trục khuỷu động cơ d6bj

KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình

Nhận xét của giáo viên:



















LI NóI U
Trong những năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam phát triển một cách mạnh
mẽ đã thu đợc rất nhiều thành quả. Bên cạch đó nghành kỹ thật nớc ta cũng
không ngừng tiến bộ. Trong đó phảI nói đến nghành động lực sản xuất ôtô,
chúng ta đã liên doanh với rất nhiều hãng ôtô nổi tiếng trên thế giới nh
TOYOTA, FORD, HYUNDAI, DAEWOO, MITSSUBISHI,.cùng sản xuất
và lắp rắp ôtô. Để góp phần nâng cao trình độ và kỹ thật, đội ngũ kỹ thật của
nớc ta phải tự nghiên cứu và chế tạo, đó là yêu cầu cấp thiết. Có nh vậy
nghành ôtô của nớc ta mới ngày càng phát triển đợc.

Sau khi học xong môn Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong, sinh viên đợc
giao làm đồ án về môn kết cấu và tính toán động cơ đốt trong. Đây là phần
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
1
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
quan trọng trong nội dung học tập cảu sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh
viên tổng hợp, vận dụng những kiến thức đã học để giảI quyết một vấn đề cụ
thể của nghành.
Trong đồ án này em đợc giao nhiệm vụ phân tích kết cấu của trục khuỷu
động cơ với các thông số tùy chọn. Đây là bộ phận rất quan trọng trong động
cơ đốt trong, nó lớn, nặng, chiếm đến 20-25% giá thành động cơ và quyết
định rất lớn đến tình trạng kỷ thuật của động cơ.
Trong quá trình thực hiện làm đồ án, em đã cố gắng tìm tòi, nghiên cứu tài
liệu, làm việc một cách nghiêm túc với mong muốn hoàn thành tốt đồ án.
Tuy nhiên vì bản thân còn ít kinh nghiệm nên việc hoàn thành đồ án không
tránh khỏi những thiếu sót.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô đã tận tình
truyền đạt lại những kiến thức quý bauscho em. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm
ơn đến thầy Tô Bình đã nhiệt tình hớng dẫn cho em trong suốt quá trình làm
đồ án.
Em rất mong đợc sự xem xét và chỉ dẫn của các thầy để em ngày càng hoàn
thiện kiến thức của mình./

Hà Nội ngày 25 tháng 12 năm 2009
Sinh viên:
Nguyễn Hiển Hoàng
Chơng 1. giới thiệu xe ôtô tảI hyundai 5 tấn
Ôtô tải HYUNDAI 5T do Hàn Quốc sản xuất vào năm 1994 và đợc sử
dụng rộng rãi ở Việt Nam từ nhiều năm nay.
I. Ôtô có các thông số kỹ thuật cơ bản nh sau:

1.Kích thớc xe:
- Chiều dài toàn bộ (mm) . 8685
- Chiều rộng toàn bộ (mm)2240
- Chiều cao toàn bộ (mm) 2620
- Chiều dài cơ sở (mm) 4885
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
2
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
- Vết bánh trớc (mm) 1754
- Vết bánh sau (mm).1660
2. Kích thớc thùng xe :
- Dài (mm) 6250
- Rộng (mm) 2120
- Cao (mm) 400
+ Chiều rộng sát xi (mm).840
+ Khoảng sáng gần xe (mm) 195
+ Từ trục trớc tới đầu xe (mm) 1305
+ Từ trục sau tới cuối xe (mm)2435
3. Trọng lợng xe:
- Trọng lợng không tải (KG).4710
+ Phân bố lên cầu trớc (KG) 2450
+ Phân bố lên cầu sau (KG) 2260
- Trọng lợng toàn bộ (KG) 9875
+ Phân bố lên cầu trớc (KG) 3328
+ Phân bố lên cầu sau(KG)6547
- Tải trọng (KG) 5000
- Số ngời trong ca bin 3 (165 KG)
Vận tốc chuyển động lớn nhất (km/h) 106
Bán kính quay vòng nhỏ nhất (m)8,6
Khả năng vợt dốc lớn nhất (%) 44,1

4.Truyền lực:
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
3
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
- Ly hợp : Loại C5W33, điều khiển thuỷ lực, một đĩa ma
sát khô, lò xo nén biên.
- Hộp số :
+ Loại : 6 số tiến, 1 số lùi, có đồng tốc từ số 2 tới số 5
+ Kiểu : K66A
+ Tỉ số truyền : 6,903- 4,206- 2,320- 1,414- 1,000- 0,74
Số lùi : 6,903.
+ Điều khiển : Cơ khí
- Kiểu truyền động : Các đăng
- Truyền lực chính : Loại D4H, giảm tốc đơn,
bánh răng Hypôid. Tỷ số truyền :
5,571/4,875
5. Bánh xe : Phía trớc đơn, phía sau kép.
Cỡ lốp : Lốp trớc : 8,25 x 16 18 PR
Lốp sau : 8,25 x 16 - 18 PR
6. Hệ thống lái
Loại : Trục vít - Êcubi có trợ lực thuỷ lực.
Tỉ số truyền : 21,6 / 1
7. Phanh chính, loại : Thuỷ lực, trợ lực chân không.
Phanh trớc : Tang trống
Phanh sau : Tang trống
8. Phanh tay, loại : Tang trống tác dụng phía sau hộp số.
9.Phanh khí xả : Loại van bớm.
10. Hệ thống treo :
Trớc : Nhíp lá, giảm chấn ống
Sau: Nhíp lá.

SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
4
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
Giảm chấn : Thuỷ lực, tác động 1 chiều.
11. Thùng nhiên liệu : 200 lít.
12. Hệ thống điện : 24V
13. Bình ắc qui : 12V x 2, 100 Ah
14. Động cơ :
- Kiểu động cơ : D6BJ.
- Loại: Động cơ điezel, 4 kỳ, 6 xilanh thẳng hàng, phun
nhiên liệu trực tiếp, làm mát bằng nớc.
- Số xi lanh : 6 xi lanh đặt thẳng hàng.
- Đờng kính xi lanh (cc) : 7,545.
- Tỷ số nén : 17,5 /1.
- Công suất lớn nhất : 170 PS / 2900 V/p
- Mô men xoắn lớn nhất : 44,5 KG.m / 1400 V/p
- Máy phát : 24 V 40A
- Bộ khởi dộng : 24 V 5,0 KW
Công thức bánh xe : 4x2
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
5
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
Chơng 2. Phân tích các dạng trục khuỷu
2.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, điều kiện l m việc, vật liệu chế tạo:
2.1.1Nhiệm vụ:
-Tiếp nhận lực khí thể truyền từ piston xuống để tạo mômen quay cho động
cơ, v nhận năng l ợng của bánh đ , sau đó truyền cho thanh truyền v piston
thực hiện các quá trình l m việc của động cơ.
- Dẫn động cho các cơ cấu khác nh : trục cam, bơm nớc, bơm dầu, máy
phát

2.1.2 Điều kiện l m việc
-Trục khuỷu chịu lực quán tính v lực khí thể(chịu tải trọng lớn v luôn luôn
thay đổi)
-Chịu va đập v chịu xoắn lớn
-Chịu m i mòn v chịu lực ma sát lớn do khó có thể bôi trơn ở nhiệt độ và
tốc độ cao.
2.1.3 Yêu cầu:
-Trục khuỷu cú độ cứng vững lớn ,có độ bền cao v trọng l ợng nhỏ.
-Có độ chính xác v gia công cao, độ cứng , độ bóng bề mặt của chốt khuỷu
lớn.
-Đảm bảo tính cân bằng v tính đồng đều mômen quay cao nh ng đơn giản,
dễ chế tạo.
-Không xảy ra cộng hởng trong phạm vi tốc độ sử dụng.
2.1.4 Vật liệu chế tạo:
-Vật liệu chế tạo trục khuỷu thờng l thép cácbon, thép hợp kim v gang
cầu.
Thép cácbon đợc dùng nhiều vì nó có những u điểm sau đây:
-Hệ số ma sát trong của thép cácbon lớn hơn thép hợp kim. Vì vậy nó có khả
năng giảm biên độ dao động xoắn.
-Thép cácbon rẻ tiên.
Ng y nay, ngo i thép ra ng ời ta còn dùng gang cầu nh GZ50-1,5 để đúc trục
khuỷu vì nó có u điểm: rẻ tiền, dễ đúc đợc kết cấu trục khuỷu lý tởng, hệ số
ma sát trong lớn , ít nhạy cảm với ứng suất tập trung v gang dễ giữ dầu bôi
trơn.
Chế tạo trục khuỷu: rèn tự do, rèn khuôn hoặc đúc tùy theo kích thớc v kết
cấu trục khuỷu cũng nh loại vật liệu sử dụng.
2.2. Đặc điểm kết cấu của các dạng trục khuỷu:
2.2.1 Trục khuỷu nguyên
Trục khuỷu gồm các phần:
Đầu trục khuỷu, khuỷu trục (chốt, má, cổ trục khuỷu) và đuôi trục khuỷu .

SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
6
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình



Hình 1:Kết cấu tổng thể đầu trục khuỷu
+ Đầu trục khuỷu:
-Đầu trục khuỷu thờng dùng để lắp bánh răng dẫn động bơm nớc, bơm
dầu bôi trơn, bơm cao áp, bánh đai(puly) để dẫn động quạt gió v đai ốc khởi
động để khởi động động cơ bằng tay quay. Các bắnh răng chủ động hoặc
bánh đai dẫn động lắp trên đầu trục khuỷu theo kiểu lắp căn hoặc lắp trung
gian v đều l lắp bán nguyệt đai ốc hãm chặt bánh đai, phớt chắn dầu, ổ
chắn dọc trục đều lắp trên đầu trục khuỷu.
-Ngo i các bộ phận th ờng gặp kể trên trong một số động cơ còn có lắp bộ
giảm dao động xoắn của hệ trục khuỷu ở đầu trục khuỷu. Bộ giảm dao dộng
xoắn có tác dụng thu năng lợng sinh ra do mômen kích thích trên hệ khuỷu
do đó dập tắt dao động gây ra bởi mômen.
Bộ giảm dao động xoắn thờng lắp ở đầu trục khủy là nơi có biên độ dao
dộng xoắn lớn nhất.
+ Khuỷu trục
-Cổ trục: các cổ thờng có cùng kích thớc đờng kính (Đờng kính cổ trục thờng
tính theo sức bền và điều kiện hình thành màng dầu bôi trơn, quy định thời
gian xử dụng và thời gian sữa chữa động cơ.
Trong một vài động cơ cổ trục làm lớn dần theo chiều từ đầu đến đuôi trục
để đảm bảo sức bền và khả năng chịu lực của cổ trục đợc đồng đều hơn.
Khi đờng kính cổ trục tăng làm tăng thêm độ cứng vững trục khuỷu, mặt
khác mômen quán tính độc cực của trục khuỷu tăng lên, độ cứng chống xoắn
của trục cũng tăng lên mà khối lợng chuyển động quay hệ thống trục khuỷu
vẫn không thay đổi.

Tuy vậy tăng kích thớc cổ trục, kích thớc của ổ bi trục sẽ tăng theo đồng thời
trọng lợng trục khuỷu lớn nên ảnh hởng đến tần số dao động xoắn của hệ
trục, có thể xảy ra hiện tợng cộng hởng trong phạm vi tốc độ xử dụng.

Hình 2:Kết cấu khuỷu trục
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
7
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
- Cổ chốt khuỷu: có thể lấy đờng kính của chốt khuỷu bằng đờng kính của cổ
trục khuỷu, nhất là động cơ cao tốc do phụ tải và lực quán tính lớn, muốn
vậy để tăng khả năng làm việc của bạc lót và chốt khuỷu ngời ta thờng tăng
đờng kính chốt khuỷu.
Nh vậy kích thớc và khối lợng của đầu to thanh truyền sẽ tăng dần theo, tần
số dao động riêng sẽ giảm có thể xảy ra hiện tợng cộng hởng trong phạm vi
tốc độ sử dụng cho phép. Vì vậy cần phải lựa chọn chiều dài sao cho có thể
thỏa mãn điều kiện hình thành màng dầu bôi trơn và trục khuỷu có độ cứng
vững lớn, do đó để giảm trọng lợng, chốt khuỷu phải làm rỗng. Chốt khuỷu
rỗng có tác dụng chứa dầu bôi trơn bạc lót đầu to thanh truyền, giảm khối l-
ợng quay thanh truyền. Lỗ rỗng trong chốt khuỷu có thể làm đồng tâm hoặc
lệch tâm với chốt khuỷu.
- Má khuỷu: là bộ phận nối liền giữa cổ trục và chốt khuỷu, hình dạng má
khuỷu chủ yếu phụ thuộc vào dạng động cơ, trị số áp suất khí thể và tốc độ
quay của trục khuỷu.
Khi thiết kế má khuỷu động cơ cần giảm trọng lợng, má khuỷu có nhiều
dạng nhng chủ yếu má dạng hình chữ nhật và hình tròn có kết cấu đơn giản,
dễ chế tạo, dạng má hình ôvan có kết cấu phức tạp. Loại má khuỷu hình chữ
nhật phân bố lợi dụng vật liệu không hợp lý do tăng khối lợng không cân
bằng má khuỷu, má khủy dạng tròn có sức bền cao, có khả năng giảm chiều
dày má do đó có thể tăng chiều dài cổ trục và chốt khuỷu, giảm mài mòn cổ
trục và chốt khuỷu, mặt khác má tròn dễ gia công.

- Đối trọng lắp trên trục khủy có hai tác dụng:
+ Cân bằng mômen quán tính không cân bằng động cơ, chủ yếu là lực quán
tính ly tâm nhng đôi khi dùng để cân bằng lực quán tính chuyển động tịnh
tiến nh động cơ hình chữ V.
+Giảm phụ tải cho cổ trục nhất là giữa động cơ bốn kỳ có 4,6,8 xilanh vì ở
động cơ này có lực quán tính và mônen quán tính tự cân bằng nhng ứng suất
giữa cổ trục chịu ứng suất uốn lớn, khi dùng đối trọng mômen quán tính nói
trên đợc cân bằng nên cổ trục giữa không chịu ứng suất uốn do lực quán tính
mômen gây ra. Mặt khác trục khuỷu không phải là chi tiết cứng vững tuyệt
đối và thân máy trong thực tế bị biến dạng nên trong động cơ dùng đối trọng
để cân bằng.




