Tiểu Luận Môn Ứng Dụng Máy Tính Trong Thiết Kế Mô Phỏng Động Cơ

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
--------

Tiểu Luận

MÔN:
ỨNG DỤNG MÁY TÍNH TRONG THIẾT KẾ VÀ MƠ

PHỎNG ĐỘNG CƠ

GVHD : ThS. LƯƠNG HUỲNH GIANG
Lớp : DHOT18AVL
Nhóm : 1

TP.HCM, ngày 26 thán 11 năm 2023

LỜI NÓI ĐẦU

Xuất phát từ yêu cầu tiêu chuẩn đầu ra của học phần mơn “Ứng dụng

máy tính trong thiết kế và mô phỏng động cơ" . Sinh viên cần phải trang bị

đầy đủ kiến thức nền tảng có khả năng sử dụng phần mềm Solidwork để thiết

kế các bộ phận. Được sự phân công đề tài từ ThS. Lương Huỳnh Giang

Nhóm 1 bao gồm : Trần Nguyễn Khánh Minh 22630841 (Nhóm trưởng)

Phạm Thái Ân 22631781

Ngơ Hồi Bảo 22631791

Phạm Anh Tỷ 22631471

Cùng tham gia thực hiện tiểu luận vẽ, mơ phỏng, tính tốn kiểm nghiệm bền

thanh truyền, piston, trục khuỷu bằng phần mềm Solidwork. Được sự giúp

đỡ, hướng dẫn của thầy trong suốt quá trình thực hiện đề tài, nhóm 1 đã hồn

thành bài tiểu luận.

Nội dung bài tiểu luận có thể cịn nhiều điểm thiếu sót nên rất mong nhận

được ý kiến đóng góp và sự chỉ bảo của thầy để hoàn thiện hơn

Nhận Xét Của Giáo Viên

…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………….

Mục Lục

Chương 1: Tính bền lý thuyết ..................................................................................... 1

1.1 Bảng điều kiện đầu vào ............................................................................ 1
1.1.2 Áp suất khí thể ..................................................................................... 2
1.1.3 Lực tịnh tiến cực đại ............................................................................ 3

1.2 Tính bền pitton............................................................................................ 3
1.2.1.Ứng suất uốn đỉnh pitton theo pp back................................................ 3
1.2.2. Đầu pitton ........................................................................................... 3
1.2.3.Tính thân pitton ................................................................................... 4
1.2.4.Tính hệ số chốt pitton .......................................................................... 4

1.3. Tính bền chốt pitton................................................................................... 4
1.3.1 Ứng suất uốn........................................................................................ 4
1.3.2 Ứng suất cắt ....................................................................................... 4
1.3.3 Áp suất tiếp xúc trên đầu nhỏ thanh truyền ....................................... 4
1.3.4 Ứng suất biến dạng ............................................................................. 5

1.4 Tính bền thanh truyền................................................................................. 6
1.4.1. Tính sức bền đầu nhỏ thanh truyền mỏng .......................................... 6
1.4.2. Tính sức bền đầu nhỏ thanh truyền khi chịu lực kéo ......................... 6
1.4.3 Tính bền đầu nhỏ thanh truyền khi chịu nén ....................................... 8

1.5 Tính Bền Trục Khuỷu................................................................................. 9
1.5.1.Trường hợp khởi động......................................................................... 9
1.5.2.Trường hợp trục khuỷu chịu lực Zmax và Tmax ................................... 10
1.5.3 Tính bền máy ..................................................................................... 13

Chương 2: Dựng hình ................................................................................................ 14

1 Dựng Hình Piston ........................................................................................ 14
1.1 Thu Thập kích thước cơ bản................................................................. 14
1.2 Các bước vẽ........................................................................................... 15

2.Vẽ chốt piston .............................................................................................. 39
3 Vẽ thanh truyền........................................................................................... 41

3.1 Thu thập kích thước .............................................................................. 41
3.2 Các bước vẽ .......................................................................................... 43
4 Vẽ Trục Khuỷu ............................................................................................ 70

4.1 Thông Số Trục Khuỷu .......................................................................... 70
4.2 Các Bước Vẽ......................................................................................... 71

Chương 3: Mô Phỏng kiểm nghiệm bền trên phầm mềm Solidwork.................... 92

