Đồ án Kết cấu Động cơ đốt trong

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.86 MB, 47 trang )

Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT



GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

LỜI NÓI ĐẦU
Những năm gần đầy, nền kinh tế Việt Nam đang phát triển mạnh. Bên cạnh đó kỹ
thuật của nước ta cũng từng bước tiến bộ. Trong đó phải nói đến ngành động lực và sản xuất
ôtô, chúng ta đã liên doanh với khá nhiều hảng ôtô nổi tiến trên thế giới cùng sản xuất và lắp
ráp ôtô. Để góp phần nâng cao trình độ và kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật của ta phải tự nghiên
cứu và chế tạo, đó là yêu cầu cấp thiết. Có như vậy ngành ôtô của ta mới phát triển được.
Sau khi được học hai môn chính của ngành động cơ đốt trong (Nguyên lý động cơ đốt
trong, Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong) cùng một số môn cơ sở khác (sức bền vật
liệu, cơ lý thuyết, vật liệu học,... ), sinh viên được giao nhiệm vụ làm đồ án môn học kết cấu
và tính toán động cơ đốt trong. Đây là một phần quan trọng trong nội dung học tập của sinh
viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã học để giải
quyết một vấn đề cụ thể của ngành.
Trong đồ án này, em được giao nhiệm vụ tính toán và thiết kế hệ thống nhiên liệu của
động cơ A41 theo các thông số kĩ thuật. Đây là một hệ thống không thể thiếu trong động cơ
đốt trong. Nó dùng để cung cấp nhiên liệu tạo ra quá trình cháy để sinh công.
Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã cố gắng tìm tòi, nghiên cứu các tài liệu, làm
việc một cách nghiêm túc với mong muốn hoàn thành đồ án tốt nhất. Tuy nhiên, vì bản thân
còn ít kinh nghiệm cho nên việc hoàn thành đồ án lần này không thể không có 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 báu cho em. Đặc biệt, em xin gởi lời cảm ơn đến thầy Phùng Xuân
Thọ đã quan tâm cung cấp các tài liệu, nhiệt tình hướng dẫn trong quá trình làm đồ án. Em
rất mong muốn nhận được sự xem xét và chỉ dẫn của các thầy để em ngày càng hoàn thiện
kiến thức của mình.
Đà nẵng, ngày 11 tháng 11 năm 2010.

Sinh viên
Nguyễn Đăng Minh

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 1



Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

Phần 1: XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG, ĐỘNG HỌC VÀ
ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN
1.1. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG:
1.1.1. Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén:
- Phương trình đường nén đa biến:
pV n1  const .

Do đó nếu gọi x là điểm bất kỳ trên đường nén thì:
pcVc 1  pnxVnx 1  pnx  pc
n

Đặt:

1

n

 Vnx 


 Vc 

.

n1

p
Vnx
 i , ta có: pnx  n1c
Vc
i

Với: n1- chỉ số nén đa biến trung bình, chọn n1 = 1,36
pc - áp suất cuối quá trình nén.
pc = pa  n , trong đó:
pa = 0,9.pk = 0,9.0,1 = 0,09 [MN/m2]: áp suất cuối quá trình nạp.
 pc = 0,09.17,61,36 = 4,447[MN/m2]
1.1.2. Xây dựng đường cong áp suất trên đường giãn nở:
Phương trình của đường giãn nở đa biến:
1

pV n2  const.

n2: chỉ số giãn nở đa biến trung bình.
n2 = (1,14 ÷ 1,23). Chọn n2 = 1,14
Do đó,ï nếu gọi x là điểm bất kỳ trên đường giãn nở thì:
p zVz

Ta có:  

n2

 p gnxVgnx

n2

Vgnx
Vc

Do đó: p gnx

1
 Vgnx 


 Vz 

n2

.

VZ
- hệ số giãn nớ khi cháy.  =(1,2 ÷ 1,7). Chọn  = 1,5.
VC

Vz = .Vc  p gnx  p z

Đặt:

 p gnx  p z

1
 Vgnx 



.
V
c



n2



p z . n2
 Vgnx 


V
c



n2

.

 i.

p z . n2
 n2
i

1.1.3. Lập bảng xác định đường nén và đường giãn nở:
Cho i tăng từ 1    17,6 từ đó ta lập bảng xác định các điểm trên đường nén và
đường giãn nỡ.

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 2



Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

Đường nén

Vx

i

i

n1

Đường giãn nở

1
i n1

pc
i n1

i

n2

1
i n2

Pz . n2
i n2

1Vc

1

1,000

1,000

4,447

1,000

1,000

1,5Vc

1,5

1,580

0,632

7,036

1,653

0,604

6,7

2Vc

2

2,566

0,389

11,431

2,361

0,423

4,689

2,5Vc

2,5

3,476

0,287

15,494

3,114

0,321

3,556

3Vc

3

4,455

0,224

19,852

3,905

0,256

2,836

3,5Vc

3,5

5,494

0,181

24,569

4,727

0,211

2,343

4Vc

4

6,588

0,151

29,453

5,578

0,179

1,985

5Vc

5

8,924

0,112

39,705

7,357

0,135

1,505

6Vc

6

11,436

0,087

51,114

9,223

0,108

1,200

7Vc

7

14,103

0,070

63,528

11,166

0,089

0,991

8Vc

8

16,912

0,059

75,372

13,177

0,075

0,840

9Vc

9

19,850

0,050

88,940

15,249

0,065

0,726

10Vc

10

22,908

0,043

103,418

17,378

0,057

0,637

11Vc

11

26,079

0,038

117,026

19,558

0,051

0,566

12Vc

12

29,355

0,034

130,794

21,786

0,045

0,508

13Vc

13

32,731

0,030

148,233

24,059

0,041

0,460

14Vc

14

36,202

0,027

164,703

26,375

0,037

0,419

15Vc

15

39,763

0,025

177,880

28,731

0,034

0,385

16Vc

16

43,411

0,023

193,347

31,124

0,032

0,355

17Vc

17

47,142

0,021

211,761

33,554

0,029

0,321

0,020

222,35

35,029

0,028

0,316

17.6Vc
17.6
49,419
1.1.4. Xác định các điểm đặc biệt:

Vh
.
 1
D 2
 .(132,2.10 2 ) 2
S
145,8.10 2  2,001[dm 3 ]

Mà: Vh 
4
4
2,001
 0,120[dm 3 ]
 Vc 
17,6  1
 Va =  .Vc = 17,6.0,120=2,112[dm3]

Ta có: Va = Vc + Vh ; Vc 

Vz = .Vc = 1,5.0,120 =0,18[dm3]
Chọn: pr = 0,115[MN/m2]

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 3

Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT



GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

Vậy các điểm đặc biệt đó là:
r(Vc,pr)  r(0,120; 0,115)
a(Va,pa)  a(2,112; 0,090)
b(Va,pb)  b(2,112; 0,316)

c(Vc,pc)  c(0,120; 4,447)

y(Vc,pz)  y(0,120; 6,700)
z(Vz,pz)  z(0,180; 6,700).

