Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
3
Các thông số kỹ thuật động cơ d8
1.1/Các thông số kỹ thuật chủ yếu.
Model
D8
Kiểu động cơ
1 xi lanh, nằm ngang, 4 kỳ
Đ-ờng kính xi lanh (mm)
80
Hành trình piston(mm)
80
Dung tích công tác(lít)
0,402
Công suất định mức N
e
(12h chạy máy)
7 mã lực/2600vòngphút
Công suất lớn nhất N
emax
8,4 mã lực/2600vòng/phút
Tỷ số nén
201
Suất tiêu hao nhiên liệu g
e
(g/ml.h)
205
Kiểu làm mát
Bốc hơi
Dung tích thùng nhiên liệu (lít)
6

Dung tích n-ớc làm mát (lít)
7
Dung tích dầu nhờn (lít)
2,5
Cách khởi động
Bằng tay quay
áp suất vòi phun (kPa)
14200500
Khe hở supap
Supap nạp: 0,150,25mm
Supap thải :0,250,35mm
Kích th-ớc bao bì (DRC) ,mm
625341460
Suất tiêu hao dầu nhờn (g/ml.h)
3
Khối l-ợng khô (kg)
70
Supap nạp mở sớm
1

14
0
3
0
.
Supáp nạp đóng muộn
2

37
0

3
0
.
Supap thải mở sớm
3

48
0
3
0

Supap thải đóng muộn
4

15
0
3
0

Góc phun sớm nhiên liệu
s

22
0
2
0
.

1.2/Khe hở lắp ghép và giới hạn mòn của chi tiết.
Stt

Các bộ phận lắp ghép
Tính chất
lắp ghép
Khe hở đúng
yêu cầu (mm)
Giới hạn mài
mòn cho phép
(mm)
1
Cổ chốt và bạc đầu to
Lỏng
0,0400,102
0,200
2
Chốt piston và bạc đầu nhỏ
Lỏng
0,0200,035
0,100
3
Váy piston và xilanh
Lỏng
0,1100,165
0,350
4
Khe hở miệng xéc măng thứ
nhất
lỏng
0,1500,300
0,200
5

Khe hở miệng xéc măng thứ
hai, ba
lỏng
0,1000,250
0,200
6
Khe hở miệng xéc măng dầu
lỏng
0,1000,250
0,200
7
Thân supap và ghit supap
lỏng
0,0400,096
0,200
8
Trục cò mổ và bạc cò mổ
lỏng
0,0160,061
0,100
9
Trục và bạc trục khởi động
lỏng
0,0160,092
0,250

Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
4

Phần I : tính toán nhiệt

1 chọn các thông số
Tính tốc độ trung bình của động cơ
s
m
nS
C
m
9,6
30
2600.08,0
30
.


Với C
m
= 6,9 m/s >6 m/s Động cơ tốc độ trung bình.
1.1/ áp suất và nhiệt độ của khí trời .
áp suất khí trời p
o
= 0,1 MN/m
2
.
Nhiệt độ khí trời T
o
= 23 + 273 = 297
o
K.
1.2/ áp suất cuối hành trình nạp p
a

.
Động diesel không tăng áp p
a
= (0,80,9)p
o
.
Ta chọn p
a
= 0,8p
0
= 0,8.0,1 = 0,08 MN/m
2
.
1.3/ áp suất và nhiệt độ khí sót.
p
r
=(1,051,2)p
o
. Ta chon p
r
= 1,15p
o
= 1,15.0,1 = 0,115 MN/m
2
.
T
r
= 700900 K . Ta chọn T
r
= 800K.

1.4/ Độ tăng nhiệt độ sấy nóng khí nạp mới.
T= 20 40 K Ta chọn T = 20 K.
1.5/ Hiệu đính tỷ nhiệt
t
.

t
= 1,13
1.6/ Hệ số quét buồng cháy

2
= 1.
1.7/ Hệ số nạp thêm
1
.

1
= 1,021,05. Ta chọn
1
= 1,03.
1.8/ Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z, b

z

b

Động cơ xăng 0,850,92 0,850,95
Động cơ diesel 0,70,85 0,8 0,9
Ta chọn
z

= 0,7,
b
= 0,8

1.9/ Hệ số hiệu đính đồ thị công.

i
= 0,920,97. Ta chọn
i
=0,97.


Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
5
2 tính toán các quá trình.
2.1/ Quá trình cháy.
2.1.1/Hệ số khí sót
r
.

r.
=
m
a
r
t
a
r
r
o

)
p
p
(
p
p
T
)TT(
1
21
2
1



=
030
080
1150
13103120
1
080
1150
800
18297
51
1
,
)
,

,
.(,,.
,
,)(
,




2.1.2/Nhiệt độ cuối hành trình nạp T
a.

T
a
=
r
m
m
r
a
rrto
p
p
TTT





1

)(
1
=
=




0301
1150
080
8000301120297
51
151
,
)
,
,
(.,.,
,
,
326K
2.1.3/ Hệ số nạp
v
.

v
=









m
a
r
t
o
a
o
o
)
p
p
(
p
p
TT
T
1
21
1
1
=
=











5,1
1
)
08,0
115,0
(1.13,103,1.20
1,0
08,0
20297
297
120
1
=0,738.
2.1.4/ L-ợng khí nạp mới.
M
1
=
)

(

10.432

3
lnkg
kmol
Tpg
p
oee
vo


p
o
,p
e
tính theo MN/m
2

g
e
= 205 g/ml.h =205.1,36=278 g/kW.h.
Tr-ớc hết ta tính p
e
.
p
e
=
nVi
N
h
e




30
;
N
e
=7 m.l = 7.0,7355= 5,15kW
: số kỳ của động cơ.=4.
i: Số xi lanh của động cơ i=1.
V
h
: Thể tích công tác của xi lanh(lit)
V
h
=
lS
D
402080
4
80143
4
22
.,.
,.,
.
.



n:Số vòng quay trong một phút.

