tính toán động học, động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (542.74 KB, 17 trang )
TKMH động cơ đốt trong
Mục lục
thiết kế môn học Động cơ đốt trong
Đề Tài
TíNH TOán động học, động lực học cơ cấu khuỷu trục
thanh truyền
Các thông số cơ bản:
Kiểu động cơ
Đờng kính xi lanh (mm) D
Hành trình Piston(mm) S
Số xi lanh i
Công suất Ne
3DN88
100
88
3
30 Mã lực
18
Tỷ số nén
Số vòng quay n
Suất tiêu hao nhiên liệu ge(g/ml.h)
2600 vòng/phút
185
140
Xupap nạp mở sớm l
Xupap nạp đóng muộn 2
Xupap thải mở sớm 3
520
580
Xupap thải đóng muộn 4
160
Góc phun sơm s
áp suất cuối hành trình nạp pa
áp suất khí sót pr
áp suất cuối hành trình nén pc
áp suất cực đại pz
170
0,084Mpa
0,12Mpa
4,355Mpa
6,445Mpa
áp suất cuối hành trình dãn nở pb
0,285Mpa
Khối lợng nhóm piston Mpt
Khối lợng nhóm thanh truyền Mtt
0,58 kg
1,2 kg
Tính toán động học & động lực học
Khuỷu trục thanh truyền
Động học và động lực học là môn học dùng phơng pháp quan điển cơ học để
nghiên cứu quy luật chuyến động, chịu lực của các chi tiết máy trong cơ cấu
Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải
1
TKMH động cơ đốt trong
khuỷu trục thanh truyền, trạng thái dao động, nhất là dao động xoắn của hệ
trục.
Các động cơ hiện đại có rố vòng quay rất cao, do đó gây nên lực quán tính
lớn, có khi vợt xa trị số lực khí thể. Lực quán tính tác dụng lên cơ cấu khuỷu
trục thanh truyền gây nên ứng suất khá lớn, đôi khilàm h hỏng các chi tiết máy.
Ngoài ra lực quán tính còn có tác dụng kích thích khiến cho các chi tiết trong cơ
cấu khuỷu trục thanh truyền phát sinh dao động.
Tính toán động lực học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền nhằm mục đích xác
định các lực do hợp lực của lực quán tính và lực khí thể tác dụng lên chi tiết ở
mỗi vị trí của trục khuỷu đẻ phục vụ cho việc tính toán sức bền, nghiên cứu
trạng thái mài mòn của chi tiết máy và cân bằng động cơ.
I/ Tính toán động học cơ cấu khuỷu trục thanh
truyền:
Nghiên cứu quy luật chuyển động của Piston là nhiệm vụ chủ yếu của động học.
Để tiện nghiên cứu, ta giả thiết trong quá trình làm việc trục khuỷu quay với tốc
độ không đổi. Đối với các động cơ cao tốc ngày nay do tốc độ vòng quay cao
nên khi trạng thái công tác của động cơ đã ổn định thì sự thay đổi tốc độ góc do
sự không đồng đều vủa mômen động cơ sinh ra không lớn lắm. Vì vậy giả thiết
trên gần đúng với thực tế.
1- Các thông số cơ bản:
Từ các số liệu cho ta có:
88
S
Bán kính quay của trục khuỷu: R = = 2 = 44 mm = 0,044m
2
Chiều dài thanh truyền : L =
44
R
=
= 176 mm = 0,176 m
0,25
trong đó là tham số kết cấu( ta chọn = 0.25 ).
.n
Vận tốc góc trục khuỷu: =
=
30
2- Chuyển vị của pitông:
Trong đó:
-Ta có:
.2600
= 272,13(rad/s)
30
S = R[(1-cos) + (1-cos2)] (mm)
4
S - là độ chuyển vị của pittông.