3.1 Mô Phỏng kiểm nghiệm Piston ................................................................ 92
3.2 Mô phỏng kiểm nghiệm bền chốt piston .................................................. 97
3.3 Mô phỏng kiểm nghiệm bền thanh truyền.............................................. 101

3.3.1. Trường hợp 1 .................................................................................. 101
3.3.2 Trường hợp 2: .................................................................................. 105
3.3.3 Trường hợp 3: .................................................................................. 109

3.3.4. Trường hợp 4: ................................................................................. 113
3.4 Mô phỏng kiểm nghiệm bền trục khuỷu ................................................ 117
3.4.1 Trường hợp máy 1 nổ: ..................................................................... 117
3.4.2 Trường hợp máy 2 nổ ...................................................................... 122
3.4.3 Trường hợp máy 3 nổ ...................................................................... 124
3.4.4 Trường hợp máy 4 nổ ...................................................................... 126

Chương 4: Tổng Kết................................................................................................. 128

4.1 Kết luận đo đạc, tính bền ........................................................................ 128
4.2 Bản vẽ 2D cụm piston thanh truyền trục khuỷu ..................................... 128

4.2.1 Bản vẽ 2D Piston ............................................................................. 129
4.2.2 Bản vẽ 2D chốt Piston ..................................................................... 130
4.2.3 Bản Vẽ 2D cụm thanh truyền .......................................................... 131
4.2.4 Bản vẽ 2D trục khuỷu ...................................................................... 133

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1

CHƯƠNG 1: TÍNH BỀN LÝ THUYẾT

1.1 Bảng điều kiện đầu vào

Thông số Giá trị
Áp suất, nhiệt độ kì nén P1=Po=101kPa;
T1=29oC=302oK
Tỉ số nén động cơ rc=Ԑ=9 ; n = 6000v/p
Nhiệt lượng đầu vào qin=1680 (KJ/Kg)
Nhiệt dung riêng Cv=0.717 (KJ/KgK)
Tỉ lệ S/D 1,1

Hành trình piston S=D*1.1=77.5*1.1= 85.25

Khối lượng và đường kính pitton mm
=85.25*10−3=0.08525m
Tiết diện đỉnh pitton
mpitton=201,61g
Chiều dài chốt pitton
Đường kính ngồi chốt pitton D=77,5 mm
Đường kính trong chốt pitton
Khối lượng chốt pitton Fp= π𝐷 =2 𝜋.(77.5)2 =
Khối lượng nhóm pitton 4 4
Khối lượng thanh truyền
4717,29 𝑚𝑚2

=0.00471729 𝑚2

lcp=61mm

dcp=18mm

do=12mm

mcp= mcp=67,89g

mnp=269,5g

mtt=1,063kg

1

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1

Chiều dài thanh truyền ltt=158mm

Tổng khối lượng xec-măng 0.126 kg

Khoảng cách (a) nhỏ thanh truyền ld=0.11114m

Khối lượng chuyển động quay của 1.7 Kg
trục khuỷu 𝑚𝑘
Bán kính vịng quay R=𝑆 = 0.08525 = 0.042625 𝑚
2 2
Khoảng cách từ trọng tâm đến đầu
nhỏ thanh truyền A=122mm
Đường kính trong đầu nhỏ tt
Đường kính ngồi đầu nhỏ tt Dd1=18mm
Khoảng cách 2 gối đỡ Dd2=25mm
Thông số kết cấu I=33mm
ʎ=0,27

1.1.2 Áp suất khí thể

T2=T1.rck-1=302o x 91,4-1=727,28oK
P2=P1.rck=101 x 91,4=2189,07(kPa)
Qin=Cv(T3-T2)
 1680=0,717(T3-727,28)

 T3=3070,38o

𝑃3 = 𝑇3 → 𝑃3 = 9241,37(𝐾𝑃𝑎) = 92,41(𝑏𝑎𝑟)
𝑃2 𝑇2

2𝜋𝑛 2𝜋. 6000
ω = 60 = 60 = 200𝜋

2

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1

1.1.3 Lực tịnh tiến cực đại
PJmax=-mj.R.𝜔2(cosα+ʎcos2α)

= -(mp+mcp+mA)R𝜔2(1+ʎ)
=(0,201+0,067+0,314).0,0426.(200𝜋)2.(1+0,27)