Thay tất cả vào công thức tính p
e
ta đ-ợc.
Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
6
p
e
=
2
/59,0
2600.5,0
4.30.15,5
mMN
.
Từ đó ta tính đ-ợc M
1
.
M
1
=
)./(654,0
2600.5,0.278
738.0.1,0.10.432
3
nlkgkmol

2.1.5/ L-ợng khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu.
M
o
=

)
OHC
(
. 32412210
1

(kmol/kg.nl).
Với diesel C=0,87; H=0,126 ; O=0,004;
Ta tính đ-ợc M
o
=
495,0)
32
004,0
4
126,0
12
87,0
(
21.0
1

(kmol/kg.nl).
2.1.6/ Hệ số d- l-ợng không khí

32,1
495,0
654,0
1


o
M
M


2.2/ Quá trình nén.
2.2.1/ Tính tỷ nhiệt môi chất.
2.2.1.1/ Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí nạp mới.(không khí).
mc
v
=19,806+0,00209.T.
2.2.1.2/Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí sót.
Do hệ số d- l-ợng không khí của động cơ Diesel lớn hơn 1 nên ta tính
theo công thức.

Tmc
v
.10).
36,187
86,427(
2
1
)
634,1
867,19(''
5



=21,11388 + 0,00285.T.

2.2.1.3/ Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí hỗn hợp.








0301
002850113882103000209080619
1 .
).,.(.,,
''.
'
TT
mcmc
mc
r
v
r
v
v



=19,84409 +0,00211T.
a
v
=19,84409; b

v
/2=0,00211
2.2.2/ Chỉ số nén đa biến trung bình n
1
.
n
1
-1 =
)1(
2
'
'
14,8
1
1

n
a
v
v
T
b
a

=
)120(326.00211,084409,19
314,8
1
1


n

Chọn n
1
=1,367. Ta có VT = 0,367 ; VP =0,367.
Vậy ta chọn chỉ số nén đa biến trung bình n
1
=1,367.
2.2.3/ áp suất cuối quá trình nén.
p
c
=p
a
.
n1
=0.08.20
1,367
=4,8(MN/m
2
).
2.2.4/ Nhiệt độ cuối quá trình nén T
c
.
T
c
=T
a
.
n1-1
=326.20

1,367-1
=979K.
2.2.5/ L-ợng môi chất cuối quá trình nén.
M
c
= M
1
+M
r
=M
1
(1+
r
)=0,654 (1+0,03)=0,674 (kmol/kg.nl).

Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
7
2.3/ Quá trình cháy.
2.3.1/Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết.

0
=
048,1
495,0.32,1
32
004,0
4
126,0
1
324

1




o
M
OH


2.3.2/Hệ số thay đổi phân tử thực tế
=
047,1
03,01
03,0048,1
1
0






r
r



2.3.3/Hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z


z
=1+
041,1875,0.
03,01
1048,1
1
1
1






z
r
o
x



Với x
z
=
z
/
b
=0,87/0,88=0,989.
2.3.4/ Nhiệt độ tại z T
z

.

z
pz
zcvc
r
Hz
TmcTmc
M
Q
,,
'
1
).314,8(
)1(
.





. (*)
Trong đó Q
H
=42,5MJ/kg.nl =42500KJ/kg.nl.
: Tỷ số tăng áp suất,
c
z
p
p



chọn =1,51

23347297951131489790021108440919
3148
2
3148
,).,.,.,,(
).,.() ,(
,
,
'


cc
v
vc
vc
TT
b
aTmv


Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình tại điểm z













)x()x(
mc)x()x(mc
mc
z
o
r
zo
,
v
z
o
r
z
,,
v
o
,,
vz
1
1

=
),()

,
,
.(,
),,)(,()
,
,
)(,,(,
87501
0481
030
87500481
002110844091987501
0481
030
100285011388210481


z
T
z
T

=20,966 + 0,0028T
z
.

zzvzpz
TTmcmc 0028,028,29314,80028,0966,20314,8
""



Thay các giá trị vừa tính đ-ợc vào ph-ơng trình (*) ta rút ra ph-ơng trình.
0.00291T
z
2
+ 30,48T
z
77906,5 = 0.
Giải ra ta lấy nghiệm có nghĩa T
z
= 2186K.
2.3.5/ Tỷ số tăng áp suất
=1,51 ( ta chọn ở trên).

2.3.6/ áp suất tại điểm z.
Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
8
p
z
=p
c
=1,51.4,8=7,34MN/m
2
.

2.3.7/ Tỷ số dãn bở ban đầu

52,1
979.51,1
2186

.34,7
c
z
z
T
T
p



2.3.8/ Tỷ số dãn nở sau.

2,13
52,1
20





2.4/ Quá trình dãn nở.
2.4.1/ Chỉ số dãn nở đa biến trung bình n
2
.
n
2
-1=
)
b
T

z
T(
,,
vz
b
,,
vz
a
)
b
T
z
T()
r
(M
H
Q)
zb
(
,



21
1
3148
với T
b
= T
z

/
n2-1
.
a
vz
,,
=20,966 ; b
vz

=0,0028.
n
2
-1=
)
12
20
1
1(2186.0028,0966,20
)
1
2
20
1
1(2186.048,1)03,01(654,00
42500)7.08.0(
314,8






n
n

Chọn n
2
=1,21. VT =0,21; VP = 0,21. Vậy ta chọn n
2
= 1,21
Sau khi tính ta chọn đ-ợc n
2
=1,21.
2.4.2/áp suất cuối quá trình dãn nở.

32,0
2,13
34,7
121,11
2

n
z
b
p
p

(MN/m
2
).
2.4.3/ Nhiệt độ cuối quá trình dãn nở.

T
b
=
K
T
n
z
1272
2,13
2186
21,01
2




2.4.4/ Kiểm tra nhiệt độ khí sót
T
r(tính)
=T
b
K
p
p
m
m
b
r
905)
32,0

115,0
.(1272)(
333.0
1



T
r
=
%6,11%100
905
905800
%100
)(




r
t

hr
r
T
TT


3 Tính toán các thông số của quá trình công tác


3.1/ áp suất chỉ thị trung bình lý thuyết.















)
1
1(
1
1
)
1
1(
1
)1(
1
1
1
1

2
,
12
1
nn
n
a
i
nn
p
p






=

914,0)
20
1
1(
376,0
1
)
2,13
1
1(
21.0

52,1.51,1
)152,1(51,1
19
20.08,0
376,021,0
367,1


3.2/ áp suất chỉ thị trung bình
Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
9
p
i
=
i
.

p
i
,
=0,97.0,914=0,89MN/m
2
.
Trong đó
i
là hệ số hiệu đính đồ thị công
i
=0,920,97.Ta chọn
I
=0,97

3.3/Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị.

