slide nghiệm bền thanh truyền

Nghi ệm b ền thanh truy ền

I.Nghiệm bền đầu nhỏ thanh truyền
II.Nghiệm bền thân thanh truyền
III.Nghiệm bền đầu to thanh truyền
IV.Nghiệm bền bulon thanh truyền


I.Nghiệm bền đầu nhỏ thanh truyền
1.1Xác định loại đầu nhỏ thanh truyền
1.2 Xác định ứng suất tổng khi đầu nhỏ chịu kéo
1.3 Xác định ứng suất tổng khi đầu nhỏ chịu nén


1.1Xác định loại đầu nhỏ thanh truyền
chỉ cần tính ứng suất kéo σ k =

pj

Đối với loại đầu nhỏ thanh truyền dày d 2 / d1 > 1,5
2ld .S
trong đó:
plực
jmax quán tính chuyển động tịnh tiến cực đại tính với khối lượng mnp
ld
,S dài và chiều dày đầu nhỏ
chiều
< 1,5 theo lí thuyết thanh cong bị ngàm ở
Đối với loại đầu nhỏ thanh truyền dày d 2 / d1 tính
tiết diện chuyển tiếp từ đầu nhỏ đến thân tiết diện góc γ như hình sau:

1.2 Xác định ứng suất tổng khi đầu nhỏ chịu kéo

Kinasotxvili tính với giả thiết sau:
P
+ coi lực quán tính phân bố trên đường bán kính trung bình của đầu nhỏ: q = J max
2ρ
d +d
Trong đó:
ρ= 2 1
4

PJ max = m np .Rω 2 .(1 + λ )MN

+góc ngàm γ theo công thức:

H
+ ρ1)
0
γ = 90 + arccos 2
(r2 + ρ1)
(

+ Khi cắt một nủa thanh cong siêu tĩnh ,mômen và lực pháp tuyến thay thế xác định
theo
M A = p j.ρ .(0,00033γ − 0,0297)
phương trình sau:
N A = p j.(0,572 − 0,0008γ )
Với:

PJ = m np .Rω 2


Mô men và lưc pháp tuyến trên diện tích ngàm C-C tính theo công thức:
M j = M A + N A .ρ .(1 − cos γ ) − 0,5.Pj.ρ .(sin γ − cos γ )

N j = N A .cos γ + 0,5.Pj.(sin γ − cos γ )

Do ép căng bạc lót vào đầu nhỏ nên hệ số giảm tải tính theo công thức
χ=

E d .Fd
E d .Fd + E b.Fb

E d , Fd : đàn hồi và tiết diện đầu nhỏ
Moomen
Momen
E b , Fb đàn hồi và tiết diện bạc lót
Ưng suất tổng tác dụng trên mặt trong và mặt ngoài đầu nhỏ trên các tiết diệnγ = 0 đếnγ = γ
Tính theo công thức sau:
6ρ + S
1.
6ρ − S
1

σ tj = (−2M j.

S(2 ρ − S)

+ N k ).

ld .S

σ nj = (2M j

S(2 ρ + S)

+ Nk )

ld .S


1.3 Xác định ứng suất tổng khi đầu nhỏ chịu nén
Lực tác dụng lên đầu nhỏ thanh truyền là lực tổng: P∑ = Pkt + Pj
Lực này phân bố theo hình vẽ:

Đồ thị xác đinh NA ,Matheo α.


Moomen và lực kéo trên tiết diện ngàm xác định theo công thức:
sin γ cos γ γ sin γ
M z = M A + N A .ρ .(1 − cos γ ) − P .ρ .(
−
−
)
∑
2
π
π
N z =N A .cos γ +P . (

∑

sin γ
cos γ γ sin γ
−
−
)
2
π
π

Ưng suất mặt ngoài khi đầu nhỏ chịu nén:


 1
6ρ + S
σ nz =  2 M z
+ χ Nz 
S (2 ρ + S )

 ld .S

Ứng suất mặt trong khi đầu nhỏ chịu nén:


 1
6ρ − S
σ tz =  −2 M z
+ χ Nk 
S (2 ρ − S )


 ld .S

Ứng suất trên mặt ngoài và mặt trong được biểu diễn như hình vẽ:


II.Nghiệm bền thân thanh truyền
Tính nghiệm bền thân thanh truyền động cơ thường căn cứ vào tốc độ động cơ
1. đối với động cơ tốc độ thấp và trung bình:
Pz max
2
σ
=
.
k
MN
m
a. Ứng suất nén trên tiết diện nhỏ nhất:
n
Fmin
Pz max
.k MN m 2
Ftb
Ứng suất cho phép đối với thanh truyền làm bằng thép cacbon σ ∑  = 80 ÷ 120

b.Ứng suất tổng trên tiết diện trung bình:

σ∑ =



2. Đối với động cơ ở tốc độ cao:
ta xét đến lực và hệ số an toàn.
PΣ
a. Ứng suất tổng trên tiết diện trung bình: σ Σ = F .k
tb
Trong đó: Ftb = (H − h).B + h.(B − b)
k là hệ số tải trọng
P∑ = Pjt + Pz = pz .Fp + m np + 0,5.m tt .Rω 2 .(1 + λ )

(

)

P
b. Ứng suất kéo trên tiết diện trung bình: σ k = jt MN / m 2
Ftb



Cm = S .

n
30

m s


c.hệ số an toàn đầu nhỏ

nσ =

Hệ số an toàn phải lớn hơn 2,5

2.σ −1
(σ Σ − σ k ) + ψ σ (σ Σ + σ k )


III.Nghiệm bền đầu to thanh truyền
Đầu to thanh truyền cũng được giả thiết như 1 thanh cong bị ngàm ở tiết diện nối tiếp thân:
Lực quán tính tác dụng lên đầu to phân bố theo quy luật cosin theo
công thức: P = P + P = Rω 2F . m ( 1 + λ ) + ( m − m ) 
d
j
kt
p 
2
n 
Trong đó: mn khối lượng nắp đầu to
γ0 góc ngàm thường chọn = 40o
Ứng suất tổng tác dụng lên đầu to thanh truyền xác định theo :




0,023C
0,
4

σ Σ = Pd 

+

 J b  ( Fb + Fd ) 
 Wu 1 + ÷

J
d




Với Wu là momen chống uốn của tiết diện A-A

Sd2 .ld
Wu =
6


Jb,Jd:momen quán tính của tiết diện bạc lót và nắp đầu to tại A-A

lb .s3b
Jb =
12

ld .s3d
Jd =
12

Fb,Fd tiết diện bạc lót và nắp đầu to A-A

Fb = lb .s b

Fd = ld .sd

C: khoảng cách tâm của 2 bulon thanh truyền
Ứng suất cho phép của các loại động cơ:
- động cơ tĩnh tại , tàu thủy: [ σ Σ ] = 60 ÷ 100 (MN / m 2 )
- Động cơ ô tô máy kéo: [ σ Σ ] = 150 ÷ 200 (MN / m 2 )
- Động cơ cường hóa:
[ σ ] = 200 ÷ 300 (MN / m 2 )
Σ


IV.Nghiệm bền bulon thanh truyền
1.

lực tác dụng lên bulon thanh truyền cũng là lực kéo tác dụng lên đầu to thanh truyền nếu số
lượng bunlon là z thì lực tác dụng lên mỗi bulon là:
P
Pb = d

z

2. lực siết ban đầu tính theo công thức thực nghiệm:
3. lực tác dụng lên bulon khi động cơ làm việc

PS = ( 2 ÷ 3) Pb

Pbl = Ps + χ Pb

Pbl
2
σ
=
MN
/
m
k
4.Ứng suất kéo bulon thanh truyền
Fbl

5. Momen xoắn bulon do ma sát khi siết bulon
6. Ứng suất xoắn bulon τ = M x ≈ µ Ps
x

7. Ứng suất tổng

Wx

d
M x = µ Ps o
2

0, 4do 2

σ ∑ = σ k 2 + 4.τ x 2 (MN / m 2 )

Ứng suất cho phép ứng với từng loại đ/c như sau:
-. đ/c tĩnh tại , tàu thủy σ ∑  = 80 ÷ 120
-. đ/c ô tô máy kéo

σ ∑  = 120 ÷ 180
-. đ/c cường hóa
σ ∑  = 180 ÷ 200