- Nhóm thanh truyền gờm có: thanh truyền,
bu lông thanh truyền bạc lót
- Trong q trình lăm việc, nhóm thanh truyền truyền lực tâc dụng trín piston cho trục khuỷu, lăm quay trục khuỷu.
3.1- Thanh truyền:
3.1.1, Điều kiện lăm việc của thanh truyền:
- Thanh truyền lă chi tiết nối với piston vă trục khuỷu nhằm biến chuyển động tĩnh tiến của piston thănh chuyển động quay tròn của trục khuỷu.
- Trong quâ trình lăm việc, thanh truyền chịu tâc dụng của câc lực : + Lực khí thể trong xy lanh
60 + Lực quân tính chuyển động tĩnh tiến nhóm piston
+ Lực qn tính của thanh truyền
- Câc lực năy thay dổi theo chu kỳ,vì vậy tải trọng tâc dụng lín thanh truyền lă tải trọng động.
- Dưới tâc dụng của câc lực đó, thđn thanh truyền bị nĩn, ́n dọc, ́n ngang ; đầu nhỏ thanh truyền bị biến dạng mĩo; nắp đầu to bị uốn vă kĩo.
3.1.2, Vật liệu chế tạo của thanh truyền:
Vật liệu chế tạo thanh truyền phải có độ cứng vững, độ bền cơ học cao, thông thường lă thĩp hợp kim.
3.1.3, Kết cấu của thanh truyền: * Đầu nhỏ thanh truyền:
- Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền phụ thuộc văo kích thước vă phương phâp lắp ghĩp chớt piston lín thanh truyền.
- Khi lắp chốt tự do: đầu nhỏ thanh truyền có dạng hình trụ rỗng.
Khi lắp chớt tự do, phải chú ý bôi trơn mặt chốt piston vă bạc lót đầu nhỏ.
Thơng thường dầu nhờn được đưa lín bơi trơn mặt chớt vă bạc lót đầu nhỏ bằng đường dẫn dầu trín piston. Ngoăi ra trín đaafu nhỏ thanh truyền cịn có một lỗ hứng dầu vung toĩ từ trục khuỷu lín động cơ.
Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền
61
Thông số Động cơ xăng Giâ trị
Đường kính ngoăi bạc d1 (1,1-1,25)dcp 26
Đường kính ngoăi d2 (1,25-1,65)dcp 36
Chiều dăi đầu nhỏ ld (0,28-0,32)D 28
Chiều dăy đầu nhỏ sd (d2 − d1)/2 5
Chiều dăy bạc đầu nhỏ (0,055-0,085)dcp 2
* Thđn thanh truyền:
- Thđn thanh truyền dùng để nối đầu nhỏ với đầu to vă truyền lực khí thể từ piston x́ng trục khuỷu động cơ nín chịu tải trọng lớn, ứng suất ́ng vă nĩn cao.
- Thđn thanh truyền dùng trong động cơ 2AZ-FE có tiết diện hình chữ I tăng độ cứng vững cho thanh truyền vừa tiết kiệm được vật liệu. Loại thđn thanh truyền tiết diện hình chữ I được chế tạo theo phương phâp rỉn khuôn.
62 - Để phù hợp với quy luật phđn bớ của lực qn tính trong mặt phẳng song phẳng thì chiều rộng của thanh truyền tăng dđng từ đầu nhỏ tới đầu to.
Chiều dăi l của thanh truyền phụ thuộc văo thông số:
l R = Ta chọn : =0,26; R = (S/2) = 48 [mm].
Thông số thđn thanh truyền
Chiều dăi thanh truyền L 185 mm
H 24 mm
h 0,668H = 16mm
B 0,75H = 18 mm
63
t 0,166H = 4 mm
Suy ra: l = (R/) = 185[mm].
Tiết diện ngang của thđn thanh truyền như hình 3.7
Hình 3.7 Tiết diện thđn thanh truyền.
* Đầu to thanh truyền
Kết cấu đầu to thanh truyền phải đảm bảo câc u cầu sau đđy : - Có độ cứng vững lớn để bạc lót khơng bị biến dạng.
- Kích thước nhỏ gọn để lực qn tính nhỏ , giảm được tải trọng lín chớt khuỷu, ổ trục đờng thời giảm kích thước hộp trục khuỷu vă tạo khả năng đặ trục cam gần trục khuỷu lăm cho buồng chây động cơ dùng cơ cấu xu pắp đặt nhỏ gọn hơn.
