Đồ án kiểm nghiệm bền trục khuỷu

Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Cơ khí Động lực
Hình 1.6. Kết cấu đầu trục khuỷu
b, Cổ trục khuỷu
Cổ trục được gia công và xử lý bề mặt đạt độ cứng và độ bóng cao. Phần lớn các động
cơ có cổ trục cùng một đường kính.Đặc biệt có động cơ thường là động cơ cỡ lớn, với
đường kính cổ trục lớn dần từ đầu đến đuôi trục khuỷu để có sức bền đều.Tuy nhiên nó
sẽ rất phức tạp vì có nhiều bạc lót hoặc ổ đỡ có đường kính khác nhau.Cổ trục khuỷu
thường rỗng để làm rãnh dẫn dầu bôi trơn đến các cổ và chốt khác của trục khuỷu.
c ,Chốt khuỷu
- Chốt khuỷu cũng được gia công và xử lý bề mặt để đạt độ bóng và độ cứng cao.
-Đường kính chốt thường nhỏ hơn đường kính cổ khuỷu.nhưng cũng có trường hợp
như động cơ cao tốc do lực quán tính lớn đường kính chốt khuỷu có thể bằng đường
kính cổ khuỷu. chiều dài của chốt khuỷu phụ thuộc vào khoảng cánh giữa hai đường
tâm xy lanh kề nhau và chiều dài cổ trục. cũng như ở cổ khuỷu, chốt khuỷu có thể làm
rỗng để giảm trọng lượng và tạo thàh cốc lộc dầu bôi tơn. Để dẫn dầu từ thân máy đến
các cổ khuỷu rồi theocác đường khoan trong cổ, má khuỷu dẫn lên chốt khuỷu.
Hình 1.7. Kết cấu dẫn dầu bôi trơn chốt khuỷu
d, Má khuỷu
- Má khuỷu là bộ phận nối liền cổ trục và chốt khuỷu. Hình dạng má khuỷu phụ thuộc
vào số vòng quay của động cơ. Để giảm trọng lượng và do đó giảm lực quán tính, người
ta cố gắng giảm triệt để các phần không chịu lực của má
- Hình dáng của má khuỷu có các dạng như sau:
+ Loại má hình chữ nhật vát góc. Loại này đơn giản dễ chế tạo
+ Loại má hình ô van là loại má lợi dụng vật liệu hợp lý nhất và phân bố ứng
suất đồng đều nhất nên được sử dụng nhiều nhất.
Trang 5
Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Cơ khí Động lực
+Loại má hình tròn có ưu điểm sức bền cao, cho phép giảm chiều dày má để
tăng chiều dài cổ trục, chốt khuỷu, thuận lợi cho điều kiện bôi trơn cổ trục, chốt khuỷu,
má tròn cũng đơn giản dễ chế tạo.
Hình 1.8. Các dạng má khuỷu
- Để trục khuỷu có độ cứng vững và đồ bền thường được thiết kế có độ trùng điệp kí
hiệu là ε và được tính theo công thức sau:
R
dd
cch
−
+
=
2
ε
Trong đó
d
ch
: Đường kính của chốt
d
c
: Đường kính của cổ khuỷu
R : Bán kính quay trục khuỷu
Hình 1.9. Các biện pháp tăng bền má khuỷu
- Độ trùng điệp là phần mà hai cổ chốt và cổ khuỷu trùng nhau khi biểu diễn trục khủy
lên hình chiếu cạnh.
