Tính toán nhóm trục khuỷu bánh đà

TÝnh to¸n nhãm Trơc khủu
Ch ỉ å n g 5. Tênh toạn nhọm trủ c khuu bạnh â
5.1. Tênh s ỉ ï c b ã ưn trủ c khuu
Theo quan âi m s ïc b n v ût li ûu, trủc khuy u la d mãø ỉ ãư á ã í ì áư
si u ténh âàût tr n n n âa n h i (do th n mạy bi n dảng).ã ã ãư ì äư á ãú
5.1.1. Gi thi ã ú t tênh toạn:
∗ Trủc khuy u cọ â ü c ïng tuy ût â i.í ä ỉ ã äú
∗ Kh ng xẹt â n bi n dảng th n mạy.ä ãú ãú á
∗ Kh ng tênh â n li n k t khi chëu cạc l ûc (xẹt t ngä ãú ã ãú ỉ ỉì
khuy u theo ki u ph n âoản).í ãø á
∗ Tênh toạn theo s ïc b n ténh.ỉ ãư
∗ Khi xẹt â n s ïc b n â üng s dủng cạc h û s anãú ỉ ãư ä ỉí ã äú
toa n, tr n c s h û l ûc â üc l ûp tr n cạc khuy u, trì ã å åí ã ỉ ä á ã í ỉì
m men.ä
5.1.2. Tênh theo ph ỉ å n g phạp ph án â oa û n :
5.1.2.1. Så â ä ư lỉ û c trãn khuu tru û c:
5.1.2.2. Trỉ å ìng hå ü p khåíi â ä ü n g :
Gia thi t khuy u trủcí ãú í
vë trê âi m ch t tr n (å í ãø ãú ã α
= 0), do t c â ü nho bộú ä í í
qua l ûc quạn tênh.ỉ
Z
o
= Z = p
zmax
.Fp
L ûc phạp tuy n Z =ỉ ãú
P
zmax
o
l

l
ZZ
′′
=
′

Biªn so¹n TS TrÇn Thanh H¶i Tïng , Bé m«n §éng lùc, Khoa C¬ khÝ
1
l”
l’
l
o
b’
b”
Z’
Z”
Z
a’ a”
Tính toán nhóm Trục khuỷu
o
l
l
ZZ

=

(5-1)
a. Chọ ỳ t ch ở u uọ ỳ n :
u
u

W
l
Z


=
(5-2)
v ùi ch t õỷc ồ ọỳ
W d
ch
= 0 1
3
,
; ch t r ựng ọỳ ọ
)
d
d
(1,0W
ch
4
ch
4
ch
u

=
b. Maù khuyớu ch ở u ổ ù ng su ỏ ỳ t uọ ỳ n, neùn ta ỷi A-A:
6
hb
bZ

W
M
2
u
u
u

==
MN/m
2
(5-3)
bh2
Z
n
=
MN/m
2
(5-4)
ặẽ ù ng su ỏ ỳ t tọ ứ n g :
nu
+=

MN/m
2
(5-5)
5.1.2.3. Trổ ồ ỡng hồ ỹ p lổ ỷ c Z
max
:
L ỷc taùc duỷng Zổ
max

xaùc õởnh theo c ng th ùc:ọ ổ
)1(mRPZ
2
maxzmax
+=
MN (5-6)
)CC(ZZ
21maxo
+=
V ùi : ồ
m: Kh i l ỹng chuy n õ ỹng tởnh ti n cu a c c uọỳ ổồ óứ ọ óỳ ớ ồ ỏỳ
khuy u truỷc thanh truy n (kg)ớ óử
C
1
: L ỷc quaùn tờnh ly t m cu a ch t khuy u. Cổ ỏ ớ ọỳ ớ
1
= m
ch
R
2
C
2
: L ỷc quaùn tờnh ly t m cu a kh i l ỹng thanhổ ỏ ớ ọỳ ổồ
truy n qui v õ u to. Cóử óử ỏử
2
=m
2
R
2
Biên soạn TS Trần Thanh Hải Tùng , Bộ môn Động lực, Khoa Cơ khí