)./(,
.,.,
,.,


hkWg
TpM
p
g
oi
ov
i
42184
2979706540
10738010432
10432
3
1
3



Trong đó p
o
,p
i
tính theo MN/m
2

.
3.4/ Hiệu suất chỉ thị

i
=
460
54242184
10631063
33
,
,.,
.,
.
.,

Hi
Qg

Trong đó Q
H
tính bằng MJ/kg.nl
3.5/áp suất tính đến tổn thất cơ giới.
Đối với động cơ D8 ta không tính p
m
theo các hệ số A,B (kinh nghiệm) mà tính
nh- sau.
N
m
=N
i

-N
e
Tính N
i
:
kW
nVp
N
hi
i
75,7
4.30
2600.402,0.89,0
30




N
m
= 7,75-5,15 =2,6kW.

2
/3,0
1.402,0.2600
6,2.4.30

30
mMN
iVn

N
p
h
m
m



3.6/ áp suất có ích trung bình.
p
e
=p
i
-p
m
=0,89- 0,3=0,59 MN/m
2
.
3.7/Hiệu suất cơ khí

66,0
89,0
59,0

i
e
m
p
p



3.8/Suất tiêu hao nhiên liệu có ích

hkWg
g
g
m
i
e
./42,279
66,0
42,184



3.9/Hiệu suất có ích
e
.

e
=
i
.
m
=0,46.0,66 =0,3.
3.10/ Kiểm nghiệm đ-ờng kính xi lanh.
mm
S
V
D

h
80
80.14,3
10.402,0.4
*
*4
6



Với V
h
=
)(,
,
,


3
4020
26001590
155430
30
dm
nip
N
e
e




Sai số đ-ờng kính D = 0
4 vẽ và hiệu đính đồ thị công
4.1/Lập bảng.
4.1.1/ đã có p
o
, p
a
, p
e
,p
c
,p
z
, p
b
,.
V
c
= V
h
/(-1).
Giả thiết quá trình nạp, thải áp suất không thay đổi p
a
= const ; p
r
= const.
Quá trình nén pV
n1
= const.

Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
10
xét p
x
V
n1
=p
c
V
c
n1
; Đặt V
x
=iV
c
với i=1 .
p
x
=
1
11
n
c
n
c
c
c
n
x
c

c
i
p
)
iV
V
(p)
V
V
(p

Quá trình dãn nở . pV
n2
= const.
xét p
x
V
x
n2
= p
z
V
z
n2
p
x
=
2
n
x

z
z
)
V
V
(p

Đặt V
x
=iV
c
với i=1 .
Động cơ diesel V
z
=V
c
nên p
x
=
2
2
2
)(
n
n
z
n
c
z
z

i
p
iV
V
p



Từ đó ta lập bảng nh- sau.
Bảng 1: áp suất trong xi lanh
i.V
c
Quá trình nén
Quá trình dãn nở
i
n1
1
n
c
x
i
p
p


2
n
i

2

2
n
n
zx
i
pp



1
1
4.8


V
c
1.74
2.76
1.63
7.47
2
2.58
1.86
2.31
5.27
3
4.49
1.07
3.78
3.22

4
6.65
0.72
5.35
2.28
5
9.03
0.53
7.01
1.74
6
11.58
0.41
8.74
1.39
7
14.3
0.34
10.53
1.16
8
17.16
0.28
12.38
0.98
9
20.16
0.24
14.28
0.85

10
23.28
0.21
16.22
0.75
11
26.52
0.18
18.2
0.67
12
29.87
0.16
20.22
0.6
13
33.32
0.14
22.28
0.55
14
36.88
0.13
24.37
0.5
15
40.52
0.12
26.49
0.46

16
44.26
0.11
28.64
0.43
17
48.09
0.1
30.82
0.4
18
51.99
0.09
33.03
0.37
19
55.98
0.086
35.26
0.35
20
60.05
0.08
37.52
0.32

Từ bảng đó ta vẽ đ-ợc đồ thị công P-V ( hình 1). Đây là đ-ờng biểu diễn lý
thuyết của áp suất khí thể trong xi lanh theo thể tích. Để đồ thị sát với thực tế
hơn ta phải tiến hành hiệu đính. Sự sai lệch giữa tính toán lý thuyết và chu trình
thực tế là do diễn biến của quá trình cháy không hoàn toàn phù hợp với giả thiết

cấp nhiệt đẳng tích và đẳng áp khi tính toán, cũng nh- do ảnh h-ởmg của góc
mở sớm xupap thải, đóng muộn xupap nạp, phun sớm nhiên liệu gây ra. Trình
tự hiệu đính đ-ợc trình bày d-ới đây.

Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
11

Hình 1: Đồ thị công p V.

4.2/Hiệu đính đồ thị công.
Trên đồ thị công vẽ vòng tròn Brick tâm O bán kính
s
S

.2
=
95
421,0.2
80

.
Lấy về phía điểm chết d-ới một đoạn
mm
R
OO
s
5,14
421,0.2
40.3,0
2

.
'


.

4.2.1/Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình nạp.
Từ tâm O của đ-ờng tròn Brick xác định góc đóng muộn xupap thải

4
=15
o
và kẻ bán kính t-ơng ứng, bán kính này cắt vòng tròn Brick, từ giao
điểm này gióng sông sông với tung độ cắt đ-ờng nạp ở d. Nối rd ta đ-ợc đ-ờng
chuyển tiếp từ quá trình nạp sang thải.

4.2.2/Hiệu đính áp suất cuối quá trình nén (điểm c)
Do có sự đánh lửa sớm (động cơ xăng) và góc phun sớm (động cơ Diesel)
nên áp suất p
c
lớn hơn áp suất lý thuyết, ta xác định điểm c:

))(
2
1
3
1
(
' czcc
pppp


Điểm c (điểm đ-ờng nén thực tế tách khỏi đ-ờng nén lý thuyết) xác định
theo góc đánh lửa sớm.Trên đ-ờng tròn Brick xác định góc đánh sớm . Từ O
kẻ góc =22
o
cắt đ-ờng tròn Brick, từ giao điểm đó kéo xuống cắt đồ thị công
trên đ-ờng nén tại điểm c .Dùng một cung thích hợp nối c c .
4.2.3/Hiệu đính điểm đạt p
zmax
thực tế.
O
O'
15
22
48

Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
12
áp suất thực tế trong quá trình cháy dãn nở không duy trì là hằng số
( ứng với đoạn V
c
). Theo thực nghiệm, điểm đạt trị số áp suất cao nhất là điểm
372
o
375
o
( tức là 12
o
15
o