=-12430.713(N)
PKT=(Pk-Po).Fp=(9241,37-101).103.4717,29.10-6=43117,776N
PΣ= PKT+PJ=43117.776-12430.713=30687.063(N)

1.2 Tính bền pitton

1.2.1.Ứng suất uốn đỉnh pitton theo pp back
y1=2 . 𝐷 = 2 . 77,5 = 0,016(𝑚)

3𝜋 3 𝜋

y2=𝐷𝑖 = 77,5 = 0,024(𝑚)
𝜋 𝜋

Moment uốn

Mu= 𝑃𝑧2 (𝑦2 − 𝑦1) =0,03097 2 (0,024 − 0,016) = 1,725.10-4 (MN.m)

δ=0,2.D=0,2.77,5=15,5mm

Moduyn chống uốn

Wu= 𝐷1.𝛿 = 2 0,0775.(15.5∗10−3)2 = 3.10323.10-6 MN.m
6 6

Ứng suất uốn

Ϭu= 𝑀𝑢 𝑊𝑢 = 3.10323.10−6 1,2388.10−4 = 55.5872 (MN/m2)

1.2.2. Đầu pitton
Ứng suất kéo

Ϭk = 𝑚1−1.𝐽𝑚𝑎𝑥 = (269.5∗10−3)∗(21371.148∗10−6) = 1.22 MN/𝑚2
𝐹1−1 0.00471729

Jmax= R.ω2(1+λ) =0,042625.(200π)2.(1+0,27)= 21371.148 (N)

Ứng suất nén đầu pitton

Ϭn= 𝑃𝑧𝑚𝑎𝑥.𝜋𝐷2 = 9241,37∗103∗𝜋∗(0.075)2 = 86.54 𝑀𝑁/𝑚2
4.𝐹1−1 4∗0,00471729

3

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1

1.2.3.Tính thân pitton
Nmax = 0,3 λ[(16,25-ε)PZmax -16].D2

= 0,3.0,27[(16,25-9).92,41 -16].7.752

= 3181.62(MN)

1.2.4.Tính hệ số chốt pitton

Kb= 𝑃𝑧 = 43117,776.10−6 = 46.066 (𝑀𝑁/𝑚2)
2𝑑𝑐𝑝𝑙1 2.0,018.0,026

1.3. Tính bền chốt pitton
1.3.1 Ứng suất uốn

Ϭu= 3 4 𝑃𝑧(𝑙𝑐𝑝+0,5𝑙đ) = 3 4 43117,776.10−6(0,04+0,5.0,025) = 402.625 (MN/m2)
1,2.𝑑𝑐𝑝(1−𝛼 ) 1,2.0,018 (1−0,666 )

Thỏa điều kiện bền cho phép Ϭu [ 350-450] MN/𝑚2

1.3.2 Ứng suất cắt

τc= 𝑃𝑧 = 𝜋𝐷2 𝑃𝑧 = 𝜋(0,018)2 43117,776.10−6 = 80,7 (𝑀𝑁/𝑚2)

2.𝐹
𝑐𝑝 2 2
4 4

1.3.3 Áp suất tiếp xúc trên đầu nhỏ thanh truyền

Kđ = 𝑃𝑧 = 43117,776.10−6 = 95.81 (𝑀𝑁/𝑚2)
𝑑𝑐𝑝𝑙𝑑 0,018.0.025

4

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1

1.3.4 Ứng suất biến dạng
α= 𝑑𝑜 = 12 = 0,67

𝑑𝑐𝑝 18

k=[1.5+15(α − 0.4)3]=[1.5+15(0.67 − 0.4)3 = 1.78

Độ biến dạng tiết diện ngang
∆𝑑𝑚𝑎𝑥= 0,09.𝑃𝑧 𝐸.𝑙𝑐𝑝 . (1+𝛼 1−𝛼)3. 𝑘

= 2.105 0,09.0,03091 ∗61 . (1+0,67 1−0,67)3 . 1,78 =1,91.10-8 (mm)

Độ biến dạng tương đối

δcp= ∆𝑑𝑚𝑎𝑥 = 1,91.10 = 1,0611 −8 ∗ 10−8 (𝑚𝑚)
𝑑𝑐𝑝 1.8 𝑐𝑚

*Ứng suất biến dạng tại điểm 1 trên mặt ngoài (φ=0) ứng suất kéo:

Ϭ1 = 𝑃𝑧 𝑙𝑐𝑝𝑑𝑐𝑝 . [0,19. (1−𝛼)2 (2+𝛼)(1+𝛼) − 1 1−𝛼] 𝑘

= 0,03097 0,061.0,018 . [0,19. (1−0,67)2 (2+0,67)(1+0,67) − 1 1−0,67] . 1.78

= 331.908(MN/m2)

*Ứng suất biến dạng tại điểm 3 trên bề mặt ngoài (φ=90) ứng suất nén:

Ϭ3= −𝑃𝑧 𝑙𝑐𝑝𝑑𝑐𝑝 . [0,174. (1−𝛼)2 (2+𝛼)(1+𝛼) + 0,636 1−𝛼 ] 𝑘

= -632.59 MN/m2

*Ứng suất biến dạng tại điểm 2 bên bề mặt trong (φ=0) ứng suất nén:

5

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1

Ϭ2 = −𝑃𝑧 𝑙𝑐𝑝𝑑𝑐𝑝 . [0,19. (1−𝛼)2 (1+2𝛼)(1+𝛼) 𝛼 + 1 1−𝛼] 𝑘
= -922.95 MN/m2

*Ứng suất biến dạng tại điểm 4 bên bề mặt trong (φ=90) ứng suất kéo:
Ϭ4 = 𝑃𝑧 𝑙𝑐𝑝𝑑𝑐𝑝 . [0,174. (1−𝛼)2 (1+2𝛼)(1+𝛼) 𝛼 + 0,636 1−𝛼 ] 𝑘

= 785.98 MN/m2

1.4 Tính bền thanh truyền
1.4.1. Tính sức bền đầu nhỏ thanh truyền mỏng
𝑑2 = 25 = 1,38 < 1,5
𝑑1 18
1.4.2. Tính sức bền đầu nhỏ thanh truyền khi chịu lực kéo

Lực quán tính pj phân bố đều theo hướng kính trung bình của đầu nhỏ
thanh truyền.

𝜌 = 𝑑1 + 𝑑2 = 25 + 18 = 10,75 (𝑚𝑚) = 0,01075(𝑚)
4 4

𝐻 𝛾 = 90° + 𝑎𝑟𝑐𝑐𝑜𝑠 2 + 𝜌 20 = 90° + 𝑎𝑟𝑐𝑐𝑜𝑠 2 + 10,75 = 120,165°
𝑑2 25
2 + 𝜌1 2 + 11,5

Moment uốn

MA=Pj. 𝜌(0,00033𝛾 – 0,0297)=

=1.3302 (MNm)

6

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1

Lực pháp tuyến NA
NA=Pj. ρ(0,572-0,0008 𝛾)=
= 63.59 (MN)

Moment uốn tại tiết diện C-C
Mj=MA+NA. ρ(1-cos 𝛾) - 0,5.Pj. ρ(sin 𝛾-cos 𝛾)
= 1.3302+63.59.0,01075(1-cos120,165 ) -0,5.
12430.713.0,01075(sin120,165-cos120,165)=-88,98 (N/m2)
Lực kéo tại tiết diện C-C:
Nj=NA.cosγ+0,5.Pj(sinγ – cosγ)

=63.59.cos120,165+0,5.12430.713(sin120,165-cos120,165)
=8491.52(N)
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết
Fd=(d2-d1)lđ=(25-18).25=175mm
Fb=(d2-d1)lđ=(18-1).25=425mm
=>χ = 𝐸𝑑𝐹𝑑 𝐸𝑑𝐹𝑑+𝐸𝑏𝐹𝑏 = 2,1.1011.175+3.7.1011 2,1.1011.175 .425 = 0,2337
Lực kéo thực tế tác dụng lên đầu nhỏ thanh truyền:
Nk=χNj=0,312.8491.52=1984.46(N)
Ứng suất tổng cộng trên bề mặt ngoài

7

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1

Ϭnj=[2𝑀𝑗𝑐 6𝜌+𝑠 𝑠(2𝜌+𝑠) + 𝜒𝑁𝑗𝑐] 1 𝑆.𝑙𝑑

= [2. (−88.98) 6.0,01075+0,0035 + 1984.46] 1
0,0035(2.0,01075+0,0035) 0,0035.0,025