2
b
h
2
1
4
3
y
y
x
x
I
II
III
IV
l
l
l
o
b
b
Z
Z
Z
max
aa
C
1
C
2

P
r1
P
r1
P
r2
P
r2
c'
c"
Tính toán nhóm Trục khuỷu
Do v ỷy caùc l ỷc taùc duỷng l n khuy u truỷc bao g m:ỏ ổ ó ớ ọử
]mm)1(m[RPZ
2ch
2
maxzo
+++=
(5-7)
P
r1
, P
r2
la caùc l ỷc quaùn tờnh ly t m cu a maù khuy u vaỡ ổ ỏ ớ ớ ỡ
õ i troỹng.ọỳ
Pha n l ỷc taỷi caùc g i:ớ ổ ọỳ
o
o1r2ro
o
o1r2ro
l

)"b'bl(P)c'cl2(PlZ
Z
l
)"b'bl(P)"c'c"l2(PlZ
Z
+



+

+

=

+++

=

(5-8)
Khi khuy u truỷc õ i x ùng:ớ ọỳ ổ
2r1r
o
PP
2
Z
ZZ +=

=

a. Xaùc õ ở n h khuyớu nguy hi ó ứ m :
Khuy u nguy hi m la khuy u v a chởu l ỷc Zớ óứ ỡ ớ ổỡ ổ
max
va (ỡ T
i-1
)
max
mu n bi t pha i d ỷa va o õ thở T = f(ọỳ óỳ ớ ổ ỡ ọử ).
Vờ duỷ v ùi õ ỹng c 6 xi lanh, th ù t ỷ la m vi ỷc 1-5-3-6-2-4ồ ọ ồ ổ ổ ỡ ó
coù giaù trở T caùc goùc ồ ớ nh sau:ổ

0 120 240 360 480 600
T(MN/m
2
) 0 0,92 -0,62 0 0,64 -0,63
L ỷp ba ng ta bi t õ ỹc khuy u th ù 2 chởu l ỷc (ỏ ớ óỳ ổồ ớ ổ ổ T
i-1
)
max
.
Do õo ù c n tờnh b n cho khuy u na y.ỏử óử ớ ỡ
b. Tờnh s ổ ù c b ó ửn ch ọ ỳ t khuyớu:
ặẽng su ỏ ỳ t uọ ỳ n ch ọ ỳ t khuyớu: (Coi nh ổ khuyớu õ ọ ỳ i xổ ù ng)
u
2r1r
u
u
u
W
cPaPlZ

W
M +

==
MN/m
2
(5-9)
ặẽng su ỏ ỳ t xo ừ n ch ọ ỳ t khuyớu:
k
1i
k
k
k
W
RT
W
M


=

=
MN/m
2
(5-10)
Trong õoù W
k
la m dun ch ng xo n cu a ch t: Wỡ ọ ọỳ ừ ớ ọỳ
k
=

2W
u
ặẽng su ỏ ỳ t tọ ứ n g taùc du ỷ ng lón ch ọ ỳ t :
2
k
2
u
4
+=

MN/m
2
(5-11)
c. Tờnh s ổ ù c b óửn c ọ ứ tru ỷ c khuyớu:
Biên soạn TS Trần Thanh Hải Tùng , Bộ môn Động lực, Khoa Cơ khí
3
Tính toán nhóm Trục khuỷu
ặẽng su ỏ ỳ t uọ ỳ n c ọ ứ tru ỷ c:
ck
3
u
u
u
d1,0
bZ
W
M

==
MN/m

2
(5-12)
ặẽng su ỏ ỳ t xo ừ n c ọ ứ tru ỷ c:
ck
3
1i
k
k
k
d2,0
RT
W
M


=

=
MN/m
2
(5-13)
ặẽng su ỏ ỳ t tọ ứ n g taùc du ỷ ng lón c ọ ứ tru ỷ c:
2
k
2
u
4
+=

MN/m

2
(5-14)
d. Tờnh s ổ ù c b óửn maù khuyớu:
ặẽng su ỏ ỳ t neùn maù khuyớu:
bh
PZ
2r
n


=
MN/m
2
(5-15)
ặẽng su ỏ ỳ t uọ ỳ n quanh tru ỷ c y-y:
6
bh
RT
W
M
W
M
2
1i
uy
k
uy
y
u
y

u


=

==
MN/m
2
(5-16)
ặẽng su ỏ ỳ t uọ ỳ n quanh tru ỷ c x-x:
6
hb
)ca(PbZ
W
M
2
2r
ux
x
u
x
u
+

