Pistông là 1chi tiết máy quan trọng của động cơ đốt trong. Trong quá trình làm việc của động cơ, pistông chịu tải trọng cơ học và tải trọng nhiệt rất lớn ảnh hưởng xấu đến độ bền, tuổi thọ của pistông. 1.1.1 Tải trọng cơ học. Chủ yếu do lực khí thể và lực quán tính gây nên. Trong quá trình cháy áp suất khí thể tăng đột ngột có khi tới 10 12 Mpa hoặc cao hơn. Ngoài ra lực quán tính tác dụng trên nhóm pistông cũng rất lớn. Các lực này biến thiên theo chu kỳ nên đã gây ra va đập dữ dội của các chi tiết máy của nhóm pistông _xilanh và thanh truyền , làm pistông bị biến dạng và đôi khi làm hỏng pistông. 1.1.2 Tải trọng nhiệt. Do tiếp xúc với nhiệt độ rất cao trong quá trình cháy (2300_2700 0k) nên nhiệt độ phần đỉnh pistông thường rất cao (500_800 0k).Nhiệt độ bình quân của đầu và đỉnh pistông cao gây ra những tác hại sau đây: + Gây ra ứng suất nhiệt lớn có thể làm rạn nứt cục bộ, giảm độ bền của pistông. + Giảm hệ số nạp làm giảm công suất động cơ. + Gây biến dạng nhiệt khiến pistông bị bó kẹt trong xi lanh và làm tăng ma sát giữa pistông và xi lanh. + Làm dầu nhờn chóng bị phân huỷ . + Đối với động cơ xăng nhiệt độ đỉnh quá cao còn thường gây ra hiện tượng cháy sớm và kích nổ.
Trang 1Trờng đại học spkt hng yên Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
Xây dựng qui trình phục hồi, sửa chữa nhóm
chi tiết “Piston – thanh truyền”
Điều kiện cho trớc:
- Giáo trình kỹ thuật sửa chữa ô tô
- Tài liệu cơ sở, chuyên ngành
- Lập quy trình kiểm tra, sửa chữa, khắc phục h hỏng
- Kiểm tra các thông số kỹ thuật sau sửa chữa
Bản vẽ:
Bản vẽ, phim chiếu trên khổ A4
Ngày giao đề : 01 tháng
03 năm 2006Ngày hoàn thành: 01 tháng 04 năm 2006Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Hoá
Hng yên, ngày 26 tháng 02 năm 2006
Trang 2P chủ nhiệm khoa
Lời nói đầu
Phơng tiện giao thông là một ngành góp công lớn cho nềnkinh tế của đất nớc và nhu cầu đi lại của nhân dân Nhngbên cạnh đó nó vẫn để lại nhng vấn đề bức xúc về môi tr-ờng , cảnh quan… mà nhu cầu tiện lợi hóa các phơng tiện giaothông là một trong vấn đề u tiên hàng đầu của bất kì quốcgia nào trên thế giới Vì vậy, với hoàn cảnh của đất nớc ta hiệnnay thì việc đẩy mạnh công nghệ chế tạo ô tô là một trongnhững giải pháp hiệu quả đã đợc chính phủ lựa chọn
Với các tiến bộ vợt bậc của nền khoa học kỹ thuật, ô tô ra
đời ngày càng hiện đại, kết cấu ngọn nhẹ và đặc biệt là cóthêm tính năng u việt hơn rất nhiều xo với trớc kia Nguyên lýsửa chữa chung của ô tô là một trong những biện pháp quantrọng nhằm nâng cao hiệu quả của xe khi làm việc
Qua một thời gian làm đồ án môn học với nội dung xâydựng lý thuyết chung về sửa chữa
Trong thời gian làm, chúng em đã gặp rất nhiều khó khăn,
bỡ ngỡ Xong dới sự hớng dẫn của thầy giáo: Ngô Văn Hóa, đãgiúp chúng em hoàn thành đúng thời gian quy định.do vốnkiến thức của chúng em vẫn còn nhỏ hẹp, kinh nghiệm cònhạn chế nên trong thời gian làm đồ án chúng em vẫn không
Trang 3những ý kiến đóng góp của các thầy, cô giáo và bạn bè đồng nghiệp
Cuối cùng chúng em chân thành cảm ơn thầy: Ngô Văn Hóa
và các thầy, cô giáo trong khoa đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này
ơn !