R- là bán kính quay của trục khuỷu;
- là tham số kết cấu
- là góc quay của trục khuỷu
St = S1+ S2;
S1 = R(1-cos) độ dịch chuyển cấp một ;
4
S2 = R. .(1-cos2) độdịch chuyển cấp 2.
bảng tính độ địch chuyển của piston
Bảng 01:
Đồ thị chuyển vị piston :
Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải
2
TKMH động cơ đốt trong
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
1-cos
0
0.015
0.06
0.134
0.234
0.357
0.5
0.657
0.826
0.999
1.173
1.341
1.499
1.642
1.765
1.865
1.939
1.985
2
1.985
1.94
1.867
1.767
1.644
1.502
1.344
1.176
1.002
0.829
0.66
0.502
0.359
0.236
0.135
0.061
0.016
0
S1
0
0.66
2.64
5.896
10.296
15.708
22
28.908
36.344
43.956
51.612
59.004
65.956
72.248
77.66
82.06
85.316
87.34
88
87.34
85.36
82.148
77.748
72.336
66.088
59.136
51.744
44.088
36.476
29.04
22.088
15.796
10.384
5.94
2.684
0.704
0
1-cos(2)
0
0.06
0.234
0.5
0.826
1.173
1.499
1.765
1.939
2
1.94
1.767
1.502
1.176
0.829
0.502
0.236
0.061
0
0.059
0.232
0.497
0.823
1.17
1.496
1.763
1.938
2
1.941
1.769
1.505
1.179
0.832
0.505
0.238
0.062
0
S2
0
0.165
0.644
1.375
2.272
3.226
4.122
4.854
5.332
5.5
5.335
4.859
4.131
3.234
2.28
1.381
0.649
0.168
0
0.162
0.638
1.367
2.263
3.218
4.114
4.848
5.33
5.5
5.338
4.865
4.139
3.242
2.288
1.389
0.655
0.171
0
St
0
0.825
3.284
7.271
12.568
18.934
26.122
33.762
41.676
49.456
56.947
63.863
70.087
75.482
79.94
83.441
85.965
87.508
88
87.502
85.998
83.515
80.011
75.554
70.202
63.984
57.074
49.588
41.814
33.905
26.227
19.038
12.672
7.329
3.339
0.875
0
3/
Vận
tốc
pitông
Để tính vận tốc chuyển động của piston ta đạo hàm chuyển vị S theo thời gian
ta đợc vận tốc pitông V
2
V = R(sin + sin2)
Trong đó:
(m/s)
V - vận tốc piston m/s;
R- là bán kính quay của trục khuỷu;
- là tham số kết cấu;
- là góc quay của trục khuỷu;
Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải
3
TKMH động cơ đốt trong
Ta có:
- tốc độ góc trục khuỷu.
V= VI +VII
VI = R.sin -Vận tốc cấp một;
2
VII = R. .sin2 - Vận tốc cấp hai.
Ta vẽ đồ thị V- biểu diễn vận tốc của Piston phụ thuộc vào góc quay trục
khuỷu. Trục tung biểu thị vận tốc của piston, trục hoàng biểu thị góc quay của
trục khuỷu. Ta có đồ thi nh hình dới
Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải
4
TKMH ®éng c¬ ®èt trong
LËp b¶ng tÝnh vËn tèc piston
B¶ng 02 :
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
V1
0
2.079
4.095
5.987
7.697
9.172
10.37
11.252
11.792
11.974
11.792
11.252
10.37
9.172
7.697
5.987
4.095
2.079
0
-2.079
-4.095
-5.987
-7.697
-9.172
-10.37
-11.252
-11.792
-11.974
-11.792
-11.252
-10.37
-9.172
-7.697
-5.987
-4.095
-2.079
0
Sv thùc hiÖn: Chu §µo Hång H¶i
V2
0
0.512
0.962
1.296
1.474
1.474
1.296
0.962
0.512
0
-0.512
-0.962
-1.296
-1.474
-1.474
-1.296
-0.962
-0.512
0
0.512
0.962
1.296
1.474
1.474
1.296
0.962
0.512
0
-0.512
-0.962
-1.296
-1.474
-1.474
-1.296
-0.962
-0.512
0
5
Vt=V1+V2
0
2.591
5.057
7.283
9.171
10.646
11.666
12.214
12.304
11.974
11.28
10.29
9.074
7.698
6.223
4.691
3.133
1.567
0
-1.567
-3.133
-4.691
-6.223
-7.698
-9.074
-10.29
-11.28
-11.974
-12.304
-12.214
-11.666
-10.646
-9.171
-7.283
-5.057
-2.591
0
TKMH động cơ đốt trong
4/ Gia tốc pitông
Để tìm gia tốc của piston ta đạo hàm vận tốc V của piston ta đợc gia tốc piston
J
Trong đó
Ta có:
J = R2(cos + cos2) (m/s2)
J - gia tốc của piston;
R - là bán kính quay của trục khuỷu;
- là tham số kết cấu;
- là góc quay của trục khuỷu;
-tốc độ góc trục khuỷu.
