Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh LờI NóI ĐầU Sau học mơn ngành động đốt (Nguyên lý động đốt trong, Kết cấu tính tốn động đốt ) số môn sơ khác (sức bền vật liệu, lý thuyết, vật liệu học, ), sinh viên giao làm đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt Đây phần quan trọng nội dung học tập sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng kiến thức học để giải vấn đề cụ thể ngành Trong đồ án này, em giao nhiệm vụ tính tốn thiết kế động Zil130 Trong trình thực đồ án, em cố gắng tìm tịi, nghiên cứu tài liệu, làm việc cách nghiêm túc với mong muốn hồn thành đồ án tốt Tuy nhiên, thân cịn kinh nghiệm việc hồn thành đồ án lần khơng thể khơng có thiếu sót Cuối cùng, em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy, tận tình truyền đạt lại kiến thức quý báu cho em Đặc biệt, em xin gởi lời cảm ơn đến thầy PGS.TS Trần Văn Nam quan tâm cung cấp tài liệu, nhiệt tình hướng dẫn trình làm đồ án Em vô mong muốn nhận xem xét dẫn thầy Sinh viên Đặng Thế Anh MụC LụC LờI NóI ĐầU 1.PHươNG PHáP XâY DựNG CáC Đồ THị TRONG BảN Vẽ Đồ THị ĐộNG HọC Và ĐộNG LựC HọC 1.1.XâY DựNG Đồ THị CôNG 1.1.1 Xây dựng đường cong áp suất đường nén GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang 1 3 Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh 1.1.2 Xây dựng đường cong áp suất đường giãn nở 1.1.3 Lập bảng tĩnhây dựng đường cong áp suất 1.1.4 Xác định điểm đặc biệt hiệu chỉnh đồ thị công 1.2 XâY DựNG Đồ THị CHUYểN Vị PISTON BằNG PHươNG PHáP Đồ THị BRICK 1.3 XâY DựNG Đồ THị VậN TốC 10 1.4 XâY DựNG Đồ THị GIA TốC THEO PHươNG PHáP TôLê 12 1.5 XâY DựNG Đồ THị LựC QUáN TíNH, LựC KHí THể, HợP LựC P1 14 1.5.1 Đồ thị lực quán tính 14 1.5.2 Đồ thị lực khí thể 15 1.5.3 Đồ thị hợp lực P1 15 1.6 XâY DựNG Đồ THị LựC TIếP TUYếN T, LựC PHáP TUYếN Z, LựC NGANG N 16 1.7 XâY DựNG Đồ THị VECTơ PHụ TảI TáC DụNG LêN CHốT KHUỷU 21 1.8 TRIểN KHAI Đồ THị PHụ TảI TOạ Độ CựC THàNH Đồ THị Q-a 23 1.9 XâY DựNG Đồ THị VECTơ PHụ TảI TáC DụNG TRêN ĐầU TO THANH TRUYềN 26 1.10 XâY DựNG Đồ THị MàI MòN CHốT KHUỷU 30 ĐặC ĐIểM KếT CấU Và TíNH TN SứC BềN NHóM PISTON THANH TRUYềN ĐộNG Cơ ZIL-130 31 2.1 NHóM PISTON 31 2.1.1 Piston 31 2.1.2 Chốt piston 39 2.1.3 Xécmăng 44 2.2 NHóM THANH TRUYềN 50 2.2.1 Thanh truyền 50 2.2.2 Bulông truyền 66 2.2.3.Bạc lót đầu to truyền 68 TàI LIệU THAM KHảO 98 1.PHươNG PHáP XâY DựNG CáC Đồ THị TRONG BảN Vẽ Đồ THị ĐộNG HọC Và ĐộNG LựC HọC: 1.1 XâY DựNG Đồ THị CôNG: 1.1.1 Xây dựng đường cong áp suất đường nén Ta có: phương trình đường nén đa biến: p.Vn1 = conts, gọi x điểm đường nén thì: n p c Vcn1 = p nx Vnx1 Từ rút : p nx = p c  Vnx  V  c GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang     n1 Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động Đặt: i= SVTH: Đặng Thế Anh Vnx Vc Khi đó, áp suất điểm x: p nx = pc i n1 [MN/m2] đây: p c = p a ε n1 - áp suất cuối trình nén Trong đó: pa - áp suất đầu q trình nén - Động không tăng áp: pa = (0,8 ữ 0,9)pk Chọn: pa = 0,85pk Trong đó: pk- áp suất trước xúpáp nạp Chọn pk = p0 = 0,1[MN/m2] Vậy: p a = 0,85.0,1 = 0,085 [MN/m2] ε - tỷ số nén, ε =6,5 n1- số nén đa biến trung bình - Động xăng buồng cháy thống nhất: n1 = (1,34÷1,38) Chọn n1 = 1,35 ⇒ pc = 0,085.6,51,35 = 1,064 [MN/m2] 1.1.2 Xây dựng đường cong áp suất đường giãn nở Phương trình đường giãn nở đa biến là: p.V n = const , gọi x điểm đường giãn nở thì: n2 p z V zn2 = p gnx V gnx Từ rút ra: n p gnx = p z  V gnx   V  z     n2 đây: pz - áp suất cực đại, pz = 4,4 [MN/m2] Vz = ρ.Vc Trong đó: ρ- tỷ số giãn nở sớm, ρ = n2- số giãn nở đa biến - Đối với động xăng: n2 = (1,23÷1,34) Chọn n2 = 1,25 Ta đặt: Suy ra: V gnx Vc =i p gnx = p z ρ n2 [MN/m2] n2 i 1.1.3 Lập bảng tính : Từ cơng thức (1.1) (1.2), kết hợp với việc chọn thể tíchVnx Vgnx, ta tìm giá trị áp suất pnx, pgnx Việc tính giá trị pnx, pgnx thực bảng sau: GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang Đồ án môn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh Bảng 1.1 Các điểm áp suất đường nén đường giãn nở Vx i Đường nén Vc 1.5Vc 2.0Vc 2.5Vc 3.0Vc 3.5Vc 4.0Vc 4.5Vc 5.0Vc 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 in1 1.0000 1.7287 2.5491 3.4452 4.4067 5.4262 6.4980 7.6179 8.7823 5.5Vc 6.0Vc 6.5Vc 5.5 6.0 6.5 9.9883 11.2332 12.5151 Đường giãn nở 1/in1 1.0000 0.5785 0.3923 0.2903 0.2269 0.1843 0.1539 0.1313 0.1139 pc.