Hng yên, ngày 30 tháng 03 năm 2006
Nhóm SinhViên thực hiện:
Hoàng Văn Bắc Phạm Văn Chuyên Tạ Văn Dũng
Nhận xét của giáo viên hớng dẫn
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
Trang 4………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
Nhóm pistông – thanh truyền
1 Pistông.
1.1 Điều kiện làm việc:
Pistông là 1chi tiết máy quan trọng của động cơ đốt trong Trong quá trình làm việc của động cơ, pistông chịu tải trọng cơ học và tải trọng nhiệt rất lớn ảnh hởng xấu đến độ bền, tuổi thọ của pistông
1.1.1 Tải trọng cơ học.
- Chủ yếu do lực khí thể và lực quán tính gây nên Trong quá trình cháy áp suất khí thể tăng đột ngột có khi tới 10 - 12 Mpa hoặc cao hơn Ngoài ra lực quán tính tác dụng trên nhóm pistông cũng rất lớn Các lực này biến thiên theo chu kỳ nên đã gây ra va đập dữ dội của các chi tiết máy của nhóm pistông
Trang 5_xilanh và thanh truyền , làm pistông bị biến dạng và đôi khilàm hỏng pistông.
1.1.2 Tải trọng nhiệt.
- Do tiếp xúc với nhiệt độ rất cao trong quá trình cháy(2300_2700 0k) nên nhiệt độ phần đỉnh pistông thờng rất cao(500_800 0k).Nhiệt độ bình quân của đầu và đỉnh pistôngcao gây ra những tác hại sau đây:
+ Gây ra ứng suất nhiệt lớn có thể làm rạn nứt cục bộ,giảm độ bền của pistông
+ Giảm hệ số nạp làm giảm công suất động cơ
+ Gây biến dạng nhiệt khiến pistông bị bó kẹt trong xilanh và làm tăng ma sát giữa pistông và xi lanh
+ Làm dầu nhờn chóng bị phân huỷ
+ Đối với động cơ xăng nhiệt độ đỉnh quá cao còn thờnggây ra hiện tợng cháy sớm và kích nổ
1.1.3 Ma sát và ăn mòn hoá học
- Trong quá trình làm việc bề mặt thân pistông thờng làmviệc ở trạng thái ma sát lửa khô do thiếu dầu bôi trơn Hơnnữa do pistông bị biến dạng trong quá trình làm vịêc nên masát càng lớn
Ngoài ra do đỉnh pistông luôn tiếp xúc với khi cháy lên bị
ăn mòn hoá học bởi các thành phần axít sinh ra trong quátrình cháy
Do điều kiện làm vịêc của pistông nh thế nên khi thiết kếpistông cần đảm bảo các yêu cầu sau đây :
+ Dạng đỉnh pistông tạo thành buồng cháy tốt nhất
+ Tản nhiệt tốt để chánh kích nổ và bó kẹt
+ Có tải trọng nhỏ để giảm lực quán tính
+ Đủ độ bền và độ cứng vững để tránh biến dạng quá lớn
Trang 6+ Đảm bảo bao kín buồng cháy để công suất động cơkhông giảm sút và ít hao dầu nhờn
1.2 Kết cấu của pistông.
1.2.1 Đỉnh pistông
Trang 7Đỉnh pistông là phần rất quan trọng của pistông để tạothành buồng cháy nhất là trong động cơ diêzel buồng cháytrực tiếp ở loại động cơ này toàn bộ buồng cháy đều đặttrên đỉnh pistông.