- Độ trùng điệp càng lớn, độ cứng vững và độ bền của trục khuỷu càng cao. Muốn tăng
độ trùng điệp ta có đường kính của cổ khuỷu hoặc cổ chốt, áp suất tiếp xúc và mài mòn
các cổ này sẽ giảm, giảm bán kính quay của trục khuỷu tứ là giảm hành trình hay vận
tốc trung bình của piston nghĩa là giảm mài mòn cặp piston-xi lanh. Điều đó được giải
thích nhờ mối quan hệ sau:
S = 2.R ;
v
tb
=
ns
30
Trang 6
Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Cơ khí Động lực
( n là số vòng quay động cơ )
-Do có sự thay đổi mặt cắt đột ngột tại chỗ chuyển tiếp, nên gây ra hiện tượng ứng suất,
do đó có thể tránh tập trung ứng suất người ta phải làm chỗ chuyển tiếp ( góc lượn ) có
bán kính đủ lớn và hình dáng phù hợp.
e, Đối trọng
Đối trọng là các khối lượng gắn trên trục khuỷu để tạo ra lực quán tính li tâm nhằm
những mục đích sau:
- Cân bằng lực quán tính li tâm P
k
của trục khuỷu (Hình 1.10a).
- Cân bằng một phần lực quán tính chuyển động tịnh tiến cấp 1 (Hình 1.10b).
Thông thường người ta cân bằng một nửa lực quán tính chuyển động tịnh tiến cấp 1 của
piston thanh truyền.
22
2
ω
mR
P
jl
=
- Đối trọng lắp ngược với hướng của trục khuỷu tạo ra lực quán
tính li tâm có giá trị bằng:
Hình 1.10.Vai trò của đối trọng
- Như vậy trên phương ngang sẽ xuất hiện lực mất cân bằng
2
ω
mR
.sin
ϕ
/2. Phương
pháp cân bằng này về thực chất là chuyển một phần lực mất cân bằng trên một phương
sang phương vuông góc. Phương pháp này thường dùng cho những động cơ đặt nằm
ngang. Để cân bằng triệt để lực quán tính chuyển động tịnh tiến, người ta dùng cơ cấu
cân bằng lăngxetche thường dùng ở động cơ một xi lanh. Ví dụ : Động cơ máy kéo
Bông Sen đối trọng trong trường hợp này không lắp trực tiếp trên trục khuỷu mà là lắp
trên hai trục dẫn động từ trục khuỷu (Hình 1.10c).
- Giảm tải trọng tác dụng cho một cổ trục, ví dụ: cho cổ giữa trục khuỷu động cơ
4 kỳ 4 xi lanh (Hình 1.10d). Đối với trục khuỷu này, các lực quán tính li tâm P
k
tự cân
Trang 7
Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Cơ khí Động lực
bằng nhưng tạo ra cặp mômen M
pk
luôn gây uốn cổ giữa khi có đối trọng, cặp mômen
M
pk
nên giảm được tải cho cổ giữa.
- Đối trọng còn là nơi để khoan bớt khối lượng khi cân bằng động hệ trục khuỷu
Về mặt nguyên tắc đối trọng càng bố trí xa tâm quay thì lực quán tính ly tâm càng lớn.
Tuy nhiên, khi đó sẽ làm tăng kích thước hộp trục khuỷu về mặt kết cấu, có các loại đối
trọng sau:
+ Đối trọng liền với má khuỷu, thông thường dùng cho động cơ cỡ nhỏ và trung bình
như động cơ ôtô, máy kéo (Hình 1.11a).
+ Để dễ chế tạo, đối trọng được làm rời rồi lắp với trục khuỷu, lắp bằng phương pháp
hàn thường làm cho trục khuỷu biến dạng và để lại ứng suất dư làm giảm sức bền của
trục khuỷu nên phương pháp này ít được dùng.Thông thường đối trọng được lấy bằng
bulông với trục khuỷu (Hình 1.11b) để giảm lực tác dụng lên bulông, đối trọng được lắp
với má khuỷu bằng rãnh mang cá và được kẹp chặt bằng bulông (Hình 1.11c).
Hình 1.11. Kết cấu đối trọng
f, Đuôi trục khuỷu
- Đuôi trục khuỷu là nơi truyền công suất ra ngoài và trên đuôi trục khuỷu thường lắp
bánh đà.