- Chổ chuyển tiếp giữa thđn vă đầu to phải có góc lượn để tăng độ cứng vững.
- Dễ dăng trong việc lắp ghĩp cụm piston – thanh truyền với trục khuỷu. Trong hầu hết câc động cơ đầu to được phđn lăm hai nữa : nữa trín liền với thđn vă nữa dưới lă nắp đầu to thanh truyền.
64
Kết cấu đầu to thanh truyền
- Câc kích thước cơ bản của đầu to thanh truyền
Ký hiệu Công thức TN Min - Max Giâ trị
Đường kính ngoăi bạc dck (0.56-0.75)D 53,1– 61,95 56
Chiều dăy bạc lót tbl (0.03-0.05)dck 1,68 – 2,8 2
Khoảng câch tđm bulong C (1.3-1.75)dck 72,8 – 98 81
Chiều dăy đầu to ldt (0.45-0.95)dck 25,2 – 53,2 30
Chiều dăi thanh truyền Ltt Ltt=R/lamda 185
3.2- Bạc lót đầu to thanh truyền:
3.2.1, Vật liệu chịu mịn:
u cầu đới với vật liệu chịu mịn:
- Có tính chớng mịn tớt, có hệ sớ ma sât nhỏ - Có độ cứng thích đâng vă độ dẻo cần thiết - Dẫn nhiệt tốt, Giữ được dầu bơi trơn - Chóng vă khít với bề mặt trục
- Dễ đúc vă dễ bâm với vỏ thĩp
Vật liệu chế tạo bạc lót ta chọn hợp kim nhơm lă đâp ứng được câc yíu cầu trín 3.2.2) Kết cấu bạc lót
65 sử dụng bạc lót mỏng với chiều dăy bạc lót chọn dbl=2mm.
Trín mỗi nữa bạc lót đều có lưỡi gă để định vị bạc lót trín đầu to thanh truyền. Hai nửa bạc lót lắp căng văo 2 nữa đầu to. Để có độ căng khi lắp ghĩp thì đường kính ngoăi của bạc lót lớn hơn đường kính đầu to khoảng 0.03-0.04mm.
Khe hở giữa bạc lót với mâ khuỷu khơng được lớn hơn 0.15-0.25mm, khe hở năy lớn thì dầu bơi trơn sẽ văng ra ngoăi, khơng đảm bảo măng dầu bơi trơn ở trục.
Hình 3.9: kết cấu bạc lót.
3.3- Bulơng thanh truyền
3.3.1, Điều kiện lăm việc:
Bulông thanh ruyền lă một chi tiết nhỏ nhưng rất quan trọng, vì nếu bulơng thanh truyền bị đứt, động cơ sẽ hư hỏng nặng.
Trong khi lăm việc, bulông thanh truyền chịu câc lực sau: - Lực xiết ban đầu khi lắp ghĩp
- Lực qn tính của khới lượng vận động tĩnh tiến vă lực qn tính ly tđm của khới lượng vận động quay.
3.3.2, Vật liệu chế tạo:
Vật liệu chế tạo bulơng thanh truyền lă thĩp hợp kim, cịn thĩp cacbon chỉ dùng trong động cơ hai kỳ tốc độ chậm.
3.3.3, Kết cấu bu lơng thanh truyền:
Hình dạng kết cấu của bulơng thanh truyền có rất nhiều kiểu, chủ yếu do công dụng của động cơ vă câc biện phâp nđng cao sức bền mỏi của bulông
66 Dùng loại đai ốc chịu kĩo để giảm ứng suất trín câc mới ren, chiều dăi
ren vừa đủ sao cho vặn lút hết đai ốc để giảm ứng suất cho mối ren thứ nhất.
Để tăng sức bền chống mỏi của bu lông thanh truyền, ở phần thđn nối ren thường lăm thắt lại 1 ít;
Kết cấu bulơng thanh truyền.
IV-TRỤC KHUỶU:
Trục khuỷu lă một trong những chi tiết mây quan trọng nhất, cường độ lăm việc lớn nhất của động cơ đốt trong.