- Khi thiết kế dạng đỉnh pistông cần phải chú ý đảm bảocác nguyên tắc cơ bản dới đây
+) Dạng đỉnh phải tạo ra buồng cháy tốt tạo ra xoáy lốcmạnh để hình thành khí hỗn hợp để giúp cho sự lan truyềnsóng lửa khiến cho sự hỗn nhiên liệu không khí cháy đợc hoànhảo đạt chi tiêu kinh tế cao
- Có diện tích tản nhiệt nhỏ nhất để tránh tổn thất nhiệtcho buồng cháy để giảm ứng suất nhiệt cho pistông tránhkích ứng nổ và tăng hiệu suất nạp
- Liên kết với phần đầu có góc lợn lớn để rễ truyền nhiệtcho vùng đai xecmăng và giảm ứng suất nhiệt
- Phù hợp với cách bố trí xuppáp, buzi, vòi phun, xuppáp khởi
động…không va chạm với các chi tiết máy , máy này khipistông ở điểm chết trên
Hinh 2: các phơng án bố chí phân tản nhiệt dới đỉnh
piston
Trang 8đề sau cơ bản sau đây:Tản nhiệt, bao kín và sức bền
A Vấn đề tản nhiệt :
Vấn đề này rất quan trọng vì nếu không giải quyết tốtthì nhiệt độ ở đỉnh pistông sẽ quá cao gây nhiều tác hại Cháy kích nổ, rạn nứt , bó kẹt xecmăng đầu pistông côngsuất động cơ giảm sút , ứng suất nhiệt tăng nên…
- Thiết kế đỉnh pistông tơng đối dầy , bán kính góc lợngiữa đỉnh và phần đầu tơng đối lớn để dẫn nhiệt từ đỉnhxuống vành đai xecmăng
- Thiết kế đỉnh mỏng nhng có gân tản nhiệt phía dới
đỉnh vừa tăng diện tích tản nhiệt vừa tăng độ cứng vữngcho đỉnh, các kiểu bố trí gân làm mát và tăng bền cho
đỉnh
Trang 9Hình 4 Các phơng án bố trí phân tàn nhiệt phía dới đỉnh piston
- Ngoài các biện pháp thiết
kế kể trên ngày nay ngời ta
còn dùng các biện pháp công
nghệ nh thay
đổi vật liệu (dùng nhôm để nhiệt độ đỉnh thấp ) hoặc phủ
1 lớp men sứ trên đỉnh để tránh hấp thụ nhiệt , tăng cờng
chất lợng gia công , nâng cao độ bền đỉnh pistông … để cải
thiện trạng thái nhiệt độ của đỉnh pistông
B Vấn đề bao kín :
Nhiệm vụ bao kín buồng cháy phụ thuộc vào số lợng
xecmăng và chất lợng xecmăng ,khe hở giữa pistông và
xecmăng ,khe hở giữa xecmăng và xilanh và khe hở giữa
xecmăng và dãnh xecmăng Đối với động cơ đốt trong bao kín
buồng cháy không những không cho lọt khí mà còn ngăn
không cho dầu nhờn sục nên buồng cháy Vì vậy đầu pistông
còn phải bố trí rãnh để lắp xecmăng dầu
- Số rãnh xecmăng khí và xecmăng dầu quyết định kích
thớc của vành đai xecmăng và chiều cao của phần đầu
pistông thông thờng khi tốc độ động cơ càng lớn số lợng
Hình 5 Rãnh ngăn nhiệt và vị trí
séc măng thứ nhất
Trang 10xecmăng khí càng nhiều Đờng kính xilanh càng lớn sốxecmăng khí càng nhiều
+ Khe hở giữa phần đầu và xilanh ảnh hởng khá nhiều
đến khả ngăng bao kín buồng cháy xác định khe hở phần lớntheo thực nghiệm vì nếu để lớn thì rễ lọt khí mà để béthì rễ bị bó đỉnh Khe hở phần đầu thờng thiết kế theo tr-ờng nhiệt nên đầu pistông thờng làm thành các bậc có kíchthớc thay đổi Khe hở đỉnh lớn hơn khe hở vùng đai xecmăngkhe hở này lại lớn hơn khe hở phần thân pistông
+ Khe hở giữa xecmăng và xecmăng cũng ảnh hởng đếnkhả năng bao kín và gây ra va đập xecmăng( nếu lớn) hoặc
