- Chổ chuyển tiếp giữa thân và đầu to phải có góc lượn để tăng độ cứng vững Dễ dàng trong việc lắp ghép cụm piston – thanh truyền với trục khuỷu Trong hầu
120 ta có bảng giá trị sau:
Ứng suất tổng của ứng suất uốn và ứng suất xoắn:
Ứng suất tổng của ứng suất uốn và ứng suất xoắn:
= √
∑
❖ Tính sức bền cổ trục khuỷu Tính ở chỗ chuyển tiếp giữa cổ trục và má khuỷu (nơi nguy hiểm
nhất) - Ứng suất uốn cổ trục : = Ứng suất xoắn cổ trục : = ′ = ∑ −1. = 4,244.10−18.0,047= 4,28.10−15 MN/ 2 2. 2.2.33.10^−6
- Ứng suất tổng cộng khi chịu uốn và xoắn :
∑=√ 2+ 4. 2 =72,29MN/ 2
❖ Tính sức bền má khuỷu :
Trong q trình làm việc má khuỷu chịu uốn và nén trên trục x-x và y-y
- Ứng suất nén trên má khuỷu :
= ′− 2 = 0,0115−1,87.10−3 =5,12 MN/ 2
.ℎ 0,0155.012
Ứng suất uốn trong mặt phẳng vng góc với mặt phẳng khuỷu trục(uốn quanh y-y)
Ứng suất uốn trong mặt phẳng vng góc với mặt phẳng khuỷu trục(uốn quanh y-y)
Ứng suất uốn trong mặt phẳng khuỷu trục (uốn quanh trục x-x)
=
Ứng suất uốn tổng khi má khuỷu chịu nén và chịu uốn :
∑ = + + = 5,12 + 6,43.10−15 + 1,09 = 6,21 MN/ 2
Trường hợp khuỷu trục chịu lực tiếp tuyến lớn nhất (Tmax) :
Vị trí tính tốn là tại
α (độ) 470
T (MN) 40,283
- Ta xác định các trị số của T ở các góc quay α: Tmax = 40,283 MN ở α = 470 độ Bảng tính (∑Ti-1)max : Khuỷu 470 1 40,283 2 38,8417 3 38,5259 4 34,7047 5 34,5047 6 34,3515 (∑Ti-1)max :
Dựa vào bảng trên ta thấy khuỷu thứ 3 chịu lực (∑Ti-1)max do đó cần phải tính tốn sức bền của khuỷu trục này.
Căn cứ vào bảng số liệu ta thấy khuỷu thứ 3 là nguy hiểm nhất : Với: Zo = Z =-5.33872.10-5 MN
❖ Tính sức bền chốt khuỷu :
- Ứng suất uốn trong mặt phẳng vng góc với mặt phẳng khuỷu trục:
- Ứng suất uốn tổng cộng :
- Ứng suất xoắn chốt khuỷu :
✔ Ở điểm 1, 2, 3, 4 có ✔ Ở điểm I, II có
✔ Ở điểm III, IV có
- Ứng suất xoắn được xác định theo cơng thức sau :
Trong đó : g1 = 0,75 và g2 = 0,97 là hệ số ứng suất phụ thuộc vào hệ số h/b=5,5
- Ứng suất nén má khuỷu :
*Tính bền trục khuỷu khi xét đến ảnh hưởng của phụ tải động.
- Trong thực tế sử dụng trục khuỷu thường bị gãy ở các phần nối tiếp với cổ trục, chốt khuỷu, má khuỷu hoặc gãy ngang vị trí có rãnh khoan dầu. Nghiên cứu các hiện tượng hỏng này, ta thấy tuyệt đại đa số đều mang tính chất hư hỏng do chịu tải trọng thay đổi và va đập (tải trọng động). Như vậy khi tính bền trục khuỷu trên cơ sở tính bền bằng phương pháp phân đoạn cần xét đến ảnh hưởng của tải trọng động với các vùng chịu ứng suất tập trung.
- Tính tốn sức bền của trục khuỷu khi xét đến phụ tải động chủ yếu là tính hệ số an tồn của các phần của khuỷu trục khi chịu uốn và xoắn.
Với vật liệu là thép cacbon ta có thể chọn: ;
Khi tính hệ số an tồn cho cổ khuỷu và chốt khuỷu, tỷ số của hệ số ứng suất tập trung K so với hệ số kích thước ta có thể chọn:
Hệ số được xác định theo [3] – Bảng 2.9 – trang 43 sách thiết kế máy
❖ Hệ số an tồn của cổ trục khuỷu :
- Trong q trình làm việc cổ trục khuỷu chịu ứng suất uốn và ứng suất xoắn.
- Nói chung ứng suất uốn thường có giá trị nhỏ, do đó khi tính tốn trục với hệ số an tồn ta có thể bỏ qua.
- Khi tính tốn hệ số an toàn của cổ trục khuỷu ta chỉ xét đến mômen xoắn.
Với: Tmax, Tmin được xác định trong bảng kết quả
tính tốn động học: Tmax = 0,0062 MN; = -0,0058MN;
Như vậy cổ khuỷu đủ bền.
4. Bánh đà
- Cơng dụng chính của bánh đà là tích trữ năng lượng dư sinh ra trong hành trình sinh cơng để bù đắp phần năng lượng thiếu hụt trong các hành trình tiêu hao cơng làm cho trục khuỷu quay đều hơn, giảm biên độ dao động tốc độ góc của trục khuỷu.
- Vật liệu để chế tạo bánh đà là gang xám.
- Bánh đà được lắp trên mặt bích ở phần đi trục khuỷu bằng bulơng. - Vành răng được cố định trên bánh đà băng cách ép nóng có độ dơi lớn.
- Ngồi ra trên bánh đà cịn có các lỗ để lắp chốt định vị bánh đà với mặt bích, chốt này cịn có tác dụng chịu lực cắt thay cho bulơng.
Ø840
8l?Ø32
Ø1029 Ø935
Ø650
Hình 3.5 - Bánh đà