) sau điểm chết trên của quá trình dãn nở. Trên đoạn
z z lấy z z =2/3zz. Dùng một cung thích hợp nối ccz và tiếp xúc với đ-ờng
cháy dãn nở.
4.2.4/Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình thải thực tế (điểm b).
áp suất cuối quá trình dãn nở thực tế p
b
th-ờng thấp hơn áp suất cuối quá
trình dãn nở lý thuyết do xupap thải mở sớm. Xác định p
b
theo công thức kinh
nghiệm sau:
p
b
= p
r
+0.5(p
b
p
r
).
Trên đ-ờng tròn Brick xác định góc mở sớm xupap thải
3
=35
o
.Từ O kẻ
bán kính ứng với góc
3
tính từ điểm chết d-ới cắt đ-ờng tròn Brick, từ giao
điểm này kẻ song song với trục tung p cắt đ-ờng dãn nở lý thuyết tại điểm b.
Dùng cung thích hợp nối b b và tiếp tuyến với đ-ờng thải p

r
.

Phần 2: Tính toán động học và động lực học.
A Tính và vẽ đồ thị động học.
1.1/Vẽ đồ thị biểu diễn quy luật động học của Piston.
1.1.1/ Vẽ đ-ờng biểu diễn đồ thị x=f().
Chọn tỷ lệ xích

= 2
O
/mm. Chọn gốc tọa độ cách gốc đồ thị công một
khoảng bằng giá trị biểu diễn của dung tích công tác V
c
.Tỷ lệ xích
x
lấy t-ơng
ứng với biểu thị V
h
. Ta chọn
x
=
s
=0,421 mm/mm.
Tiến hành vẽ theo ph-ơng pháp Brick.
Trên đồ thị công đã có đ-ờng tròn Brick, lấy O làm tâm chia độ và đánh
dấu trên đ-ờng tròn ấy các điểm chia. Dóng các điểm chia độ trên đ-ờng tròn
xuống đồ thị x=f(). Trên trục dóng các tia nằm ngang t-ơng ứng. Nối các
điểm lại ta có đồ thị x= f() (hình 2)
2.1.2/ Đ-ờng biểu diễn vận tốc v= f(x).


Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
14
trên cùng hệ toạ độ x= f() (hình 2)


Hình 2: Đồ thị động học

O
O'
15
22
48

Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
15
B-ớc 1: vẽ đ-ờng v=f(),cách làm nh- sau:
Vẽ ở phía d-ới đồ thị v= f() nửa vòng tròn
tâm O, bán kính =
x
S

2
=
mm95
424,0.2
80


x

S

2
biểu diễn độ lớn của R chính là v.
Từ đấy tính ra
mm
s
m
R
v
11,0
95
1,272.04,0
95



. Lấy O làm tâm vẽ vòng tròn
tâm O
1
bán kính R=
v
R



2
= OO =14,5mm. Chia nửa vòng tròn lớn và vòng
tròn nhỏ thành 18 điểm. Trên nửa vòng tròn lớn kẻ các tia thẳng đứng, trên nửa
vòng tròn nhỏ kẻ các tia nằm ngang. Giao điểm của các tia t-ơng ứng đánh số

là I, II, III Nối các điểm ấy lại ta có đ-ờng cong biểu diễn v= f(), với bất kì
thì độ lớn chiều cao chính là v.
B-ớc 2: Vẽ đ-ờng biểu thị v=f(x). Từ
nửa vòng tròn Brick theo các điểm chia đã có, ta dóng xuống trục hoành x của
đồ thị v=f(x), ta đ-ợc các x
10
o
, x
20
o
x
180
o
. Đo các giá trị v t-ơng ứng trên đồ thị
v=f() và đặt giá trị ấy vào đúng góc t-ơng ứng lên các tia x của góc đó
trên đồ thị v=f(x). Nối lại ta đ-ợc đ-ờng cong v=f(x).
2.1.3/ Vẽ đ-ờng biểu thị gia tốc j = f(x).
Cũng vẽ trên cùng hệ toạ độ v=f(x). Vẽ theo ph-ơng pháp Tôlê(hình 1)
Tính các giá trị
j
max
= R
2
(1+) =
22
/3850)
130
40
1()
30

2600.14,3
(
2
08,0
sm

j
min
= R
2
(1-) =
22
/2073)
130
40
1()
30
2600.14,3
(
2
08,0
sm

chọn tỉ lệ xích của j là
j
=j
max
/150 =3850/150=25.67m/s
2
/mm.

Lấy OA = J
max
/
j
=150mm.
Lấy BC = j
min
/
j
= 2073/25,67 = 80,8mm.
Nối AC cắt trục hoành tại E.
Lấy EF = 3R
2
/
j
=
mm10426,25/)
30
2600.14,3
(10.40.
130
40
*3
23


.
Nối AF và FC. Đẳng phân AF ra làm 8 phần bằng nhau đánh số là
1,2,3 ,Đẳng phân FC ra làm 8 phần bằng nhau và đánh số 1, 2 , Nối 1-1, 2-
2 Kẻ đ-ờng cong tiếp xúc với các đ-ờng nối trên xuất phát từ A và kết thúc

tại C ta sẽ đ-ợc đồ thị j = f(x).
B: Tính và vẽ các đồ thị lực tác dụng lên cơ cấu trục khuỷu thanh
truyền
2.2.1 Vẽ đồ thị lực khí thể.

Triển khai đồ thị công (p,V) ra đồ thị lực khí thể p
kt
=f(). Lấy trục p
o
làm
trục hoành, lực khí thể đo từ trục p
o
đến đò thị công rồi ghi vào bảng (bảng 2)

Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
16
B¶ng 2


(®é)
p
kt
p
j
P




cos

)sin( 

T


cos
)cos( 

Z
MN/m
2
Mm
MN/m
2

mm
MN/m
2

mm
MN/m
2

mm
MN/m
2

mm
0
0.01

0.4
-0.7
-21
-0.69
-20.6
0
0
0
1
-0.69
-20.6
10
-0.02
-0.6
-0.67
-20
-0.69
-20.6
0.2206
-0.15
-4.5
0.9768
-0.67
-20.1
20
-0.02
-0.6
-0.62
-18.5
-0.64