- Sau khi xác định được các điểm đặc biệt và các điểm trung gian thuộc đường nén và
đường giãn nở, ta tiến hành vẽ đồ thị công theo trình tự sau :
2,112
 0,011733 [dm3/mm]
180
6,7
 0,030454 [MN/m2.mm]
p =
220

- Vẽ hệ trục toạ độ P - V theo tỷ lệ xích: v =
Ì

- Theo cách chọn tỷ lệ xích như trên toạ độ của các điểm đặc biệt và trung gian là :
+Điểm đặt biệt là:
r(10,227 ; 3,776)
c(10,227 ; 146,020)
a(180 ; 2,955)
y(10,227 ; 220)
b(180 ; 10,376)
z(15,340 ; 220)
+Điểm trung gian là:
i
(Vnx ; pnx)
(Vgnx ; pgnx)
i
(Vnx ; pnx)

(Vgnx ; pgnx)
1 (10,2 ; 146,0)
8
(88; 7,6)
(88; 28)
1,5 (15,3 ; 74,07)
(6,7 ; 220)
9
(99; 6,5)
(99; 24,4)
3 (30,68 ; 32
(22; 143,8)
10
(110; 5,6)
(110; 21,5)
2,5 (27,5; 37,3)
(27,5; 110,5)
11
(121; 4,9)
(121; 19,2)
3
(33 ; 29,1)
(33; 89,1)
12
(132; 4,4)
(132; 17,4)
3,5 (38,5; 23,5)
(38,5; 74,3)
13
(143; 3,9)

(143; 15,8)
4
(44; 19,6)
(44; 63,5)
14
(154; 3,5)
(154; 14,5)
5
(55; 14,4)
(55; 48,8)
15
(165; 3,2)
(165; 13,3)
6
(66; 11,2)
(66; 39,3)
16
(176; 2,9)
(176; 12,4)
7
(77; 9,1)
(77; 32,8)
17
(187; 2,7)
(187; 11,5)
- Nối các điểm trung gian của đường nén và đường giãn nở với các điểm đặc biệt, ta sẽ
được đồ thị công lý thuyết.
- Dùng đồ thị Brick xác định các điểm:
 Phun sớm (c’).
 Mở sớm (r’), đóng muộn (a’) của xupáp nạp.

 Mở sớm (b’), đóng muộn (r’’) của xupáp thải.

1.1.5. Hiệu chỉnh đồ thị công:
Xác định các điểm trung gian:
 Trên đoạn cy lấy điểm c’’ với c’’c = 1/3cy = 1/3(220 – 146,02) = 24,66[mm].
 Trên đoạn yz lấy điểm z’’ với yz’’ = 1/2yz = 1/2(15,34 – 10,227) = 2,55[mm].
 Trên đoạn ba lấy điểm b’’ với bb’’ = 1/2ba = 1/2(10,376 – 2,995) = 3,69[mm].

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 4

Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT




GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

Nối các điểm c’,c’’,z’’ với các đường nén, đường giãn nở thành đường cong liên tại
điểm điểm chết trên và điểm chết dưới ta nối b’, b’’ nối tiếp xúc với đường thải. Ta nhận
được đồ thị công đã hiệu chỉnh.

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 5



Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT

12,76mm
O'
O

 s

0

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

18

4



1

=

1

2



17
16

3

2

15
3

14
13

4
P[MN/m2]

12

5
6

7

10

9

8

11

y z"z

ÂÄÖ THË BRICK
smm/mm

c"

ÂÄÖ THË CÄNG

c

pMN/m2.mm]
vdm3/mm

c'

Pj

25.0000

C

Po

1
3

r
O

b'

2

A r"

r'

5

b
b"
a

a'

E

4

B

6

1Vc 2Vc 3Vc 4Vc 5Vc 6Vc 7Vc 8Vc 9Vc 10Vc 11Vc 12Vc 13Vc 14Vc 15Vc 16Vc 17Vc
7
F

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 6

1'

2'

3'

4'

5'

6'

7'

D

V[dm3]

ỏn mụn hc: KC - TT CT

GVHD: Ts. Phựng Xuõn Th

1.2. NG HC V NG LC HC CA C CU KHUU TRC THANH
TRUYN.
ng c t trong kiu Piston thng cú vn tc ln, nờn vic nghiờn cu tớnh toỏn
ng hc v ng lc hc ca c cu khuu trc thanh truyn (KTTT) l cn thit tỡm
quy lut vn ng ca chỳng v xỏc nh lc quỏn tớnh tỏc dng lờn cỏc chi tit trong c
cu KTTT nhm mc ớch tớnh toỏn cõn bng, tớnh toỏn bn cỏc chi tit v tớnh toỏn hao

mũn ng c ...
Trong ng c t trong kiu Piston c cu KTTT cú 2 loi: Loi giao tõm v loi
lch tõm.
Ta ch xột trng hp c cu KTTT giao tõm.
1.2.1. ng hc ca c cu kttt giao tõm:
C cu KTTT giao tõm l c cu m ng xuyờn tõm xy lanh trc giao vi ng
tõm trc khuu ti 1 im. (Hỡnh 1).
1.2.1.1. S c cu:
O - Giao õióứm cuớa õổồỡng tỏm xi lanh vaỡ õổồỡng
A
tỏm truỷc khuyớu.
C
x
C - Giao õióứm cuớa õổồỡng tỏm thanh truyóửn vaỡ
T
B
õổồỡng tỏm chọỳt khuyớu.
'
S
B' - Giao õióứm cuớa õổồỡng tỏm xy lanh vaỡ õổồỡng

tỏm chọỳt piston.
l
A - Vở trờ chọỳt piston khi piston ồớ CT
C
B
B - Vở trờ chọỳt piston khi piston ồớ CD
D
R - Baùn kờnh quay cuớa truỷc khuyớu (m)
C

R
l - Chióửu daỡi cuớa thanh truyóửn (m)
S - Haỡnh trỗnh cuớa piston (m)
O
x - ọỹ dởch chuyóứn cuớa piston tờnh tổỡ CT ổùng vồùi
goùc quay truỷc khuyớu (m) Hỡnh 1.1: S c cu KTTT giao tõm
- Goùc lừc cuớa thanh truyóửn ổùng vồùi goùc (õọỹ)
.
1.2.1.2. Xỏc nh dch chuyn (x) ca piston bng phng phỏp th Brick:
- Theo phng phỏp gii tớch chuyn dch x ca piston c tớnh theo cụng thc:

x R.1 cos .1 cos 2 .