- Bánh đà lắp lên đuôi trục khuỷu bằng hai cách: lắp bằng đoạn trục hình côn,thường
dùng trên động cơ tĩnh tại và lắp bằng mặt bích dùng trên động cơ ô tô máy kéo
- Trên đuôi trục khuỷu thương bố trí các bộ phận sau: vành chắn dầu, ren hồi dầu, đệm
chắn di chuyển dọc trục của trục khuỷu.
PHẦN II. TÍNH CHỌN CÁC THÔNG SỐ CẦN THIẾT
Trang 8
Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Cơ khí Động lực
2.1 Các thông số cần thiết
2.1.1: Thông số cho trước
Loại động cơ Diesel, không tăng áp (YG6108ZLQB)
Kiểu động cơ Một hàng
Công suất động cơ Ne 179(Kw)
Số vòng quay n 2300 (v/p)
Suất tiêu hao nhiên liệu ge 225 (g/ml.h)
Số kỳ
τ
04
Đường kính xi lanh D 100 (mm)
Hành trình piston S 125 (mm)
Tỷ số nén
ε
17
Số xy lanh i 06(1-5-3-6-2-4)
Chiều dài thanh truyền l
tt
220(mm)
Khối lượng nhóm piston m
np
2,5 (kg)
Khối lượng thanh truyềnm
tt
3,0(kg)
Áp suất khí thể lớn nhất p
kt
8,3 (Mpa)
2.1.2 Các thông số tính toán
-Đường kính xy lanh : D = 100 (mm)
-Đường kính ngoài chốt khuỷu:
d
ch
= (0,67÷0,77)DT224 -[I]
= (0,67÷0,77).100 = ( 67- 77)(mm)
Chọn d
ch
= 75 (mm)
-Đường kính trong của chốt khuỷu :
б
c h
= 0
-Đường kính ngoài cổ khuỷu:
d
ck
= (0,70÷0,85)D T223-[I]
=(0,70-0,85).100= (70-85)
Chọn d
ck
= 85(mm)
- Đường kính trong cổ khuỷu :
б
ck
= 0
- Chiều dài chốt khuỷu:
l
ch
=(0,7÷1,0) T224-[I]
=(0,7-1,0).75 =(52,85 -75)
Chọn l
ch
= 53(mm)
Trang 9
Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Cơ khí Động lực
-Chiều dài cổ khuỷu :
l
ck
=(0,55÷0,65) d
ck
. T223-[I]
=( 0,5-0.6).85=(42,5- 51)
Chọn l
ck
= 43(mm)
- Các kích thước của má khuỷu :
+ Chiều dày b :
b = (0,21÷0,27)DT131-[II]
=(0,21-0,27).100=(22,05-28,35)
Chọn b=23 (mm)
+ Chiểu rộng h:
h = (1,05÷1,3)DT131-[II]
=(1,05-1,3).100=(110,25-136,5)
Chọn h= 125(mm)
- Khoảng cách từ trọng tâm phần khối lượng ly tâm đến tâm quay:
r
mk
= 56(mm)
- Khoảng cách từ trọng tâm đối trọng đến tâm quay:
r
d
= 55(mm)
-Khoảng cách a :
a=
b+l
ch
2
=
23+53
2
= 38 (mm)
-Khoảng cách c
,
,c
,,
:
c
,
=c
,,
=38(mm)
-Bán kính góc lượn:
r = (0,06÷0,08)d
ch
T131-[II]
=( 0,06-0,08).75,5 = (4,53- 6,04)
Chọn r=5(mm)
-Khối lượng riêng của trục khuỷu :
ρ
=7800 (
3mkg
)
-Khối lượng ly tâm của má khuỷu: m
mk
= 3,125 (kg)
-Khối lượng đối trọng : m
dt
=1,2 (kg)-Khối lượng nhóm
piston: m
np
=2,5(kg)
- Khối lượng thanh truyền: m
tt
=3,0(kg)
-Khối lượng thanh truyền phân bố về tâm chốt piston:
m
1
=(0,275÷0,350)m
tt
T19-[I]
Trang 10
Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Cơ khí Động lực
= (0,275-0,350).3=(0,825 – 1,05)
Chọn m
1
=0,85(kg)
-Khối lượng của thanh truyền quy dẫn về tâm chốt khuỷu .