Hình 3:Kết cấu các dạng má khuỷu
Đuôi trục khuỷu thờng lắp với các chi tiết máy của động cơ truyền dẫn công
suất ra ngoài máy công tác.
Trục thu công suất động cơ thờng đồng tâm với trục khuỷu, dùng mặt bích
trục khuỷu để lắp bánh đà.
Ngoài ra kết cấu dùng để lắp bánh đà trên trục khuỷu còn có lắp các bộ phận
đặc biệt:
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
8
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
- Bánh răng dẫn động cơ cấu phụ: Trong một vài động cơ do đặc điểm
kết cấu phải bố trí dẫn động cơ cấu phụ phải lắp bánh răng đuôi trục
khuỷu nên phía đuôi trục khuỷu phải cố mặt bích lắp bánh răng .
- Vành chắn dầu trên đuôi trục khuỷu có tác dụng ngăn không cho dầu
nhờn chảy ra khỏi các te.

Các dạng trục khuỷu phụ thuộc vào số xilanh, cách bố trí xilanh, số kỳ động
cơ và thứ tự làm việc của các xilanh. Kết cấu trục khuỷu phải đảm bảo động
cơ làm việc đồng đều, biên độ dao động và mômen xoắn tơng đối nhỏ.
- Động cơ làm việc cân bằng ít rung động.
- ứng suất sinh ra do dao động xoắn nhỏ.
- Công nghệ chế tạo giá thành rẻ.
Kích thớc của trục khuỷu phụ thuộc chủ yếu vào khoảng cách giữa hai đờng
tâm xilanh, chiều dày của ống lót xilanh và phơng pháp làm mát. Đối với
động cơ hai kỳ kich thớc trục khuỷu còn phụ thuộc vào hệ thống quét thải.
Hình 3:Kết cấu tổng thể trục khuỷu nguyên
1-Đai ốc khởi động ,2-Bánh răng, 3-Đối trọng ,4-Đờng dầu,
5,8-Cổ trục khuỷu, 6-Má khuỷu,7-Chốt khuỷu,9-Bạc lót

2.2.2 Trục khuỷu ghép
Trục khủyu ghép thờng chế tạo riêng thành từng bộ phận: cổ trục, má khuỷu,
chốt khuỷu ghép lại với nhau hoặc làm cổ trục riêng rồi ghép với khủy. Th-
ờng dùng trong động cơ cỡ lớn. Trục khủy thờng đợc chế rạo thành từng
đoạn rồi ghép lại với nhau bằng mặt bích. Trục khuỷu phần lớn thờng ghép
trong động cơ cỡ lớn nh động cơ tàu thủy, động cơ tĩnh tại nhng cũng dùng
trong động cơ cỡ nhỏ nh xe môtô, động cơ xăng cỡ nhỏ, động cơ cao tốc có
công suất lớn, để giảm hiện tợng dao động của trục cần rút ngắn chiều dài
của trục khuỷu.
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
9
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình



Hình 4:Kết cấu trục khuỷu ghép
1,4-Cổ trục khuỷu, 2-Má khuỷu, 3,6-Đờng dầu bôi trơn chính,

5-Đai ốc ghép má khuỷu v chốt khuỷu ,7-ổ bi

2.2.3 Kết cấu trục khuỷu thiếu cổ
Đặc điểm kết cấu trục khuỷu loại này là kích thớc nhỏ gọn nên có thể rút
ngắn chiều dài của thân máy và giảm khối lợng của động cơ.
Trục khuỷu thiếu cổ có độ cứng vững kém vì vậy khi thiết kế cần tăng kích
thớc cổ trục, chốt khuỷu đồng thời tăng chiều dày và chiều rộng má khuỷu
để tăng độ cứng vững cho chốt khuỷu. Thờng dùng trong động cơ xăng ôtô
máy kéo và động cơ điezel công suất nhỏ do phụ tải tác dụng lên cổ trục nhỏ.
Hình 5: Kết cấu trục khuỷu thiếu cổ
1-Lỗ dầu bôi trơn, 2-Chốt khuỷu, 3-Má thiếu cổ, 4-Má khuỷu, 5-Đuôi trục
khuỷu
2.2.4 Kết cấu trục khuỷu động cơ hình chữ V
Loại trục khuỷu n y th ờng dùng trong động cơ có hai h ng xilanh góc lệch
hai khuỷu kế tiếp l 90
o

Trục khuỷu chữ V thờng dùng trong động cơ có công suất trung bình v lớn,
kết cấu phức tạp, khó chế tạo, giá th nh cao.
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
10
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình


Hình 6:Kết cấu trục khuỷu động cơ hình chữ V
1-Bánh răng khởi động, 2-Đờng dầu bôi trơn, 3-Chốt khuỷu, 4-Vít dầu, 5-
Má khuỷu, 6-Lỗ dầu bôi trơn trục cam, 7-Cổ trục khuỷu, 8-Vít bắt puly,
9-Vít bắt quạt
2.3. Các thông số và yêu cầu kỷthuật v yêu cầu của chi tiết
2.3.1. Thông số kỷ thuật:

a) Góc công tác
k
và thứ tự làm việc của các xilanh trong động cơ nhiều
xilanh mà các xi lanh xắp xếp theo một hàng dọc, trục khuỷu của động cơ có
nhiều khuỷu trục. Để đảm bảo tính cân bằng, tính đồng đều của động cơ, các
khuỷu trục phải sắp xếp theo một góc độ nhất định, góc lệch giữa hai khuỷu
trục của hai xilanh làm việc kế tiếp nhau gọi là góc công tác. Khi chọn góc
công tác của khuỷu trục và thứ tự làm việc của các xilanh cần xét đến các
vấn đề sau:
+ Kết cấu của trục khuỷu phải đảm bảo tính cân bằng và đồng đều tốt nhất
của động cơ.
+ Phải đảm bảo phụ tải trên ổ trục là bé nhất.
+ Đảm bảo hiệu xuất nạp khí có lợi nhất.
-Thông thờng khó có thể thoả mãn đồng thời các yêu cầu trên. Đối với động
cơ bốn kỳ khi trục khuỷu quay đi hai vòng các xilanh phải làm việc một lần.
Đối với động cơ hai kỳ, trục khuỷu quay đi một vòng thì các xilanh đều phải
làm việc một lần vì vậy góc công tác có thể tính theo công thức sau:

k
= (180.)/i
Trong đó: i-Số xilanh
-Số kỳ
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
11
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
Do đó tuỳ theo hai loại động cơ hai kỳ hay bốn kỳ, đối với mỗi xilanh, có thể
chọn một hay nhiều kết cấu trục khuỷu và một hay nhiều thứ tự làm việc của
xy lanh.
Vậy góc công tác của động cơ bốn kỳ 6 xilanh một hàng dọc là:
k

=120
0
, và
thứ tự làm việc của các xi lanh là: 1-5-3-6-2-4.
b) Lực và mômen tác dụng lên trục khuỷu của động cơ 1 hàng xilanh
Ta có: trên khuỷu trục thứ i có các lực sau đây tác dụng :
- Lực tiếp tuyến T, lực pháp tuyến Z, lực quán tính quay p
k
,mômen của các
khuỷu phía trớc

i
M
tác dụng lên cổ trục phía sau của khuỷu.



i
M
=
( )

1i
M
+ M
i
Để tính đợc tổng mômen tác dụng M
i
tác dụng trên khuỷu i ta phải xác định
góc quay tơng ứng

i
của các khuỷu bằng cách lập bảng nh sau:
Diễn biến của các hành trình công tác trong động cơ 4 kỳ 6
xilanh
Xilanh 4
Xilanh 6
Xilanh 5
Xilanh 3
Xilanh 2
Xilanh 1
720
540
360
180
0
Thải
Cháy


Nén

Nạp
Từ bảng thống kê ta thấy:
Khi khuỷu trục của xilanh thứ 1 ở vị trí = 0
0
thì:
-
Khuỷu trục thứ 2 nằm ở vị trí 240
0
nên = 240

0.
-
Khuỷu trục thứ 3 nằm ở vị trí 480
0
nên = 480
0
-
Khuỷu trục thứ 4 nằm ở vị trí 120
0
nên = 120
0
-
Khuỷu trục thứ 5nằm ở vị trí 600
0
nên = 600
0
-
Khuỷu trục thứ 6 nằm ở vị trí 360
0
nên = 360
0
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
12
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
và thời gian ngắn nhất, tính theo góc quay của trục khuỷu , giữa hai lần nổ
của hai xilanh kế nhau là:
-
Giữa xilanh thứ 1 và xilanh thứ 2 là 240
0
-

Giữa xilanh thứ 2 và xilanh thứ 3 là 240
0
-
Giữa xilanh thứ 3 và xilanh thứ 4 là 360
0
-
Giữa xilanh thứ 4 và xilanh thứ 5 là 240
0
-
Giữa xilanh thứ 5 và xilanh thứ 6 là 240
0
Vì vậy tình trạng chịu lực của các cổ trục 1-2, 2-3, 4-5, 5-6 hoàn toàn giống
nhau. Tình trạng chịu lực của cổ trục 3-4 khác với các cổ trục khác. Cổ trục
0-1 chịu tác dụng của lực trên khuỷu thứ 1 còn cổ 6-0 ngoài chịu lực tác
dụng của lực trên trục thứ 6 ra còn chịu thêm tải trọng của bánh đà.
Tổng mômen M
i
của các khủy tính theo cách lập bảng T
i
. Sau khi vẽ đờng
biểu diễn quan hệ T ta xác định đợc tổng lực tiếp tuyến trung bình T
tb

dùng để nghiệm lại công suất chỉ thị của động cơ:
N
i
=
( )
30

tb
TRn

(kW)
Trong đó:
- hệ số hiệu đính đồ thị công.
Nếu khi xác định p
kt
đã căn cứ vào đồ thị công hiệu đính thì = 1.
n- số vòng quay của động cơ (vg/phút),
R- bán kính quay của trục khuỷu
2.3.2. Yêu cầu kỷ thuật:
Tuổi thọ của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền chủ yếu phụ thuộc vào tuổi thọ
của trục khuỷu vì vậy đối với kết cấu trục khuỷu phải chú ý đảm bảo các yêu
cầu sau:
*Yêu cầu về độ chính xác gia công:
+ Độ chính xác về kích thớc cổ trục chính và cổ biên đạt cấp chính xác 2
+Độ côn cho phép cuả cổ trục không đợc vợt quá:



ữ
kéomáy Với- 0.15
ôtô Với- 0.1)(0,05
+ Độ ôvan cho phép:

kéo.máy với- 0,15
itả xe với- 0,1
con ôtô với- 0,06
+ Độ không song của cổ trục chính so với các cổ biên không đợc vợt quá:




kéomáy với- 0,2
ôtô với- 0,1
đo trên toàn bộ chiều dài của một cổ.
+Độ không đồng tâm giữa các cổ trục không đợc vợt quá: (0.25ữ 0.35)
*Yêu cầu về độ nhám bề mặt:
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
13
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
+Các cổ trục chính, cổ biên gia công đạt đến độ bóng bề mặt R
a
= 0.16
(10)
+Đối với các cổ trục làm việc với các bề mặt của bạc lót, bạc đầu to thanh
truyền băng đồng hoặc chì, thì gia công bề mặt đạt độ bóng cao hơn.
*Yêu cầu về kết cấu:
-Cổ chốt và cổ trục phải có độ cứng vững ,độ bóng bề mặt cao
-Có sức bền lớn, độ cứng vững lớn, trọng lợng nhỏ ít mòn.
-Có độ chính xác gia công cao, bề mặt làm việc của trục cần có độ bóng bề
mặt, độ cứng cao.
-Không xảy ra hiện tơng dao động cộng hởng trong phạm vi tốc độ sử dụng.
-Kết cấu của trục khuỷu phải đảm bảo tính cân bằng và tính đồng đều của

động cơ nhng đồng thời phải dễ chế tạo.
2.4. Các h hỏng thờng gặp ở trục khuỷu
Những h hỏng thờng gặp trong quá tình làm việc của trục khủy là : Cổ trục bị
mòn, bị rạn nứt; trục bị cong hoặc bị xoắn; bề mặt cổ trục bị xớc, rỗ; trục
khuỷu bị gãy.
2.4.1 Cổ trục, cổ thanh truyền bị mòn :
Khi động cơ làm việc, do tải trọng của áp lực khí cháy trong xilanh làm cho
các bề mặt cô trục và cổ thanh truyền bị mòn. Cổ trục và cổ thanh truyền th-
ờng bị mòn không đều. Khi trục khuỷu quay, lực ly tâm do đầu to thanh
truyền sinh ra làm cho đầu to thanh tuyền có xu hớng rời khỏi cổ thanh
truyền và thờng xuyên ép vào bề mặt phía trong (gần đờng tâm trục khuỷu).
Do tác dụng lau dài của lực ly tâm nên bề mặt phía trong cổ trục thanh
truyền bị mòn nhiều hơn phía ngoài. Tơng thự nh vậy, ở cổ trục chính thì mặt
gần kề cổ trục thanh truyền bị mòn nhiều.
Mặt khác dầu bôitrơn dới tác dụng của lực ly tâm làm cho các tạp chất cứng
có trọng lợng lớn văng ra tập trung về một đầu cổ trục gây mòn côn cho cổ
trục thanh truyền.
Cổ trục thanh truyền thờng bị mòn nhanh hơn cổ trục chính, lợng mòn của cổ
trục thanh truyền thờng gấp 2 lần lợng mòn ở cổ trục chính. Trong các cổ
trục chính lợng mòn cũng không đều nhau, cổ chính gần bánh đà mòn nhiều
hơn các cổ khác do chịu tảitrọng của bánh đà.
2.4.2 Trục khuỷu bị cong và bị xoắn
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
14
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
Nguyên nhân gây biến dạng cong và xoắn của trục khuỷu chủ yếu do:
Khe hở của gối đỡ và cổ trục quá lớn, trong khi làm việc có sự va vấp.
Trong quá trình làm việc chịu mômen xoắn quá lớn, gối đỡ bị cháy làm trục
khuỷu quay khó khăn.
Khe hở gối đỡ và cổ trục quá nhỏ hoặc mômen xiết ốc cổ trục không đều,