Trang 11gân dọc để tăng độ cứng vững của bệ chốt cần phảI lựa chọn kiểu gân hợp lý để nấy thoi khi đúc pistông Các kiểu gân dọc thờng gặp :
1.2.3 Thân pistông
Tác dụng của thân pistông là dẫn hớng cho pistông chuyển
động tịnh tiến theo phơng đờng tâm xilanh và chịu đựng lựcngang N Để dẫn hớng tốt, ít va đập khe hở giữa thân pistông và
xi lanh phải nhỏ nhng không gây nên hiện tợng bó thân Khithiết kế phần thân pistông thờng phải giải quyết các vấn đềsau:
+ Chiều dài của thân pistông :Chiều dài của thân pistôngtuỳ thuộc vào chủng loại động cơ :Động cơ cao tốt, thân th-ờng ngắn và vát bớt hai bên hông Thân pistông của động cơ
điêzel nhất là động cơ điêzel tốc độ thấp thờng có chiều dàirất lớn để giảm áp suất do lực ngang N gây ra
+ Vị trí của lỗ bệ chốt :Trong quá trình làm việc, pistôngchịu lực ngang N Nếu chốt pistông lắp chính giữa chiều dàithân pistông thì ở trạng thái tĩnh áp suất phân bố đều
nhng khi pistông chuyển động,do lực ma sát tác dụng làmpistông xoay quanh chốt nên áp suất nén nên xilanh không
đều nữa
Vì vậy để áp suất phân bố đều khi chuyển động ,vị trícủa lỗ bệ chốt pistông thờng nằm lệch nên phía trên trọngtâm của phần thân :Hch=(0,6_0,74)Ht
+ Dạng của thân pistông :Dạng thân pistông thờng khôngphải là hình trụ mà tiết diện ngang thờng có dạng ô van hoặcvát ngắn phía hai đầu bệ chốt Để khi pistông chịu lực bịbiến dạng thì cũng không bị bó kẹt trong xilanh , pistông bịbiến dạng do chịu lực khí thể pz, lực ngang N và do giãn nởnhiệt vùng bệ chốt
Trang 12Hình 8 Trạng thái biến dạng của piston
Tóm lại : Do 3 nguyên nhân trên , thân pistông bị biếndạng thanh dạng ôvan theo phơng đờng tâm chốt, làm chopistông bị bó tại vùng bệ chốt
Để khắc phục tình trạng bó pistông ngời ta thờng dùng cácbiện pháp thiết kế sau đây :
* Làm thân pistông có sẵn dạng ôvan có phơng trục ngắntrùng với phơng đờng tâm chốt
* Tiện vát hoặc đục lõm phần thân ở 2 đầu bệ chốt
Biện pháp này thờng dùng cho pistông động cơ điêzel
Hình 9 Dạng thân piston ở tiết diện ngang bệ chốt
* Giảm độ cứng vững của thân bằng cách xẻ các rãnh chữ T, chữ U hoặc ngang trong rãnh xecmăng dầu
Trang 13Hình 10 Rãnh đàn hồi và trạng thái nhiệt độ trớc và
sau khí xẻ rãnh
a, Khi cha xẻ rãnh b, Khi có rãnh đàn hồi
* Đúc gắn liền miếng hợp kim inva vào vùng bệ chốt để hạnchế giãn nở vùng bệ chốt
Hình 11 Dạng đờng sinh của piston
2.Chốt pistông
2.1 Điều kiện làm việc của chốt pistông
Chốt pistông nối pistông với thanh truyền và truyền lực tácdụng từ thanh truyền làm cho pistông chuyển động tịnh tiến
và truyền lực tác dụng trên pistông cho thanh truyền để làmquay trục khuỷu Vì vậy tuy là 1 chi tiết máy đơn giản nhnglại rất quan trọng , yêu cầu có độ bền, độ tin cậy rất cao.Trong qúa trình làm việc chốt pistông chiụ tác dụng của lực
Trang 14khí thể và lực quán tính có trị số rất lớn Các lực này đềuthay đổi theo chu kỳ và phơng tác dụng nên gây va đậpmạnh nhất là động cơ cao tốc.