J= J1 + J2
J1 :Gia tốc cấp một. J1 = R2cos
J2 :Gia tốc cấp hai. J2 = R2 cos2
Ta vẽ đồ thị J- biểu thị sự phụ thuộc gia tốc của piston vào góc quay của trục
khuỷu. Trục tung biểu diễn độ lớn của J, trục hoành biểu thị góc quay trục
khuỷu
Lập bảng tính gia tốc piston
Bảng 03
0
Cos
1
Cos 2
1
Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải
J1
3258.408
6
J2
814.602
J=J1+J2
4073.01
TKMH ®éng c¬ ®èt trong
10
20
30
40
50
60
70
80
0.985
0.94
0.866
0.766
0.643
0.5
0.342
0.174
0.94
0.766
0.5
0.174
-0.174
-0.5
-0.766
-0.94
3209.532
3062.904
2821.782
2495.941
2095.157
1629.204
1114.376
566.963
765.726
623.985
407.301
141.741
-141.741
-407.301
-623.985
-765.726
3975.258
3686.889
3229.083
2637.682
1953.416
1221.903
490.391
-198.763
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
0
-0.174
-0.342
-0.5
-0.643
-0.766
-0.866
-0.94
-0.985
-1
-0.985
-0.94
-0.866
-0.766
-0.643
-0.5
-0.342
-0.174
0
0.174
0.342
0.5
0.643
0.766
0.866
0.94
0.985
1
-1
-0.94
-0.766
-0.5
-0.174
0.174
0.5
0.766
0.94
1
0.94
0.766
0.5
0.174
-0.174
-0.5
-0.766
-0.94
-1
-0.94
-0.766
-0.5
-0.174
0.174
0.5
0.766
0.94
1
0
-566.963
-1114.38
-1629.2
-2095.16
-2495.94
-2821.78
-3062.9
-3209.53
-3258.41
-3209.53
-3062.9
-2821.78
-2495.94
-2095.16
-1629.2
-1114.38
-566.963
0
566.963
1114.376
1629.204
2095.157
2495.941
2821.782
3062.904
3209.532
3258.408
-814.602
-765.726
-623.985
-407.301
-141.741
141.741
407.301
623.985
765.726
814.602
765.726
623.985
407.301
141.741
-141.741
-407.301
-623.985
-765.726
-814.602
-765.726
-623.985
-407.301
-141.741
141.741
407.301
623.985
765.726
814.602
-814.602
-1332.69
-1738.36
-2036.51
-2236.9
-2354.2
-2414.48
-2438.92
-2443.81
-2443.81
-2443.81
-2438.92
-2414.48
-2354.2
-2236.9
-2036.51
-1738.36
-1332.69
-814.602
-198.763
490.391
1221.903
1953.416
2637.682
3229.083
3686.889
3975.258
4073.01
Sv thùc hiÖn: Chu §µo Hång H¶i
7
TKMH động cơ đốt trong
II/ Tính toán động lực học động cơ đốt trong
1/ Khái quát
Khi động cơ làm việc, cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền (CCTKTT) nói
riêng và động cơ nói chung chịu tác dụng của các lực nh lực khí thể, lực quán
tính, trọng lực và lực ma sát. Trừ trọng lực ra, các lực các lực khác đều có trị số
thay đổi theo các vị trí của Piston trong các chu trình công tác của động cơ.