m
2
=(0,650-0,725)m
tt
T21-[I]
=(0,650-0,725).3=(1,95-2,175)
Chọn m
2
= 2,15.(kg)
-M : khối lượng chuyển động tịnh tiến của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền
M= m
1
+ m
np
T21-[I]
=0,85 + 2,5 = 3,35 (kg)
-R :Bán kính quay trục khuỷu
R=
S
2
=
125
2
= 62.5(mm)
-λ :Thông số kết cấu:
λ=
R
l
=
62.5
220
=0,29
-m
ch
: Khối lượng của chốt khuỷu:
m
ch
=V
ch
.ρ =
π .d
ch
2
4
∙l
ch
∙
ρ=
π .(75.10
−3
)
2
4
∙53.10
−3
.
7800 = 1,85(kg)
-ω :Vận tốc góc của trục khuỷu:
ω =
π .n
30
=
π .2300
30
= 240,73. (rad/s ) -C
1
:Lực quán tính ly tâm của chốt
khuỷu.
C
1
=m
ch
.R.ω
2
T236-[I]
= 1,85. 62.5.10
-3
.240,73
2
= 6780,26( kgm/s
2
) = 6,78026.10
-3
(MN)
-C
2
– Lực quán tính ly tâm của khối lượng thanh truyền quy về tâm chốt khuỷu.
C
2
=m
2
.R.ω
2
T236-[I]
=2,15.62.5.10
-3
.240,73
2
=8098,64 (kgm/s
2
) =8,09864.10
-3
(MN)
Lực quán tính của khối lượng chuyển động tịnh tiến:
P
j
= P
j1
+ P
j2
T11,5-[III]
Trong đó:
P
j1
= -m.R. ω
2
.cosα lực quán tính cấp 1
P
j2
= - m.R.λ. ω
2
.cos2α lực quán tính cấp 2
Lực khí thể:
P
k
=
π . D
2
4
. P
z
T12[III]
(MN)
Trang 11
Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Cơ khí Động lực
D: đường kính xy lanh (m)
P
z
: áp suất khí thể (MPa)
Lực tiếp tuyến và pháp tuyến:
T= p
1
.
sin ⁡(α+ β)
cos ⁡( β)
.F
p
T31-[III]
Z=p
1
.
cos ⁡(α+ β)
cos ⁡( β)
.F
p
T31-[III]
Trong đó:
P
tổng:
áp suất tổng (MPa)
P
tổng
= P
j
+ P
k
F
p
: diện tích đỉnh piston (m
2
)
Bảng thông số tính toán
α α(rad) sin(α) λ.sin(α) β(rad) pj1 pj2 pj Ptong T Z
0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 -0.01262 -0.00366 -0.01628 0.05382 0.00000 0.05382
10 0.17453 0.17365 0.05036 0.0504 -0.01243 -0.00344 -0.01587 0.05424 0.01211 0.05294
20 0.34907 0.34202 0.09919 0.09935 -0.01186 -0.00280 -0.01466 0.05544 0.02416 0.05021
30 0.52360 0.50000 0.14500 0.14551 -0.01093 -0.00183 -0.01276 0.05734 0.03595 0.04546
40 0.69813 0.64279 0.18641 0.18751 -0.00967 -0.00064 -0.01030 0.05980 0.04713 0.03852
50 0.87266 0.76604 0.22215 0.22402 -0.00811 0.00064 -0.00748 0.06263 0.05715 0.02932
60 1.04720 0.86603 0.25115 0.25387 -0.00631 0.00183 -0.00448 0.06562 0.06534 0.01807
70 1.22173 0.93969 0.27251 0.27600 -0.00432 0.00280 -0.00151 0.06859 0.07110 0.00520
80 1.39626 0.98481 0.28559 0.28963 -0.00219 0.00344 0.00125 0.07135 0.07396 -0.00855
90 1.57080 1.00000 0.29000 0.29423 0.00000 0.00366 0.00366 0.07376 0.07376 -0.02235
