2 PHÁN TÊCH ÂÀÛC ÂIÃØM KÃÚT CÁÚU NHỌM TRỦC KHUU - BẢC LỌT BẠN H Â 2.1.Âàûc âiãøm : 2.1.1.Nhiãûm vu : - Trủc khuu l chi tiãút quan trng nháút, cỉåìng âäü lm viãûc låïn nháút - Tiãúp nháûn lỉûc tỉì piston qua truưn - Biãún chuøn âäüng tënh tiãún ca piston thnh chuøn âäüng quay ca trủc khuu âãø âỉa cäng sút ngoi 2.1.2 Âiãưu kiãûn lm viãûc : - Trảng thại lm viãûc ca khuu ráút nàûng: + Trủc khuu chiủ tạc dủng ca lỉûc khê thãø, lỉûc quạn Cạc lỉûc ny cọ trë säú ráút låïn vaì biãún thiãn theo chu kyì nháút âënh nãn cọ cháút va âáûp mảnh + Cạc lỉûc tạc dủng gáy ỉïng sút ún v xồõn trủc âäưng thåìi cn gáy htỉåüng dao âäüng dc v dao âäüng xồõn lm âcå rung âäüng máút cán bàịng + Cạc lỉûc ny cn gáy hao mn cạc bãư màût ma sạt cäø trủc v trủc khuu 2.1.3 u cáưu : - Cọ sỉïc bãưn låïn, âäü cỉïng vỉỵng låïn, trng lỉåüng nh - Cọ âäü chênh cao, bãư màût lm viãûc trủc cáưn cọ âäü bọng låïn, âäü cỉïng cao - Kãút cáúu ca trủc khuu phi âm bo cán bàịng v âäưng âãưu ca âäüng cå nhỉng âäưng thåìi phi dãø chãú tảo 2.1.4.Váût liãûu v phỉång phạp chãú tảo trủc : a Váût liãûu : -Váût liãûu âỉåüc dng âãø chãú tảo thẹp cacbon cọ thnh pháưn cacbon cao : 40 - 50% Thẹp cacbon cọ ỉu âiãøm sau : + Hãû säú ma sạt ca thẹp cacbon låïn hån theùp hồỹp kim vỗ thóỳ coù khaớ nng giaớm dao âäüng xoàõn låïn hån , biãn âäü dao âäüng xoàõn nh, ỉïng sút xồõn nh + Thẹp cacbon r tiãưn hån thẹp håüp kim âån giạ thnh ca trủc r hån b Phỉång phạp chãú tảo : - Trủc khuu âỉåüc chãú tảo theo phỉång phạp âục - Ỉu âiãøm ca phỉång phạp âục : +Trng lỉåüng phäi v lỉåüng gia cäng nh + Cọ thãø âục âỉåüc cạc chi tiãút cọ kãút cáúu phỉïc tảp - Nhỉåüc âiãøm : + Thnh pháưn kim loải ca âục khọ âäưng âãưu + Dãø xy cạc khuút táût räù ngọt, räù khê,rản nỉït dáưn 2.2.Kãút cáúu trủc khuu - bảc lọt - bạn h â: 2.2.1.Trủc khuu : - Trủc khuu âỉåüc chãú tảo l trủc khuu ngun - Trãn trủc khuu bao gäưm: + Âáưu trủc khuu âãø làõp bạnh ràng dáùn âäüng trủc cam v làõp pully dáùn âäüng båm , quảt v v + Âi trủc khuu cọ vạch chàõn dáưu , ren häưi dáưu v âi âãø làõp bạnh â - Chiãưu di täøng cäüng trủc khuu : 625 (mm) 2.2.1.1.