1. Đồ thị côn g:
3.2.2 Phân tích và lựa chọn kết cấu nhóm thanh truyền:
SVTH:Lưu Trường Giang -11KTTT MSSV:103110240
Trang 50 Hình 3.4 : Kết cấu thanh truyền
Kết cấu thanh truyền gồm ba phần:
• Đầu nhỏ thanh truyền: Đầu lắp ghép thanh truyền với chốt piston • Đầu to thanh truyền: Đầu lắp ghép thanh truyền với chốt khuỷu. • Thân thanh truyền: Phần thanh truyền nối đầu nhỏ với đầu to.
+ Đầu nhỏ thanh truyền:
Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền phụ thuộc vào kích thước chốt piston và phương pháp lắp ghép chốt piston với đầu nhỏ thanh truyền. Khi piston lắp theo kiểu tự do thì đầu nhỏ thanh truyền có dạng hình trụ rỗng, cung tròn đồng tâm. Động cơ YANMAR 6HA2M - WDT có số vòng quay lớn nên đầu nhỏ thanh truyền dùng dạng hình trụ mỏng để giảm lực quán tính. Trên đầu nhỏ thanh truyền có bố trí lỗ phun dầu để làm mát đỉnh piston. Vì chốt piston lắp theo kiểu tự do nên trên đầu nhỏ có lắp bạc lót để tránh làm hỏng đầu nhỏ thanh truyền.
SVTH:Lưu Trường Giang -11KTTT MSSV:103110240
Trang 51
Động cơ MAK M43C dùng thanh truyền có tiết diện thân là hình tròn và sử dụng vật liệu hợp l nên trọng lượng thanh truyền nhỏ mà độ cứng v ng lớn. Chiều rộng của thân thanh truyền t ng dần từ đầu nhỏ lên đầu to để phù hợp với quy luật phân bố lực quán tính tác dụng trên thân thanh truyền trong mặt phẳng lắc (phân bố theo quy luật hình tam giác). Chiều dày của thân thanh truyền làm đồng đều trên suốt chiều dài.
+ Đầu to thanh truyền:
Kích thước đầu to thanh truyền phụ thuộc vào đường kính và chều dài chốt khuỷu. Đầu to thanh truyền phải đảm bảo các yêu cầu:
• Có độ cứng v ng lớn để bạc lót không bị biến dạng.
• Kích thước nhỏ gọn để lực quán tính chuyển động quay nhỏ.
• Chỗ chuyển tiếp gi a thân và đầu to phải có góc lượn lớn để giảm ứng suất tập trung. • Dễ lắp ghép cụm piston thanh truyền với trục khuỷu.
Đầu to thanh truyền động cơ MAK M43C được cắt thành hai nửa: phần trên nối liền với thân, phần dưới là nắp đầu to thanh truyền và lắp với nhau bằng bulông thanh truyền.
+ Bu lông thanh truyền:
a. Trạng thái làm việc:
Bulông thanh truyền là một chi tiếi nhỏ nhưng rất quan trọng. Trong quá trình làm việc, bulông thanh truyền chịu các lực sau:
• Lực siết ban đầu khi lắp ghép. Lực này gây ra ứng suất kéo và xoắn bulông.
• Lực quán tính của khối lượng chuyển động tịnh tiến và khối lượng chuyển động quay (không tính khối lượng của nắp đầu to thanh truyền) gây ra. Các lực này gây ra ứng suất thay đổi.
b. Vật liệu chế tạo Vật liệu chế tạo bulông thanh truyền là thép hợp kim 4 Cr.
c. Kết cấu: Kết cấu của bulông thanh truyền phải đủ sức bền, độ cứng v ng, nhất là phải có sức bền mỏi cao. Khi thiết kế phải đảm bảo bulông chỉ chịu lực kéo, tránh lực cắt và lực uốn. Có biện pháp t ng sức bền chóng mỏi của bulông thanh truyền như làm góc lượn ở nh ng chổ thay đổi kích thước đường kính, làm thắt chổ phần thân nối với ren và dùng các biện pháp công nghệ.
+ Bạc lót đầu to và đầu nhỏ thanh truyền:
a.Yêu cầu đối với vật liệu chế tạo bạc lót:
Do đặc điểm kết cấu, điều kiện làm việc của động cơ, vật liệu chịu mòn dùng làm ổ trục phải thoả mãn các yêu cầu sau: có tính chống mòn tốt, có độ cứng thích hợp và độ dẻo
SVTH:Lưu Trường Giang -11KTTT MSSV:103110240
Trang 52
cần thiết, chống rà khít với bề mặt trục, ở nhiệt độ cao sức bền ít giảm sút, truyền và dẫn nhiệt tốt, ít giãn nở, gi được dầu bôi trơn, dễ đúc và dễ bám vào vỏ thép.
b. Vật liệu chế tạo bac lót:
Động cơ MAK M43C dùng hợp kim đồng chì thuộc nhóm kim loại để làm lớp chịu mòn. Bởi vì nó có các ưu điểm sau: sức bền cơ học cao, chịu được nhiệt độ cao(48 oK), độ cứng cao, ít giảm ở nhiệt độ cao, chịu được áp suất bề mặt ổ lớn, dẫn nhiệt tốt .
Tuy nhiên việc dùng hợp kim đồng chì cũng có nh ng khuyết điểm sau: gia công bạc lót hợp kim dồng chì yêu cầu độ chính xác cao, tính đúc của hợp kim đồng chì rất khó kh n, phải đảm bảo chất lượng dầu bôi trơn không để nước lẫn vào vì phá hỏng hợp kim đồng chì.
c. Kết cấu của bạc lót:
Bạc lót đầu to thanh truyền và bạc lót đầu nhỏ thanh truyền được chia thành hai nửa, cấu tạo gồm gộp bạc bằng thép ở ngoài và lớp hợp kim đồng chì tráng lên mặt trong của bạc. Sử dụng bạc lót mỏng có ưu điểm sau:
• Thích hợp với điều kiện sản xuất hàng loạt, thay thế dễ dàng do đảm bảo tính lắp lẫn tốt. • Giảm được nhiều thời gian cạo rà khi lắp ghép bạc lót, tốn ít vật liệu hợp kim chịu mòn và giảm được thời gian sửa ch a động cơ nên giảm giá thành sửa ch a.
• T ng khả n ng truyền nhiệt của bạc lót
• Giảm kích thước và trọng lượng của đầu to thanh truyền do đó tạo khả n ng t ng đường kính chốt khuỷu.
Tuy nhiên, nó vẫn có nhược điểm: yêu cầu gia công có độ chính xác cao,cần nhiều thiết bị chuyên dùng nên chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt lớn.
SVTH:Lưu Trường Giang -11KTTT MSSV:103110240
Trang 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyên lý động cơ đốt trong _ Nguyễn Tất Tiến.
2. Giáo trình môn học kết cấu động cơ đốt trong _ TS.Dương Việt Dũng.
3. Giáo trình Kết cấu tính toán động cơ đốt trong _ PGS.TS.Trần Thanh Hải Tùng.