2.2 Kết cấu của chốt pistông
Kết cấu của chốt pistông rất
đơn giản , đều là hình trụ rỗng
để cho nhẹ Các chốt chỉ khác
nhau ở phần ruột Mặt trong có
dạng hình trụ , để rễ chế tạo
kính ngoài của chốt phải thiết
kế theo hệ trục để viêc lắp
ghép đạt yêu cầu kỹ thuật ,đảm
bảo đợc khe hở lắp ghép với bệ
chốt và khe hở lắp ráp với đầu
Trang 15Hình 14 Chốt piston nắp ghép theo kiểu nắp động.
Hình 15 Lố hứng đầu bôi trơn bệ chốt pistông.
Trang 16Hình 16 ảnh hởng của dạng mép lỗ bẹ chốt đối với ứng
xuất tập trung khi chốt piston bị uốn
3.Xecmăng.
3.1.Điều kiện làm việc của xecmăng.
- Xecmăng làm nhiệm vụ bao kín buồng cháy, không cho khícháy lọt xuống các te và ngăn dầu nhờn không xục vào buồngcháy , do vậy phải dùng hai loại xẽmăng :Xecmăng khí buồng cháy
và xecmăng dầu để ngăn dầu nhờn không sục vào buồng cháy
và phân bố đều trên mặt gơng xilanh
- Xecmăng làm việc trong điều kiện rất xấu :Chịu nhiệt
độ cao , áp suất lớn ,ma sát lớn trong điều kiện thiếu dầu bôitrơn và bị ăn mòn hoá hoặc của khí cháy và của dầu nhờn.+ Chịu nhiệt độ cao:Trong quá trình làm việc , xecmăngkhí trực tiếp tiếp xúc với khí cháy , ma sát với thành váchxilanh :chuyển tải từ đầu pistông qua xecmăng sang xilanh
để truyền cho nớc làm mát nên nhiệt độ làm việc củaxecmăng rất cao, nhất là đối với xecmăng khí thứ nhất Đặcbiệt là xecmăng khí bị hở không tiếp xúc khít với xilanh,đểdòng khí cháy thổi qua chỗ bị hở làm cho nhiệt độ cục bộvùng này rất lớn dẫn đến hậu quả cháy xecmăng và pistông +Chịu va đập lớn :Khi làm việc , lực khí thể và lực quán tínhtác dụng lên xecmăng các lực này có trị số rất lớn ,luôn thay
đổi chiều tác dụng nên gây ra va đập mạnh giữa xec măngvới rãnh xecmăng nhất là trong động cơ 4 kỳ cao tốc va đập
Trang 17làm cho xecmăng và rãnh xecmăng mòn thành bậc, làm tăngkhả năng lọt khí.