(1/in1) 1.0640 0.6155 0.4174 0.3088 0.2415 0.1961 0.1637 0.1397 0.1212 in2 1.0000 1.6600 2.3784 3.1436 3.9482 4.7872 5.6569 6.5541 7.4767 1/in2 1.0000 0.6024 0.4204 0.3181 0.2533 0.2089 0.1768 0.1526 0.1337 pz.n2.(1/in2) 4.4000 2.6506 1.8500 1.3997 1.1144 0.9191 0.7778 0.6713 0.5885 0.1001 0.0890 0.0799 0.1065 0.0947 0.0850 8.4227 9.3905 10.3787 0.1187 0.1065 0.0964 0.5224 0.4686 0.4239 1.1.4 Xác định điểm đặc biệt hiệu chỉnh đồ thị công Vẽ hệ trục tọa độ (V, p) với tỷ lệ xích: µv= 0,0061 [lít/mm] µp= 0,022 [MN/m2.mm] Xác định điểm đặc biệt: -Điểm r (Vc;pr) đây: Vc- thể tích buồng cháy: Vc = Vh ε −1 Trong đó: Vh- thể tích cơng tác: π D π 104 Vh = S = 95 = 807012,3 [mm3] = 0,807 [l] Khi đó: Vc = 0,807 = 0,1467 [l] 6,5 − pr- áp suất khí sót, phụ thuộc vào loại động Tốc độ trung bình piston: CM = S n 0,095.3500 = = 11,08 30 30 GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang [m/s] Đồ án môn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh Như động khảo sát động tơ máy kéo, áp suất khí sót p r xác định [1]: pr = (1,05ữ1,1).p0 Trong đó: p0- áp suất khí trời Vì động khơng tăng áp, có lắp bình tiêu âm đường thải nên thay p áp suất đường thải pth,với [1]: pth =(1,02ữ1,04).p0 Chọn: pth = 1,04p0 pr = 1,08pth Vậy: Pr = 1,08.pth = 1,08.1,04.p0 = 1,08.1,04.0,1= 0,112[MN/m2] Vậy: r (0,1467[l]; 0,11232[MN/m2]) - Điểm a (Va;pa) Trong : Va =ε Vc = 6,5.0,1467= 0,9536 [l] ⇒ a (0,9536[l];0,085[MN/m2]) - Điểm b (Vb; pb) đây: pb - áp suất cuối trình giãn nở pb = pz δ n2 Do δ = ε = 6,5 nên: Vb = δxVc = 6,5 x0,1467 = 0,9536 p 4,4 pb = nz2 = 1, 25 = 0,424 [MN/m2] 6,5 δ ⇒ b (0,9536[l];0,424[MN/m2]) - Điểm c (Vc; pc) ⇒ c (0,1467[l];1,064[MN/m2]) - Điểm y (Vc; pz) ⇒ y (0,1467[l];4,4[MN/m2]) - Điểm z (Vz; pz) Với Vz = ρ.Vc = 0,1467= 0,1467 [l] ⇒ z (0,1467 [l];4,4[MN/m2]) Nối điểm trung gian đường nén đường giãn nở với điểm đặc biệt, đồ thị công lý thuyết Dùng đồ thị Brick xác định điểm : - Đánh lửa sớm c’ (180) - Mở sớm b’(670), đóng muộn r’’ (470) xupáp thải - Mở sớm r’ (310), đóng muộn a’ (830) xupáp nạp Hiệu chỉnh đồ thị công : Động Diesel lấy áp suất cực đại pz Xác định điểm trung gian: - Trên đoạn cy lấy điểm c’’ với c’’c = 1/3 cy - Trên đoạn ba lấy điểm b’’ với bb’’ = 1/2 ba Nối điểm c’c’’ đường giãn nở thành đường cong liên tục ĐCT ĐCD tiếp xúc với đường thải, ta nhận đồ thị công hiệu chỉnh GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động Hình 1.1 Đồ thị cơng GVHD: PGS.TS Tráưn Vàn Nam Trang SVTH: Đặng Thế Anh Đồ án môn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh 1.2.XâY DựNG Đồ THị CHUYểN Vị PISTON BằNG PHươNG PHáP Đồ THị BRICK: Vẽ vịng trịn tâm O, bán kính R = S/2 = 95/2 = 47,5 [mm] Chọn tỷ lệ xích: µs = 0,7197 [mm/mm] Giá trị biểu diễn R : R 47,5 = = 66 [mm] µ S 0,7197 Từ O lấy đoạn OO’ dịch phía điểm chết đoạn : R= OO' = R.λ đây: λ- thông số kết cấu; λ = 0,24 R.λ 47,5.0,24 = = 5,7 [mm] 2 R.λ 47,5.0,24 = = 7,92 [mm] Giá trị biểu diễn : OO' = 2.µ S 2.0,7197 ⇒ OO' = Muốn xác định chuyển vị piston ứng với góc quay trục khuỷu a ta làm sau: từ O’ kẻ đoạn O’M song song với đường tâm má khuỷu OB hình 1.1 Hạ MC thẳng góc với AD Theo Brick đoạn AC = x Thật vậy, ta chứng minh điều dễ dàng Từ hình 1.1 ta có : AC = AO - OC = AO - (CO’ - OO’) = R - MO’.Cosα + R.λ/2 Coi: R.λ MO' ≈ R + 2.Cosα Thay quan hệ vào cơng thức tính AC, sau chỉnh lý ta có : λ λ     AC = R.(1 − Cosα ) + − Cos 2α  = R.(1 − Cosα ) + (1 − Cos 2α )  = x     C ÂCT B α M α 90 S=2R R R λ/2 O α O' GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang D ÂCD 180 X=f(α) S=2R (S=Xmax) x A ) x ( α Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh Hình 1.2 Đồ thị Brick Hình 1.3 Đồ thị chuyển vị vận tốc 1.3.XâY DựNG Đồ THị VậN TốC: Tỷ lệ xích : µv = ω.