-19.1
0.4426
-0.28
-8.5
0.903
-0.58
-17.2
30
-0.02
-0.6
-0.54
-16
-0.56
-16.6
0.6311
-0.35
-10.5
0.7909
-0.44
-13.1
40
-0.02
-0.6
-0.44
-13
-0.46
-13.6
0.7989
-0.37
-10.9

0.6346
-0.29
-8.6
50
-0.02
-0.6
-0.3
-9
-0.32
-9.6
0.9204
-0.29
-8.8
0.4599
-0.15
-4.4
60
-0.02
-0.6
-0.17
-5
-0.19
-5.6
1.0052
-0.19
-5.6
0.2573
-0.05
-1.4
70

-0.02
-0.6
-0.03
-1
-0.05
-1.6
1.0428
-0.06
-1.7
0.0601
0
-0.1
80
-0.02
-0.6
0.08
2.5
0.06
1.9
1.0395
0.07
2
-0.1436
-0.01
-0.3
90
-0.02
-0.6
0.22
6.5

0.2
5.9
1.0003
0.2
5.9
-0.3226
-0.06
-1.9
100
-0.02
-0.6
0.27
8
0.25
7.4
0.9274
0.23
6.9
-0.4909
-0.12
-3.6
110
-0.02
-0.6
0.34
10
0.31
9.4
0.8363
0.26

7.9
-0.6259
-0.2
-5.9
120
-0.02
-0.6
0.37
11
0.35
10.4
0.7307
0.25
7.6
-0.7368
-0.26
-7.7
130
-0.02
-0.6
0.39
11.7
0.37
11.1
0.6094
0.23
6.8
-0.8291
-0.31
-9.2

140
-0.02
-0.6
0.4
12
0.38
11.4
0.4907
0.19
5.6
-0.8946
-0.34
-10.2
150
-0.02
-0.6
0.41
12.2
0.39
11.6
0.3638
0.14
4.2
-0.9443
-0.37
-11
160
-0.02
-0.6
0.4

12
0.38
11.4
0.2443
0.09
2.8
-0.9755
-0.37
-11.1
170
-0.02
-0.6
0.39
11.5
0.37
10.9
0.1189
0.04
1.3
-0.9943
-0.36
-10.8
180
-0.02
-0.6
0.38
11.2
0.36
10.6
0.0011

0
0
-1
-0.36
-10.6
190
-0.02
-0.5
0.41
12.2
0.39
11.7
-0.1236
-0.05
-1.4
-0.9938
-0.39
-11.6
200
-0.01
-0.3
0.4
12
0.39
11.7
-0.2422
-0.09
-2.8
-0.976
-0.38

-11.4
210
-0.01
-0.2
0.4
12
0.4
11.8
-0.3686
-0.14
-4.3
-0.9428
-0.37
-11.1
220
0
-0.1
0.39
11.7
0.39
11.6
-0.4885
-0.19
-5.7
-0.8956
-0.35
-10.4
230
0
0

0.39
11.5
0.39
11.5
-0.6072
-0.23
-7
-0.8305
-0.32
-9.6
240
0.01
0.2
0.37
11
0.38
11.2
-0.7286
-0.27
-8.2
-0.7387
-0.28
-8.3
250
0.01
0.4
0.34
10
0.35
10.4

-0.8344
-0.29
-8.7
-0.6283
-0.22
-6.5
260
0.03
1
0.27
8
0.3
9
-0.9306
-0.28
-8.4
-0.4849
-0.15
-4.4
270
0.05
1.5
0.22
6.5
0.27
8
-0.9992
-0.27
-8
-0.3258

-0.09
-2.6
280
0.1
3
0.08
2.5
0.18
5.5
-1.0404
-0.19
-5.7
-0.1362
-0.02
-0.7
290
0.15
4.5
-0.03
-1
0.12
3.5
-1.0431
-0.12
-3.7
0.0565
0.01
0.2
300
0.23

7
-0.17
-5
0.07
2
-1.0028
-0.07
-2
0.2652
0.02
0.5
310
0.39
11.5
-0.3
-9
0.08
2.5
-0.9222
-0.08
-2.3
0.4564
0.04
1.1
320
0.64
19
-0.44
-13
0.2

6
-0.7932
-0.16
-4.8
0.6411
0.13
3.8
330
1.17
35
-0.54
-16
0.64
19
-0.6344
-0.41
-12.1
0.7885
0.5
15
340
2.31
69
-0.62
-18.5
1.69
50.5
-0.4463
-0.75
-22.5

0.9013
1.52
45.5
350
4.12
123
-0.67
-20
3.45
103
-0.2246
-0.77
-23.1
0.9759
3.37
100.5
360
5.86
175
-0.7
-21
5.16
154
0
0
0
1
5.16
154
370

7.2
215
-0.67
-20
6.53
195
0.2292
1.5
44.7
0.9749
6.37
190.1
380
5.8
173
-0.62
-18.5
5.18
154.5
0.4388
2.27
67.8
0.9047
4.68
139.8
390
3.57
106.5
-0.54
-16

3.03
90.5
0.6381
1.93
57.7
0.7857
2.38
71.1
400
2.28
68
-0.44
-13
1.84
55
0.7963
1.47
43.8
0.6376
1.18
35.1
410
1.51
45
-0.3
-9
1.21
36
0.9244
1.12

33.3
0.4525
0.55
16.3
420
1.07
32
-0.17
-5
0.9
27
1.0041
0.91
27.1
0.261
0.23
7
430
0.8
24
-0.03
-1
0.77
23
1.0425
0.8
24
0.0639
0.05
1.5

440
0.62
18.5
0.08
2.5
0.7
21
1.0399
0.73
21.8
-0.14
-0.1
-2.9
450
0.5
15
0.22
6.5
0.72
21.5
1.0013
0.72
21.5
-0.3194
-0.23
-6.9
460
0.43
12.8
0.27

8
0.7
20.8
0.9289
0.65
19.3
-0.488
-0.34
-10.2
470
0.35
10.5
0.34
10
0.69
20.5
0.8382
0.58
17.2
-0.6236
-0.43
-12.8
480
0.31
9.2
0.37
11
0.68
20.2
0.7262

0.49
14.7
-0.7408
-0.5
-15
490
0.28
8.4
0.38
11.2
0.66
19.6
0.6116
0.4
12
-0.8276
-0.54
-16.2
500
0.27
8
0.39
11.5
0.65
19.5
0.4859
0.32
9.5
-0.8968
-0.59