+ Chịu ma sát lớn :Khi làm việc xecmăngtrợt trên mặt gơngxilanh với tốc độ trợt rất cao , áp suất lớn lại thiếu dầu bôi trơnnên ma sát hầu nh là ma sát khô đến nửa khô Ngày nay tuổithọ của xecmăng cua các nớc tiên tiến nh Thuỵ Điển,Đức,Anh…th-ờng có thể đạt tới 3000_4500 (h)
3.2.Kết cấu của xecmăng
- Xecmăng có kết cấu rất đơn giản, nó có dạng 1 vòng thép
đàn hồi hở miệng .Tuy nhiên các điều kiện kĩ thuật củaxecmăng thì lại hết sức phức tạp nh :
Độ kín khít của nật lng xecmăng với mặt gơng xilanh thểhiện qua tiêu chuẩn khe hở ánh sáng , độ vênh miệng , quyluật phân bố áp suất theo dạng quả lê mà áp suất phần miệngphải lớn hơn các phần khác, độ cứng tơng quan…và nhất làhình dạng xecmăng ở trạng thái tự do đều là những vấn đềhết sức nan giải
- Phân loại theo nhiệm vụ :Xecmăng chia làm hai loại:Xecmăng khí và xecmăng dầu
+ Xecmăng khí :Nh trên đã giới thiệu xecmăng khí cónhiệm vụ bao kín buồng cháy ngăn không cho khí cháy có thểlọt xuống các te qua3đờng * Qua khe hở giữa mặt lng vớixilanh (khe hở ánh sáng)
* Qua khe hở giữa xecmăng và rãnh xecmăng
* Qua khe hở miệng xecmăng
Trang 18H Chiều cao của xéc măng
C Chiều dầy của xéc măng
Hình 17 Xéc măng khí
Để tránh lọt khí , phải
dùng nhiều xecmăng ,theo thí
nghiệm ,nếu dùng 3 xecmăng
khi thì áp suất sau xecmăng
thiết cho các loại động cơ đã
giới thiệu trong phần kêt cấu
Loại tiết diện hình chữ nhật là loại thông dụng nhất và
đơn giản nhất (hình vẽ 18a) chiều cao h càng lớn càng khókhít vơí xilanh , áp suất nén trên mặt gơng xilanh giảm vàtrọng lợng xilanh tăng
Trang 19Để tăng áp suất tiếp xúc ,nâng cao khả năng bao kín mặtlững xecmăng làm thành mặt côn nh hình(18 b c )góc côn cóthể rất nhỏ (30_1 0) hoặc vát côn 1 đoạn nh hình (18 c)vớigóc côn (2_5 0) Nhng do gia công có mặt côn có độ côn nhỏ nh thế khó khănnên ngời ta thờng ứng dụng quy luật biến dạng của tiết diện không đối xứng để đạt
luôn luôn thay đổi khi lực
ngang N đổi chiều tác dụng
nh hình 20 )
Hình 19 Tiết diện xéc
măng khí
Trang 20Hình 20 Khe hở rãnh thay đổi khi lực N thay đổi chiều
tác dụng
Để cải thiện khả năngvà khít bề mặt trong quá trình chạy rà
và nâng cao độ kín khít mặt lng xecmăng có thể làm theoloại có rãnh nhỏ nh hình (19 i).Tuy vậy rãnh không đợc quá sâu
để không ảnh hởng đến quá trình truyền nhiệt quaxecmăng
Một số xecmăng tàu thuỷ và phát điện cỡ lớn trên lng cò cấyghép những vành đồng hoặc thiếc nh hình (21) để cảithiện quá trình cháyvà truyền nhiệt
Hình 21 xec măng có ghép vòng đồng hoặc vòng
thiếc
Loại xecmăng có tiết diện nh hình (18k)là loại có tiết diệnphức tạp , tổng hợp những u điểm của các loại tiết diện, tuynhiên loại tiết diện này rất khó gia công xecmăng mòn đều
và ít lọt khí , ít kết muội trong quá trình làm việc ,xecmăngphải xoay quanh đờng tâm xi lanh ,xoay trong rãnh xecmăng.Miệng của xecmăng khí có thể cắt mở theo nhiều kiểu khácnhau nh hình (22) Cần chú ý rằng , để
Trang 22nhờn sục vào buồng cháy Đó là vì xecmăng đã có tác dụng( bơm dầu) vào buồng cháy.Sơ đồ nguyên lý chung dùng bơmdầu của xecmăng đã giớ thiệu ở hình(26)