= -1557.89 (MN/m2)

Ứng suất tổng đối với bề mặt trong

Ϭnj=[−2𝑀𝑗𝑐 6𝜌−𝑠 𝑠(2𝜌−𝑠) + 𝜒𝑁𝑗𝑐] 1 𝑆.𝑙𝑑
=1946.58 (MN/m2)

1.4.3 Tính bền đầu nhỏ thanh truyền khi chịu nén
Lực nén tác dụng lên đầu nhỏ thanh truyền là hợp lực của lực khí thể và lực

quán tính

P1=Pkt+Pj= PKT.Fp-m.R.ω2(1+λ)

=43117,776.4,717.10-3-0,069.0,06(200π)2.(1+0,27).4,717.10-3

=193,595 (N)

Moment uốn trên cung BC

MZ2=MA+NA. 𝜌(1-cos𝛾)- 𝜌1. 𝜌 (𝑠𝑖𝑛𝛾 2 − 𝛾𝜋 𝑠𝑖𝑛𝛾 − 1𝜋 𝑐𝑜𝑠𝛾)

=1.3302+63.59.0,01075(1-cos120,165)-193,595.0,01075(𝑠𝑖𝑛120,165 −

2

120,165 𝑠𝑖𝑛120,165 − 1 𝑐𝑜𝑠120,165)= 69,948 (N)
𝜋 𝜋

Lực pháp tuyến trên cung BC

Nz2=NA. cos𝛾+𝜌1. (𝑠𝑖𝑛𝛾 2 − 𝛾𝜋 𝑠𝑖𝑛𝛾 − 1𝜋 𝑐𝑜𝑠𝛾)

= -6319,471 (N)

Ứng suất mặt ngoài tiết điện nguy hiểm nhất

Ϭnz=[2𝑀𝑍2 6𝜌+𝑠 𝑠(2𝜌+𝑠) + 𝜒𝑁𝑧2] 𝑙𝑆.𝑙đ

=[2.69,948 6.0,01075+0,0035 + 0,312. (−6292,863] 0,22

0,0035(2.0,01075+0,0035) 0,0035.0,025

= 269.64(MN/m2)

Ứng suất mặt trong của tiết diện nguy hiểm nhất

Ϭtz=[−2𝑀𝑍2 6𝜌−𝑠 𝑠(2𝜌−𝑠) + 𝜒𝑁𝑧2] 𝑙𝑆.𝑙đ = -344,285 (MN/m2)

8

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1

1.5 TÍNH BỀN TRỤC KHUỶU
1.5.1.Trường hợp khởi động

Lực tác dụng lên trục khuỷu

Z=PZmax.Fp=4,717.10-3.9,241.106=43589,797(N)=0,043(MN)

Z’=Z𝑙” = 0,043. 0,042 = 0,0215(𝑀𝑁)
𝑙𝑜 0,084

a)Sức bền chốt khuỷu

Mu=Z’.l’=0,0215.0,042=9,03.10-4 (MN.m)

Wu=0,1d3ch=0,1.(0,038)3=5,4872.10-6(m3)

Ứng suất uốn chốt khuỷu:

Ϭu=𝑀𝑢 𝑊𝑢 = 5,4872.10−6 9,03.10−4 = 164,57 (𝑚2 𝑀𝑁)

b) Tính bền má khuỷu

Ứng suất uốn má khuỷu

Ϭu= ℎ.𝑏2 𝑍′.𝑏′ = 0,0614.0,0122 0,0215.0,0205 = 299,097(𝑀𝑁/𝑚2)

6 6

Ứng suất nén
Ϭn= 𝑍 = 0,043 = 29,18(𝑀𝑁/𝑚2)

2𝑏ℎ 2.0,012,0,0614

Ứng suất tổng

9

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1

ϬΣ = Ϭu + Ϭn =299,097+29,18=328,277 (MN/m2)
c)Tính sức bền cổ trục khuỷu
Ϭu=𝑍′.𝑏′ 𝑊𝑢 = 5,4872.10−6 0,0215.0,0205 = 80,32(𝑀𝑁/𝑚2)