-

4

Cỏc bc tin hnh v th nh sau :

S
145,8

0,858 [mm/mm].
Vh 180 10,227

S
2.R 145,8

169,99[mm] .
+ V na vũng trũn (0; R/ S ), ng kớnh AB
S S 0,858

+ Chn t l xớch S =

+ T tõm O, ly v phớa CD mt on OO sao cho:
R.
S . 145,8.0,25
OO '

10,61[mm] .
2. S 4. S
4.0,858
SVTH:NGUYN NG MINH - Lp: 09C4LT
Trang 7



Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

+ Từ O ' kẻ các tia ứng với các góc từ 0 ,10 ,20 ,......,180 , các tia này cắt nữa vòng tròn

Brick tương ứng tại các điểm từ 0,1,2,......,18 .
+ Vẽ hệ trục toạ độ vuông góc S - phía dưới nữa vòng tròn (O; R/S), trục
thẳng



đứng dóng từ A xuống biểu diễn giá trị từ 0  180 với tỉ lệ xích:   2 / mm , trục OS
nằm ngang biểu diễn giá trị S với tỉ lệ xích: S = 0,80682 [mm/mm].
+ Từ các điểm chia 0,1,2,......,18 trên nữa vòng tròn Brick, ta dóng các đường thẳng song
song với trục
Và từ các điểm chia trên trục
ứng với các giá trị 0  ,10  ,20  ,......,180 
ta kẻ các đường nằm ngang song song với OS. Các đường này tương ứng với các góc cắt
nhau tại các điểm 0’, 1’, 2’, 3’, ..., 18’. Nối các điểm này lại ta đựơc đường cong biểu diễn
độ dịch chuyển của piston (x) theo  :

2R

S = 2R


ĐCT
A
x
C
 R
O

R
R

2 s

2 s

90o

0

180o



B
M

x = f(

O'
B
ĐCD
x

Hình 1.2 Phương pháp đồ thị Brick và cách khai triển trên tọa độ x - 
1.2.1.3. Giải vận tốc v của piston bằng phương pháp đồ thị:
- Theo phương pháp giải tích ta tính gần đúng vận tốc của piston là:



v  R... sin   . sin 2  .




2

Các bước tiến hành xây dựng đồ thị :
Chọn tỷ lệ xích:  v  . S
 .n 3,14.2050

 214,675rad / s  .
Với  
+

+

30
30
  v  214,675.0,858  184,191 [mm/s.mm].
R.
[mm] và vẽ đường kính AB =S = 2r1. Sau đó
Vẽ nữa vòng tròn tâm O bán kính r1 

v

vẽ đường tròn đồng tâm O có bán kính : r2 

R..
[mm] .
2 v

S 145,8

 72,9[mm]. .
2
2
  0,25

Ở đây: R 

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 8

Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT

R.



GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

72,9.214,675
 84,965[mm].
v
184,191
R.. 72,9.214,6750,25
r2 

 10,62[mm]. .
2. v

2.184,191

 bán kính: r1 



+ Chia đều nữa vòng tròn bán kính r1 , và vòng tròn bán kính r2 ra 18 phần bằng nhau. Như
vậy, ứng với góc  ở nữa vòng tròn bán kính r1 thì ở vòng tròn bán kính r2 sẽ là 2 , 18
điểm trên nữa vòng tròn bán kính r1 mỗi điểm cách nhau 10  và trên vòng tròn bán kính r2
mỗi điểm cách nhau là 20  .
+ Trên nữa vòng tròn r1 ta đánh số thứ tự từ 0, 1, 2, ..., 18 theo chiều ngược kim đồng hồ,
còn trên vòng tròn bán kính r2 ta đánh số 0’,1’,2’,..., 18’ theo chiều kim đồng hồ, cả hai đều
xuất phát từ tia OA.
+ Từ các điểm chia trên 1/2 vòng tròn bán kính r1, ta dóng các đường thẳng vuông góc với
đường kính AB, và từ các điểm chia trên vòng tròn bán kính r2 ta kẻ các đường thẳng song
song với AB. Các đường kẻ này sẽ cắt nhau tương ứng theo từng cặp 0-0’;1-1’;...;18-18’ tại
các điểm lần lượt là 0, a, b, c, ..., 18. Nối các điểm này lại bằng một đường cong và cùng với
1/2 vòng tròn bán kính r1 biểu diễn trị số vận tốc v bằng các đoạn 0, 1a, 2b, 3c , ..., 0 ứng với
các góc 0, 1,2, 3...18. Phần giới hạn của đường cong này và 1/2 vòng tròn lớn gọi là giới
hạn vận tốc của piston.
+ Vẽ hệ toạ độ vuông góc v - s trùng với hệû toạ độ
ục thẳng đứng Ov trùng với trục
O
ừ các điểm chia trên đồ thị Brick, ta kẻ các đường thẳng song song với trục Ov cắt
trục Os tại các điểm 0, 1, 2, 3, .., 18. Từ các điểm này, ta đặt các đoạn thẳng 00, 1a, 2b, 3c,
..., 1818 song song với trục Ov và có khoảng cách bằng khoảng cách các đoạn 0, 1a, 2b, 3c ,
..., 0. Nối các điểm 0, a ,b c, ..., 18 lại với nhau ta có đường cong biểu diễn vận tốc của
piston v=f(s).

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT

Trang 9



Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

ĐỒ THỊ CHUYỂN VỊ, VẬN TỐC
 mm]
smm/mm
vmm/s.mm


v 0'
0

s = f(
f

1'

i
j

2'

20

v = f(s)

g Vmax h

e
3'

k
4'

40

d

5'

l
6'

60

7'

c

m
8'

80

9'

n

10'

100

b

11'
o

12'

120

13'
p

14'

a

140

15'

q
16'

17' 18'
14 15 161718

160
180
01 2

b

3

c

4

d

6

5

e

f

7

g

a

A
0
1

8

10

9

3' 4' 5' 6'
7'
2'
h 1'
8'
i
9'
0'
j
O
18'
10'
17'
11'
16'
15' 14' 13' 12'

13

12

11

q
k

p
o

l
m

s

B
18

n

17

2

16
3

15
4

14
5

13
6

7

8

9

10 11

12

1.2.1.4. Giải gia tốc J bằng đồ thị Tôlê:
- Theo phương pháp giải tích lấy đạo hàm của vận tốc theo thời gian ta có công thức để
tính gia tốc của piston :
j  R. 2 .cos   . cos 2  .