µs đây: ω- tốc độ góc trục khuỷu, ω = GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang π n π 3500 = = 366,52[ rad / s ] 30 30 Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động ⇒ µv = SVTH: Đặng Thế Anh π n π 3500 µ S = 0,7197 = 263,78 [mm/s.mm] 30 30 Vẽ vịng trịn tâm O có bán kính R1: R = R1.ω = 47,5.366,52 = 17409,7 [mm/s] Giá trị biểu diễn R1 : R1 = R1 17409,7 = = 66 [mm] µv 263,78 Vẽ vịng trịn tâm O có bán kính R2: R2 = R.λ ω 47,5.0,24.366,52 = = 2089,164 [mm/s] 2 Giá trị biểu diễn R2 là: R2 = R2 2089,164 = = 7,92 [mm] µv 263,78 Chia vịng trịn R1 vòng tròn R2 thành n phần đánh số 1, 2, 3, , n 1’, 2’, 3’, , n’ theo chiều hình 1.2 (n = 18) Từ điểm 0, 1, 2, 3, kẻ đường thẳng góc với AB kẻ từ 0, 1’, 2’, 3’, điểm O, a, b, c, Nối O, a, b, c, đường cong ta đường biểu diễn trị số vận tốc Các đoạn thẳng a1, b2, c3, nằm đường cong O, a, b, c với đường tròn R biểu diễn trị số vận tốc góc α tương ứng; điều chứng minh dễ dàng Từ hình1.2, góc α ta có : bb’ = R2.sin2α b’2 = R1.sinα Do : λ   Va = bb'+b'2 = R2 Sin 2α + R1 Sinα = R.ω. Sinα + Sin 2α   a A b' 2' 1' c Vα b 7' 6' B 5' h e g GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang R1 V=f(α) 4' 0' α R2 3'  Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh Hình 1.4 Đồ thị xác định vận tốc piston Hình 1.5 Đồ thị vận tốc 1.4.XâY DựNG Đồ THị GIA TốC THEO PHươNG PHáP TôLê: Chọn tỷ lệ xích µJ = 0,7197.ω2 = 0,7197.366,522 = 96682,274 [mm/s2.mm] Lấy đoạn thẳng AB = S = 2R = 95 (mm) Giá trị biểu diễn là: AB = S 95 = = 132 [mm] µ S 0,7197 Tính jmax, jmin [2]: 2 + j max = R.ω (1 + λ ) = 47,5.366,52 (1 + 0,24) = 7912444,023 [mm/s2] + j = − R.ω (1 − λ ) = −47,5.366,52 2.(1 − 0,24 ) = 4849562,465 [mm/s2] Từ A dựng đoạn thẳng AC thể jmax Giá trị biểu diễn jmax là: GVHD: PGS.TS Tráưn Vàn Nam Trang 10 Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh Hình 2.10 Kết cấu đầu nhỏ truyền chốt piston lắp ghép tự b Thân truyền Chiều dài l truyền phụ thuộc vào thông số kết cấu [2] (Là khoảng cách từ tâm đầu nhỏ đến tâm đầu to) λ= R l Động Zil-130 có:  0,24; R = (S/2) = 95/2 = 47,5[mm] Suy ra: l = (R/) = 47,5/0,24 =197,92 [mm] Tiết diện ngang thân truyền thường gồm loại giới thiệu hình 2.11 Hình 2.11 Tiết diện thân truyền Loại thân có tiết diện trịn (hình 2.11.c, d) dễ chế tạo dễ gia công lại sử dụng vật liệu không hợp lý Loại thân có tiết diện hình chũ H nhằm tăng bán kính chuyển tiếp từ thân đến đầu to truyền để tăng độ cứng vững cho thân truyền Loại thân có tiết diện hình chữ nhật hình ơvan thường dùng động cỡ nhỏ, có ưu điểm đơn giản, dễ chế tạo Động Zil-130 dùng truyền có tiết diện thân hình chữ I sử dụng vật liệu hợp lý trọng lượng truyền nhỏ mà độ cứng vững lớn Dọc thân truyền có khoan đường dầu bơi trơn với đường kính 4[mm] Chiều rộng thân truyền tăng dần từ đầu nhỏ lên đầu to để phù hợp với quy luật phân bố lực quán tính tác dụng thân truyền mặt phẳng lắc (phân bố theo quy luật hình tam giác) Chiều dày thân truyền làm đồng suốt chiều dài c Đầu to truyền Kích thước đầu to truyền phụ thuộc vào đường kính chều dài chốt khuỷu Đầu to truyền phải đảm bảo u cầu: • Có độ cứng vững lớn để bạc lót khơng bị biến dạng; • Kích thước nhỏ gọn để lực qn tính chuyển động quay nhỏ; GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang 49 Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh • Chỗ chuyển tiếp thân đầu to phải có góc lượn lớn để giảm ứng suất tập trung; • Dễ lắp ghép cụm piston truyền với trục khuỷu; Đầu to truyền động Zil-130 cắt thành hai nữa: phần nối liền với thân, phần nắp đầu to truyền lắp với bulông truyền, mặt phẳng lắp ghép vng góc với đường tâm trục thân truyền Do bạc lót đầu to cắt thành hai Để giảm kích thước đầu to truyền định vị bạc lót, ta rút ngắn khoảng cách hai đường tâm bulông truyền cách khoan lỗ bulông gần vào tâm lỗ đầu to, lẹm vào bạc lót 2.2.1.3 Tính tốn sức bền truyền a Tính tốn sức bền đầu nhỏ truyền Các thông số đầu nhỏ truyền: - Chiều dày bạc lót vào khoảng:  = (0,055÷0,085)dcp đây: dcp- đường kính chốt piston, dcp = 29,12[mm] ⇒  = (0,055 ữ 0,085).29,12 = (1,6016 ữ 2,4752)[mm] Chọn  = 2[mm] - Khe hở hướng kính bạc lót đầu nhỏ truyền với chốt piston: ’ = (0,0004 ữ 0,0015).dcp = (0,0004 ữ 0,0015).29,12=(0,0116 ữ 0,0437).