-17.5
510
0.24
7.3
0.39
11.7
0.64
19
0.366
0.23
7
-0.9436
-0.6
-17.9
520
0.23
7
0.4
12
0.64
19
0.2396
0.15
4.6
-0.9765
-0.62
-18.6

Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
17


(độ)
p
kt
p
j
P




cos
)sin(

T


cos
)cos(

Z
MN/m
2
Mm
MN/m
2

mm
MN/m
2


mm
MN/m
2

mm
MN/m
2

mm
530
0.18
5.5
0.4
12
0.59
17.5
0.1211
0.07
2.1
-0.9941
-0.58
-17.4
0
0.13
4
0.41
12.2
0.54
16.2

0
0
0
-1
-0.54
-16.2
550
0.07
2
0.4
12
0.47
14
-0.1215
-0.06
-1.7
-0.994
-0.47
-13.9
560
0.03
1
0.4
12
0.44
13
-0.2399
-0.1
-3.1
-0.9764

-0.43
-12.7
570
0.02
0.6
0.39
11.7
0.41
12.3
-0.3663
-0.15
-4.5
-0.9435
-0.39
-11.6
580
0.02
0.6
0.39
11.5
0.41
12.1
-0.4862
-0.2
-5.9
-0.8967
-0.37
-10.9
590
0.02

0.6
0.38
11.2
0.4
11.8
-0.6119
-0.24
-7.2
-0.8274
-0.33
-9.8
600
0.02
0.6
0.37
11
0.39
11.6
-0.7265
-0.28
-8.4
-0.7406
-0.29
-8.6
610
0.02
0.6
0.34
10
0.36

10.6
-0.8384
-0.3
-8.9
-0.6233
-0.22
-6.6
620
0.02
0.6
0.27
8
0.29
8.6
-0.9291
-0.27
-8
-0.4877
-0.14
-4.2
630
0.02
0.6
0.22
6.5
0.24
7.1
-1.0014
-0.24
-7.1

-0.319
-0.08
-2.3
640
0.02
0.6
0.08
2.5
0.1
3.1
-1.04
-0.11
-3.2
-0.1396
-0.01
-0.4
650
0.02
0.6
-0.03
-1
-0.01
-0.4
-1.0434
0.01
0.4
0.0529
0
0
660

0.02
0.6
-0.17
-5
-0.15
-4.4
-1.0039
0.15
4.4
0.2616
-0.04
-1.2
670
0.02
0.6
-0.3
-9
-0.28
-8.4
-0.9241
0.26
7.8
0.453
-0.13
-3.8
680
0.02
0.6
-0.44
-13

-0.42
-12.4
-0.7959
0.33
9.9
0.638
-0.26
-7.9
690
0.02
0.6
-0.54
-16
-0.52
-15.4
-0.6377
0.33
9.8
0.786
-0.41
-12.1
700
0.02
0.6
-0.62
-18.5
-0.6
-17.9
-0.4383
0.26

7.8
0.9049
-0.54
-16.2
710
0.02
0.6
-0.67
-20
-0.65
-19.4
-0.2287
0.15
4.4
0.975
-0.63
-18.9
720
0.01
0.4
-0.7
-21
-0.69
-20.6
0
0
0
1
-0.69
-20.6



2.2.2/ Vẽ đồ thị p
j
= f(x).
Vẽ trên hệ tọa độ của đồ thị công, cũng bằng ph-ơng pháp Tôlê.
-p
j
= m*j.
2.2.2.1/ tính khối l-ợng vân động tịnh tiến.


Hình 3: Đồ thị khai triển p
kt
, p
j
, p

= f()






Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
18

m = m
np

+m
1
.
m
np
=
p
np
F
M
.
m
1
= (0,2750,35)
p
tt
F
M
.
Khối l-ợng nhóm thanh truyền cân ta đ-ợc M
tt
=0,8kg
Ta lấy M
1
=0,34M
tt
= 0,34.0,8 = 0,272kg
Khối l-ợng nhóm piston cân đ-ợc M
np
=0,64kg.

F
p
=
26
232
10.5024
4
)10*80(*14,3
4
m
D





m = (0,64 + 0,272).10
6
/5024 = 181,5 kg/m
2
.

2.2.2.2/ Tính các giá trị
-p
jmax
= mR
2
(1+) = mj
max
=181,5.3850 =698775N/m

2
0,7MN/m
2
.
chọn
-pj
=
-p
= 0,0355MN/m
2
/mm

Đoạn O A ứng với -p
jmax
: OA =0,7/0.0335 = 21 mm.
-p
jmin
=mR
2
(1-) =m.j
min
=181,5.2073 = 376249,5 N/m
2
= 0,376MN/m
2
.
Đoạn B C ứng với p
jnin
: B C = 0,376/0,0335 = 11,2mm.
Nối A C cắt trục p

o
tại E . Lấy E F sao cho:
E F =
mm
mR
p
4,1410.
042.0
130
40
.
30
)2600.14,3
.(10.40.5,181.3
3
6
2
3
2






Nối A F, F C . Đẳng phân A F ra làm 8 phần bằng nhau và đánh số là
1,2
Đẳng phân đoạn F C ra làm 8 phần bằng nhau và đánh số các điểm chia là
1 ,2 Nối các điểm 1-1 2-2 ta đ-ợc các đoạn thẳng t-ơng ứng. Kẻ đ-ờng
cong tiếp xúc với các đoạn thẳng đó xuất phát từ A và kết thúc tại C ta sẽ đ-ợc

đồ thị p
j
=f(x) (hình 2).
2.2.3/ Vẽ đ-ờng p
j
= f() trên hệ tọa độ p
kt
= f().
Triển khai đồ thị p
j
-V. Làm giống nh- triển khai đồ thị công nh-ng trị
số của p
j
lúc này phải đặt đúng giá trị về cả dấu. Giá trị lực và giá trị biểu
diễn của p
j
đ-ợc ghi ở bảng 1. Đồ thị biểu diễn trên hình 3.
2.2.4/ vẽ đồ thị p

= f().
p

= p
kt
+ p
j.
Giá trị lực và giá trị biểu diễn của p


đ-ợc ghi trong bảng 1. đồ thị p


=f()
đ-ợc vẽ trên cùng hệ toạ độ của p
kt
= f() và p
j
= f() bằng cách cộng hai đồ
thị này lại với nhau (Hình 3). Tỉ lệ xích
p

=
pkt
=
pj
=
p
=0,0335MN/m
2
.
2.2.5/ Vẽ đồ thị T= f() và đồ thị Z = f().
Ta đã biết kết quả tính toán ở phần động lực học:

Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
19
T= p



cos
)sin(

.
Z = p



cos
)cos(

Các giá trị của T,Z đều có đơn vị là MN/m
2
.