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 10



Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

Để giải gia tốc j của piston, người ta thường dùng phương pháp đồ thị Tôlê vì phương pháp
này đơn giản và có độ chính xác cao.
- Các bước tiến hành xây dựng đồ thị như sau :
+ Ta có: J max  R. 2 .1     72,9.214,675 2.(1  0,25).10 3  4199,528 [m/s2].
J min   R. 2 .1     72,9.214,675 2.(1  0,25).10 3  2519,716 [m/s2].
+ Chọn tỷ lệ xích :  J  90(m / s 2 .mm) .
+ Vẽ hệ trục J - s.
+ Lấy đoạn thẳng AB trên trục Os, với AB = S/  S = 169,99 [mm].
+ Tại A, dựng đoạn thẳng AC thẳng góc với AB về phía trên, với:
AC 

J max

BD 

J min



4199,528
 46,66[mm]
90



 2519,716
 27,996[mm].
90

j
+ Từ B, dựng đoạn thẳng BD thẳng góc với AB về phía dưới, với:
j
+ Nối C với D cắt AB tại E, dựng EF thẳng góc với AB về phía dưới một đoạn:
 3R 2
3.0,25.72,9.214,675 2.10 3
EF 

 27,996[mm].
j
90
- Nối đoạn CF và DF, ta phân chia các đoạn CF và DF thành 8 đoạn nhỏ bằng nhau
và ghi số thứ tự cùng chiều, chẳng hạn như trên đoạn CF: C, 1, 2, 3, ..., 7, F; trên đoạn FD:
F, 1’, 2’, 3’, ..., 7’, D. Nối các điểm chia 11' ,22 ' ,33' ,... Đường bao của các đoạn này là đường
cong biểu diễn gia tốc của piston: J = f(s).
J[m/s2]
C

J = f(s)

ÂÄÖ THË TÄLÃ

m
Jmax = 2413,063[ s2
]

1

j = 40,2177[m/s2.mm]

2
3
4

B
m
Jmin=-1328,12[ s2
]

E

A
5
6
7

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 11

6' 7' D
3' 4' 5'
2'
1'
F

s

Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT



GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

1.2.2. ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KTTT:
Tính toán động lực học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền nhằm mục đích xác định các
lực tác dụng lên các chi tiết trong cơ cấu ở mỗi vị trí của khuỷu trục để phục vụ cho việc
tính toán sức bền, nghiên cứu trạng thái mài mòn của các chi tiết máy và tính toán cân bằng
động cơ.
Trong quá trình làm việc của động cơ, cơ cấu khuỷu trục thanh truyền chịu tác dụng
của các lực sau: Lực quán tính của các chi tiết có khối lượng chuyển động; lực khí thể; trọng
lực; lực ma sát. Trừ trọng lực ra, chiều và trị số của các lực khác đều thay đổi theo vị trí của
piston trong các chu kỳ công tác của động cơ. Trong các lực nói trên lực quán tính và lực
khí thể có trị số lớn hơn cả, nên trong quá trình tính toán ta chỉ xét đến hai loại lực này.
1.2.2.1. Xây dựng đồ thị lực quán tính pj, lực khí thể pkt, lực tổng p1.
1.2.2.1.1. Xác định khối lượng :
a. Khối lượng tham gia chuyển động tịnh tiến:
Các chi tiết máy trong cơ cấu khuỷu trục thanh truyền tham gia vào chuyển động tịnh
tiến bao gồm các chi tiết trong nhóm piston và khối lượng của thanh truyền quy dẩn về đầu
nhỏ thanh truyền.
m'  m pt  m1 .
Ta có:
Trong đó: m pt : khối lượng nhóm piston, m pt  3,4[kg] .
m1 : khối lượng thanh truyền tham gia chuyển động tịnh tiến quy dẫn về
đầu nhỏ thanh truyền.
m1 = (0,275  0,35). mtt .
Ta chọn : m1  0,3.mtt  0,3.4,2  1,26[kg] .
Vậy khối lượng các chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến là :
m'  m pt  m1  3,4  1,26  4,66[kg] .
b. Khối lượng các chi tiết tham gia chuyển động quay:

Khối lượng tham gia chuyển động quay trong cơ cấu khuỷu trục thanh truyền gồm phần
khối lượng nhóm thanh truyền quy dẩn về đầu to thanh truyền, khối lượng khuỷu trục gồm
có khối lượng chốt khuỷu và khối lượng má khuỷu quy dẩn về tâm chốtï khuỷu.
m' R  m2  mk

Trong đó: m2 - khối lượng thanh truyền quy dẫn về đầu to thanh truyền.
m2  0,7.mtt  0,7.4,2  2,94[kg]

m k - khối lượng của khuỷu trục.

Khuỷu trục có kết cấu 2 má khuỷu như nhau:
mk  mck  2mmr

Trong quá trình tính toán, thiết kế và để xây dựng các đồ thị được tiên lợi thì người ta
thường tính toán khối lượng chuyển động tịnh tiến và khối lượng chuyển động quay của cơ
cấu khuỷu trục thanh truyền thường tính trên đơn vị diện tích đỉnh piston.
- Diện tích đỉnh piston :
D 2 3,14.1312
FP 

 13478,2[mm2 ]  0,0134782[m 2 ] .
4

4

- Khối lượng các chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến tính trên đơn vị diện tích đỉnh
piston là:
SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 12

Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT
m



GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

m'
4,66

 345,743[kg/m 2 ]
FP 0,0134782

1.2.2.1.2. Xác định lực quán tính các chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến :
Lực quán tính các chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến:
PJ  m.J  m.R 2 (cos    cos 2 ) , [MN/m2].
Suyra:
PJ max  m.J max  m.R. 2 .1   
PJ max  345,743.71.162,322.1  0,29.103.106  0,834[ MN / m2 ].

PJ min  m.J min  m.[ R. 2 .1   ]  m.R. 2 .1   

PJ min  345,743.71.162,322.(1  0,29).103.106  0,459[ MN / m2 ].
1.2.2.1.3. Vẽ đồ thị biểu diễn lực quán tính:  Pj  f (s )

- Đồ thị P j này vẽ chung với đồ thị công p-v
- Cách vẽ tiến hành tương tự như cách vẽ đồ thị J - s, với:
+ Tỷ lệ xích: P  P  0,0333[MN / m2 .mm] .
+ Trục hoành trùng với trục po của đồ thị công.

J

+ AC 

 PJ max

P



0,834
 25[mm] .
0,0333



 0,459
 13,8[mm] .
0,0333

j

+ BD 

 PJ min

P

j

+ EF 

 3mR 2

p

j



 3.345,743.71.0,29.162,32 2.10 3.10 6
 16,9[mm]
0,0333

1.2.2.1.4. Khai triển các đồ thị:
a. Khai triển đồ thị p - V thành p - :
- Vẽ hệ trục toạ độ vuông góc p -  , trục hoành O  nằm ngang với trục po.
- Trên trục 0  ta chia 10o một, ứng với tỷ lệ xích:   2[ 0 / mm] .
- Kết hợp đồ thị Brick và đồ thị công như ta đã vẽ ở trên, ta tiến hành khai triển như
sau:
+ Từ các điểm chia trên đồ thi Brick, dóng các đường thẳng song song với Op và
ìcắt đồ thị công tại các điểm trên các đường biểu diễn các quá trình nạp, nén, cháy - giản nỡ
và thải. Qua các giao điểm này ta kẻ các đường ngang song song với trục hoành sang hệ trục
toạ độ p-  .
+Từ các điểm chia trên trục O  , kẻ các đường song song với trục Op, những đường
này cắt các đường dóng ngang tại các điểm ứng với các góc chia của đồ thị Brick và phù
hợp với quá trình làm việc của động cơ. Nối các giao điểm này lại ta có đường cong khai
triển đồ thị p -  với tỷ lệ xích :
 P  0,0333[MN / m2 .mm] .
  2[ 0 / mm] .