Khi tính toán động lực học, ta chỉ xét các lực có giá trị lớn là lực khí thể và lực
quán tính.
Mục đích của việc tính toán động lực học là xác định các lực do hợp lực
của hai loại lực trên đây tác dụng lên CCTKTT và mô men do chính chúng sinh
ra để làm cơ sở cho việc tính toán cân bằng động cơ, tính toán sức bền của các
chi tiết, nghiên cứu trạng thái mài mòn và tính toán dao động xoắn của hệ trục
khuỷu.
Việc khảo sát động lực học đợc dựa trên phơng pháp và quan điểm của cơ học
lý thuyết. Các lực và mô men trong tính toán động lực học đợc biểu diễn dới
dạng hàm số của góc quay trục khuỷu và quy ớc là pittông ở điểm chết trên
thì = 00. Ngoài ra, các lực này thờng đợc tính với một đơn vị diện tích đỉnh
pittông. Về sau khi cần tính giá trị
thực của các lực, ta nhân giá trị của áp suất với diện tích tiết diên ngang
của đỉnh pittông.
2/Dựng các đồ thị véctơ phụ tải
Đồ thị véctơ phụ tải là đồ thị biểu diễn sự tác dụng của các lực lên bề
mặt làm việc ở các vị trí khác nhau trên trục khuỷu. Các bề mặt làm việc quan
trọng của động cơ gồm bề mặt chốt khuỷu, cổ trục, bạc, lót đầu to thanh truyền
và bạc lót ổ trục.
Đồ thị vectơ phụ tải dùng để:
-Xác định phụ tải nhằm xem xét quy luật mài mòn bề mặt làm việc.
-Xác định khu vực chịu lực bé nhất và trung bình nhằm đánh giá nhằm
chọn vị trí khoan lỗ dầu bôi trơn.
-Xác định đơn vị phụ tải lớn nhất và trung bình nhằm đánh giá mức độ
va đập.
Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải
8
TKMH động cơ đốt trong
Để dựng đồ thị ấy, trớc tiên ta phải xác định các lực tác dụng: lực tiếp
tuyến T, lực pháp tuyến Z và lực li tâm Pk 0 do khối lợng m2 gây ra.
Sau khi có đồ thị lực khí thể P = (P - P 0) theo góc quay sẽ xác định đợc
sự biến thiên của lực quán tính chuyển động tịnh tiến:
Pj = - mj.R.2. (cos + cos2).
Cộng hai đồ thị đó lại sẽ đợc sự biến thiên của lực P theo .
Tiếp theo sẽ xác định đợc sự biến thiên của lực tiếp tuyến:
T=
P . sin( + )
P . cos( + )
và lực pháp tuyến Z =
cos
cos
Lực quán tính của khối lợng thanh truyền quy dẫn về tâm đầu to thanh truyền,
tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu: PR2 = m2.R.2.
Đồ thị vectơ phụ tải tác dụng trên bề mặt chốt khuỷu đợc vẽ với giả thiết
rằng trục khuỷu đứng yên còn xi lanh quay với vận tốc trục khuỷu nhng theo
chiều ngợc lại. Hợp lực Q của các lực tác dụng lên bề mặt chốt khuỷu:
= ++
Từ đồ thị véctơ phụ tải tác dụng lên bề mặt chốt khuỷu ta có thể triển khai
thành đồ thị Qck - sau đó tính giá trị trung bình Qtb trên cơ sở đó có thể xác
định đợc hệ số va đập của bề mặt tơng tác.