xiết ốc không đúng trình tự quy định.
Động cơ tăng ga đột ngột làm trục khuỷu chịu ứng suất quá lớn gây nên biến
dạng đột ngột làm trục khủy bị xoắn hoặn cong. Ngoài ra sự làm việc của
động cơ không ổn định, trục khuỷu chịu lực không đều, các vị trí của các chi
tiết trong cơ cấu khuỷu trục thanh truyền không đúng cũng có thể làm cho
trục khuỷu bị cong, xoắn.
2.4.3. Trục khuỷu bị rạn nứt, gãy
Trong quá trình làm việc,trục khuỷu có thể bị rạn nứt. Vết nứt thờng xảy ra ở
phần tiếp giáp giữa cổ trục, cổ thanh truyền và má khuỷu (vai trục). Có nhiều
nguyên nhân làm cho trục khủy bị rạn nứt:
-
Bán kính góc lợn giữa má khuỷu với cổ trục, cổ thanh truyền
không đúng gây ra suất tập trung.
-
Khe hở giữa gối đỡ và cổ trục quá lớn gây ra va dập theo chu
kỳ tạo nên ứng suất thay đổi gây ra rạn nứt. Vết nứt xuất
hiện sẽ phát triển nhanh và gây ra gãy trục khủy.
Trục khuỷu thờng bị gãy do tải trọng động và do mệt mỏi của vật liệu chế
tạo. Các sự cố trên gây nên trạng thái chịu tải vợt mức quá nhiều lần làm cho
tính chất mệt mỏi của vật liệu gia tăng dẫn đến gãy trục (tại chỗ yếu nhất)
nh các vùng cổ biên đuôi trục. Các vết gãy của trục khuỷu thờng là mặt vát
45
0
so với trục quay của nó.
2.4.4 Bề mặt của cổ trục, cổ thanh truyền, gối đỡ bị xớc, cháy rỗ
Ngoài h hỏng do mòn, trục khuỷu thờng h hỏng do cổ trục, cổ thanh truyền
bị xớc, cháy rỗ. Nguyên nhân gây xớc, cháy rỗ do:
-
Điều kiện và chất lợng dầu bôitrơn kém, trong dầu có nhiều
tạp chất nh bụi bẩn, có lẫn hạt mài hoặc bị rò rỉ nớc vào hệ

thống bôi trơn, đờng dầu bôi trơn bị tắc.
-
Khe hở giữa bạc và cổ trục, cổ thanh truyền quá nhỏ, trong
quá trình làm việc sinh ra nhiệt làm cháy rỗ bề mặt cổ trục.
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
15
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
-
Lắp ráp không đúng, lỗ dầu trên bạc không trùng với lỗ dầu
trên thân máy làm dầu bôi trơn không vào bề mặt cổ trục, cổ
thanh truyền.
Chơng3. phân tích kết cấu trục khuỷu của động cơ
d6bj
Đây là trục khuỷu động cơ điêzel 4 kỳ với 6 xilanh bố trí thẳng hàng với thứ
tự nổ là: 1-5-3-6-2-4 , góc công tác là 120
0
.
Các thông số kỷ thuâtj của trục khuỷu D6BJ là:
Tổng chiều dài cơ sở của trục khuỷu là : 1495 mm.
Đờng kính cổ trục chính là :94 mm
Đờng kính cổ trục biên là :84 mm
Chiều dày cổ trục chính là :56
0,1
mm
Chiều dày cổ trục biên là :70
0,1
mm.
Đờng kính lỗ rỗng trong cổ trục chính và cổ trục biên là 50
0,1
mm.

Lỗ khoan dẫn dầu từ cổ trục chính đến cổ trục biên : 6
0,1
mm.
Chiều dày má khuỷu :22
0,1
mm
Chiều rộng má khuỷu là : 186
0,01
mm
Đờng kính lỗ khoan dẫn dầu trên cổ biên là: 6
0,1
mm.
Trục khủy động cơ D6BJ đợc chế tạo rỗng ở bên trong nhằm giảm trọng lợng
cho trục khuỷu, chứa dầu bôi trơn và là chi tiết tạo lắng khi động cơ làm việc
sinh ra các hạt mài mòn, chúng sẽ đợc lóng vào trong, do ly quán tính ly tâm
chúng sẽ lắng đọng lại ở thành ống.
Do cổ trục chính và cổ trục biên đợc chế tạo rỗng nên để chứa dầu bôi trơn
cho bạc lót đầu to thanh truyền và bạc lót gối đỡ trục khủy phải bao kín hai
đầu lại bằng nắp cổ khuỷu. Chúng đợc liên kết với nhau bằng bulông, kết cấu
nh hình vẽ:
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
16
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình

Hình 7: Kết cấu của trục khuỷu ghép
5-Nắp cổ trục khuỷu, 6-Gioăng, 7-Dây cuốn, 8- Đệm, 9-Bulông, 10-Vòng
đệm.
Đây là trục khuỷu đúc nên lỗ dẫn dầu bôi trơn ngời ta đúc thẳng từ cổ trục
chính đến cổ trục biên bằng cách khi chế tạo khuôn đúc ngời ta làm các ống
bằng thạch cao đúng bằng ống dẫn dầu, sau khi nguội ngời ta thổi thạch cao