b. Khai triễn đồ thị pj - V thành pj - : Cách khai triễn đồ thị này giống như cách khai triễn
đồ thị p -V thành p - . Tuy nhiên, trên đồ thị p - V thì giá trị của lực quán tình là - pj nên
khi chuyển sang đồ thị p - ta phải đổi dấu.
1.2.2.1.5. Cộng đồ thị p - và pj - , ta được đồ thị P1 - :
SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 13



Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

Cộng các giá trị pkt với pj ở các trị số góc  tương ứng, ta vẽ được đường biểu diễn hợp
lực của lực quán tính và lực khí thể p1:
P1 = pkt + pj , [MN/m2].
ÂÄÖ THË KHAI TRIÃØN Pkt, -Pj, P1 - 
pm2.mm]
mm]

Pkt, -Pj , P1
[MN/m2]

Pkt

P1

-Pj

0

20

40

60

80

100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720

1.2.2.2. Xây dựng đồ thị lực tiếp tuyến T, lực pháp tuyến Z, lực ngang N

N

Ptt

P1


Ptt

l 
Pk

 Z

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
O N

Trang 14

P1

Ptt

T
Ptt

.





Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

Hình 1.6: Hệ lực tác dụng trên cơ cấu khuỷu trục thanh truyền giao tâm.
- Ta có :
sin    
+ Lực tiếp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu: T  P1
, [MN/m2]
cos 
cos   
+Lực pháp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu: Z  P1
, [MN/m2]
cos 

+Lực ngang tác dụng lên phương thẳng góc với đường tâm xylanh:
N = P1
[MN/m2]
P1 được xác định trên đồ thị khai triển tương ứng với các giá trị của .
sin     cos   
Ta có giá trị của gó
ác công thức
,
, tg phụ thuộc vào
cos 
cos 
giá trị  ,  theo công thứ
- Ta lập bảng xác định các giá trị N, T, Z. Sau đó, ta tiến hành vẽ đồ thị N, T, Z theo 
trên hệ trục toạ độ vuông góc chung (N, T, Z - ). Với tỷ lệ xích :
T   Z   N   P  0,0333[ MN / m 2 .mm] .
  2 [độ/mm].
Bảng tính N, T, Z:


(1)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90

100
110
120
130
140
150
160
170
180

P1[mm]
(2)
-24.6
-25.0
-23.5
-20.5
-17.0
-12.5
-8.0
-3.0
1.0
4.5
7.2
9.3
11.0
12.0
12.5
12.8
13.0
13.3

13.5

tg

(3)
0.000
0.050
0.100
0.147
0.190
0.228
0.259
0.283
0.298
0.303
0.298
0.283
0.259
0.228
0.190
0.147
0.100
0.050
0.000

N[mm]
(4)
0.0
-1.3
-2.3

-3.0
-3.2
-2.8
-2.1
-0.8
0.3
1.4
2.1
2.6
2.9
2.7
2.4
1.9
1.3
0.7
0.0

sin    
cos 

(5)
0.000
0.223
0.436
0.627
0.788
0.913
0.996
1.037
1.037

1.000
0.933
0.843
0.736
0.620
0.497
0.373
0.248
0.124
0.000

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 15

T[mm]
(6)
0.0
-5.6
-10.2
-12.9
-13.4
-11.4
-8.0
-3.1
1.0
4.5
6.7
7.8
8.1
7.4

6.2
4.8
3.2
1.6
0.0

cos   
cos 

(7)
1.000
0.976
0.906
0.793
0.644
0.468
0.275
0.076
-0.120
-0.303
-0.467
-0.608
-0.725
-0.817
-0.888
-0.939
-0.974
-0.994
-1.000

Z[mm]
(8)
-24.6
-24.4
-21.3
-16.3
-10.9
-5.9
-2.2
-0.2
-0.1
-1.4
-3.4
-5.7
-8.0
-9.8
-11.1
-12.0
-12.7
-13.2
-13.5



Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT
190
200
210
220

230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
(1)
350
360
370
380
390
400
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510

520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
620
630

13.3
13.2
13.0
12.8
12.5
12.0
11.0
9.5
7.3
5.3
3.3
1.5
1.0
5.0
18.0
40.5
(2)

76.0
132.3
191.0
115.0
80.0
57.5
39.5
30.0
26.5
24.0
23.0
22.8
23.0
23.0
22.5
21.7
21.0
20.5
19.5
18.0
17.0
15.0
14.2
14.0
13.2
12.2
10.8
9.0
6.2

-0.050
-0.100
-0.147
-0.190
-0.228
-0.259
-0.283
-0.298
-0.303
-0.298
-0.283
-0.259
-0.228
-0.190
-0.147
-0.100
(3)
-0.050
0.000
0.050
0.100
0.147
0.190
0.228
0.259
0.283
0.298
0.303
0.298
0.283

0.259
0.228
0.190
0.147
0.100
0.050
0.000
-0.050
-0.100
-0.147
-0.190
-0.228
-0.259
-0.283
-0.298
-0.303

-0.7
-1.3
-1.9
-2.4
-2.8
-3.1
-3.1
-2.8
-2.2
-1.6
-0.9
-0.4
-0.2

-0.9
-2.6
-4.0
(4)
-3.8
0.0
9.6
11.5
11.7
10.9
9.0
7.8
7.5
7.2
7.0
6.8
6.5
6.0
5.1
4.1
3.1
2.0
1.0
0.0
-0.9
-1.5
-2.1
-2.7
-3.0
-3.2

-3.1
-2.7
-1.9

-0.124
-0.248
-0.373
-0.497
-0.620
-0.736
-0.843
-0.933
-1.000
-1.037
-1.037
-0.996
-0.913
-0.788
-0.627
-0.436
(5)
-0.223
0.000
0.223
0.436
0.627
0.788
0.913
0.996
1.037

1.037
1.000
0.933
0.843
0.736
0.620
0.497
0.373
0.248
0.124
0.000
-0.124
-0.248
-0.373
-0.497
-0.620
-0.736
-0.843
-0.933
-1.000

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 16

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ
-1.6
-3.3
-4.9
-6.4
-7.7

-8.8
-9.3
-8.9
-7.3
-5.5
-3.4
-1.5
-0.9
-3.9
-11.3
-17.6
(6)
-17.0
0.0
42.7
50.1
50.2
45.3
36.0
29.9
27.5
24.9
23.0
21.3
19.4
16.9
13.9
10.8
7.8
5.1

2.4
0.0
-2.1
-3.7
-5.3
-7.0
-8.2
-9.0
-9.1
-8.4
-6.2

-0.994
-0.974
-0.939
-0.888
-0.817
-0.725
-0.608
-0.467
-0.303
-0.120
0.076
0.275
0.468
0.644
0.793
0.906
(7)
0.976

