Đề tài: Động cơ SONG-HONG
Lực kéo đầu nhỏ là lực Pj, lực này sinh ra ứng suất uốn và ứng suất kéo tác dụng lên đầu nhỏ. Giáo sư Kinasoshvili đưa ra các giả thiết :
Lực quán tính Pj phân bố đều theo hướng kính trên đường kính trung bình của đầu nhỏ thanh truyền.
q = (MN/m2) Trong đó:
: bán kính trung bình của đầu nhỏ thanh truyền = = = 20,55 (mm)
Pj = Pjmax = mnp.R.ω2.(1+λ).10-6 = 0,9025.0,058.314,162(1+0,25) = 6,458.10-3 (MN)
⇒ q = = 0,157 (MN/m)
Coi đầu nhỏ là một dầm cong phẳng ngàm một đầu ở tiết diện C–C (chổ chuyển tiếp giữa đầu nhỏ và thân thanh truyền) ứng với góc γ (hình 5.3.1.1).
Xác định góc γ theo công thức: γ = 900 + arccos
Trong đó:
r2 : bán kính ngoài của đầu nhỏ,
ρ1: bán kính góc lượn nối đầu nhỏ với thân, ρ1 = 20 mm H: chiều rộng của thân chỗ nối với đầu nhỏ, H = 25,7 mm
⇒ γ = 900 + arccos = 128,770
Khi lắp bạc lót vào đầu nhỏ, bạc lót và đầu nhỏ đều biến dạng.
Từ sơ đồ ( hình 5.3.1.1 ), momen uốn Mj và lực kéo Nj ở tiết diện bất kì trên cung AA – BB (γ 900) có thể xác định theo công thức sau:
Mj = MA + NAρ(1 – cosγx) – 0,5Pjρ(1 – cosγx) Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page49
Hình 5.3.1.1 Tải trọng tác dụng đầu nhỏ thanh truyền khi chịu kéo.
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
Nj = NAcosγx + 0,5Pj(1 – cosγx)
Tại tiết diện bất kì trên cung BB – CC (γx 900) thì: Mj = MA + NAρ(1 – cosγx) – 0,5Pjρ(sinγx – cosγx) Nj = NAcosγx + 0,5Pj(sinγx – cosγx)
Trong đó :
MA, NA : momen uốn và lực pháp tuyến sinh ra khi cắt bỏ một nửa đầu nhỏ thanh truyền tại tiết diện A – A (γx = 0).
Coi đầu nhỏ thanh truyền chịu lực như một dầm cong ngàm một đầu ở tiết diện C – C thì có thể tính MA, NA gần đúng theo công thức sau:
MA = Pj.ρ.(0,00033γ – 0,0297) = 6,458.10-3.0,02055.( 0,00033.128,77 – 0,0297) = 1,7.10-6 (MN.m)
NA = Pj(0,572 – 0,0008γ) = 6,458.10-3.(0,572 – 0,0008.128,77) = 3,029.10-3 (MN.m)
Từ các phương trình (1), (2) ta thấy Mj, Nj sinh ra trên cung BC (γ 900) sẽ có giá trị lớn hơn. Và tiết diện nguy hiểm nhất sẽ là tiết diện ngàm C – C (γx = γ) Do đó momen uốn và lực kéo tại tiết diện C – C được tính: (γ được tính theo độ) Mj = MA + NAρ(1 – cosγ) – 0,5Pjρ(sinγ – cosγ)
= 1,7.10-6 + 3,029.10-3.0,02055.(1– cos128,77) – 0,5. 6,458.10-3.0,02055. ( sin128,770 – cos128,770) = 9,62.10-6 (MNm)
Nj = NAcosγ + 0,5Pj(sinγ – cosγ) = 3,029.10-3.cos128,770 + 0,5. 6,458.10-3 . (sin128,770 –cos128,770) = 2,643.10-3 (MN)
Vì bạc lót lắp chặt trong đầu nhỏ nên khi lắp ráp đầu nhỏ đã chịu ứng suất kéo dư do đó đầu nhỏ được giảm tải:
Nk = χ.Nj [N] Trong đó:
χ : hệ số giảm tải,phụ thuộc vào độ cứng các chi tiết lắp ghép. χ = (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Với :
Eđ = 2,2.105[MN/m2], modun đàn hồi của thép (vật liệu chế tạo thanh truyền). Eb = 1,5.105 [MN/m2], modun đàn hồi của vật liệu chế tạo bạc lót đầu nhỏ. Fđ : tiết diện dọc của đầu nhỏ thanh truyền.
Fđ = (d2 – d1)lđ = (45,675 – 36,54).34,66 = 316,6191 (mm2) Fb : tiết diện dọc của bạc lót đầu nhỏ thanh truyền.
Fb = (d1 – db).lđ
db : đường kính trong của bạc lót, db = dcp + ∆ = 31,5 + 0,04 = 31,54 (mm)
⇒ Fb = (36,54 – 31,5).34,66 = 175(mm2)
⇒ χ = = 0,644
Vậy lực kéo thực tế tác dụng lên đầu nhỏ thanh truyền. N = 0,644. 2,643.10-3 = 1,703.10-3 (MN)
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
Ảnh hưởng của ứng suất dư khi lắp bạc lót đối với momen uốn không lớn lắm do đó ta có thể bỏ qua.
Ta có thể tính được ứng suất tổng cộng tác dụng lên mặt trong và mặt ngoài của đầu nhỏ ở tiết diện ngàm C –C :
Ứng suất tổng cộng trên mặt ngoài: σnj =
= [2. 9,62.10-6.
+1,703.10-3 ]. = 22,92 MPa
Với S(chiều dày đầu nhỏ thanh truyền) = d2 – d1 = 9,135.10-3 (m) . Ứng suất tổng cộng trên mặt trong.
σtj =
= [–2. 9,62.10-6.
+ 1,703.10-3 ]. = -18,38MPa