[mm] Chọn ’ = 0,03 - Chiều dày đầu nhỏ truyền chọn truyền có gia cơng khí mặt ngồi [3]: d2 = 1,2 ÷ 1,3 d1 đây: d2- đường kính ngồi đầu nhỏ truyền d1- đường kính đầu nhỏ truyền d1 = dcp + 2.’ 0,03mm] Chọn (d2/d1)⇒d2 = 1,25.d1 = 1,25.33,15 = 41,44[mm] Kết cấu đầu nhỏ có tỷ số kích thước (d2/d1) = 1,25 nên đầu nhỏ truyền thuộc loại đầu mỏng, tính tốn sức bền đầu nhỏ truyền thường tính theo cơng thức giáo sư Kinaxơtsvily a.1 Tính đầu nhỏ truyền chịu kéo Lực kéo đầu nhỏ lực Pj, lực sinh ứng suất uốn ứng suất kéo tác dụng lên đầu nhỏ Giáo sư Kinaxơtsvily đưa giả thiết tính tốn sau: + Lực quán tính Pj phân bố theo hướng kính đường kính trung bình đầu nhỏ truyền q= Pj 2ρ  MN   m    đây: - bán kính trung bình đầu nhỏ truyền ρ= d + d 33,15 + 41,44 = = 18,65 [mm] 4 GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang 50 Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh Pj = Pjmax = mnp.R.ω2.(1+λ).Fp =1,7.47,5 10 −3 366,522(1+0,24).10-6=13451,15.10-6 [MN] ⇒ q= 13451,15.10 −6 = 0,361 2.0,01865  MN   m    + Coi đầu nhỏ dầm cong phẳng ngàm đầu tiết diện C-C (chỗ chuyển tiếp đầu nhỏ thân truyền ) ứng với góc γ Xác định γ theo công thức sau [3]: H +ρ γ = 900 + arccos r2 + ρ1 [âäü] đây: H - chiều rộng thân chỗ nối với đầu nhỏ H = 38[mm] ρ1- bán kính góc lượn nối đầu nhỏ với thân ρ1 = 43[mm] r2 -bán kính ngồi đầu nhỏ d 41,44 = = 20,72 [mm] 2 38 + 18,65 ⇒ γ = 90 + arccos = 147,910 20,72 + 43 r2 = + Khi lắp bạc lót vào đầu nhỏ, bạc lót đầu nhỏ biến dạng A NA ρ A r1 A γ γ r2 MA ρ A r2 B +ρ B C ρ1 C H H/2+ ρ1 Hình 2.12 Sơ đồ lực tác dụng đầu nhỏ truyền chịu kéo Mômen uốn M j lực kéo Nj tiết diện cung AA−BB (γx ≤ 900) xác định theo công thức sau [3]: M j = M A + N A ρ (1 − Cosγ x ) − 0,5.Pj ρ (1 − Cosγ x ) (1) N j = N A Cosγ x + 0,5.Pj (1 − Cosγ x ) Tại tiết diện cung BB−CC (γx ≥ 900) [3]: GVHD: PGS.TS Tráưn Vàn Nam Trang 51 Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh M j = M A + N A ρ (1 − Cosγ x ) − 0,5.Pj ρ ( Sinγ x − Cosγ x ) (2) N j = N A Cosγ x + 0,5.Pj ( Sinγ x − Cosγ x ) Từ công thức trên, ta thấy Mj, Nj sinh cung BC(x≥ 900 ) có giá trị lớn Và tiết diện nguy hiểm tiết diện ngàm C-C Mômen uốn lực pháp tuyến sinh ngàm C−C [3]: M j = M A + N A ρ (1 − Cosγ ) − 0,5Pj ρ ( Sinγ − Cosγ ) N j = N A Cosγ + 0,5 Pj ( Sinγ − Cosγ ) (tính theo độ ) Với MA NA tính theo cơng thức gần sau [3]: M A = Pj ρ ( 0,00033γ − 0,0297 ) [ MN m] N A = Pj ( 0,572 − 0,0008.γ ) [ N ] Thay số ta có: M A = 13451,15.10 −6.18,65.10 −3.(0,00033.147,91 − 0,0297) = 4794,09.10 −9 [ MN m] N = 13451,15.10 −6.(0,572 − 0,0008 × 147,91) = 7102,41.10 −6 [ MN ] = 6102,41[ N ] Thay MA NA vào (1) (2) ta có : ( M j = 4794,09.10 −9 + 6102,41.10 −6.0,01865 − Cos147,910 ( ) ) − 0,5.13451,15.10 − 6.0,01865 Sin147,910 − Cos147,910 = 42,121.10 − [ MN m] N j = 6102,41.Cos147,91 + 0,5.13451,15.( Sin147,91 − Cos147,910 ) = 4100,92[ N ] 0 Vì bạc lót lắp chặt đầu nhỏ nên lắp ráp đầu nhỏ chịu ứng suất kéo dư đầu nhỏ giảm tải [3]: N k = χ N j [N] đây: χ -hệ số giảm tải, phụ thuộc vào độ cứng chi tiết lắp ghép [3]: χ= E d Fd E d Fd + Eb Fb Trong đó: Eđ = 2,2.105 [MN/m2]- môđun đàn hồi thép (vật liệu chế tạo truyền) Eb= 1,15.105 [MN/m2]- môđun đàn hồi vật liệu chế tạo bạc lót đầu nhỏ Fđ- tiết diện dọc đầu nhỏ truyền Fđ = (d2 - d1).lđ = (41,44 - 33,15).36 = 298,44 [mm2 ] Fb- tiết diện dọc bạc lót đầu nhỏ truyền Fb = (d1 - db).lđ db- đường kính bạc: db = dcp + ’ = 29,12+0,03=29.15 [mm] ⇒ Fb = (d1 - db).lđ = (33,15- 29,15).36 = 144 [mm2 ] E d Fd 2,2.10 5.298,44.10 −6 = = 0,798 ⇒ χ= E d Fd + Eb Fb 2,2.10 5.298,44.10 −6 + 1,15.10 5.144.10 −6 Vậy lực kéo thực tế tác dụng lên đầu nhỏ truyền [3]: N k = χ N j = 0,798.4100,92 = 3272,53[ N ] GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang 52 Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh Aớnh hưởng ứng suất dư lắp ghép bạc lót mơmen uốn khơng lớn ta bỏ qua Ta tính ứng suất tổng cộng tác dụng lên mặt mặt đầu nhỏ tiết diện ngàm C-C [3]: * ứng suất tổng cộng mặt ngoài:   6ρ + s σ nj = 2.M j + Nk  s( ρ + s )   l d s   6.18,65.10 −3 + 8,29.10 −3 σ nj = 2.42,121.10 −6 + 3272,53.10 −6  −6 −6 8,29.