (MN/m2) 4 = 4 = 17,56 (MN/m2) I = 32,07 (MN/m2) II = 17,97 (MN/m2) III = 6,64 (MN/m2) IV = 7,46 (MN/m2) Các giá trị tổng Ii< [] = 180 MN/m2 má khuỷu thỏa mãn điều kiện bền 2.7 ánh đ 68 27.1 Công dụng bánh đ Trong động đốt trong, bánh đà có cơng dụng chủ yếu đảm bảo tốc độ quay trục khuỷu đồng (tốc độ góc khơng đổi) Nhƣng mômen ch nh động (Mk= ) số mà biến thiên theo Mômen ch nh động phụ thuộc vào số kì, số xilanh, cách bố tr xilanh thứ tự làm việc xilanh Do mômen ch nh động biến thiên theo góc quay trục khuỷu nên tốc độ góc trục khuỷu thực tế số, nghĩa trục khuỷu chuyển động có gia tốc góc Hiện tƣợng gây nên tải trọng phụ có t nh chất va đập cấu động cơ, móng lắp đặt động cấu liên hợp với động Để giảm tác hại ấy, động cần phải có bánh đà Trong trình làm việc, bánh đà (lắp trục khuỷu) t ch tr lƣợng dƣ sinh hành trình sinh cơng ( lúc mơmen ch nh động có trị số lơn mơmen cản nên làm cho trục khuỷu quay nhanh) để b đắp phần lƣợng thiếu hụt trình tiêu hao cơng (trong hành trình này, mơmen cản có trị số lớn mômen ch nh động cơ), khiến cho trục khuỷu quay đƣợc hơn, giảm đƣợc biên độ dao động tốc độ góc trục khuỷu ánh đà c n có tác dụng đặc biệt nh ng động có t số nén cao, số xilanh t khởi động động phƣơng pháp quán t nh Khi khởi động theo kiểu này, bánh đà t ch tr lƣợng khởi động động Trong số loại động xăng cỡ nhỏ làm mát gió, cánh quạt gió đƣợc đúc liền mặt bánh đà bánh đà có tác dụng nhƣ quạt gió (thƣờng quạt li tâm) loại động này, bánh đà c n gắn nam châm vĩnh cửu để tạo nguồn điện thấp hệ thống đánh lửa d ng bánh đà từ ( vơlăng manhêt ch) bánh đà có tác dụng nhƣ stato quay máy phát điện xoay chiều Ngoài bánh đà c n nơi ghi k hiệu ĐCT, ĐCD, góc phun sớm, góc đánh lửa… 2.7.2 ật liệu chế tạo bánh đ 69 ánh đà động đốt tốc độ thấp trung bình thƣờng đúc loại gang xám từ CH21 – 40 đến CH32 – 52 ánh đà động tốc độ cao, n 4500vg ph thƣờng đƣợc đúc dập thép cacbon có thành phần cacbon thấp Kết cấu bánh đà t y thuộc vào kiểu loại động ố xilanh nhiều, bánh đà nhỏ ánh đà động d ng ơtơ có k ch thƣớc nhỏ, gọn bánh đà động tĩnh tàu thủy K ch thƣớc bánh đà thƣờng đƣờng k ch ngồi Nếu đảm bảo c ng “mơmen bánh đà” nhƣ bánh đà đƣờng k nh lớn nhẹ, tốn t vật liệu chế tạo Tuy đƣờng k nh bánh đà bị hạn chế điều kiện bố tr chung động cơ, động d ng ơtơ máy kéo ì vậy, đƣờng k nh bánh đà động ôtô thƣờng không vƣợt 300 450mm; đƣờng k nh bánh đà động máy kéo thƣờng không vƣợt 350 650mm muốn tăng “mômen bánh đà” tăng chiều dày tiết diện vành đai bánh đà h n loại v kết cấu bánh đ 2.7.3 Phân loại bánh đà theo kết cấu, chia làm loại ch nh sau đây: 