4.1- Nhiệm vụ:
Công dụng của trục khuỷu lă tiếp nhận lực tâc dụng trín piston truyền qua thanh truyền vă biến chuyển động tịnh tiến của piston thănh chuyển động quay của trục khuỷu để đưa công suất ra ngoăi (dẫn động câc mây công tâc khâc).
4.2 Điều kiện lăm việc:
trạng thâi lăm việc của trục khuỷu lă rất nặng. Chịu va đập rung xóc khi lăm việc. Trong q trình lăm việc, trục khuỷu chịu tâc dụng của lực khí thể, lực quân tính (quân tính chuyển động tịnh tiến vă qn tính chuyển động quay) những lực năy có trị sớ rất lớn thay đổi theo chu kỳ nhất định nín có tính chất va đập rất mạnh. Ngoăi ra câc lực tâc dụng nói trín cịn gđy ra hao mịn lớn trín câc bề mặt ma sât của cổ trục vă chốt khuỷu.
67
4.3- Vật liệu chế tạo:
Vật liệu dùng để chế tạo hiện nay lă thĩp câcbon Ưu điểm:
Hệ số ma sât của thĩp cacbon lớn hơn của thĩp hợp kim, vì vậy nó có khả năng giảm dao động xoắn vì vậy biín độ dao động xoắn nhỏ hơn vă lăm cho ứng suất xoắn nhỏ hơn.
Chi phí rẻ hơn thĩp hợp kim nín giâ thănh của trục khuỷu cũng thấp hơn.
4.4- Kết cấu trục khuỷu:
Động cơ 4 xylanh 4 kỳ nín sẽ có 4 cổ trục bớ trí thẳng hăng thứ tự lăm việc 1- 3-4-2.
Hình 3.11: Trục khuỷu
1- Đầu trục khuỷu ; 2-Mâ khuỷu; 3-Cỗ trục;4- Đường dẫn dầu bôi trơn ;5- Chốt khuỷu ; 6-Bânh răng trục cđn bằng; 7- Đuôi trục khuỷu.
4.4.1, Đầu trục khuỷu:
- Thường dùng để lắp bânh răng dẫn động bơm nước, bơm dầu bơi trơn, bânh đai dẫn động quạt gió, bânh răng dẫn động trục cam,.... lắp trín đầu trục khuỷu theo kiểu lắp căng hoặc lắp trung gian đều có then bân nguyệt.
4.4.2, Cổ trục khuỷu:
68 kích thước, câc đường dầu được khoan trong chốt.
4.4.3, Chốt khuỷu:
- Trín câc động cơ tớc độ cao đường kính chớt khuỷu có thể nhỏ hơn đường kính cổ trục một ít để giảm lực quân tính chuyển động quay.
- Trong câc chốt khoan câc đường dầu để bôi trơn đầu to thanh truyền 4.4.4, Mâ khuỷu:
- Lă bộ phận liín kết chớt khuỷu vă cổ khuỷu, hình dạng mâ khuỷu có nhiều dạng khâc nhau như hình chữ nhật , hình tròn, elip.. ở đđy ta chọn hình dạng elip tiết kiệm được trọng lượng vă giảm qn tính cho trục.
4.4.5, Đới trọng:
- Có tâc dụng cđn bằng câc lực vă momen qn tính khơng cđn bằng của động cơ. Có tâc dụng giảm tải cho cổ trục, lăm cho cổ trục không chịu ứng suất ́n do momen qn tính tạo ra, đới trọng thường lăm liền với mâ khuỷu.
4.4.6, Đuổi trục khuỷu:
- Đuổi trục khuỷu của động cơ thường lắp với câc chi tiết để dẫn động công suất ra ngoăi( bânh đă, khớp nối..) được lắp với mặt bích trín trục khuỷu.
Thơng sớ tính tơn được ghi văo bảng sau:
Câc thông số cơ bản Ký hiệu Công thức TN Min - Max Giâ trị
Đường kính cổ trục đc (0.7-0.85)D 57,5 – 70,8 65
Chiều dăi cổ trục lc (0.5-0.6)đc 32,5 – 39 35
Đường kính chớt khuỷu dck (0.6-0.7)D 53,1 – 61,95 56
Chiều dăi chốt khuỷu lck (0.45-0.6)dck 25,2 – 33,6 32
Chiều rộng mâ khuỷu (1.05-1.3)D 92,92 – 115 115
Chiều dăy mâ khuỷu bm (0.24-0.27)D 21,24– 23,9 20
69