(2.18,65 + 8,29).10   36.8,29.10 σ nj = 100,73[ MN / m ] (với s= d2 - d1 = 8,29 mm la chiều dày đầu nhỏ truyền) * ứng suất tổng cộng mặt trong:   6.ρ − s σ tj = − 2.M j + Nk  s.( 2.ρ − s )   l d s   6.18,65.10 −3 − 8,29.10 −3 σ tj = − 2.42,121.10 −6 + 3272,53.10 −6  −6 −6 8,29.(2.18,65 − 8,29).10   36.8,29.10 σ tj = −110,645[ MN / m ] a.2 Tính đầu nhỏ truyền chịu nén Lực nén tác dụng lên đầu nhỏ hợp lực lực khí thể lực quán tính [3]: P1 = Pkt + Pj = p kt FP − m.R.ω (1 + λ ).FP Trên đồ thị khai triển pkt, pj, sau cộng đồ thị ta xác định giá trị p1max góc a = 375 sau: p1 = 170[mm], với p = 0,022[MN/m2 mm] −6 −6 ⇒ P1 = p1 µ p FP = 170.0,022.8494,87.10 = 31767,56.10 [ MN ] = 31767,56[ N ] Theo Kinaxôtsvily lực P1 phân bố đầu nhỏ theo đường Cơsin hình 2.13.a A A A C B γ γ C B C B MA γ γ C ρ B A ρ NA Hình 2.13 Sơ đồ lực tác dụng đầu nhỏ truyền chịu kéo Sơ đồ tính tốn biểu thị hình 2.15.b GVHD: PGS.TS Tráưn Vàn Nam Trang 53 Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh Mômen uốn lực pháp tuyến cung AB (γx ≤ 900 ) [3]: M z1 = M A + N A ρ (1 − Cosγ x ) N z1 = N A Cosγ x Mômen uốn lực pháp tuyến cung BC (γx ≥ 900 ) [3]:  Sinγ x γ x  M z = M A + N A ρ (1 − Cosγ x ) − P1 ρ  − Sinγ x − Cosγ x  π π    Sinγ x γ x  N z = N A Cosγ x + P1  − Sinγ x − Cosγ x  π π   (γ tính theo radian) Tại tiết diện C−C nguy hiểm nhất, mômen uốn lực pháp tuyến tính [3]:  Sinγ γ  M z = M A + N A ρ (1 − Cosγ ) − P1 ρ  − Sinγ − Cosγ [ N m] π π    Sinγ γ  N z = N A Cosγ + P1  − Sinγ − Cosγ [ N ] π π   đây: MA , NA xác định từ đồ thị hình 11-13 [3], ta có: Với γ = 147,910 [3]: • • MA = 0,0025 ⇒ MA = 0,0025.31767,56.18,65.10-3 = 1,48[N.m] P1 ρ NA = 0,0055 ⇒ NA = 0,0055.31767,56 = 174,72 [N] P1 Thay MA, NAvào (2.32) (2.33) ta được: M z = 1,48 + 174,72.0,01865.(1 − Cos147,910 )  Sin147,910 147,91 π  − 31767,56.0,01865. − Sin147,910 − Cos147,910  = −51,01[ N m]   π 180 π   N z = 174,72.Cos147,91  Sin147,910 147,91 π  + 31767,56. − Sin147,910 − Cos147,910  = 2989,39[ N ]   π 180 π   Do lắp ghép bạc lót, đầu nhỏ chịu sẵn lực kéo nên lực pháp tuyến thực tế tác dụng lên đầu nhỏ laỡ [3]: N KZ = χ N Z = 0,798.2989,39 = 2385,53[ N ] ứng suất nén mặt ngoài, mặt tiết diện C-C tính theo cơng thức sau [3]: * ứng suất nén mặt ngồi: GVHD: PGS.TS Tráưn Vàn Nam Trang 54 Đồ án môn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh   6.ρ + s σ nz = 2.M z + N kz  s.( 2.ρ + s )   l â s   6.18,65.10 −3 + 8,29.10 −3 −6 = 2.( − 51,01.10 ) + 2385,53.10 −6  −3 −3 −3 −3 −3 8,29.10 ( 2.18,65.10 + 8,29.10 )   36.10 8,29.10 [ = −100,72 MN / m ] * ứng suất nén mặt trong:   6.ρ − s σ tz = − 2.M z + N kz  s.( 2.ρ − s )   l â s   6.18,65.10 −3 − 8,29.10 −3 = − − 51,01.10 −6 + 2385,53.10 −6  −3 −3 −3 −3 −3 8,29.10 2.18,65.10 − 8,29.10   36.10 8,29.10 = 155,27 MN / m ( ) [ ] ( ) Đầu nhỏ chế tạo vật liệu thép hợp kim có [k]=100ữ180[MN/m2] nên đầu nhỏ thõa điều kiện bền kéo a.3 ứùng suất biến dạng ứng suất biến dạng đầu nhỏ sinh hai ngun nhân: • Bạc lót lắp ghép có độ dơi với đầu nhỏ truyền gây biến dạng dư • Khi động làm việc, nhiệt độ đầu nhỏ truyền có đến 3700Kữ4300K truyền bạc lót giãn nở Nhưng vật liệu bạc lót truyền khác nên mức độ giãn nở khác nên gây ứng suất nén Độ giãn nở đầu nhỏ truyền chịu nhiệt tính theo cơng thức sau [3]: ∆t = (αb − αt).t.d1 đây: αb = 1,8.10-5- hệ số giãn dài đồng (vật liệu làm bạc lót) αtt= 1.10-5- hệ số giãn dài thép (vật liệu chế tạo truyền ) t- nhiệt độ làm việc bạc lót đầu nhỏ truyền, t = (3700K÷4300K) Chọn t = 4300K d1-đường kính đầu nhỏ, d1 = 33,15[mm] ⇒ t = (1,8.10-5 - 1.10-5).430.33,15 = 9978,15.10-5[mm] Độ dôi lớn ∆ mối ghép bạc lót với đầu nhỏ truyền xác định sau: Chọn kiểu lắp bạc lót đầu nhỏ truyền H7/k6 [4], với kích thước đường kính đầu nhỏ d1= 33,15mm, ta xác định giá trị sai lệch sau:  ES = +25µm; 33,15H8 ⇒   EI = 0; es = +18µm; ei = +2 µm; 56u8 ⇒  Vậy