Âáưu trủc khuu : - Trãn âáưu ta làõp âai äúc khåíi âäüng M 18 - Âãø làõp pully ta duìng âai äúc : M6 - Bạnh ràng dáùn âäüng cam âỉåüc làõp trãn âáưu trủc khuu bàịng then bạn nguût - Âãø ngàn dáưu khäng trn ngoi ta dng phåït dáưu v vng chàõn dáưu - Âãø trạnh hiãûn tỉåüng dëch chuøn trủc ca bạnh ràng ta dng âãûm chàõn dc trủc 2.2.1.2 Cäø trủc : - Âỉåìng kênh cäø trủc : dct= 0,65.D = 0,65.89 = 57,85 (mm) - Chiãưu di cäø truûc : lct = (0,5 - 0,6) dct =28,9 (mm) 2.2.1.3 Chäút khuu : -Âỉåìng kênh chäút khuu -Âäüng cå diezen haìng : dch= (0,6-0,72)D = 0,6.89 = 53,4 (mm) - Chiãưu di chäút : lch = (0,8 ÷ 1).dch= 0,8.53,4=42,7 (mm) - Trãn chäút khuyíu ta khoan läø dáöu âãø bäi trån Vë trê läù dáöu bäi trån âỉåüc xạc âënh theo âäư thë mi mn chäút khuu (pháưn ÂH & ÂLH) + Âỉåìng kênh läù dáưu: dl = 4(mm) 2.2.1.4 Mạ khuu : - Chiãưu dy tu thüc vo tám ca xylannh liãưn kãư - Âãø gim khäúi lỉåüng váût liãûu v gim lỉûc quạn ly tám ca mạ ta vạt nghiãng mạ v vạt bủng mạ khuu - Âãø tàng sỉïc bãưn v âäü cỉïng vỉỵng ca trủc khuu ta cáưn tàng âäü trng âiãûp giỉỵa cäø v chäút : d + d ct 57,85 + 53,4 ε = ch −R= − 46 2 ε = 9,6( mm ) 2.2.1.5 Âäúi trn g: Âäúi trng cọ nhiãûm vủ ch úu: - Cán bàịng cạc lỉûc v momen quạn khäng cán bàịng ca âäüng cå ch úu l lỉûc quạn ly tám - Gim phủ ti cho cäø trủc Càn cỉï vo nhiãûm vủ trãn ta xạc âënh âäúi trng theo lỉûc quạn ly tám : Z’ = Z” = Z0 -Pr1-Pr2 - Chiãưu dy ca âäúi trng: bât = 21,36 (mm) - Baïn kênh âaïy âäúi troüng: Râ = 70 (mm) - Âãø gim váût liãûu âäưng thåìi tàng baïn kênh ta vaït bãn âäúi troüng våïi bạn kênh: Rb = 90 (mm) - Chiãưu cao täøng cäüng ca mạ khuu v âäúi trng: 175 (mm) 2.2.1.6.Âi trủc khuu : - Âãø ngàn bäi trån trn ngoi ta dng vnh ngàn dáưu v ren häưi dáưu âỉåüc gia cäng trãn âi trủc khuu - Vng ngàn dáưu âỉåüc lm bàịng cao su - Âãø làõp bạnh â ta dng buläng chiủ lỉûc : M12 - Âãø gim ỉïng sút càõt v dãø dng viãûc làõp âàût ta duìng thãm chäút âënh vë - Trãn âi trủc khuu cn làõp äø bi âãø näúi våïi trủc ca ly håüp 2.2.2 Bảc lọt : - Váût liãûu chãú tảo bảc lọt l håüp kim chëu mn båíi nhỉỵng ỉu âiãøm sau : + Sỉïc bãưn cå hoüc cao + Âäü cæïng cao + Hãû säú dáùn nhiãût låïn a Bảc lọt cäø trủc : - Âỉåìng kênh ngoi: dbct= 61,85 (mm) - Chiãưu räüng bảc lọt: bct= 28,9 (mm) - Bãư dy ca bảc lọt: δ = (mm) Trong âoï låïp håüp kim chëu mn δ hk = 0,7 (mm) - Trãn mẹp ca bảc lọt ta dáûp lỉåỵi g âãø âënh 61,85 vë bacû lọt lãn