Ϭu < [Ϭu] =100 (MN/m2)

1.5.2.Trường hợp trục khuỷu chịu lực Zmax và Tmax

*Tính sức bền chốt khuỷu

C1=mch.R.ω2=1,065.0,06.(200π)2=25226,70(N)

C2=m2.R.ω2=0,3252.0,06.(200π)2=7703,028(N)

T’=T”=𝑇𝑚𝑎𝑥 = 0,0013 = 0,0007(𝑀𝑁)
2 2

Z’=Z”=𝑍−(𝐶1+𝐶2) = 0,043−(25,226.10 =5,0355.10 (MN) −3+7,703.10−3) -3
2 2

*Tính bền chốt khuỷu
Pr1=mmk.rmk=0,413.10-6.0,05.(200π)2=8,15.10-3(MN)
Pr2=mdt.rdt=0,623.10-6.0,05.(200π)2=0,012(MN)
Wuy=Wux=0,1.d3ch=0,1.(0,038)3=5,4872.10-6 (m3)

10

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1

δux = 𝑀𝑢 = 𝑍′.𝑙′+𝑃𝑟1.𝑎−𝑃𝑟2.𝑐
𝑊𝑢𝑥 𝑊𝑈𝑥

δux = 8,15.10−6 5,0355.10−3.0,042+(8,15.10−3.0,021)−0,01.0,017 = 21,91(𝑀𝑁/𝑚2)

-Ứng suất uốn trong mặt phẳng với mặt phẳng trục:
δuy = 𝑇′.𝑙′ 𝑊𝑈𝑦 = 8,15.10−6 0,0007.0,042 = 3,6(𝑀𝑁/𝑚2)

-Ứng suất uốn tổng cộng

δu=√(𝛿𝑢𝑥)2 + (𝛿𝑦𝑢 )2 = √(21,91)2 + (3,6)2 = 22,2 (𝑀𝑁/𝑚2)

-Ứng suất xoắn chốt khuỷu
τx=𝑀"𝑘 𝑊𝑥 = (𝛴𝑇𝑖−1+𝑇)𝑅 2.𝑊𝑢𝑥 = 2.8,15.10−6 (0,0013)0,042 = 3,35(𝑀𝑁/𝑚2)
-Ứng suất tổng khi chịu uốn xoắn
δΣ=√𝛿𝑢2 + 4. 𝜏𝑥2 = √(22,2)2 + 4. (3,35)2 = 32,18(𝑀𝑁/𝑚2)

δΣ<[δu]

*Tính nghiệm bền cổ khuỷu
-Ứng suất uốn do lực pháp tuyến Z”
Wux=Wuy=0,1d3ck=0,1.(0,038)3=5,4872.10-6(m3)
δux = 𝑀𝑢 𝑊𝑢𝑥 = 𝑍".𝑏" 𝑊𝑈𝑥 = 5,4872.10−6 5,0355.10−3.0,0205 = 18,812(𝑀𝑁/𝑚2)
-Ứng suất uốn do lực T” gây ra trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng
trục khuỷu
δuy = 𝑀𝑢 𝑊𝑢𝑦 = 𝑇".𝑏" 𝑊𝑈𝑦 = 5,4872.10−6 0,0007.0,0205 = 2,615(𝑀𝑁/𝑚2)
-Ứng suất xoắn cổ trục
τx=𝑀"𝑘 𝑊𝑥 = (𝛴𝑇𝑖−1+𝑇)𝑅 2.𝑊𝑢𝑥 = 2.(5,4872.10−6 (0,0013)0,042) = 5,09 (MN/m2)
-Ứng suất tổng khi chịu uốn và xoắn

11

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1
12
δΣ=√(𝛿𝑢𝑥)2 + (𝛿𝑦𝑢 )2 + 4. 𝜏𝑥2
=√(18,812)2 + (2,615)2 + 4(5,09)2 =21,549(MN/m2)

δΣ<[δu]=(100MN/m2)

*Tính bền má khuỷu

-Ứng suất uốn do lực pháp tuyến Z” gây ra

δUz = 𝑊 𝑀𝑈𝑧 = ℎ.𝑏2 𝑧".𝑏" = 0,0614.(0,012)2 5,0355.10 = 70,05 (MN/m ) −3.0,0205 2𝑦