đi.
Vì là động cơ 4 kỳ 6 xilanh thẳng hàng nên các xilanh 1 và 6; 2 và 5; 3 và 4
song hành với nhau từng đôi một. Các xilanh đợc bố trí lệch nhau một góc là
120
0
.Trên các cổ trục chính và cổ trục biên có khoan lỗ dẫn dầu bôi trơn cho
bạc lót thanh truyền và cổ trục chính đợc lấy từ trong các cổ trục. Tùy thuộc
vào vị trí cổ trục đó mà có lỗ khoan phù hợp. Lỗ khoan đó phải trùng với lỗ
khoan ở bạc lót ở cổ trục và bạc lót thanh truyền.
Hình dạng của cổ trục chính và cổ trục biên nh hình vẽ:
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
17
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
Hình 8: Hình dạng cổ trục chính và cổ trục biên
Trên trục khủy động cơ D6BJ đợc bố trí các má tròn, đờng kính của má lớn
nhất là :184,86 mm. Trên đó có khoan các lỗ cân bằng động, tùy thuộc vào
từng vị trí mà bố trí khác nhau.
Kết cấu của trục khuỷu khi nhìn dọc trục nh sau:
II(CK),V(CK)

Hình 8: Trục khuỷu nhìn dọc trục
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
18
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
Má khuỷu ở đây là dạng má tròn, trên đó có khoan các lỗ để cân bằng động
cho trục khuỷu.
Trên đuôi trục khuỷu có khoan các lỗ lấy dầu sạch, tùy thuộc vào vị trí mà bố
trí các lỗ khoan khác nhau nh hình vẽ :
16
Hình 9: Vị trí khoan các ống lấy dầu sạch

Đầu trục khuỷu có phay then hoa lắp bánh răng dẫn động cho các hệ thống
nh : bơm dầu bôi trơn, máy khởi động, bơm nớc hệ thống làm mát
Do trục khuỷu đợc chế tạo rỗng nên đầu trục khuỷu ngời ta làm rời so với
trục khuỷu chứ không đúc liền. Để lắp với trục khuỷu ngời ta có các chốt
hãm 3 để liên kết đầu trục với trục khuỷu. Kết cấu đầu trục khuỷu nh hình
vẽ:

Hình 10: Kết cấu đầu trục khuỷu
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
19
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
1-Trục khuỷu, 2-Đầu trục, 3-Chốt hãm, 4-ống nghiêng dẫn dầu.
Đuôi trục khuỷu cấu tạo nh hình vẽ. Trên đuôi trục khuỷu có phay then hoa
để lắp bánh đà. Ngoài ra trên đuôi trục còn có các lỗ khoan dẫn dầu sạch bôi
trơn cho cổ trục và bánh răng. ở phần đuôi đợc chế tạo rỗng để lắp ổ bi kim
để lắp trục chủ động của ly hợp.
Hình 11: Kết cấu đuôi trục khủy
11- ống, 12-Vít, 13-Lò xo, 14-Đĩa điều chỉnh, 15-Gugông
Trên đuôi trục có các lỗ dẫn dầu sạch đa đi bôi trơn cho gối đỡ trục khuỷu.
Tùy vị trí mà lỗ dẫn dầu đợc khoan nh hình 9.
Kết luận
Trên đây là bài làm phân tích kết cấu của hệ thống trục khuỷu nói chung và
trục khuỷu động cơ D6BJ nói riêng. Trong quá trình làm còn có nhiều thiếu
sót mong đợc các thầy chỉ bảo tận tình.
Em xin chân thành cảm ơn//
Mục lục
Chơng mục chính Trang
Nhận xét của giáo viên1
Mở đầu 2
Chơng I : Giới thiệu về ôtô tải HYUNDAI 5 tấn 3

SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
20
KC & TT động cơ GVHD: Tô Bình
I. Các thông số kỹ thuật của xe HYUNDAI 3
Chơng 2 : Phân tích các dạng trục khuỷu.7
2.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo 7
2.1.1. Nhiệm vụ 7
2.1.2. Điều kiện làm việc 7
2.1.3. Yêu cầu 7
2.1.4. Điều liện làm việc 7
2.2. Đặc điểm kết cấu các dạng trục khuỷu 7
2.2.1. Trục khuỷu nguyên.7
2.2.2. Trục khuỷu ghép11
2.2.3 Trục khuỷu thiếu cổ12
2.2.4 Trục khuỷu hình chữ V12
2.3 Các thông số kỷ thuật và yêu cầu cảu chi tiêt.13
2.3.1 Thông số kỷ thuật 13
2.3.2 Yêu cầu kỷ thuật 15
2.4 Các h hỏng thờng gặp ở trục khuỷu.16
2.4.1 Cổ trục, cổ thanh truyền bị mòn17
2.4.2 Trục khuỷu bị cong và xoắn 17
2.4.3 Trục khuỷu bị rạn nứt, gãy.18
2.4.4 Bề mặt của cổ trục, cổ thanh truyền, gối đỡ bị xớc, cháy rỗ.18
Chơng 3. Phân tích kết cấu trục khuỷu của động cơ D6BJ.19
Kết luận..23
Mục lục 24
SVTH : Nguyễn Hiển Hoàng
21