thán mạy b Bảc lọt chäút khuu : - Âỉåìng kênh ngoi: dbct= 57,4 (mm) - Chiãưu räüng bảc lọt: bct= 42,7 (mm) - Bãư dy ca bảc lọt: δ = 2(mm) Trong âọ låïp håüp kim chëu mn δ hk = 0,7 (mm) - Trãn mẹp ca bảc lọt ta dáûp lỉåỵi g nhä gäüp bảc âãø âënh vë bảc lọt lãn âáưu to truưn 2.2.3 Bạn h â: a) Cäng dủn g: - Tờch trổợ nng lổồỹng dổ haỡnh trỗnh sinh cäng âãø b âàõp nàng lỉåüng thiãúu hủt cạc quaù trỗnh tióu hao cọng khióỳn cho truỷc khuyớu quay âãưu hån - Bạnh â cn cọ tạc dủng âàûc biãût nhỉỵng âäüng cå cọ t säú nẹn cao, säú xy lanh êt v khåíi âäüng âäüng cå bàịng phỉång phạp quạn - Bạnh â cn l nåi ghi cạc k hiãûu cạc ÂCT, ÂCD, gọc phun såïm, âạnh lỉỵa såïm - Trong säú loải ngỉåìi ta dng nam chám vénh cỉíu tảo ngưn âiãûn thãú tháúp ca hãû thäúng âạnh lỉỵa bạnh â tỉì (Välàng Manhãtic) b) Kãút cáúu : - Bạnh â âỉåüc âục bàịng gang xạm - Bạnh â âỉåüc sỉí dủng cå cáúu l bạnh â dảng âéa (ph håüp våïi âäüng cå nhiãưu xylanh v täúc âäü cao) c) Ỉu âiãøm : +âån gin +Chiãưu di âäưng âãưu nãn âục trạnh âỉåüc ỉïng sút d) Tênh toạn cạc kêch thỉåïc cå bn ca bạn h â: Chn så bäü âỉåìng kênh ngoi: D2 = 400( mm ) D1 = 170[ mm] Âỉåìng kênh trong: D0 = 53( mm ) Theo cäng thæïc: Gbd Dtb2 = 3600.Ld n ổồỡng kờnh trung bỗnh: Dtb = R1 + R2 = 200 + 85 = 285 (mm) Âäü khäng âäưng âãưu ca bạnh â: Theo cäng thỉïc kinh nghiãûm: δ= 1 choün : δ = / 250 = 0,004 ÷ 200 300 Cäng dỉ chu trỗnh: Ld=F1.à.à [m] àM: tyớ lóỷ xờch cuớa momen M = µ T µ α = 0,05114.0,63 = 0,0322( mm ) [ mα = / mm ] Theo âäư thë ∑ T (pháưn ÂLH ) ta cọ: Gi sỉí diãûn têch F1l tam giạc cán: ( F1 = 40.82 / = 1640 mm ) [ MN m] = 52,808.10 −6 ( MN m ) Ld = 1640.0,0322.10 Gbd = −6 3600.52,808.10 −6 N / m2 2 −6 4500 0,004.210 10 ( [ = 53,22 N / m = 5,322( kg ) ] ) Âãø xạc âënh bạnh â thỉûc tãú ta phaíi nhán thãm hãû säú : Gbd ∆ = 1,1 ÷ 1,2 = (1,1 ÷ 1,2)5,322 ≈ 5,85[ kg ] Bãư dy bạnh â: ( ) Gbd = R 21 − R22 π γ b Trong âoï : γ = 7850[ kg / m ] ( ) = 7850.10 −5 MN / m 5,85 b= 7850.3,14.10 −5.14352 = 16,5( mm ) TÊNH TOẠN NHỌM TRỦC KHUU - BẢC LỌT - BẠN H Â 3.1.Tênh sỉïc bãưn trủc khuu : - Theo quan âiãøm ca sỉïc bãưn váût liãûu : trủc khuu l dáưm siãu ténh âàût trãn nãưn ân häưi ( thán mạy biãún dảng ) - Do ti trng trãn trủc khuu ráút phỉïc tảp nãn âãø toạn ỉïng