Hình 4: Đồ thị T,Z= f()
Vẽ hai đ-ờng này theo các b-ớc sau.
Bố trí hoành độ ở phía d-ới đ-ờng p
kt
, tỉ lệ xích

= 2
o
/mm,
T
=
Z
=
p
.
=
3.3

1
130
40

l
R
, căn cứ vào ta tra bảng phụ lục [1], các giá trị


cos
)sin(
,


cos
)cos(
đ-ợc ghi trong bảng 2. Từ bảng này ta tính đ-ợc các giá trị của T, Z
theo góc . Căn cứ vào bảng ta vẽ đ-ợc đồ thị T=f(), Z= f(). (hình 4)

2.2.6/ Vẽ đồ thị véctơ lực tác dụng trên chốt khuỷu
Bảng 3: Lập bảng vẽ đồ thị tác dụng lên chốt khuỷu.



(độ)
T
Z
Điểm
MN/m
2


mm
MN/m
2

mm
0
0
0
-0.69
-20.6
0
10
-0.151
-4.5
-0.673
-20.1
1
20
-0.285
-8.5
-0.576
-17.2
2
30
-0.352
-10.5
-0.439
-13.1
3

40
-0.365
-10.9
-0.288
-8.6
4
50
-0.295
-8.8
-0.147
-4.4
5
60
-0.188
-5.6
-0.047
-1.4
6
70
-0.057
-1.7
-0.003
-0.1
7
80
0.067
2
-0.01
-0.3
8

90
0.198
5.9
-0.064
-1.9
9




Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
20

(®é)
T
Z
§iÓm
MN/m
2

mm
MN/m
2

mm
100
0.231
6.9
-0.121
-3.6

10
110
0.265
7.9
-0.198
-5.9
11
120
0.255
7.6
-0.258
-7.7
12
130
0.228
6.8
-0.308
-9.2
13
140
0.188
5.6
-0.342
-10.2
14
150
0.141
4.2
-0.369
-11

15
160
0.094
2.8
-0.372
-11.1
16
170
0.044
1.3
-0.362
-10.8
17
180
0
0
-0.355
-10.6
18
190
-0.047
-1.4
-0.389
-11.6
19
200
-0.094
-2.8
-0.382
-11.4

20
210
-0.144
-4.3
-0.372
-11.1
21
220
-0.191
-5.7
-0.348
-10.4
22
230
-0.235
-7
-0.322
-9.6
23
240
-0.275
-8.2
-0.278
-8.3
24
250
-0.291
-8.7
-0.218
-6.5

25
260
-0.281
-8.4
-0.147
-4.4
26
270
-0.268
-8
-0.087
-2.6
27
280
-0.191
-5.7
-0.023
-0.7
28
290
-0.124
-3.7
0.007
0.2
29
300
-0.067
-2
0.017
0.5

30
310
-0.077
-2.3
0.037
1.1
31
320
-0.161
-4.8
0.127
3.8
32
330
-0.405
-12.1
0.503
15
33
340
-0.754
-22.5
1.524
45.5
34
350
-0.774
-23.1
3.367
100.5

35
360
0
0
5.159
154
36
370
1.497
44.7
6.368
190.1
37
380
2.271
67.8
4.683
139.8
38
390
1.933
57.7
2.382
71.1
39
400
1.467
43.8
1.176
35.1

40
410
1.116
33.3
0.546
16.3
41
420
0.908
27.1
0.235
7
42
430
0.804
24
0.05
1.5
43
440
0.73
21.8
-0.097
-2.9
44
450
0.72
21.5
-0.231
-6.9

45
460
0.647
19.3
-0.342
-10.2
46
470
0.576
17.2
-0.429
-12.8
47
480
0.492
14.7
-0.503
-15
48
490
0.402
12
-0.543
-16.2
49
500
0.318
9.5
-0.586
-17.5

50
510
0.235
7
-0.6
-17.9
51
520
0.154
4.6
-0.623
-18.6
52
530
0.07
2.1
-0.583
-17.4
53
540
0
0
-0.543
-16.2
54
550
-0.057
-1.7
-0.466
-13.9

55
560
-0.104
-3.1
-0.425
-12.7
56
570
-0.151
-4.5
-0.389
-11.6
57
580
-0.198
-5.9
-0.365
-10.9
58
590
-0.241
-7.2
-0.328
-9.8
59
600
-0.281
-8.4
-0.288
-8.6

60
610
-0.298
-8.9
-0.221
-6.6
61
620
-0.268
-8
-0.141
-4.2
62
630
-0.238
-7.1
-0.077
-2.3
63
640
-0.107
-3.2
-0.013
-0.4
64

Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
21

(độ)

T
Z
Điểm
MN/m
2

mm
MN/m
2

mm
650
0.013
0.4
0
0
65
660
0.147
4.4
-0.04
-1.2
66
670
0.261
7.8
-0.127
-3.8
67
680

0.332
9.9
-0.265
-7.9
68
690
0.328
9.8
-0.405
-12.1
69
700
0.261
7.8
-0.543
-16.2
70
710
0.147
4.4
-0.633
-18.9
71
720
0
0
-0.69
-20.6
72



Vẽ đồ thị: Căn cứ vào bảng chấm lên hệ toạ độ OTZ các giá trị có điểm
(T,Z) t-ơng ứng. Đánh số các điểm là 1,2 72. Nối các điểm đó lại ta đ-ợc đồ
thị véctơ lực tác dụng lên chốt khuỷu (hình 5).