6 6

-Ứng suất uốn do lực Pr2 gây ra

δUr = 𝑊 𝑀𝑈𝑟 = ℎ.𝑏2 𝑃𝑟2(𝑎−𝑙) = 0,0614.(0,012)2 0,012(0,0215−0,014) = 61,07 (𝑀𝑁/𝑚2)
𝑢𝑟
6 6

-Ứng suất uốn do tiếp tuyến T” gây ra

δUT = 𝑏.ℎ2 𝑇".𝑟 = 0,012.(0,0614)2 0,0007.0,042 = 3,89 (𝑀𝑁/𝑚2)

6 6

-Ứng suất do lực Mk” gây ra

δUM = 𝑊𝑀𝐾" 𝑢𝑀 = 𝑏.ℎ2 (𝛴𝑇𝑇𝑖−1+𝑇)𝑅 = 0,012.(0,0614)2 0,0013.0,042 = 7,42 (𝑀𝑁/𝑚2)
6 6

-Ứng suất nén má khuỷu do lực pháp tuyến Z” gây ra:
Cδn= 𝑧′ = 5,0355.10−3 = 6,83(𝑀𝑁/𝑚2)

𝑏.ℎ 0,0614.0,012

-Ứng suất kéo má khuỷu do lực Pr2 gây ra

δPr2 =𝑃𝑟2 = 0,012 = 16,287(𝑀𝑁/𝑚2)

𝑏.ℎ 0,0614.0,012

-Ứng suất kéo do lực Pr1 gây ra
δPr1 =𝑃𝑟1 = 8,15.10−3 = 11,06(𝑀𝑁/𝑚2)

𝑏.ℎ 0,0614.0,012

-Ứng suất xoắn má khuỷu do lực T” gây ra

Xτmax= 𝑔1.𝑏.ℎ2 𝑇”.𝑏” = 0,29.0,012.0,06142 0,0007.0,0205 = 1,09(𝑀𝑁/𝑚2)
Xτmin= g2.τmax =0,75.1,09=0,817(MN/m2)

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1

1.5.3 Tính bền máy
Tính tốn sơ bộ

T2=T1.rck-1=302o x 91,4-1=727,28oK

P2=P1.rck=101 x 91,4=2189,07(kPa)

Qin=Cv(T3-T2)

 1680=0,717(T3-727,28)

 T3=3070,38o

𝑃3 = 𝑇3 → 𝑃3 = 9241,37(𝐾𝑃𝑎) = 92,41(𝑏𝑎𝑟)

𝑃2 𝑇2

P4=P3( 1 )𝑘 = 9,241. 106. (1)1,4 = 426362,9486(𝑃𝑎) = 0,42(𝑀𝑃𝑎)
𝑟𝑐 9

Kì nổ

Pj1=-mRω2(cosα+λcos2α)

= - (0,201+0,067+0,314).(0,0426).(200π)2.(cos0+0,27cos2.0)

= -12430,713(N/m2)

PΣ1=P3.Fp+Pj=(9,241.106.4717,29.10-6)+10152,86=31161.764(N/m2)

Kì thải

Pj2=-mRω2(cosα+λcos2α)

= - (0,201+0,067+0,314).(0,0426).(200π)2.(cos180+0,27cos2.180)

= 7145.213 (N/m2)

PΣ2=P4.Fp+Pj=9126.4748(N/m2)

Kì nén

(α = 0)

Pj3=-mRω2(cosα+λcos2α) = -12430.713(N/m2)

PΣ3=P2.Fp+Pj=-2104.565 (N/m2)

Kì nạp

(α = 180 )

Pj3=-mRω2(cosα+λcos2α) = 7145.213 (N/m2)

PΣ3=P2.Fp+Pj=17471.36(N/m2)

13

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1

CHƯƠNG 2: DỰNG HÌNH

1 Dựng Hình Piston
1.1 Thu Thập kích thước cơ bản

14

GVHD: ThS Lương Huỳnh Giang Nhóm 1
1.2 Các bước vẽ

Bước 1 : Vào Sketch vẽ hình có biên dạng như hình dưới đây

61

Bước 2: Vào lệnh Extrude boss/base đùn 1 khối như hình bên dưới để tạo dáng

sơ bộ cho piston

15