sút thỉûc tãú ráút khọ khàn âãø âån gin ngỉåìi ta thỉåìng dng phỉång phạp phán âoản âãø toạn sỉïc bãưn trủc khuu 3.1.1.Gi thiãút toạn : - Trủc khuu cọ âäü cỉïng vỉỵng tuût âäúi - Khäng xẹt âãún biãún dảng ca thán mạy - Khäng âãún liãn kãút chëu lỉûc - Tênh toạn theo sỉïc bãưn ténh - Khi xẹt âãún sỉïc bãưn âäüng sỉí dủng cạc hãû säú an ton, trãn cå såí âäüc láûp cạc khuu trỉì momen 3.1.2.Tênh theo phỉång phạp phán âoản : a: Så âäư lỉûc tạc dủn g lãn trủc khuu : T: lỉûc tiãúp tuún tạc dủng lãn chäút khuu Z: lỉûc phạp tuún tạc dủng lãn chäút khuu cos( α + β ) Z = P1 Fp cos β sin ( α + β ) T = P1 Fp cos β Fp: diãûn têch âènh piston C1 :lỉûc quạn ly tám ca chäút khuu C : lỉûc quạn ly tám ca khäúi lỉåüng truưn quy dáùn v âáưu to truưn Pr21 : lỉûc quạn ly tám ca âäúi trng Pr1 : lỉûc quạ ly tám ca mạ khuu Z ' = Z '' : phn lỉûc phạp tuún ca cạc gäúi trủc trại v phi T’=T’’ : phn lỉûc tiãúp tuún ca cạc gäúi trủc trại v phi ' M k : momen xồõn sinh åí cäø trủc bãn trại Momen ny cạc lỉûc tiãúp tuún ca khuu trủc nàịm phêa trỉåïc khuu toạn gáy Nãúu khuu âang thổù i thỗ : M k' = Ti R ∑ Ti −1 : täøng cạc lỉûc tiãúp tuún ca khuu trủc âỉïng trỉåïc khuu trủc toạn gáy R : bạn kênh khuu trủc Mk: momen xồõn sinh åí cäø trủc bãn phi Momen ny cạc lỉûc tiãúp tuún ca khuu trủc thỉï cho âãún khuu thỉï i M k'' = ∑ Ti R ∑ Ti : täøng cạc lỉûc tiãúp tuún ca khuu trủc thỉï nháút cho âãún khuu thỉï i R : bạn kênh khuu trủc a1.Trỉåìn g håüp khuu trủc chëu Z max : Lỉûc tạc dủng trãn khuu trủc Z max v vë trê ca khuu α (quy ỉåïc 0 l vë trê khuu trủc åí ÂCT v laỡ õióứm bừt õỏửu quaù trỗnh chaùy giaớn nồớ ) Lỉûc tạc dủng theo cäng thỉïc: Z max = PZ max − mR w (1 + λ ) = PZ max − PJ max = 7,5-3,3147 =4,185 ( MN / m ) Z = Z max − ( C1 + C ) ` C1 = mch R.w Theo baíng : - Âäüng cå xy lanh hng : d ch = ( 0,6 ÷ 0,72 ) D = ( 0,6 ÷ 0,72).89 = 53,4( mm ) l ch = ( 0,8 ÷ 1) d ch = ( 0,8 ÷ 1) 53,4 = 42,7( mm) -Khäúi lỉåüng chäút khuu : mch = Fch l.ρ ρ : khäúi læåüng riãng váût liãûu chäút ρ :=7,8(kg/cm3)=7800(kg/m3) lch : chiãöu räüng chäút Fch: diãûn têch chäút Fch = π =π (d ) ch (53,4 ) = 2238,5.10 ( m ) −6 Chäút âàûc : mch=Fch.l.