3/ Lực khí thể
Xây dựng đồ thị công P-V
Dựa vào các thông số nhiệt :
+ Hành trình pitông : S = 88 mm
+ Tỉ số nén
: = 18
+ áp suất :
pa = 0,084 (MPa)
Pc = 4,355 (MPa)
Pz = 6,445 (MPa)
Pb = 0,285 (MPa)
Pr = 0,12 (MPa)
Thể tích làm việc của xi lanh Vh
2
2
Vh= .D .S = .0,1 .0,088 = 6,9.10-4 ( m3)=690 cm3
4
4
Vì tỉ số nén =18 nên thể tích buồng cháy của xilanh Vc:
4
Vc= Vh = 6,9.10 = 4,1.10-5 (m3) = 41cm3
1
18 1
Dung tích toàn bộ xi lanh:
Va=Vc. =73,8.10-5 (m3) =738 cm3
Dựng đờng nén đa biến a-c
pci = pa(
Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải
Va n1
La n1
) = p a(
)
Vci
Lci
9
TKMH động cơ đốt trong
pc
p
v n1
p
Với n1 đợc xác định nh sau : c = ( a ) n1 = ln v a =
pa
vc
a
vc
4,355
= ln 0,084 = 1,366
738
41
Dựng đờng giãn nở đa biến z-b
pbi = pz (
Vc
)
Vci
n2
i
= pz( )n2
Với n2 đợc xác định nh sau:
v
v n2
p z'
p
= ( b ) n2 z = ( b )
pb
vz'
pb
.v z
n2 = ln [(pz/pb)/(vb/ .v z )] = 1,255
Ta có bảng tính : Bằng cách chia đoạn vc-va thành 17 đoạn bằng nhau
Hiệu chỉnh đồ thị :
iVc
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
i n1
1
2.578
4.485
6.644
9.011
11.56
14.269
17.125
20.114
23.227
26.457
29.796
33.239
36.78
40.415
44.14
47.951
51.844
xuppap nạp
px=pc/in1
4.355
1.689
0.971
0.655
0.483
0.377
0.305
0.254
0.217
0.187
0.165
0.146
0.131
0.118
0.108
0.099
0.091
0.084
in2
1
2.387
3.97
5.696
7.537
9.475
11.497
13.595
15.761
17.989
20.274
22.614
25.003
27.44
29.922
32.447
35.012
37.616
pz=pz( / i ) n 2
6.455
4.492
2.7
1.882
1.422
1.131
0.932
0.789
0.68
0.596
0.529
0.474
0.429
0.391
0.358
0.33
0.306
0.285
: 1 = 140
+ Góc đóng muộn xuppap nạp
: 2 = 520
+ Góc mở sớm xuppap thải
: 3 = 580
+ Góc đóng muộn xuppap thải
: 4 = 160
+ Hiệu chỉnh c:
pc= pc+1/3.(pz-pc) =4.355+1/3(6.445-4.355)
Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải
10
+ Góc
phun
nhiên
liệu
sớm
: s=
170
+ Góc
mở
sớm
TKMH động cơ đốt trong
=5.05 (M Pa)
+Hiệu chỉnh b:
pb = pb - 0.5(pb- pr)=0.285- 0.5(0.285- 0.12 )
=0.2 (M Pa)
+ Độ dịch chuyển brich :
2
OO= R. =44
0,25
= 5,5 mm
2
Tỉ lệ xich à v = 2,952 (cm3/mm)
Tỉ lệ xích àp = 0.215 ((KGcm-2)/ mm)
Từ các số liệu trên ta xây dựng đợc đồ thị công nh trên hình vẽ , sau đó ta khai
triển ra thành đồ thị áp lực khí thể với à= 2,25(0/mm)
4/ Lực quán tính.