độ dơi lớn nhất: Nmax = dmax - Dmin = es - EI = 25 - 0=[µm] Như vậy: ∆ = 25[µm] = 0,025[mm] GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang 55 Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh Tổng độ dôi (∆ + ∆t) sinh áp suất nén lên bề mặt lắp ghép Nếu coi áp suất số phân bố khắp mặt trụ lắp ghép xác định theo cơng thức sau [3]: p= ∆ + ∆t 2  d + d1  d1 + d b −µ +µ  2 2 d − db d − d1  d1  +   Ett Eb       2 đây: d1- đường kính đầu nhỏ truyền, d1 = 56[mm] d2- đường kính ngồi đầu nhỏ truyền, d2 = 70[mm] db- đường kính bạc, db = 29,15[mm] µ = 0,3- hệ số Poatxơng Ett = 2,2.105[MN/m2]- môđun đàn hồi thép (vật liệu truyền) Eb = 1,15.105 [MN/m2]- môđun đàn hồi đồng (vật liệu bạc lót) p= ⇒ 0,025 + 0,0997815  MN  = 43,03   41,44 + 33,15  33,15 + 29,15 m  + 0,3 − 0,3   2 2 41,44 − 33,15 33,15 − 29,15  33,15. + 2,2.10 1,15.10       2 2 ứng suất biến dạng đầu nhỏ truyền tính theo cơng thức Lame [3]: • ứng suất mặt ngồi đầu nhỏ truyền: σ ∆n = p 2.d1 2 d − d1 2.33,15 = 43,03 = 152,93 [MN/m2] 41,44 − 33,15 • ứng suất mặt đầu nhỏ truyền: σ ∆t = p d + d1 d − d1 2 = 43,03 41,44 + 33,15 = 241,51 [MN/m2] 2 41,44 − 33,15 ứng suất biến dạng cho phép []= 100÷250[MN/m2] Như ứng suất biến dạng sinh đầu nhỏ truyền đạt giá trị cho phép a.4 Hệ số an toàn đầu nhỏ ứng suất đầu nhỏ truyền thay đổi theo chu kỳ không đối xứng ứng suất cực đại chu trình [3]: σ max = σ nj + σ ∆n = 100,73 + 112,93 = 253,66[ MN / m ] ứng suất cực tiểu chu trình [3]: σ = σ nz + σ ∆n = −100,72 + 152,93 = 52,21[ MN / m ] ⇒ Biên độ ứng suất: σ − σ 253,66 − 52,21 σ a = max = = 100,725[ MN / m ] 2 GVHD: PGS.TS Tráưn Vàn Nam Trang 56 Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh ứng suất trung bình: σ + σ 253,66 + 52,21 σ m = max = = 152,94[ MN / m ] 2 Hệ số an toàn: Error! Objects cannot be created from editing field codes đây: giới hạn mỏi vật liệu chu trình đối xứng [5]: σ-1 = (0,4÷0,5)σb Thép 40X có [5]: b = 765 [MN/m2] Chọn 0,5.b= 0,5.765 = 382,5 [MN/m2] - hệ số: ψσ = 2.σ −1 − σ σ0 Trong đó: 0giới hạn mỏi vật liệu chu trình mạch động [5]: σ0=(1,4÷1,6)σ-1 Chọn σ0 = 1,5.σ-1 = 1,5.344,25 = 573,75 [MN/m2] 2σ −1 − σ 2.382,5 − 573,75 = = 0,33 ⇒ ψσ = σ0 573,753 382,5 = 2,53 100,725 + 0,33.152,94 Hệ số an toàn cho phép [ nσ ] = 2,5 ÷ Như đầu nhỏ truyền thỏa mãn điều kiện nσ = an toàn a.5 Độ biến dạng đầu nhỏ truyền Khi chịu tải Pj, đầu nhỏ truyền biến dạng gây kẹt chốt bạc lót đầu nhỏ Để khơng bị kẹt, độ biến dạng theo hướng kính đầu nhỏ truyền  không lớn khe hở lắp ghép ban đầu bạc lót chốt piston Độ biến dạng hướng kính  tính theo cơng thức [3]: Pj d tb (γ − 90 ) [mm] δ= 10 E.J đây: Pj- lực qn tính nhóm piston: Pj = mnp j max = 1,7.7912,44 = 13451,15[ N ] dtb- đường kính trung bình đầu nhỏ: d tb = 2.ρ = 2.18,65 = 37,3[ mm] E- môđun đàn hồi: E = 2.105 [MN/m2] J- mơmen qn tính tiết diện dọc đầu nhỏ truyền: [ ] l â s 0,036.0,00829 J= = = 16,7.10 −10 m 12 12 −6 13451,15.10 0,03733.(147,910 − 90 ) = 63,72.10 −9 [ m] = 63,72.10 −6 [ mm] Vậy: δ = 10 8.2,2.10 5.16,7.10 −10 GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang 57 Đồ án môn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh Độ biến dạng cho phép: [δ] ≤ 0,02 ÷ 0,03 [mm] Như đầu nhỏ truyền thỏa mãn điều kiện biến dạng b Tính tốn sức bền thân truyền Động Zil-130 loại động chữ V nên làm việc, thân truyền chịu lực sau đây: • Lực khí thể; • Lực qn tính khối lượng chuyển động tịnh tiến; • Lực quán tính chuyển động lắc (tức chuyển động song phẳng )của truyền; Vì trạng thái chịu lực truyền thường là: • Chịu nén uốn dọc hợp lực lực khí thể lực quán tính khối lượng chuyển động tịnh tiến; • Chịu kéo tác dụng lực quán tính chuyển động tịnh tiến; • Chịu uốn ngang tác dụng lực quán tính chuyển động lắc truyền; Lực tác dụng lên thân truyền: P1 = Pz + Pj = p z FP − m.R.ω (1 + λ ).FP = 31767,56[ N ] b.1 Tính sức bền mỏi thân truyền chịu tải trọng thay đổi Mục đích việc tính tốn xác định hệ số an toàn thân truyền tiết diện trung bình tiết diện nhỏ chịu kéo, nén uốn dọc * ứng suất tổng lớn chịu nén uốn tiết diện trung bình (uốn theo trục x_x y_y) [3]: y h σ y ,max x b/2 x H P1  k x  Ftb   P1 = k y   Ftb  σ x ,max = y B Hình 2.14 Tiết diện ngang thân truyền đây: Ftb- diện tích tiết diện trung bình thân truyền b Ftb ≈ H B − 2.