2.7.3.1 nh đ dạng đ a ánh đà dạng đĩa thƣờng d ng động ôtô Kết cấu loại bánh đà đơn giản có dạng đĩa tr n, có chiều dày đồng đều, đúc tránh đƣợc ứng suất (hình 2.25) Phần ổ bánh đà có lỗ dầu lắp ghép với mặt b ch đuôi trục khuỷu bulông ố lƣợng bulông thƣờng thƣờng có loại bulơng định vị Lỗ lắp bulơng thƣờng phân bố không đối xứng để lắp bánh đà không lắp sai vị tr làm việc, loại bánh đà mặt có ghi k hiệu ĐCT, ĐCD, góc phun sớm, góc đánh lửa sớm… 70 nh 25 – M t bích – ánh đ dạng đ a m t lắp gh p – ành kh i động Trên bánh đà động đốt khởi động động điện c n có vành khởi động ành cố định bánh đà cách ép nóng có độ dơi lớn cách ép nóng có độ dơi nhỏ nhƣng có thêm bulơng cố định Mặt ma sát bánh đà nh ng mặt làm việc li hợp lắp bánh đà Trong q trình làm việc, mặt ma sát ln tiếp xúc với mặt làm việc ma sát li hợp ì vậy, trình sửa ch a lớn động cơ, ngƣời ta thƣờng phải mài phẳng lại mặt bánh đà Nhƣợc điểm loại bánh đà dạng đĩa kết cấu ch th ch hợp với loại bánh đà có “mơmen bánh đà” nhỏ động nhiều xilanh, tốc độ cao Đối với loại động “mômen bánh đà” lớn tốc độ thấp, thƣờng d ng bánh đà dạng vành 2.7.3.2 nh đ dạng v nh ánh đà dạng vành có “mômen bánh đà” lớn mà trọng lƣợng bánh đà nhỏ, khối lƣợng vành bánh đà chiếm khoảng 80 90 khối lƣợng bánh đà Phần vành liên kết với phần ổ bánh đà mỏng nan hoa có tiết diện ơvan ch thập Loại bánh đà lắp ghép với trục khuỷu mặt có then định vị Do bánh đà có k ch thƣớc lớn (trên 3m) nên để chế tạo đƣợc dễ dàng, ngƣời ta thƣờng đúc bánh đà thành hai nửa d ng 71 bulông lắp ghép lại với Trên bề mặt lắp ghép ngƣời ta thƣờng d ng cá thép để định vị để chịu kéo thay bulơng Trên mặt ngồi vành bánh đà ngƣời ta c n thƣờng khoan lỗ Các lỗ khoan cách mặt vành, d ng để quay trục khuỷu vị tr khởi động khởi động khơng kh nén (Hình 2.26) Loại bánh đà dạng vành d ng cho động đốt trong, kết cấu khơng khác so với loại bánh đà d ng cho loại máy móc giới khác nh 26 – ánh đà 2.7.3.3 ánh đ dạng v nh – ulông lắp bánh đà – Đuôi trục khu u nh đ dạng ch u ề kết cấu bánh đà dạng chậu ch khác bánh đà dạng đĩa chỗ có thêm phần vành đúc liền với đĩa (Hình 2.28) ánh đà động diezel máy kéo thƣờng d ng kết cấu Loại bánh đà có sức bền “mơmen bánh đà” lớn phần đĩa có mặt ma sát dày nên tuổi thọ bánh đà lớn 72 nh 27 ánh đ dạng chậu – ỗ thoát d u – m t ma sát – ỗ thoát nhiệt – ành kh i động Từ ƣu nhƣợc điểm loại bánh đà nêu ta chọn bánh đà dạng đĩa để thiết kế ph hợp với yêu cầu thiết kế 2.7.4 Tính tốn v ác đ nh kích thước bánh đ au định k ch thƣớc bánh đà đủ để đảm bảo momen bánh đà cần thiết GD2, cần kiểm nghiệm sức bền bánh đà