Lực quán tính tịnh tiến đợc tính theo công thức
pj = -mR2(cos + cos2) (kG/cm2)
Với m = (mpt+ m1 )/FP
Diện tích đỉnh pittông: FP = .D = .0.1 = 0,78.10-2 (m2)
2
4
2
4
Ta có mpt : khối lợng nhóm pitông
mpt = 0,58 (kg);
m1 : khối lợng thanh tryền quy dẫn về đầu nhỏ thanh truyền.
Ta có :
mtt = 1.2 (kg).
Mặt khác m1= 0,3.1.2 = 0,36 (kg).
Khối lợng trên một đơn vị diện tích đỉnh piston
m=
0,58 + 0,36
= 120.5 (kg/m2);
0,78.10 2
pj=- m.J = - 120,5.10--5.J (kG/cm2)
Ta có bảng tính pj theo các góc :
Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải
11
TKMH ®éng c¬ ®èt trong
α
J1
Sv thùc hiÖn: Chu §µo Hång H¶i
J2
J
12
Pj( KG/cm2)
TKMH động cơ đốt trong
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
165
180
195
210
225
240
255
270
285
300
315
330
345
360
3258.41
3147.38
2821.86
2304.04
1629.2
843.34
0
-843.34
-1629.2
-2304
-2821.9
-3147.4
-3258.4
-3147.4
-2821.9
-2304
-1629.2
-843.34
0
843.34
1629.2
2304.04
2821.86
3147.38
3258.41
814.6
705.47
407.3
0
-407.3
-705.47
-814.6
-705.47
-407.3
0
407.3
705.47
814.6
705.47
407.3
0
-407.3
-705.47
-814.6
-705.47
-407.3
0
407.3
705.47
814.6
4073.01
3852.85
3229.16
2304.04
1221.9
137.87
-814.6
-1548.8
-2036.5
-2304
-2414.6
-2441.9
-2443.8
-2441.9
-2414.6
-2304
-2036.5
-1548.8
-814.6
137.87
1221.9
2304.04
3229.16
3852.85
4073.01
-4.908
-4.643
-3.891
-2.776
-1.472
-0.166
0.982
1.866
2.454
2.776
2.91
2.943
2.945
2.943
2.91
2.776
2.454
1.866
0.982
-0.166
-1.472
-2.776
-3.891
-4.643
-4.908
5/ Tổng hợp lực khí thể và lực quán tính tác dụng lên cơ cấu
p = pkt+pj
Trên cùng một hệ toạ độ p- vẽ đồ thị biểu diễn lực khí thể (p kt) và đồ thị biểu
diễn lực quán tính (pj). Ta cộng đại số với giá trị của p j tơng ứng với góc ta
tìm đợc giá trị p
6/ Vẽ đồ thị lực tác dụng lên chốt khuỷu Qch
+ Vẽ toạ độ T-z gốc toạ độ O1 chiều dơng của z hớng xuống
+Tính lực quán tính của khối lợng chuyển động quay của thanh
+ Xác định sự biến thiên của lực tiếp tuyến (T) và lực pháp tuyến
(Z)
T=
truyền
sin( + )
cos( + )
. p (kG/cm2), Z =
. p (kG/cm2)
cos
cos
Bảng giá trị pHụ tảI tác dụng Lên chốt khuỷu
Vẽ hệ toạ độ T-Z gốc tại O1 chiều dơng của T hớng sang phải , chiều dơng của Z hớng xuống dới.
Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải
13
TKMH động cơ đốt trong
truyền
Ta có lực quán tính li tâm của khối lợng chuyển động quay của thanh
Pk = -m2R2 / FP (kG/cm2)
Trong đó m2: là khối lợng thanh truyền qui dẫn về tâm chốt khuỷu
m2 =mtt-m1 =1.2 0.36 =0.84 (kg)
-1
2
Pk = - 0.84 *10 * 0.044 2* 272,13 =- 3,51 *104 (KG/m2)
0.78 * 10
Vậy Pk = -3,51 (KG/cm2)
Xác định tâm chốt khuỷu: tâm chốt khuỷu nằm trên trục Z và cách O1 một đoạn
bằng trị số của Pk
Trên hệ toạ độ T-Z xác định các trị số của T và Z khác nhau tuỳ vào các giá trị
Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải
14
TKMH ®éng c¬ ®èt trong
TØ lÖ xÝch µp = 0,25 (KG.cm-2/ mm)
α
β
cos(α+β
)
sinα+β)
cosβ
PΣ
z
T
0
0
1
0
1
-4.6225
-4.62
0
18
4.43
0.92
0.381371
1
-4.6225
-4.25
-1.76
36
8.45
0.71
0.700006
0.99
-3.7625
-2.7
-2.66
54
11.67
0.41
0.910948
0.98
-2.4725
-1.03
-2.3
72
13.76
0.07
0.997207
0.97
-0.9675
-0.07
-0.99
90
14.48
-0.25
0.968466
0.97
0.7525
-0.19
0.75
108
13.77
-0.53
0.850735
0.97
1.6125
-0.88
1.41
126
11.68
-0.74
0.674171
0.98
2.365
-1.79
1.63
144
8.47
-0.89
0.463409
0.99
2.795
-2.51
1.31
162
4.45
-0.97
0.235725
1
2.9025
-2.82
0.68
180
0.02
-1
0.001244
1
3.01
-3.01
0
198
-4.41
-0.97
-0.23331
1
3.1175
-3.02
-0.73
216
-8.43
-0.89
-0.4612
0.99
3.1175
-2.8
-1.45
234
-11.66
-0.74
-0.67207
0.98
3.01
-2.27
-2.06
252
-13.75
-0.53
-0.84924
0.97
2.58
-1.41
-2.26
270
-14.48
-0.25
-0.96767
0.97
2.15
-0.55
-2.14
288
-13.77
0.07
-0.99745
0.97
1.6125
0.12
-1.66
306
-11.7
0.41
-0.91247
0.98
1.6125
-0.84
1.5
324
-8.49
0.71
-0.70277
0.99
5.4825
-1.075
0.53
342
-4.47
0.92
-0.38496
1
13.33
12.26
-5.13
360
-0.05
1
-0.00406
1
31.175
31.18
-0.13
375
3.67
0.95
0.316941
1
63.21
60.05
20.03
378
4.39
0.93
0.377778
1
34.4
31.99
13
396
8.41
0.72
0.697227
0.99
18.705
13.6
13.17
414
11.64
0.42
0.909412
0.98
14.5125
6.22
13.47
432
13.74
0.08
0.996937
0.97
13.2225
1.09
13.59
445.5
14.43
-0.17
0.985713
0.97
9.7825
-1.71
9.94
450
14.48
-0.25
0.969254
0.97
9.9975
-2.58
9.99
468
13.78
-0.52
0.852314
0.97
8.2775
-4.44
7.27
486
11.71
-0.74
0.676135
0.98
6.7725
-5.11
4.67
504
8.51
-0.88
0.465612
0.99
5.6975
-5.06
2.68
522
4.5
-0.97
0.237973
1
4.8375
-4.69
1.15
540
0.07
-1
0.003557
1
3.9775
-3.98
0.01
558
-4.37
-0.97
-0.23089
1
3.7625
-3.65
-0.87
576
-8.39
-0.89
-0.45899
0.99
3.3325
-3
-1.55
594
-11.63
-0.74
-0.6701
0.98
2.6875
-2.03
-1.84
Sv thùc hiÖn: Chu §µo Hång H¶i
15
TKMH động cơ đốt trong
612
-13.74
-0.53
-0.84765
0.97
2.0425
-1.12
-1.78
630
-14.48
-0.26
-0.96686
0.97
1.1825
-0.32
-1.18
648
-13.79
0.07
-0.9977
0.97
0
0
0
666
-11.73
0.41
-0.91398
0.98
-1.29
-0.54
1.2
684
-8.53
0.71
-0.70553
0.99
-2.4725
-1.77
1.76
702
-4.52
0.92
-0.3887
1
-3.9775
-3.66
1.55
720
-0.09
1
-0.00794
1
-4.6225
-4.62
0.04
7/Vẽ đồ thị Q -
Từ đồ thị phụ tải tác dụng lên cổ biên ta lập đợc quan hệ Q - , trong đó
Q là lực tổng hợp tác dụng lên cổ biên.