(h ) Trong đó: H = 38[mm] B = 0,75.H = 0,75.38 = 28[mm] h = 0,668.H = 0,668.38 = 25,4[mm] b/2 = 0,292.H = 0,292.38 = 11,1[mm] −6 ⇒ Ftb ≈ 38.28 − 2.(25,4.11,1) = 332,49[ mm ] = 332,49.10 [ m ] kx, ky- hệ số xác định theo cơng thức sau [3]: GVHD: PGS.TS Tráưn Vàn Nam Trang 58 Đồ án môn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh l2   ix   l12  k y = + C 4.i y   k x = + C Trong đó: C- hệ số; C = σy π E ix, iy- bán kính quán tính tiết diện trục x_x, y_y: J i= Ftb Các loại truyền thường dùng nay, hệ số: k x ≈ k y ≈ 1,1 ÷ 1,15 Chọn kx = ky = 1,15 σ x ,max ⇒ σ y ,max  31767,56.10 −6 = 1,15 = 109,88 MN / m  −6 332,49.10   −6 31767,56.10  = 1,15 = 109,88 MN / m  332,49.10 −6  [ ] [ ] ứng suất cho phép thân truyền làm thép hợp kim: [ ]= 100ữ180 [MN/m 2] Như thân truyền đảm bảo độ bền nén uốn * ứng suất kéo tiết diện trung bình(do lực Pjt gây ra) [3]: σk = Pjt Ftb đây: Pjt = Pjmax +Pj = 13451,15+ (0,4.mtt).jmax=(13451,15+ 0,4.2,5.7912,44).10-6 Pjt= 21363,59.10-6 [MN/m2] σk = ⇒ [ 21363,59.10 −6 = 64,25 MN / m 332,49.10 −6 ] * Hệ số an tồn tiết diện trung bình [3]: 2.σ −1  nσ = (σ x,max − σ k ) + ψ σ (σ x,max + σ k )    2.σ −1  nσ = (σ y ,max − σ k ) + ψ σ (σ y,max + σ k )   x y 2.382,5  = 7,42  (109,88 − 64,25) + 0,33.(109,88 + 64,25)   2.382,5 = = 7,42  (109,88 − 40,46) + 0,33.(109,88 + 40,46)  nσ x = ⇒ nσ y b.2 Tính sức bền thân truyền theo hệ số an toàn tiết diện nhỏ * ứng suất nén lớn tiết diện nhỏ thân truyền [3]: σ n ,max = P1 Fmin GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang 59 Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh đây: P1- hợp lực khí thể lực quán tính, P1 = 31767,56[N] Fmin- diện tích tiết diện nhỏ thân truyền b Fmin ≈ H B − 2.(h ) Tại tiết diện nhỏ nhất: H = 30[mm] B = 0,75.H = 0,75.30 = 22,5[mm] h = 0,668.H = 0,668.30 =20 [mm] b/2 = 0,292.H = 0,292.30=8,76[mm] [ ] ] [ ] Fmin = 30.22,5 − 2.( 20.8,76 ) = 256,01 mm = 256,01.10 −6 m ⇒ σ n ,max = [ −6 31767,56.10 = 124,09 MN / m −6 256,01.10 * ứng suất kéo gây lực qn tính P jđ khối lượng nhóm piston đầu nhỏ truyền tiết diện nhỏ [3]: σ kj = Pjâ Fmin Pjđ = (m+m1).jmax = (1,7+0,75).7912,44= 19385,48.10-6 [MN] ⇒ [ 19385,48.10 −6 σ kj = = 75,72 MN / m −6 256,01.10 ] * Hệ số an toàn tiết diện nhỏ xác định theo công thức [3]: 2.σ −1 nσ = (σ n,max − σ kj ) + ψ σ (σ n,max + σ kj ) nσ = 2.382,5 = 6,69 (124,09 − 75,72) + 0,33.(124,09 + 75,72) c Tính tốn sức bền đầu to truyền Vị trí tính tốn thường chọn ĐCT, đầu to truyền chịu tác dụng hợp lực quán tính chuyển động tịnh tiến lực qn tính chuyển động quay khơng xét đến khối lượng nắp đầu to Lực tác dụng lên đầu to [3]: Pâ = Pj + Pkâ = [ m.R.ω (1 + λ ).FP + ( m2 − mn ).R.ω FP ] Pâ = R.ω FP [ m.(1 + λ ) + ( m2 − mn ) ] đây: m- khối lượng chuyển động tịnh tiến nhóm piston truyền m = 2,45[kg] m2- khối lượng chuyển động quay truyền m2 = 0,7.mtt = = 1,75 [kg] mn- khối lượng nắp đầu to truyền: mn = Fâ l ck ρ ât Trong đó: GVHD: PGS.TS Tráưn Vàn Nam Trang 60 Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh Fđ- tiết diện dọc đầu to truyền: Fâ = π (d − d12 ) Với d1, d2 xác định sau: • Đường kính chốt khuỷu: dck = 70[mm] • Chiều dày bạc lót đầu to (bạc lót mỏng): δ = 2[mm] • Chiều dày đầu to (có kể bạc lót): s = (0,1ữ0,25).dck = 15[mm] • Đường kính đầu to: d1 = dck + 2.2 = 74[mm] • Đường kính ngồi đầu to: d2 = dck +2.s = 100[mm] π 2 ⇒ Fâ = (0,1 − 0,074 ) = 0,355[ dm ] lck- chiều dài chốt khuỷu: lck = 52[mm] = 0,52[dm] ρđt- khối lượng riêng vật liệu đầu to(thép): ρđt = 7,8[kg/dm3] ⇒ mn = 0,355.0,52.7,8 = 1,44[ kg ] Các khối lượng m, m2, mn tính đơn vị diện tích đỉnh piston: [ ] m 2,45 = = 288,41 kg / m −6 FP 8494,87.10 m 1,75 m2 = = = 206 kg / m −6 FP 8494,87.10 m 1,44 mn = n = = 169,5 kg / m FP 8494,87.10 −6 m= [ ] [ ⇒ ] Pâ = 47,5.10 −3.366,52 2.8494,87.10 −6.[ 288,41.