Ta chọn bánh đà dạng đĩa đƣợc đúc từ thép Cacbon có [K]=200(MN/m2) nh 28 đ tính tốn bánh đ dạng đ a ng suất hƣớng kính: R    8.g (3   ) ( R22  r )(r  r ) r2 (2-184) Trọng lƣợng riêng vật liệu làm bánh đà =7,852.103 (kg/m3) 73 Hệ số Poatxong  =0,3 R2=250(mm) r0=50(mm) r bán k nh từ phần tử t nh tốn đến tâm bánh đà Do để tìm Tma x ta phải t nh nhiều giá trị Ta chọn: r R2  R1 250  90   170(mm) 2 (2-185) 7,852.103.282,62 (0,252  0,17 )(0,17  0,052 ) R  (3  0,3)  9,8 0,17  R  0,81106 ( N / m3 )  0,81( MN / m3 ) 74 (2-186) ng suất tiếp tuyến cực đại đƣợc t nh:  T max   T max   2 [(3   ).R2  (1   ).r ] 4.g (2-187) 7,852.103.282,62  [(3  0,3).(.250.103 )  (1  0,3).(50.103 ) ] 4.9,8 (2-188)  T max  3,27.10-6 Kiểm tra độ bền cho phép:     R  T max  0,812  3,272  2,65(MN / m2 ) (2-189) ậy   < [   =110 = bánh đà đủ bền ề dày bánh đà: Sdgb= Gbd Gbd =   Fbd     0.7( R2  R1 ) Sdgb=  0,014 (m) 7,852.10 3,14.0,7(250.103  90.103 ) (2-190) 75 Chương Ơ Ộ VÀ TÍNH TỐN GIÁ THÀNH Ý ngh a việc ác đ nh giá thành Việc xác định giá thành có ý nghĩa việc đầu từ mua sắm chế tạo thiết bị, làm sở để đánh giá việc thiết kế sử dụng sản phẩm 3.2 hoạch tốn giá thành *Để tính tốn giá thành chế tạo mẫu máy ta vào: - Giá thành chế tạo - Khối lƣợng vật liệu cần để chế tạo 3.2.1 iá th nh chế tạo + Chi phí nhân cơng: Lƣơng cơng nhân bậc với hệ số bậc 2,43 Một ngày làm việc giờ, tháng làm việc 24 ngày, năm làm việc 10 tháng Áp dụng công thức t nh đơn giá tiền lƣơng cho cơng nhân: C1= Trong đó: lmin ( Kcv + Kcp) Mt n (3-1) Lmin-lƣơng tối thiểu, lmin=1150000 đồng/tháng Kcp: tổng số loại phụ cấp đƣợc đƣa vào đơn giá sản phẩm đƣợc tính hệ số với mức lƣơng tối thiểu Bao gồm phụ cấp khu vực, phụ cấp thu hút,…Ở ch tính cho phụ cấp khu vực lấy = 0,2 Kcv- Hệ số bậc lƣơng,với cơng nhân bậc Kcv=3,28 Mt- Mức thời gian, Mt=1 ca hay 8h n:số ngày làm việc tháng, n=26 ngày (3,28+0,2).1=153923 đồng/ca Thay số vào cơng thức ta có: C1= + Đối với cơng nhân phụ tính cho cơng nhân bậc Hệ số lƣơng Kcv=2,17 Hệ số phụ cấp khu vực Kpc=0,2  C2= (2,17+0,2).1=104827 đồng/ca +Bảo hiểm xã hội lấy 15% tiền lƣơng công nhân 76 C3=15%.C1=15%.153923=23088 đồng/ca (3-2) C4=15%.C2=15 104827=15724 đồng/ca (3-3) 3.2.2 Khối lư ng vật liệu cần để chế tạo + Tổng khối lƣợng thép để chế tạo cấu : mcc=mmk+mdt+mnp+mtt (3-4) -Trong m mk khối lƣợng má khuỷu m dt khối lƣợng đối trọng mnp khối lƣợng nhóm piston mtt khối lƣợng truyền  mcc=1,5+1,4+3,05+2,5=8,45(kg) 3.2.3 Tổng giá th nh chế tạo Giá trung bình 1kg thép kĩ thuật nay: 20000 đồng/kg Nhƣ chi ph để mua thép kĩ thuật vào khoảng: C5=8,45.20000=169000 