==
MN/m
2
(5-17)
ng su t t ng khi chởu u n va neùn la ặẽ ỏỳ ọứ ọỳ ỡ ỡ

:

n
y
u
x
u
++=

MN/m
2
(5-18)
5.1.2.4. Trổ ồ ỡng hồ ỹ p lổ ỷ c T
max
:
Xaùc õ ở n h khuyớu nguy hió ứ m :
Khuy u nguy hi m la khuy u v a chởu l ỷc Tớ óứ ỡ ớ ổỡ ổ
max
va (ỡ T
i-1
)
max
mu n bi t pha i d ỷa va o õ thở T =f(ọỳ óỳ ớ ổ ỡ ọử ).
Vờ duỷ v ùi õ ỹng c 6 xi lanh, th ù t ỷ la m vi ỷc 1-5-3-6-2-4ồ ọ ồ ổ ổ ỡ ó
coù giaù trở T caùc goùc ồ ớ nh sau. Tmax ổ ồ ớ
Tmax
= 27.

27 147 267 387 507 627
T(MN/m

2
) 1.810 0.55 -0.4 -0.78 0.4 -0.45
L ỷp ba ng ta bi t õ ỹc khuy u th ù 2 chởu l ỷc (ỏ ớ óỳ ổồ ớ ổ ổ T
i-1
)
max
.
Do õo ù c n tờnh b n cho khuy u na y.ỏử óử ớ ỡ
a. Tờnh s ổ ù c b óửn ch ọ ỳ t khuyớu:
Biên soạn TS Trần Thanh Hải Tùng , Bộ môn Động lực, Khoa Cơ khí
4
Tính toán nhóm Trục khuỷu
ặẽng su ỏ ỳ t uọ ỳ n quanh tru ỷ c y-y
uyuy
y
u
y
u
W
lT
W
M

==
(5-19)
ặẽng su ỏ ỳ t uọ ỳ n quanh tru ỷ c x-x:
ux
2r1r
ux
x

u
x
u
W
cPaPlZ
W
M
+

==
(5-20)
V ùi ch t hỗnh truỷ: ồ ọỳ
)
d
d
(1,0WW
ch
4
ch
4
ch
uyux

==
ặẽng su ỏ ỳ t uọ ỳ n tọ ứ n g taùc du ỷng lón ch ọ ỳ t :
2
y
u
2
x

uu
+=
MN/m
2
(5-21)
ặẽng su ỏ ỳ t xo ừ n ch ọ ỳ t khuyớu:
ch
3
1i
k
k
k
d2,0
R)TT(
W
M
+
=

=

(5-22)
ặẽng su ỏ ỳ t tọ ứ n g khi ch ởu uọ ỳ n vaỡ xo ừ n taùc du ỷ ng lón ch ọ ỳ t
khuyớu:
2
k
2
u
4
+=

MN/m
2
(5-23)
b. Tờnh s ổ ù c b óửn c ọ ứ tru ỷ c khuyớu:
Tờnh cho c truỷc b n pha i vỗ chởu ta i nỷng h n c truỷcọứ ó ớ ớ ồ ọứ
b n traùi:ó
ặẽng su ỏ ỳ t uọ ỳ n taùc du ỷ ng lón c ọ ứ khuyớu do lổ ỷ c tió ỳ p tuyó ỳ n
T g ỏy ra:
uyuy
y
u
y
u
W
bT
W
M

==
(5-24)
ặẽng su ỏ ỳ t uọ ỳ n taùc du ỷng lón c ọ ứ khuyớu do lổ ỷ c phaùp tuyó ỳ n
Z" gỏy ra:
uxux
x
u
x
u
W
bZ

W
M

==
(5-25)
V ùi c truỷc hỗnh truỷ: ồ ọứ
ck
3
uyux
d1,0WW
==
ặẽng su ỏ ỳ t uọ ỳ n tọ ứ n g taùc du ỷng lón c ọ ứ :
2
y
u
2
x
uu
+=
MN/m
2
(5-26)
Biên soạn TS Trần Thanh Hải Tùng , Bộ môn Động lực, Khoa Cơ khí
5