1.000
0.976
0.906
0.793
0.644
0.468
0.275
0.076
-0.120
-0.303
-0.467
-0.608
-0.725
-0.817
-0.888
-0.939
-0.974
-0.994
-1.000
-0.994
-0.974
-0.939
-0.888
-0.817
-0.725
-0.608
-0.467
-0.303

-13.2

-12.9
-12.2
-11.4
-10.2
-8.7
-6.7
-4.4
-2.2
-0.6
0.3
0.4
0.5
3.2
14.3
36.7
(8)
74.2
132.3
186.4
104.1
63.4
37.0
18.5
8.3
2.0
-2.9
-7.0
-10.7
-14.0
-16.7

-18.4
-19.3
-19.7
-20.0
-19.4
-18.0
-16.9
-14.6
-13.3
-12.4
-10.8
-8.8
-6.6
-4.2
-1.9



Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT
640
650
660
670
680
690
700
710
720

2.5
-1.7
-6.3
-11.0
-15.0
-18.5
-21.5
-23.3
-24.3

-0.298
-0.283
-0.259
-0.228
-0.190
-0.147
-0.100
-0.050
0.000

-0.7
0.5
1.6
2.5
2.8
2.7
2.1
1.2
0.0

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

-1.037
-1.037
-0.996
-0.913
-0.788
-0.627
-0.436
-0.223
0.000

-2.6
1.8
6.3
10.0
11.8
11.6
9.4
5.2
0.0

-0.120
0.076
0.275
0.468
0.644
0.793
0.906
0.976

1.000

-0.3
-0.1
-1.7
-5.2
-9.7
-14.7
-19.5
-22.7
-24.3

ÂÄÖ THË N, T, Z - 

N, T, Z
[MN/m]

NTm2.mm]
mm]







0











1.2.2.3. Xây dựng đồ thị T - :
- THỨ TỰ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ A - 41 4 XI LANH THẲNG HÀNG LÀ: 1
- 2 - 4 - 3.
180. 180.4

 180 O .
- Góc công tác  ct 
i

4

- Bảng thứ tự làm việc của động cơ A - 41 là:
00
1800
3600
Khuỷu trục1
Hút
Nén

5400
Cháy nổ

7200
Thải

Khuỷu trục2

Thải

Hút

Nén

Cháy nổ

Khuỷu trục3

Nén

Cháy nổ

Thải

Hút

Khuỷu trục4

Cháy nổ

Thải

Hút

Nén

Khi khuỷu trục của xylanh thứ nhất nằm ở vị trí  1  0 0 thì:
SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 17



Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

 Khuỷu trục của xylanh thứ 2 nằm ở vị trí  2  540 0 .
 Khuỷu trục của xylanh thứ 3 nằm ở vị trí  3  180 0 .
 Khuỷu trục của xylanh thứ 4 nằm ở vị trí  4  360 0 .
- Dựa vào bảng tính T ở trên, tra các giá trị tương ứng mà Ti đã tịnh tiế
đó, cộng tất cả các giá trị Ti lại ta có các giá trị củ
T = T1 + T2 + T3 + T4.
Bảng tí
 10
 20
T1
0
0.0
540
10
-5.4
550

20
-9.9
560
30
-12.4
570
40
-12.6
580
50
-10.5
590
60
-7.1
600
70
-2.5
610
80
1.2
620
90
5.5
630
100
7.8
640
110
9.1
650

120
9.0
660
130
8.1
670
140
6.8
680
150
5.1
690
160
3.4
700
170
1.7
710
180
0.0
720
- Dựa vào các giá trị

T3
30
 40
0.0
180
0.0
360

-2.1
190
-1.7
370
-3.8
200
-3.4
380
-5.6
210
-5.1
390
-7.5
220
-6.9
400
-9.0
230
-8.5
410
-10.1
240
-9.6
420
-10.3
250
-10.1
430
-9.3
260

-9.6
440
-6.9
270
-8.2
450
-3.0
280
-5.4
460
0.7
290
-3.6
470
5.4
300
-1.5
480
9.0
310
-1.8
490
11.3
320
-4.7
500
11.3
330
-10.9
510

9.1
340
-18.1
520
5.1
350
-19.9
530
0.0
360
0.0
540
ừa tìm được, ta vẽ đườ
2
= T
P = 0,0333[MN/m .mm].

T2

- Vẽ đườ
tb:
 Ttb được xác định bằng đếm diện tích bao bởi đườ
diện tích này cho chiều dài trục hoành, ta có được giá trị
tb :

T4

0.0
0.0
42.9

33.7
68.4
51.2
59.4
36.2
46.5
19.5
36.3
8.3
30.4
3.6
27.3
4.4
24.9
7.2
24.2
14.6
22.5
21.9
20.7
26.8
18.1
31.0
15.0
30.3
11.8
25.1
8.5
14.0
5.3

-0.2
2.5
-10.7
0.0
0.0
) với tỷ lệ xích:
ới trục hoà

18

 Ttb 

 (T )
i 1

18

i



317,157
 17,6[mm].
18

 Ttb được xác định theo công thức lý thuyết như sau:
 Ttblt

30.N i .10 3


, [ MN / m 2 ].
 .R.FP . .n

Trong đó: N i - công suất chỉ thị của động cơ, N i 
Với:  m  (0,63  0,93) , chọn  m  0,8  N i 

Ne

m

81
 101,25 [kW].
0,8

n: là số vòng quay của động cơ, n = 1550 [v/p].
SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 18

T

ồi chia

Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT



GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

FP : là diện tích đỉnh piston, FP  0,0134782[m 2 ] .

R: là bán kính quay của trục khuỷu, R  71[mm]  71.10 3 [m] .
 : là hệ số hiệu đính đồ thị công, lấy   1 (đồ thị công đã hiệu chỉnh).

  Ttblt 

30.101,25.10 3
 0,625[ MN / m 2 ] .
3
 .71.10 .0,0134782.1.1550

 Giá trị  Ttblt biểu diễn trên đồ thị là:
 Ttblt 

 Ttb



0,7
 19,575[mm].
0,0333

T
Ta kiểm nghiệm bằng công thức thực nghiệm như sau:
 Ttblt   Ttb
19,575  17,6
.100% 
10%  10%
 Ttblt
19,575


[MN/m]

ÂÄÖ THË  - 
m2.mm]
mm]

tb
0

20

40

60

80 100 120 140 160 180

200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720



1.2.2.4. Đồ thị véc tơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu:
+ Mục đích xây dựng đồ thị phụ tải trên chốt khuỷu nhằm:
- Xác định lực tác dụng trên chốt ở mỗi vị trí của trục khuỷu.
- Khai triển đồ thị phụ tải theo quan hệ Q- chúng ta các định được phụ tải lớn nhất,
bé nhất và trung bình trên chốt khuỷu.
- Từ đồ thị phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu, chúng ta xây dựng được đồ thị phụ tải
trên đầu to thanh truyền và các đồ thị mài mòn trên chốt khuỷu cũng như trên đầu to thanh
truyền, từ đó biết được khu vực chịu phụ tải bé nhất trên chốt khuỷu để khoan lỗ dẫn dầu
bôi trơn trên chốt khuỷu được tối ưu nhất.