100 1.74533 0.98481 0.28559 0.28963 0.00219 0.00344 0.00563 0.07573 0.07066 -0.03538
110 1.91986 0.93969 0.27251 0.27600 0.00432 0.00280 0.00712 0.07722 0.06508 -0.04696
120 2.09440 0.86603 0.25115 0.25387 0.00631 0.00183 0.00814 0.07824 0.05761 -0.05670
130 2.26893 0.76604 0.22215 0.22402 0.00811 0.00064 0.00875 0.07885 0.04885 -0.06445
140 2.44346 0.64279 0.18641 0.18751 0.00967 -0.00064 0.00903 0.07913 0.03936 -0.07027
150 2.61799 0.50000 0.14500 0.14551 0.01093 -0.00183 0.00910 0.07920 0.02955 -0.07439
160 2.79253 0.34202 0.09919 0.09935 0.01186 -0.00280 0.00905 0.07916 0.01966 -0.07708
170 2.96706 0.17365 0.05036 0.05038 0.01243 -0.00344 0.00899 0.07909 0.00981 -0.07858
180 3.14159 0.00000 0.00000 0.00000 0.01262 -0.00366 0.00896 0.07906 0.00000 -0.07906
190 3.31613 -0.17365 -0.05036 -0.05038 0.01243 -0.00344 0.00899 0.07909 -0.00981 -0.07858
200 3.49066 -0.34202 -0.09919 -0.09935 0.01186 -0.00280 0.00905 0.07916 -0.01966 -0.07708
210 3.66519 -0.50000 -0.14500 -0.14551 0.01093 -0.00183 0.00910 0.07920 -0.02955 -0.07439
220 3.83972 -0.64279 -0.18641 -0.18751 0.00967 -0.00064 0.00903 0.07913 -0.03936 -0.07027
230 4.01426 -0.76604 -0.22215 -0.22402 0.00811 0.00064 0.00875 0.07885 -0.04885 -0.06445
240 4.18879 -0.86603 -0.25115 -0.25387 0.00631 0.00183 0.00814 0.07824 -0.05761 -0.05670
250 4.36332 -0.93969 -0.27251 -0.27600 0.00432 0.00280 0.00712 0.07722 -0.06508 -0.04696
260 4.53786 -0.98481 -0.28559 -0.28963 0.00219 0.00344 0.00563 0.07573 -0.07066 -0.03538
270 4.71239 -1.00000 -0.29000 -0.29423 0.00000 0.00366 0.00366 0.07376 -0.07376 -0.02235
Trang 12
Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Cơ khí Động lực
280 4.88692 -0.98481 -0.28559 -0.28963 -0.00219 0.00344 0.00125 0.07135 -0.07396 -0.00855
290 5.06145 -0.93969 -0.27251 -0.27600 -0.00432 0.00280 -0.00151 0.06859 -0.07110 0.00520
300 5.23599 -0.86603 -0.25115 -0.25387 -0.00631 0.00183 -0.00448 0.06562 -0.06534 0.01807
310 5.41052 -0.76604 -0.22215 -0.22402 -0.00811 0.00064 -0.00748 0.06263 -0.05715 0.02932
320 5.58505 -0.64279 -0.18641 -0.18751 -0.00967 -0.00064 -0.01030 0.05980 -0.04713 0.03852
330 5.75959 -0.50000 -0.14500 -0.14551 -0.01093 -0.00183 -0.01276 0.05734 -0.03595 0.04546
340 5.93412 -0.34202 -0.09919 -0.09935 -0.01186 -0.00280 -0.01466 0.05544 -0.02416 0.05021
350 6.10865 -0.17365 -0.05036 -0.05038 -0.01243 -0.00344 -0.01587 0.05424 -0.01211 0.05294