ρ mch=2238,5.10-6.42,7.10-3.7800 =0,74 (kg) Khäúi læåüng chäút trãn âån vë âènh piston : ` mch = mch 0,74 = = 119,35(kg / m ) Fp 0,0062 Læûc quaïn ly tám chäút : ( C1 = 119,35.46.10 −3.429,3512 = 1,01 MN / m ) Lỉûc quạn ly tám ca khäúi lỉåüng âáưu to quy dáùn vãö tám chäút : ( C = PR = 2,003689 MN / m Z = Z max − ( C1 + C ) = 4,185 − (1,01 + 2) ( = 1,175 MN / m ) ) Khäúi lỉåüng khuu trủc cn chëu Flt ca mạ khuu : Pr1 Khäúi lỉåüng khuu trủc cn chëu lỉûc quạn ly tám ca âäúi trng :Pr2 Phn lỉûc tạc dủng lãn gäúi : Xẹt trủc khuu âäúi xæïng : Z Z' = Z' ' = − Pr1 + Pr 2 Lỉûc quạn ly tám ca mạ khuu : Pr1 = m mr R w Theo cäng thæïc kinh nghiãûm : Âäúi våïi âäüng cå diesel : h = (1,05 ÷ 1,3) D = (1,05 ÷ 1,3) 89 = 93,45( mm ) b = ( 0,24 ÷ 0,27) D = ( 0,24 ÷ 0,27) 93 = 21,36( mm ) Fm = b.h =110.93,45=10279,5 (mm2) Khäúi lỉåüng ca mạ khuu : m = Fm δ.ρ m = 10279,5.10 −6 21,36.7800 = 1,712( kg ) Khäúi lỉåüng ca mạ khuu quy vãư tám chäút : m mr = m m l R [ kg ] = 1,712 = 0,856( kg ) Pr1 = 0,856.46.10 −6 429,3512 ( = 0,0072 MN / m ) -Âäúi trng : Lỉûc quạn ly tám cuía âäúi troüng : Pr = m ât R w [ MN / m ] Khäúi læåüng cuía âäúi troüng : m ât = b.h.δ ρ [ kg ] = 50.110.21,36.7800.10 −9 = 0,916( kg ) Pr = 0,916.30.429,3512 10 −3 ( = 0,005 MN / m ) Phn lỉûc tạc dủng lãn cäø trủc: Zo − Pr1 + Pr 2 = 0,5875 − 0,0072 + 0,005 Z '= Z ''= ( = 0,58 MN / m ) 3.1.3 Tênh bãưn trủc khuu : [ MN / m ] a.Xạc âënh khuu nguy hiãøm : 10 190 370 550 α T[MN/m ] -0,715 -0,246 0,907 -0,25 Âäüng cå xylanh thæï tỉû lm viãûc :1-3-4-2 Do âọ ta cọ xạc âënh ∑ Ti −1 tạc dủng lãn cạc chäút khuu ca âäüng cå cạc khuu chëu lỉûc Zmax bàịng phỉång phaïp sau : TT 10 T= - 0,715 ΣTi-1=0 190 α0 370 550 T= -0,246 T=0,907 T= - 0,25 T= - 0,25 T=-0,715 ΣTi-1= - 0,246 T= - 0,246 T= 0,907 T= - 0,246 T= 0,907 T= -0,25 T=-0,715 ΣTi-1= 0,657 T= - 0,715 T= - 0,246 ΣTi-1= 0,411 Theo bng ta biãút khuu thỉï chëu Tmax âọ ta phi bãưn khuu ny b.Sỉïc bãưn chäút khuu : ỈÏng sút ún ca chäút khuu : T=0,907 σu = = T= -0,25 [ ] Mu MN / m Wu Z '.l '+ Pr1 a − Pr c π  d ch3    32  d ch  Xẹt khuu âäúi xỉïng ta cọ: l +l l ' = ch ct + δ [ mm ] 42,7 + 28,9 = + 21,36 = 57,16( mm ) l b a = c = ch + [ mm ] 2 42,7 + 21,36 = = 32( mm ) 0,58.57,16 + 0,0072.32 + 0,005.32 π 53,4 32 −3 = 2,2.10 MN / m ỈÏng sút xồõn ca chäút khuyíu : M k' τk = MN / m Wk ∑ Ti −1 R = d ch3 π 16 0,657.53,4 / = π 53,4 16 τ k = 5,87.10 − MN / m σu = ( ) [ ] ( ) ỈÏng sút täøng cäüng : σ ∑ = σ u2 + 4τ k2 [ MN / m ] ( 2,2.10 ) + 4.