Vị trí tính toán thường được chọn ở ĐCT, ở đây đầu to thanh truyền chịu tác dụng hợp lực quán tính chuyển động tịnh tiến và lực quán tính chuyển động quay không xét đến khối lượng nắp đầu to thanh truyền.
Lực tác dụng lên đầu to:
Pđ = Pj + Pkđ = [m.R.ω2.(1+λ).Fp + (m2 – mn).R.ω2.Fp] = R. ω2 .Fp[m.(1+λ) + (m2 – mn)]
Ở đây:
• m: khối lượng chuyển động tịnh tiến của nhóm piston thanh truyền. m = 1,385 kg.
• m2 : khối lượng chuyển động quay của thanh truyền, m2 = 0,75mtt = 1,4475 kg.
• mn : khối lượng nắp đầu to thanh truyền: mn = Fđ. lck.đt
Trong đó:
Fđ là tiết diện dọc của đầu to thanh thanh truyền, Fđ = .(d22 – d12) Với d1, d2 được xác định như sau:
Đường kính chốt khuỷu : dck = 55 (mm)
Chiều dày bạc lót đầu to ( bạc lót mỏng): δ = 0,9÷ 3 (mm), chọn δ = 1,85 (mm).
Chiều dày đầu to (có kể bạc lót) : s = (0,1÷0,25)dck = 5,5÷ 13,75 (mm), chọn s = 13 (mm).
Đường kính trong của đầu to: d1 = dck + 2.δ = 58,7 (mm) Đường kính ngoài của đầu to: d2 = dck + 2.s =81 (mm)
⇒ Fđ = = .(812 – 58,72) = 0,2447 (dm2)
lck : chiều dài chốt khuỷu, lck = 44,1 (mm) = 0,0441 (m)
đt : khối lượng riêng của vật liệu đầu to (thép hợp kim), .đt = 7,7 (kg/dm3)
⇒mn = 0,2447. 0,441.7,7 = 0,83 kg Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page59
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
Các khối lượng m, m2, mn đều tính trên đơn vị diện tích đỉnh piston: m = = = 159,195 (kg/m2)
m2 = = = 166,38 (kg/m2) mn = = = 95,5 (kg/m2)
⇒ Pđ = 0,058. 314,162 .0,0087[1,385.(1+0,25) + (166,38 – 95,5)] = 0,01344 MN
Lực Pđ gây ra ứng suất lớn nhất tại tiết diện A – A( như hình vẽ) của nắp đầu to. Momen uốn và lực pháp tuyến tác dụng tại tiết diện A – A của nắp đầu to có thể tính gàn đúng theo công thức sau:
MA = Pđ..(0,0127+0,00083.ϒ0) NA = Pđ.(0,522 +0,003ϒ0) Ở đây:
C : khoảng cách giữa 2 đường tâm bulong thanh truyền. C =(1,2 ÷ 1,25)dck , chọn c = 1,25dck = 68,75 (mm)
ϒ0 : góc giữa đường thẳng vuông góc với đường tâm thanh truyền và tiết diện ngàm.
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
ϒ0 = (900 + arccos )
Với H =50 (mm), ρ1 = 54,74 (mm), r2 = 40,5 (mm), ρ = (d2 + d1)/4 = 34,925 (mm). Ta có : ϒ0 = (900 + arccos ) = 141,090
Momen uốn và lực pháp tuyến tác dụng lên nắp đầu to tại tiết diện A – A : M = MA .
N = NA.Ở đây : Ở đây :
Jđ : momen quán tính của nắp đầu to thanh truyền tại tiết diên A – A. Jđ = = = 5094,27 (mm4)
Jb : momen quán tính của bạc lót nắp đầu to thanh truyền tại tiết diện A – A. Jb = = = 23,26 (mm4)
Fđ : diện tích của nắp đầu to thanh truyền tại tiết diện A – A . Fđ = lck.(s – δ ) = 44,1.(13 – 1,85) = 491,715 (mm2)
Fb : diện tích của bạc lót nắp đầu to thanh truyền tại tiết diện A – A . Fb = lck.δ = 44,1.1,85 = 81,585 (mm2) ⇒ MA =0,0134..(0,0127+0,00083.141,09) = 6,81.10-6 (MN.m) NA = 0,0134.(0,522 +0,003.141,09) = 7115,08825.10-6 (MN) Suy ra : M = 6,8113.10-6 . = 6,78032.10-6 (MNm) N = 7115,08825.10-6 . = 0,0061 (MN.m)
Do đó ứng suất lớn nhất tác dụng lên nắp đầu to là:
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
Trong đó: moomen chống uốn ở nắp đầu to ở tiết diện A-A (mm3)
Vậy; = 19,76 (MN/m2 )
Thép hợp kim có [ (100 như vậy đầu to thỏa mãn điều kiện.
Ngoài ra để đảm bảo điều kiện làm việc của mối ghép và dễ dàng hình thành màng dầu trơn trong mối ghép cần kiểm tra độ biến dạng hướng kính của đầu to thanh truyền theo công thức sau;
Trong đó :
:modun đàn hồi của vật liệu chế tạo đầu to thanh truyền; = 2,2.105 (MN/m2)
Vậy: = 6,24.10-5 m = 0,0624 mm Vậy thỏa điều kiện 0,06mm