+ Cách vẽ:
- Vẽ hệ toạ độ T - Z gốc toạ độ O’, trục O’Z có chiều dương hướng xuống dưới.
- Chọn tỉ lệ xích : T   Z   P  0,0333( MN / m 2 .mm) .
- Đặt giá trị của các cặp (T, Z) theo các góc  tương ứng lên hệ trục toạ độ T - Z.
Ứng với mỗi cặp giá trị (T, Z) ta có một điểm. đánh dấu các điểm từ 0,1,2,  72 ứng với các
góc  từ 0   720  nối các điểm lại ta có đường cong biểu diễn véctơ phụ tải tác dung lên
chốt khuỷu.
- Dịch chuyển gốc toạ độ.
 Trên trục O’Z (theo chiều dương), ta lấy điểm O với OO'  PR o (lực quán tính ly
tâm).

Lực quán tính ly tâm : PRo  m2 .R. 2 .

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 19



Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT
m2 

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

0,7.mtt
: khối lượng đơn vị của thanh truyền quy dẫn về đầu to thanh truyền.
Fp

0,7.mtt .R. 2 0,7.4,2.71.10 3.162,32 2


 0,408 [MN/m2].
 PRo 
FP
13,4782.10 3

 Với tỷ lệ xích  Z ta dời gốc toạ độ O’ xuống cách O một đoạn O’O:
PRo

O' O 

0,408
 12,25[mm].
0,0333



z
 Ta có điểm O chính là tâm chốt khuỷu. Từ tâm O vẽ vòng tròn tượng trưng chốt
khuỷu.
+ Xác định giá trị, phương chiều và điểm đặt lực.
 Giá trị của lực là độ dài véctơ tính từ gốc O đến vị trí bất kì mà ta cần.
 Chiều của lực hướng từ tâm O ra ngoài.
 Điểm đặt của lực là giao của phương kéo dài về phía O của véctơ lực và đường tròn
tượng trưng cho chốt khuỷu.
0 72

1

71

2

53
54

52

51

50
70

49

55
3

57

56

19

17

69
58
15
59
21 20 18 16

22
14 13
4 60 23
24
68
12
61
25
11
5
62
10 67
26
9
63
27
64 7 65 8
6
66
28
29 31 30

O'

32

48
47
46
45

44
43

T[MN/m2]

42

33

O
41

34

40

ÂÄÖ THË PHUÛ TAÍI TAÏC DUÛNG
LÃN CHÄÚT KHUYÍU

39

35

Tzm2.mm]

36

38

37

Z[MN/m2]

1.2.2.5. Khai triển đồ thị phụ tải trong hệ toạ độ cực thành đồ thị Q - :
SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 20



Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

- Khai triển đồ thị phụ tải ở toạ độ độc cực trên thành đồ thị Q -  rồi tính phụ tải trung
bình Qtb .
+ Chọn tỉ lệ xích Q   P  0,0333[MN / m2 .mm] .
  2[ o / mm] .
+ Lập bảng tính xây dựng đồ thị Q Tiến hành đo các khoảng cách từ tâm O đến các điể
i (Ti, Zi) trên đò thị phụ tải tác
dụng lên chốt khuỷu, ta nhận được các giá trị Qi tương ứng. Sau đó lập bảng Q Bảng tính Q Q[mm]
Q[mm]
Q[mm]
Q[mm]
0
37.0
190
26.0
370
180.0

550
30.0
10
36.5
200
25.9
380
147.0
560
26.5
20
34.3
210
25.8
390
86.3
570
26.0
30
30.8
220
25.5
400
53.0
580
25.8
40
26.2
230
25.0

410
37.0
590
25.2
50
21.0
240
24.5
420
31.0
600
24.8
60
16.0
250
22.5
430
29.0
610
23.0
70
13.2
260
19.0
440
29.0
620
19.8
80
13.0

270
16.8
450
30.8
630
16.2
90
15.0
280
14.0
460
32.8
640
12.8
100
18.0
290
13.0
470
34.3
650
13.0
110
21.0
300
12.8
480
35.5
660
15.0

120
23.3
310
12.0
490
36.0
670
19.5
130
24.5
320
10.0
500
36.0
680
24.5
140
25.5
330
11.0
510
35.4
690
29.4
150
25.8
340
30.8
520
34.0

700
33.5
160
25.9
350
77.5
530
32.0
710
36.0
170
26.0
360
120.0
540
30.8
720
37.0
180
26.0
ẽ đồ thị:
 Vẽ hệ truc tọa độ
 Dựa vào bảng Q đặt các tọa Qi tương ứng vớ
ên hệ tọa độ Q0
 Dùng thước cong nối các điểm Qi lại, ta có đồ thị
- Tính Qtb:
Sau khi vẽ xong đồ thị
ác định Qtb bằng cách đếm diện tích bao bởi đường
cong Q với truc hoà
ồi chia diện tích này cho chiều dài trục hoành, ta có Qtb:

72

Qtb 

 Q
i 1

72

i



2302
 31,97[mm]
72

- Các giá trị Qi biểu diễn trên đồ thị
ó đơn vị là [mm]. Do vậy, để có giá trị thật
2
của Qi, ta có: Qtt = Qi
Q, [MM/m ].
2
 Qmax
Q = 180.0,0333 = 5,994[MN/m ].
2
mim
Q = 9.0,0333 = 0,2997[MN/m ].
2
Qtb = 31,9

Q = 31,97.0,0333 = 1,065[MN/m ].
SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 21



Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

ÂÄÖ THË Q - 

Q

Qm2.mm]
mm]

[MN/m2]

Qtb











                               



1.2.2.6. Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền:
Dựa trên nguyên lý lực và phản lực tác dụng tại 1 điểm bất kỳ trên chốt khuỷu và đầu to
thanh truyền và xét đến sự chuyển động tương đối của chúng, ta có thể xây dựng được đồ
thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền, nhờ có kết quả xây dựng đồ thị phụ tải tác dụng
lên trục khuỷu.
Tại bất kỳ một điểm trên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu, chúng ta hoàn toàn xác
định được giá trị, phương, chiều và điểm đặt của lực tác dụng lên chốt khuỷu.
Bây giờ chúng ta xây dựng đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền tức là tìm các
phản lực tác dụng lên ổ trượt đầu to thanh truyền do phụ tải Q trên chốt khuỷu gây ra.
Như vậy, ứng với một giá trị Q ta sẽ có một phản lực Q’i bằng nhau về giá trị nhưng
ngược chiều nhau. Còn điểm đặt của phản lực này do có sự chuyển động tương đối nên tại
vị trí của một chốt khuỷu có góc i thì trên đầu to thanh truyền sẽ có một góc tương ứng là
i + i, chiều quay của đầu to thanh truyền ngược chiều quay với chốt khuỷu.
Giá trị i có thể là dương hoặc có thể là âm tùy thuộc vào  và  được xác định theo
bảng sau:

Bảng tí
o

0
10
20
30

o

0.000
2.887
5.692
8.337

o

0.0
12.9
25.7
38.3

o

130
140
150
160

o

12.836
10.743
8.337
5.692

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 22

o

142.8
150.7
158.3
165.7

o

250
260
270
280

o

o

-15.814
-16.594
-16.858
-16.594

234.2
243.4
253.1
263.4

Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT
40
50
60
70
80
90
100

10.743
12.836
14.545
15.814
16.594
16.858
16.594

50.7
62.8
74.5
85.8
96.6
106.9
116.6

170
180
190
200
210

220
230


2.887
0.000
-2.887
-5.692
-8.337
-10.743
-12.836

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ
172.9
180.0
187.1
194.3
201.7
209.3
217.2

290
300
310
320
330
340
350

-15.814

-14.545
-12.836
-10.743
-8.337
-5.692
-2.887

274.2
285.5
297.2
309.3
321.7
334.3
347.1

110 15.814
125.8 240
-14.545
225.5 360
0.000
360.0
120 14.545
134.5
Cách vẽ như sau:
- Vẽ dạng đầu to thanh truyền lên một tờ giấy bóng, tâm của đầu to thanh truyền là O.
- Vẽ một vòng tròn bất kỳ, tâm O. Giao điểm của đường tâm phần thân thanh truyền
với vòng tâm O là điểm 00.
- Từ điểm 00, ghi trên vòng tròn các điểm 1, 2, 3, ..., 72 theo chiều quay trục khuỷu
(chiều kim đồng hồ) và tương ứng với các góc 0 + 0, 100 + 100, 200 + 200, 300 + 300, ...,
7200 + 7200.

- Đem tờ giấy bóng này đặt chồng lên đồ thị phụ tải của chốt khuỷu sao cho tâm O
trùng với tâm O của đồ thị phụ tải chốt khuỷu. Lần lượt xoay tờ giấy bóng cho các điểm 0,
1, 2, 3, ..., 72 trùng với trục OZ của đồ thị phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu. Đồng thời đánh
dấu các điểm đầu mút của các véctơ Q0, Q1, Q2, ..., Q72 của đồ thị phụ tải chốt khuỷu hiện
trên tờ giấy bóng bằng các điểm 0, 1, 2, 3, ..., 72.
- Nối lần lượt các điểm vừa đánh dấu trên tờ giấy bóng theo đúng thứ tự ta được đồ thị
phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền.
- Xác định giá trị, phương chiều, và điểm đặt lực:
+ Giá trị là độ dài của véctơ tính từ tâm O đến bất kỳ vị trí nào ta cần xác định trên đồ thị.
+ Chiều của lực từ tâm O đi ra.
+ Điểm đặt là giao điểm của véctơ và vòng tròn tượng trưng cho đầu to thanh truyền.
1.2.2.7. Đồ thị mài mòn chốt khuỷu:
Đồ thị mài mòn của chốt khuỷu (hoặc cổ trục khuỷu ...) thể hiện trạng thái chịu tải của
các điểm trên bề mặt trục. Đồ thị này cũng thể hiện trạng thái hao mòn lý thuyết của trục,
đồng thời chỉ rõ khu vực chịu tải ít để khoan lỗ dầu theo đúng nguyên tắc đảm bảo đưa dầu
nhờn vào ổ trượt ở vị trí có khe hở giữa trục và bạc lót của ổ lớn nhất. Aïp suất bé làm cho
dầu nhờn lưu động dễ dàng.
Sở dĩ gọi là mài mòn lý thuyết vì khi vẽ ta dùng các giả thuyết sau đây :
- Phụ tải tác dụng lên chốt là phụ tải ổn định ứng với công suất Ne và tốc độ n định
mức.
- Lực tác dụng có ảnh hưởng đều trong miền 1200.
- Độ mòn tỷ lệ thuận với phụ tải.
- Không xét đến các điều kiện về công nghệ, sử dụng và lắp ghép
Các bước tiến hành vẽ như sau:
- Trên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ta vẽ vòng tâm O, bán kính bất kì. Chia
vòng tròn này thành 24 phần bằng nhau, tức là chia theo 15o theo chiều ngược chiều kim
đồng hồ, bắt đầu tại điểm 0 là giao điểm của vòng tròn O với trục OZ (theo chiều dương),
tiếp tục đánh số thứ tự 1, 2, ..., 23 lên vòng tròn.
SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 23



Đồ án môn học: KC - TT ĐCĐT

GVHD: Ts. Phùng Xuân Thọ

529,4
553,4
540,1
458,1
459,7
476,5
619,5
707,5
753,5

121,2
121,2
121,2
121,2

121,2

35,5
35,5
35,5
35,5
35,5

35,5

32
32
32
32
32
32

32

29
29
29

30
30

29
29
29
29

29

30
30
30
30

33
33
33

41

55.0
55

41
41

55

30
30

33
33

30

33
41
41

33

55

55

83
83
83

138

138
75

33

83
83

41
138
138

178.5

18
17
16
15

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT
Trang 24

41

178.5
178.5

55
120
120

54.3
54.3

9

137
137
137

81.4
81.4
81.4
81.4

19

22

23
21
20

- Từ các điểm chia 0, 1, 2, ..., 23 của vòng tròn O, ta kẻ các tia qua tâm O và kéo dàì,
các tia này sẽ cắt đồ thị phụ tải phụ tải tại nhiều điểm, có bao nhiêu điểm cắt đồ thị thì sẽ có
bấy nhiêu lực tác dụng tại điểm chia đó. Do đó ta có :
 Q ' i  Q ' i 0  Q ' i1  ..  Q ' in .
Trong đó: i : Tại mọi điểm chia bất kì thứ i.
0, 1, ..., n: Số điểm giao nhau của tia chia với đồ thị phụ tải tại 1 điểm chia.
- Lập bảng ghi kết quả  Q ' i .
- Tính Q i theo các dòng:
Q i   Q'0   Q'1 ...   Q'23 .
- Chọn tỉ lệ xích :   1,271(MN / m 2 .mm)
- Vẽ vòng tròn bất kỳ tượng trưng cho chốt khuỷu, chia vòng tròn thành 24 phần bằng
nhau đồng thời đánh số thứ tự 0, 1, ..., 23 theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.
- Vẽ các tia ứng với số lần chia.
- Lần lượt đặt các giá trị Q 0 , Q1 ,.., Q 23. lên các tía tương ứng theo chiều từ ngoài vào
tâm vòng tròn. Nối các đầu mút lại ta có dạng đồ thị mài mòn chốt khuỷu.
- Các hợp lực Q 0 , Q1 ,.., Q 23. được tính theo bảng sau :

137
54.3
9
9

’1
’2
’3
’4

SVTH:NGUYỄN ĐĂNG MINH - Lớp: 09C4LT