Hình 26 Tác dụng bơm dầu của xéc măng khí
1 Pittông; 2 Xi lanh; 3 Xéc măng khí
Trang 23Kết cấu của xecmăng dầu
rất đa dạng , phong phú có
thể chia thành hai nhóm
chính: loại đơn và loại tổ
hợp Xecmăng dầu loại đơn có
tiết diện nh hình (27) Các
mặt tiết diện cho hình mặt
côn, lỡi dao( a_e) đều có áp
suất tác dụng trên mặt gơng
xilanh rất lớn (4_6 at hoặc cao
hơn ) rãnh lắp xecmăng dầu
trên pistông phải có lỗ thoát
dầu cách bố trí lỗ thoát dầu
giới thiệu trên hình (28)
Các xecmăng dầu tiết diện
hình thang có mặt côn hoặc
dạng lỡi dao vét dầu qua lỗ
thoát dầu phía dới dãnh (hình
28a) loại xecmăng dầu có tiết
Hình 27 Tiết diện xecmăng dầu kiểu đơn
Loại xecmăng dầu tổ hợp hiện đang phát triển rất mạnh vàrất đa dạng
Trang 24Hình 28 Xecmăng dầu tổ hợp
4 Thanh truyền
4.1.Điều kiện làm việc của thanh truyền:
- Thanh truyền là 1 chi tiết nối pistông với trục khuỷu nhằmbiến chuyển động tịnh tiến của pistông thành chuyển độngquay tròn của trục khuỷu và biến chuyển động quay của trụckhuỷu thanh chuyển động tịnh tiến của pistông theo hànhchình
- Trong quá trình làm việc, thanh truyền chịu tác dụng củacác lực
đầu to bị uốn và kéo
Khi động cơ làm việc , các lực trên thay đổi theo chu kỳ,vì vậy tải trọng tác dung lên thanh truyền là tải trọng động
do đó phải tính toán thiết kế thanh truyền phải có hệ thống
số an toàn hợp lý
Trang 25- Thanh truyền đợc chia ra làm 3 phần :
Đầu nhỏ thanh truyền:Đầu lắp ghép với chốt pistông
Đầu to thanh truyền :Đầu lắp ghép với chốt khuỷu
Thân thanh truyền : Nối đầu nhỏ và đầu to
Hình 29
1 Đầu nhỏ; 2 Đầu to; 3 Nắp đầu to; 4 Bulông thanh truyền;
5 Thân thanh truyền
4.2.1.Đầu nhỏ thanh truyền.*******
- Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền phụ thuộc vào kích thớc vàphơng pháp lắp ghép chốt pistông lên thanh truyền
+) Khi lắp chốt tự do :Đầu nhỏ thanh truyền có dạng hìnhtrụ rỗng hình (30_2 ) Đôi khi có dạng ôvan để tăng độ cứngvững (hình30_2b )
Trên động cơ xăng ô tô đầu nhỏ thờng làm mỏng (hình30_2c) khi lắp chốt tự do , phải chú ý bôi trơn mặt chốt vàbạc lót đầu nhỏ , thônh thờng dầu nhờn đợc đa nên bôi trỏnmặt chốt và bạc lót đầu nhỏ bằng đờng dẫn dầu khoan dọctrong thân thanh truyền (hình 30_2a,b,d )
Trang 26Hình 30- 2: Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền khi nắp ghép
tự do chốt pittông
Trên động cơ ô tô máy kéo và các động cơ cỡ nhỏ , chốtpistông đợc bôi trơn theo kiểu vung té Do đó đầu nhỏthanh truyền phải có lỗ hứng dầu hoặc rãnh hứng dầu (hình31)
Hình 31: Lỗ và rãnh hứng dầu trên đầu nhỏ
Trang 27Hình 32: Đầu nhỏ thanh truyền khi lắp cố định chốt
pittông
Bạc lót đầu nhỏ thông thờng là bạc đồng Đôi khi là bạcthép có tráng lớp hợp kim chịu mòn ,chiều dày bạc vào khoảng(0,08_0,085 Dc) (Dc là đờng kình chốt pistông)
+ Khi chốt pistông lắp cố định trên đầu nhỏ :Kết cấu
đầu nhỏ thanh truyền có dạng nh hình (32a,b) phụ thuộc vàocách cố định chốt pistông
Còn cố định theo kiểu 32b làm cho đầu nhỏ thanh truyềnkhông đối xừng Khi vận động dẽ gây ra mô men uốn phụ ảnhhởng đến sức bền thanh truyền Tuy vậy sự ảnh hởng này rất
