Điều kiện làm việc:
- Thanh truyền là chi tiết nối với piston và trục khuỷu nhằm biến chuyển động tĩnh tiến của piston thành chuyển động quay tròn của trục khuỷu.
- Trong quá trình làm việc, thanh truyền chịu tác dụng của các lực: • Lực khí thể trong xy lanh
• Lực qn tính chuyển động tĩnh tiến cảu nhóm piston • Lực quán tính của thanh truyền
- Các lực này thay dổi theo chu kỳ, vì vậy tải trọng tác dụng lên thanh truyền là tải trọng động.
- Dưới tác dụng của các lực đó, thân thanh truyền bị nén, uốn dọc, uốn ngang; đầu nhỏ thanh truyền bị biến dạng méo; nắp đầu to bị uốn và kéo.
Đầu nhỏ:
- Vật liệu chế tạo thanh truyền thường là thép cacbon và thép hợp kim tùy theo từng loại động cơ.
- Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền phụ thuộc vào kích thước và phương pháp lắp ghép chốt piston lên thanh truyền.
- Khi lắp chốt tự do: đầu nhỏ thanh truyền có dạng hình trụ rỗng.
- Khi lắp chốt tự do, phải chú ý bơi trơn mặt chốt piston và bạc lót đầu nhỏ. Thơng thường dầu nhờn được đưa lên bơi trơn mặt chốt và bạc lót đầu nhỏ bằng đường dẫn dầu khoan dọc trong thân thanh truyền.
- Tính tốn ứng suất kéo: Trong đó: Ld = 24 (mm) S = 0.05 (m2) R = 11 (mm) Mnp = 0.15 (kg) ω = 691.15 (rad/s) λ = 0.25
σk = 41.05134021 (MN/m2) [σk] = (30-60) MN/m2 (thỏa mãn)
Thân thanh truyền:
- Vận tốc trung bình của động cơ: S = 88 (mm) n = 6600 (vg/ph) Cmax = 19.36 (m/s)
- Lực tác dụng lên thân khi chịu nén và uốn dọc: Fp = 0.005 (m2)
Pzmax = 8.3 (MN/m2) M = 0.55 (kg)
P1 = 0.451116083 (MN)
- Ứng suất kéo ở tiết diện trung bình:
Ftb = 0.007 (m2) - Tiết diện thân thanh truyền m = 1 (kg)
j = 3136 α = 70ᴼ
σk = -448000 (MN/m2)
Đầu to thanh truyền:
- Kết cấu đầu to thanh truyền phải đảm bảo các u cầu sau đây: • Có độ cứng vững lớn để bạc lót khơng bị biến dạng.
• Kích thước nhỏ gọn để lực quán tính nhỏ, giảm được tải trọng lên chốt khuỷu, ổ trục đồng thời giảm kích thước hộp trục khuỷu và tạo khả năng đặ trục cam gần trục khuỷu làm cho buồng cháy động cơ dùng cơ cấu xu pắp đặt nhỏ gọn hơn.
• 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 hết các động cơ đầu to được phân làm hai nữa: nữa trên liền với thân và nữa dưới là nắp đầu to thanh truyền.
- Lực quán tính tác dụng lên đầu to: R = 33(mm) Fp = 0.006 (m2) Mn = 0.3 (kg) m2 = 0.55 (kg) Pđ = 141.87 MN/m2 - Momen chống uốn: Sd = 0.006 (m2) Ld = 28 (mm) Wu = 0.168 N/m2