360 6.28319 0.00000 0.00000 0.00000 -0.01262 -0.00366 -0.01628 0.05382 0.00000 0.05382
370 6.45772 0.17365 0.05036 0.05038 -0.01243 -0.00344 -0.01587 0.05424 0.01211 0.05294
380 6.63225 0.34202 0.09919 0.09935 -0.01186 -0.00280 -0.01466 0.05544 0.02416 0.05021
390 6.80678 0.50000 0.14500 0.14551 -0.01093 -0.00183 -0.01276 0.05734 0.03595 0.04546
400 6.98132 0.64279 0.18641 0.18751 -0.00967 -0.00064 -0.01030 0.05980 0.04713 0.03852
410 7.15585 0.76604 0.22215 0.22402 -0.00811 0.00064 -0.00748 0.06263 0.05715 0.02932
420 7.33038 0.86603 0.25115 0.25387 -0.00631 0.00183 -0.00448 0.06562 0.06534 0.01807
430 7.50492 0.93969 0.27251 0.27600 -0.00432 0.00280 -0.00151 0.06859 0.07110 0.00520
440 7.67945 0.98481 0.28559 0.28963 -0.00219 0.00344 0.00125 0.07135 0.07396 -0.00855
450 7.85398 1.00000 0.29000 0.29423 0.00000 0.00366 0.00366 0.07376 0.07376 -0.02235
460 8.02851 0.98481 0.28559 0.28963 0.00219 0.00344 0.00563 0.07573 0.07066 -0.03538
470 8.20305 0.93969 0.27251 0.27600 0.00432 0.00280 0.00712 0.07722 0.06508 -0.04696
480 8.37758 0.86603 0.25115 0.25387 0.00631 0.00183 0.00814 0.07824 0.05761 -0.05670
490 8.55211 0.76604 0.22215 0.22402 0.00811 0.00064 0.00875 0.07885 0.04885 -0.06445
500 8.72665 0.64279 0.18641 0.18751 0.00967 -0.00064 0.00903 0.07913 0.03936 -0.07027
510 8.90118 0.50000 0.14500 0.14551 0.01093 -0.00183 0.00910 0.07920 0.02955 -0.07439
520 9.07571 0.34202 0.09919 0.09935 0.01186 -0.00280 0.00905 0.07916 0.01966 -0.07708
530 9.25025 0.17365 0.05036 0.05038 0.01243 -0.00344 0.00899 0.07909 0.00981 -0.07858
540 9.42478 0.00000 0.00000 0.00000 0.01262 -0.00366 0.00896 0.07906 0.00000 -0.07906
550 9.59931 -0.17365 -0.05036 -0.05038 0.01243 -0.00344 0.00899 0.07909 -0.00981 -0.07858
560 9.77384 -0.34202 -0.09919 -0.09935 0.01186 -0.00280 0.00905 0.07916 -0.01966 -0.07708
570 9.94838 -0.50000 -0.14500 -0.14551 0.01093 -0.00183 0.00910 0.07920 -0.02955 -0.07439
580 10.12291 -0.64279 -0.18641 -0.18751 0.00967 -0.00064 0.00903 0.07913 -0.03936 -0.07027
590 10.29744 -0.76604 -0.22215 -0.22402 0.00811 0.00064 0.00875 0.07885 -0.04885 -0.06445
600 10.47198 -0.86603 -0.25115 -0.25387 0.00631 0.00183 0.00814 0.07824 -0.05761 -0.05670
610 10.64651 -0.93969 -0.27251 -0.27600 0.00432 0.00280 0.00712 0.07722 -0.06508 -0.04696
620 10.82104 -0.98481 -0.28559 -0.28963 0.00219 0.00344 0.00563 0.07573 -0.07066 -0.03538