đồng Tổng chi phí chế tạo cấu biên tay quay ca là: C=C1+C2+C3+C4+C5 (3-5) Thay số vào ta có: C=153923+104827+23088+15724+169000= 466562 đồng/ca Dự tính chế tạo cấu biên tay quay hết ca Vậy chi ph để hoàn thành cấu biên tay quay là: 466562.6= 2799372 đồng 77 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Sau thời gian nghiên cứu hoàn thành thiết kế cấu biên tay quay cho động Diezel với công suất 20 mã lực Trong q trình nghiên cứu tơi tìm hiểu đƣợc tình hình nghiên cứu chế tạo động đốt nƣớc ta ên cạnh tìm hiểu đƣợc nhiều kiến thức quan trọng cấu biên tay quay nhƣ nhiệm vụ,phân loại kết cấu cấu biên tay quay,đặc biệt điều kiện làm việc cấu biên tay quay động diezel 20 mã lực,từ lựa chọn loại cấu biên tay quay ph hợp.Trên sở lựa chọn ta bắt đầu tiến hành t nh toán thiết kế kỹ thuật cho phận cấu biên tay quay phƣơng pháp t nh toán ph hợp thiết kế đƣợc phận với loại vật liệu th ch hợp nhất.Sau kiểm nghiệm thỏa mãn điều kiện thông số kỹ thuật phận cần thiết kế ta tiến hành thiết kế cấu biên tay biên tay quay hoàn ch nh cho động diezel 20 mã lực ph hợp với điều kiện chế tạo sản xuất nƣớc ta.Ngoài ra,tơi t nh tốn đƣợc sơ giá thành để làm sở đánh giá cho việc thiết kế khả sản xuất cho nhà máy kh , sở sản xuất chế tạo kh Dựa vào tất nghiên cứu sở tốt cho sở,nhà máy sản xuất tiến hành đƣa vào sản xuất thực tiễn để phục vụ cho kế hoạch chiến lƣợc phát triển ngành kh công công nghiệp hóa đại hóa iệt Nam 4.2 Kiến ngh Cần có thêm thời gian điều kiện sở vật chất để tiếp tục nghiên cứu thiết kế cấu biên tay quay loại động khác nhƣ khắc phục thiết kế khiếm khuyết 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần ăn Tế, Nguyễn Tất Tiến, Kết cấu t nh toán động đốt (tập II), NX Đại học Trung học chuyên nghiệp, 1979 [2] Nguyễn Tất Tiến, Nguyên l động đốt trong, NX Giáo dục, 2003 [3] TS.Trần Thanh Hải Tùng, Tính toán thiết kế động đốt trong, Đại học Đà N ng, 2007 [4] http://www.oto-hui.com [5] http://www tailieu.vn [6] http://www khoaluan.vn [7] http://www ebook.edu.vn ... Đối tư ng nghiên cứu Cơ cấu biên tay quay động diezel với công suất 20 mã lực hạm vi nghiên cứu Nghiên cứu thiết kế cấu biên tay quay cho động diezel với công suất 20 mã lực với điều kiện chế tạo... - Nghiên cứu thiết kế cấu biên tay quay cho động diezel với công suất 20 mã lực - T nh toán thiết kế kỹ thuật chi tiết cấu biên tay quay - t nh toán giá thành cấu biên tay quay - Kết luận kiến... quan cấu biên tay quay 1.2.1 Nhiệm vụ cấu biên tay quay 1.2.2 Phân loại cấu biên tay quay 1.2.3 Kết cấu cấu biên tay quay 1.2.4 Điều kiện làm việc cấu biên tay quay động