bé nên kết cấu này đợc ứng dụng phổ biến
4.2.2 Thân thanh truyền.
Khoảng cách giữa hai tâm đầu nhỏ và đầu to gọi là chiềudài ảo của thanh truyền Lvà phụ thuộc vào thông số kết cấuM
Trang 28Loại thân thanh truyền có tiết diện chữ nhật và ô van rất
đơn giản trong chế tạo thờng dùng cho động cơ ô tô , xemáy ,xuồng máy và các động cơ xăng cỡ nhỏ
Trong thân thanh truyền có khoan lỗ dẫn dầu bôi trơn(hình 33b,g )đờng kính lỗ dẫn dầu nằm trọng khoảng4_8mm đôi khi để tăng độ cứng vững , đểdễ khoan lỗ dẫndầu , ngời ta làm gân dọc
suốt chiều dài thân thanh truyền (hình 33 g ) khi không thểkhoan đợc đờng dẫn dầu hoặc công nghệ khoan khó khoănngời ta gắn ống dẫn dầu phía ngoài thân
Hình 33: Tiết diện thân thanh truyền
4.2.3.Đầu to thanh truyền
Kết cấu đầu to thanh truyền phải đảm
Bảo những yêu cầu sau :
- Độ cứng vững lớn để bạc lót không bị biến dạng
- Kích thớc nhỏ gọn, để lực quán tính nhỏ, giảm đợc tảitrọng nên khi chốt khuỷu , ổ trục đồng thời cho phép giảmkích thớc hộp trục khuỷu và tạo khả năng đặt cam gần trụckhuỷu làm cho buồng cháy động cơ dùng cơ cấu xuppáp đặtnhỏ gọn hơn
- Chỗ chuyển tiếp thân và đầu to phải có góc lợn lớn đểtăng độ cứng vững
- Rễ dàng trong việc lắp ghép cụm pistông _thanh truyềnvới trục khuỷu.Trong hầu hết các động cơ đầu to đợc phânlàm hai nửa:Nửa trên liền với thân và nửa dới là lặp đầu to
Trang 29Hình 34: Kết cấu đầu to thanh tuyền.
- Loại thanh truyền cắt thanh hai nửa khi lắp ghép cầnphải cố định (định vị ) mối ghép , có các phơng pháp định
vị sau
+Dùng bu lông thanh truyền để định vị (hình 35)
+Dùng gờ hoặc rãnh ca trên mặt lắp ghép để định vị (hình 35 )
Hình 35 Hình 36: Đầu to thanh Đầu to thanh truyền cắt nghiêng truyền động cơ cõ lớn
Trong trờng hợp này không dùng bạc lót mà dùng ổ bi đũa Kích thớc đầu to thanh truyền phụ thuộc vào chốt khủy
Đờng kính chốt lớn kéo theo đầu to thanh truyền lớn, vìvậy cần tận lợng giảm khích thớc đầu to thanh truyền đẩmbảo cho thanh truyền đút qua đợc xilanh khi lắp ghép Ngời
ta dùng các biện pháp sau :