Trong động cơ, bulông thanh truyền là một chi tiết nhỏ nhưng rất quan trọng. Vì khi bulông thanh truyền bị đứt, động cơ sẽ bị hư hỏng nặng và có thể gây tai nạn lao động đối người vận hành.
Trong quá trình làm việc bulông thanh truyền chịu các lực sau: - Lực siết ban đầu khi lắp ghép.
- Lực tác dụng trong quá trình làm việc của động cơ gồm lực quán tính của khối lượng chuyển động tịnh tiến và lực quán tính của khối lượng chuyển động quay.
Do tầm quan trọng của bulông thanh truyền như vậy nên cần chú ý lựa chọn vật liệu, kết cấu và biện pháp gia công để đảm bảo bulông thanh truyền chịu được sức bền mỏi lớn nhất. Vật liệu dùng để chế tạo bulông thanh truyền thường là thép hợp kim.
Tải trọng tác dụng lên bulông thanh truyền thay đổi theo chu kỳ và có trị số rất lớn, nhất là ở động cơ bốn kỳ. Khi thiết kế và chế tạo phải tìm mọi biện pháp để đảm bảo bulông thanh truyền có đủ sức bền và độ cứng vững, nhất là phải có sức bền mỏi cao.
Vì vậy để nâng cao sức bền và tuổi thọ của bulông thanh truyền, khi thiết kế nên lưu ý một số vấn đề:
1) Thiết kế sao cho bulông thanh truyền chỉ chịu lực kéo, tránh các lực cắt và uốn tác dụng trên
bulông thanh truyền. Muốn vậy cần phải thực hiện các biện pháp sau:
- Gia công bề mặt tựa của đâu bulông và đai ốc thanh truyền vuông góc với đường tâm thanh truyền khiến cho khi lắp ghép bulông thanh truyền không chịu uốn do mặt tiếp xúc bị kênh.
- Hình dạng đầu bulông cố gắng làm đối xứng và mặt ren ốc phải đồng tâm với đường tâm bulông thanh truyền để phương đường kéo bulông trùng với đường tâm bulông khiến cho khi siết bulông không gây ra phản mômen uốn phụ.
2) Tăng sức bền chống mỏi của bulông thanh truyền bằng các biện pháp kết cấu như sau:
- Ở những chỗ thay đổi kích thước đường kính bulông cũng như phần nối tiếp thân bulông với đầu bulông, thân bulông với đoạn ren đều cần phải có góc lượn để giảm ứng suất tập trung. Bán kính góc lượn thường vào khoảng 0,2 ÷ 1mm.
Hình 3.48. Các dạng kết cấu của bulông thanh truyền.
Vùng chịu kéo Vùng chịu nén
- Để tăng sức bền chống mỏi của bulông thanh truyền, ở phần thân nối với ren thường làm thắt lại một ít.
- Dùng loại đai ốc chịu kéo để giảm ứng suất trên các mối ren. Chiều dài của đoạn ren trên bulông thanh truyền vừa đủ, sao cho có thể vặn lút hết vào đai ốc để giảm ứng suất cho mối ren thứ nhất.
- Qui định lực siết bulông thanh truyền đúng giá trị cần thiết và khi lắp ghép dùng cần siết chỉ lực để siết đúng lực và đều. Các đai ốc thanh truyền sau khi đã siết chặt thường dùng chốt chẻ để hãm chặt.
- Tăng độ cứng vững của nắp đầu to thanh truyền để giảm lực tác dụng trên bulông thanh truyền.
3) Tăng sức bền của bulông thanh truyền bằng các biện pháp công nghệ như:
- Mài bóng toàn bộ bulông thanh truyền.
- Dùng các loại thép hợp kim tốt, nhiệt luyện để có đạt độ cứng HRC 26-332 và ram ở nhiệt độ cao để đạt tính dẻo.
- Có thể dùng các biện pháp gia công đặc biệt như lăn cán ren để chế tạo ren ốc. Sức bền của loại ren chế tạo bằng phương pháp cán lớn hơn gấp 2 ÷ 3 lần loại ren tiện.