(1 + 0,24) + (206 − 169,5)] Pâ = 21364[ N ] = 0,021364[ MN ] B C C B γο β A MA NA pCosβ Hình 2.15 Sơ đồ tính tốn sức A c p đầu to truyền bền Lực P đ gây ứng suất lớn tiết diện A-A (hình2.15) nắp đầu to Mômen uốn lực pháp tuyến tác dụng tiết diện A-A nắp đầu to tính gần theo cơng thức sau [3]: GVHD: PGS.TS Tráưn Vàn Nam Trang 61 Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh c  M A = Pâ ( 0,0127 + 0,00083.γ )    N A = Pâ ( 0,522 + 0,003.γ )  (2.53) đây: c- khoảng cách hai đường tâm bulông truyền c = (1,2ữ1,25).dck = (1,5ữ1,6).60 = (90ữ96) [mm] Chọn c= 92 ?0- góc đường thẳng vng góc với đường tâm truyền tiết diện ngàm H = 46[mm], ρ1 = 76[mm], r2 = 42[mm] ρ =( d2+d1)/4= (84+66 )/4 =37,5[m] H +ρ Ta ?0 = ( arccos + 90 ) = 151,97 r2 + ρ1 Mômen uốn lực pháp tuyến tác dụng nắp đầu to tiết diện A-A [3]: Jâ  Jâ + Jb    Fâ  N = N A Fâ + Fb   M = M A (2.54) đây: Jđ- mơmen qn tính nắp đầu to truyền tiết diện A-A 3 l ck ( s − δ ) 52.(15 − ) Jâ = = 12 = 9520,33[ mm ] 12 Jb- mơmen qn tính bạc lót nắp đầu to truyền tiết diện A-A l ck δ 52.2 Jb = = 12 = 34,67[mm ] 12 Fđ- diện tích nắp đầu to truyền tiết diện A-A Fâ = l ck ( s − δ ) = 52.(15 − ) = 676[mm ] Fb- diện tích bạc lót nắp đầu to truyền tiết diện A-A Fb = l ck δ = 52.2 = 104[mm ] ⇒  92.10 −3 9520,33 M = 0,021364 0,0127 + 0,00083.151,97 = 13,59.10 −5 [ MN m]   9520,33 + 34,67  676  N = 0,021364 0,522 + 0,003.151,97 = 0,0181[ MN ]  676 + 104  ( ) ( ) Do ứng suất lớn tác dụng nắp đầu to [3]: σΣ = M N + Wu Fâ (2.55) đây: Wu- môđun chống uốn nắp đầu to tiết diện A-A 2 l ck ( s − δ ) 52.(15 − ) Wu = = GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang 62 [ = 1464,67 mm ] Đồ án mơn học: Kết cấu tính tốn động ⇒ σΣ = SVTH: Đặng Thế Anh [ 13,59.10 −5 0,0181 + = 119,56 MN / m −9 −6 1464,67.10 676.10 ] Thép hợp kim có: [σS] = (100 ữ 200) [MN/m2] Như đầu to thoả mãn điều kiện bền Ngoài để đảm bảo điều kiện làm việc mối ghép dễ hình thành màng dầu bôi trơn mối ghép, ta kiểm tra độ biến dạng hướng kính ?d đầu to truyền theo công thức sau [3]: ∆d = 0,0024.Pâ c Eâ ( J â + J b ) (2.56) đây: Eđ- môđun đàn hồi vật liệu chế tạo đầu to truyền; Eđ = 2,2.105[MN/m2] 0,0024.0,021364.0,092 = 7,38.10 −5 [ m] = 0,0738[ mm] ⇒ ∆d = −12 2,2.10 ( 9520,33 + 34,67 ).10 Khe hở cho phép: [?d] = (0,06 ữ 0,1)[mm] Như biến dạng nằm giới hạn cho phép 2.2.2 Bulông truyền 2.2.2.1 Trạng thái làm việc, vật liệu chế tạo kết cấu Bulông truyền chi tiếi nhỏ quan trọng Trong trình làm việc, bulơng truyền chịu lực sau: • Lực siết ban đầu lắp ghép; • Lực qn tính chuyển động tịnh tiến lực quán tính chuyển động quay (khơng tính khối lượng đầu to truyền); Vật liệu chế tạo bulông truyền thép hợp kim 40X Kết cấu bulông truyền phải đủ sức bền, độ cứng vững, phải có sức bền mỏi cao Khi thiết kế phải đảm bảo bulông chịu lực kéo, tránh lực cắt lực uốn Có biện pháp tăng sức bền chóng mỏi bulơng truyền làm góc lượn chổ thay đổi kích thước đường kính (bán kính góc lượn 0,2ữ1mm), làm thắt chổ phần thân nối với ren dùng biện pháp cơng nghệ 2.2.2.2 Tính tốn sức bền bulơng truyền Trong q trình lắp ghép, bulơng truyền chịu lực kéo tĩnh siết chặt bulông Lực gây ứng suất kéo xoắn bulông Trong q trình làm việc, bulơng truyền chịu ứng suất thay đổi lực quán tính chuyển động thẳng lực qn tính li tâm khơng kể khối lượng nắp đầu to Lực tác dụng bulơng truyền tính theo công thức sau [3]: Pb = Pj + Pkâ = FP R.ω [ m.(1 + λ ) + ( m2 − mn ) ] / z đây: z- số bulông truyền; z = GVHD: PGS.TS Tráön Vàn Nam Trang 63 ... án mơn học: Kết cấu tính tốn động SVTH: Đặng Thế Anh 2 .ĐặC ĐIểM KếT CấU Và TíNH TOáN SứC BềN NHóM PISTON THANH TRUYềN ĐộNG Cơ ZIL- 130 2.1 NHóM PISTON Nhóm piston gồm có piston, chốt piston, vịng... TO THANH TRUYềN 26 1.10 XâY DựNG Đồ THị MàI MòN CHốT KHUỷU 30 ĐặC ĐIểM KếT CấU Và TíNH TN SứC BềN NHóM PISTON THANH TRUYềN ĐộNG Cơ ZIL- 130 31 2.1 NHóM PISTON 31 2.1.1 Piston 31 2.1.2 Chốt piston. .. tạo truyền thường thép cacbon thép hợp kim tùy thuộc vào động Thanh truyền động Zil- 130 chọn vật liệu thép hợp kim 40X (vì tải trọng tác dụng lớn) 2.2.1.2 Kết cấu truyền động Zil- 130 Kết cấu truyền