630 10.99557 -1.00000 -0.29000 -0.29423 0.00000 0.00366 0.00366 0.07376 -0.07376 -0.02235
640 11.17011 -0.98481 -0.28559 -0.28963 -0.00219 0.00344 0.00125 0.07135 -0.07396 -0.00855
650 11.34464 -0.93969 -0.27251 -0.27600 -0.00432 0.00280 -0.00151 0.06859 -0.07110 0.00520
660 11.51917 -0.86603 -0.25115 -0.25387 -0.00631 0.00183 -0.00448 0.06562 -0.06534 0.01807
670 11.69371 -0.76604 -0.22215 -0.22402 -0.00811 0.00064 -0.00748 0.06263 -0.05715 0.02932
680 11.86824 -0.64279 -0.18641 -0.18751 -0.00967 -0.00064 -0.01030 0.05980 -0.04713 0.03852
690 12.04277 -0.50000 -0.14500 -0.14551 -0.01093 -0.00183 -0.01276 0.05734 -0.03595 0.04546
700 12.21730 -0.34202 -0.09919 -0.09935 -0.01186 -0.00280 -0.01466 0.05544 -0.02416 0.05021
710 12.39184 -0.17365 -0.05036 -0.05038 -0.01243 -0.00344 -0.01587 0.05424 -0.01211 0.05294
720 12.56637 0.00000 0.00000 0.00000 -0.01262 -0.00366 -0.01628 0.05382 0.00000 0.05382
PHẦN III. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM BỀN TRỤC KHUỶU
Trang 13
Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Cơ khí Động lực
-Tính sức bền trục khuỷu bao gồm tính sức bền tĩnh và sức bền động
- Do trục khuỷu là dầm siêu tĩnh, nên khi tính toán gần đúng, người ta phân trục khuỷu
ra làm nhiều đoạn, mỗi đoạn là một dầm tĩnh định nằm trong hai gối tựa là hai ổ trục.
thông thường, mỗi đoạn đó là một khuỷu. khi tính toán, ta phải xét đến khuỷu nào chịu
lực lớn nhất để tính khuỷu đó trước.
Hình 3.1 sơ
đồ tính toán sức bền trục khuỷu
Ký hiệu các lực trên sơ đồ như sau:
T, Z: lực tiếp tuyến và lực pháp tuyến tác dụng trên chốt khuỷu
P
r1
, p
r2
: lực quán tính ly tâm của má khuỷu và của đối trọng
C
1
, C
2
: lực quán tính ly tâm của chốt khuỷu và của khối lượng thanh truyền quy
dẫnvề đầu to
Z
’
, Z
’’
: các phản lực tại gối tựa nằm trong mặt phẳng khuỷu (MN)
T
’
, T
’’
: các phản lực tại gối tựa nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng khuỷu
M
k
’
, M
k
’’
: mômen xoắn tại các cổ trục bên trái và bên phải của trục khuỷu tính toán
-Giá trị của M
k
’
là tích của tổng các lực tiếp tuyến của các khuỷu đứng trước nó với bán
kính khuỷu. Giả sử: khuỷu tính toán là khuỷu ở thứ i thì ta có
M
k
’
= ΣT
i-1
.R
M
k
’’
= M
k
’
+ T.R = ΣT
i
.R
Trang 14
l'
l''
l
0
b
a
a
b
c c
Z''
Z'
p
r2
C
2
C
1
Z
T'
T''
p
r2
T
p
r1
p
r1
d
c
h
d
c
k
Z'
T'
T''
Z''
Z
p
r1
p
r1
p
r2
p
r2
T
b
h
A A
A A

Xem chi tiết: Đồ án kiểm nghiệm bền trục khuỷu