=++ =+
Trên đồ thị thì lực tổng hợp đợc xác bằng cách: với góc quay trục khuỷu
ta xác định đợc điểm Ptt tơng ứng trên đồ thị, sau đó nối điểm Ptt với tâm cổ
biên giả định D ta xác định đợc véc tơ DPtt biểu diễn tổng hợp tác dụng lên cổ
biên tại thời điểm ứng với góc quay của trục khuỷu.
Sau khi xác định đợc quan hệ Q - ta tiến hành xây dựng đợc đồ thị Q-
nh trên bản vẽ. Căn cứ đồ thị Q - ta tiến hành xác định Qtb:
Qtb = ; Trong đó Sđt = 4073 (mm2)
L = 250 (mm)
=> Qtb = 4073/250 =16.2 (mm)
Do đó hệ số va đập: = = 119/16.2= 7.3
Vậy = 7.3 > 4: Không thoả mãn. về hệ số va đập
8/ Vẽ đồ thị mài mòn chốt khuỷu
Đồ thị mài mòn chốt khuỷu thể hiện trạng thái hao mòn của trục và vị
trí chịu tải ít để khoan lỗ dầu.
Để vẽ đồ thị mài mòn, ta tiến hành vẽ vòng tròn có bán kính R (chọn
R= 70 (mm) ) tợng trng cho chốt khuỷu, sau đó chia vòng tròn thành 12 phần
đều nhau và đợc đánh số thứ tự nh bản vẽ .
Tiến hành lập
bảng tính tại mỗi điểm với giả thiết phạm vi ảnh hởng của lực tại mỗi điểm là
1200 sang 2 phía, với tỷ lệ xích đợc chọn là Qm=5 (
KG / cm 2
) ta xác định đợc
mm
độ dài các đoạn thẳng biểu diễn giá trị Q tại các điểm chia tơng ứng. Sau khi
xác định đợc tất cả các điểm trên ta tiến hành nối các điểm đó lại sẽ đợc đồ thị
mài mòn chốt khuỷu.
0
23.65
24.94
13.11
1
23.65
24.94
13.11
11.82
2
23.65
24.94
13.11
11.82
9.24
3
24.94
13.11
11.82
9.2
7.52
4
5
6
7
8
13.11
11.8
9.24
7.52
32.89
11.82
9.24
7.52
32.89
9.24
7.52
32.89
7.52
32.89
32.89
Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải
16
9
10
23.65
11
23.65
24.94
TKMH động cơ đốt trong
11.18
3.22
7.09
72.02
14.40
7.09
80.6
16.13
82.78
16.56
66.65
13.33
74.61
14.92
72.67
14.53
11.18
2.15
63
12.6
11.18
2.15
2.36
11.18
2.15
2.36
3.225
56.12
11.22
51.82
10.36
11.18
2.15
2.36
3.22
7.09
26.02
5.2
2.15
2.36
3.22
7.09
38.49
7.7
2.36
3.22
7.09
61.28
12.26
Từ đồ thị mài mòn cho thấy cung (8,9,10) là tập hợp các điểm chịu
tải nhỏ nhất của chốt khuỷu, nh vậy ta có thể chọn một điểm trong cung
này để làm vị trí khoan lỗ dầu.
Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải
17