(5,87.10 ) = 2,49.10 ( MN / m ) −3 = −4 −3 c.Sỉïc bãưn cäø trủc : ỈÏng suáút uäún cuía chäút khuyíu : Mu σu = MN / m Wu Z'.b = π 57,853 32 Xeït khuu âäúi xỉïng ta cọ: l l ' = ct [ mm ] 28,9 = = 14,45( mm ) 0,36.15,75 σu = π 55,933 32 = 3,19.10 − MN / m ỈÏng sút xồõn ca chäút khuyíu : [ ] [ ] M 'k MN / m Wk ∑ Ti−1 R = π d ct 16 0,82.57,85 / = π 57,853 16 τ k = 5.10 −4 MN / m ỈÏng suáút täøng cäüng: τk = [ ] ( ) [ σ ∑ = σ 2u + 4τ 2k MN / m = 1,08 + 4.52 ( ) = 1,47.10 −4 MN / m d.Sỉïc bãưn mạ khuu : ỈÏng sút nẹn :(theo x-x) Z'−Pr σ xn = MN / m b.h 0,.6173 − 0,005 = 21,36.93,45.10 −6 [ ( ] ] ) = 306,74 MN / m ỈÏng sút ún màût phàóng gọc trủc khuu:(theo y-y) My ∑ Ti−1 R σ yu = uy MN / m = Wu bh 0,657.53,4 / = = 5,64.10 MN / m −6 −3 21,36.93,45.10 10 / ỈÏng sút ún :(theo x-x) Mx Z'.b + Pr ( a − c ) σ xu = ux MN / m = Wu hb 0,6173.14,45 = = 12,55.10 MN / m 2 −6 −3 93,45.21,36 10 10 / ỈÏng sút täøng mạ khuu chëu ún v chëu nẹn : σ ∑ = σ n + σ xu + σ yu MN / m [ ] ( [ ) ] ( [ ] = 306,74 + 5,64.10 + 12,55.10 ( =18,19.10 MN / m ) ) MUÛC LUÛC PHÁN TÊCH ÂÀÛC ÂIÃØM KÃÚT CÁÚU NHỌM TRỦC KHUU- BẢC LỌT BẠNH ÂAÌ 2.1.Âàûc âiãøm: 2.1.1.Nhiãûm vu : 2.1.2 Âiãöu kiãûn laìm viãûc : 2.1.3 Yãu cáöu: .1 2.1.4.Váût liãûu v phỉång phạp chãú tảo trủc : .1 2.2.Kãút cáúu truûc khuu - bảclọt - bạnh â: 2.2.1.Trủc khuu: 2.2.1.1.Âáöu trủc khuu: 2.2.1.2 Cäø truûc : 2.2.1.4 Mạ khuu: 2.2.1.5 Âäúi troüng: 2.2.1.6.Âuäi trủc khuu: 2.2.2 Bảc lọt: 2.2.3 Bạnh â: 3.TÊNH TOẠN NHỌM TRỦC KHUU - BẢC LỌT- BẠNH Â 3.1.Tênh sỉïc bãưn trủc khuu: 3.1.1.Gi thiãút toạn: .5 3.1.2.Tênh theo phỉång phạp phán âoản: 3.1.3 Tênh bãưn trủc khuu : ... 2.2 .1.Trủc khuyíu: 2.2 .1.1.Âáưu trủc khuu: 2.2 .1.2 Cäø truûc : 2.2 .1.4 Mạ khuu: 2.2 .1.5 Âäúi troüng: 2.2 .1.6.Âi trủc khuu: 2.2 .2.. . 2.1 .Âàûc âiãøm: 2.1 .1.Nhiãûm vu : 2.1 .2 Âiãưu kiãûn lm viãûc : 2.1 .3 Yãu cáöu: .1 2.1 .4.Váût liãûu v phỉång phạp chãú tảo trủc : .1 2.2 .Kãút... ràng ta dng âãûm chàõn dc trủc 2.2 .1.2 Cäø trủc : - Âỉåìng kênh cäø trủc : dct= 0,65.D = 0,65.89 = 57,85 (mm) - Chiãưu di cäø trủc : lct = (0,5 - 0,6) dct =28,9 (mm) 2.2 .1.3 Chäút khuyíu : -Âỉåìng