O
O
4
3
2
1
0
71
72
73
74
35
36
37
38
34
Hình 5 : Đổ thị véctơ lực tác
dụng lên đầu to thanh truyền

Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
22
Xác định tâm đồ thị điểm K(T=0, Z= +p
ko

).
Với p
ko
= m
2
R
2
.
m
2
= 0.66
2
6
10510.
5024
8,0
66,0
m
kg
F
M
p
tt


R= S/2 =80/2 = 40 mm
=272,1rad/s
thay vào trên ta tính đ-ợc :
p
ko

= 105.0,04.272,1
2
.10
-6
=0,31 MN/m
2

Giá trị biểu diễn trên đồ thị :
mm
p
OK
z
ko
3,9
0335,0
31,0



2.2.7/ Vẽ đồ thị khai triển Q = f().
Căn cứ vào đồ thị véc tơ lực tác dụng trên chốt khuỷu ta lập bảng để vẽ đồ
thị khai triển Q =f() bằng cách đo khoảng cách từ tâm O của đồ thị véctơ
lực tác dụng trên chốt khuỷu đến các điểm (i t-ơng ứng).Ta có bảng sau,
Bảng 4: Bảng tính Q

T
Z
Q
MN/m
2


mm
MN/m
2

mm
MN/m
2

mm
0
0
0
-0.69
-20.6
1.002
29.9
10
-0.151
-4.5
-0.673
-20.1
0.995
29.7
20
-0.285
-8.5
-0.576
-17.2
0.931

27.8
30
-0.352
-10.5
-0.439
-13.1
0.827
24.7
40
-0.365
-10.9
-0.288
-8.6
0.704
21
50
-0.295
-8.8
-0.147
-4.4
0.546
16.3
60
-0.188
-5.6
-0.047
-1.4
0.405
12.1
70

-0.057
-1.7
-0.003
-0.1
0.322
9.6
80
0.067
2
-0.01
-0.3
0.328
9.8
90
0.198
5.9
-0.064
-1.9
0.425
12.7
100
0.231
6.9
-0.121
-3.6
0.489
14.6
110
0.265
7.9

-0.198
-5.9
0.573
17.1
120
0.255
7.6
-0.258
-7.7
0.623
18.6
130
0.228
6.8
-0.308
-9.2
0.66
19.7
140
0.188
5.6
-0.342
-10.2
0.68
20.3
150
0.141
4.2
-0.369
-11

0.693
20.7
160
0.094
2.8
-0.372
-11.1
0.69
20.6
170
0.044
1.3
-0.362
-10.8
0.673
20.1
180
0
0
-0.355
-10.6
0.667
19.9
190
-0.047
-1.4
-0.389
-11.6
0.7
20.9

200
-0.094
-2.8
-0.382
-11.4
0.7
20.9
210
-0.144
-4.3
-0.372
-11.1
0.697
20.8
220
-0.191
-5.7
-0.348
-10.4
0.687
20.5
230
-0.235
-7
-0.322
-9.6
0.677
20.2
240
-0.275

-8.2
-0.278
-8.3
0.65
19.4
250
-0.291
-8.7
-0.218
-6.5
0.603
18
260
-0.281
-8.4
-0.147
-4.4
0.539
16.1
270
-0.268
-8
-0.087
-2.6
0.479
14.3
280
-0.191
-5.7
-0.023

-0.7
0.385
11.5
290
-0.124
-3.7
0.007
0.2
0.328
9.8
300
-0.067
-2
0.017
0.5
0.302
9
310
-0.077
-2.3
0.037
1.1
0.285
8.5
320
-0.161
-4.8
0.127
3.8
0.245

7.3
330
-0.405
-12.1
0.503
15
0.449
13.4

Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
23

T
Z
Q
MN/m
2

mm
MN/m
2

mm
MN/m
2

mm
340
-0.754
-22.5

1.524
45.5
1.427
42.6
350
-0.774
-23.1
3.367
100.5
3.152
94.1
360
0
0
5.159
154
4.847
144.7
370
1.497
44.7
6.368
190.1
6.238
186.2
380
2.271
67.8
4.683
139.8

4.928
147.1
390
1.933
57.7
2.382
71.1
2.831
84.5
400
1.467
43.8
1.176
35.1
1.702
50.8
410
1.116
33.3
0.546
16.3
1.139
34
420
0.908
27.1
0.235
7
0.911
27.2

430
0.804
24
0.05
1.5
0.844
25.2
440
0.73
21.8
-0.097
-2.9
0.838
25
450
0.72
21.5
-0.231
-6.9
0.901
26.9
460
0.647
19.3
-0.342
-10.2
0.918
27.4
470
0.576

17.2
-0.429
-12.8
0.938
28
480
0.492
14.7
-0.503
-15
0.951
28.4
490
0.402
12
-0.543
-16.2
0.945
28.2
500
0.318
9.5
-0.586
-17.5
0.951
28.4
510
0.235
7
-0.6

-17.9
0.941
28.1
520
0.154
4.6
-0.623
-18.6
0.948
28.3
530
0.07
2.1
-0.583
-17.4
0.898
26.8
540
0
0
-0.543
-16.2
0.854
25.5
550
-0.057
-1.7
-0.466
-13.9
0.781

23.3
560
-0.104
-3.1
-0.425
-12.7
0.744
22.2
570
-0.151
-4.5
-0.389
-11.6
0.717
21.4
580
-0.198
-5.9
-0.365
-10.9
0.704
21
590
-0.241
-7.2
-0.328
-9.8
0.683
20.4
600

-0.281
-8.4
-0.288
-8.6
0.663
19.8
610
-0.298
-8.9
-0.221
-6.6
0.61
18.2
620
-0.268
-8
-0.141
-4.2
0.526
15.7
630
-0.238
-7.1
-0.077
-2.3
0.456
13.6
640
-0.107
-3.2

-0.013
-0.4
0.342
10.2
650
0.013
0.4
0
0
0.312
9.3
660
0.147
4.4
-0.04
-1.2
0.382
11.4
670
0.261
7.8
-0.127
-3.8
0.509
15.2
680
0.332
9.9
-0.265
-7.9

0.663
19.8
690
0.328
9.8
-0.405
-12.1
0.787
23.5
700
0.261
7.8
-0.543
-16.2
0.894
26.7
710
0.147
4.4
-0.633
-18.9
0.955
28.5
720
0
0
-0.69
-20.6
1.002
29.9

Căn cứ vào bảng tính ta vẽ đ-ợc đồ thị khai triển Q = f(). Trong đó tỷ lệ
xích đ-ợc lấy nh- sau
Q
=
p
= 0.0335 MN/m
2
;

= 2
o
/mm. Hệ toạ độ Q -
đ-ợc bố trí bên d-ới đồ thị T =f() và Z=f().
Xác định đ-òng Q
tb
bằng cách đếm diện tích đồ thị bao bởi đ-ờng Q = f()
và trục hoành. Diện tích này bằng F
Q
= 10 278 mm
2
. L

= 360mm.
Q
tb
=
2
)(
/95,00335,0.3,280335,0
360

10278
. mMN
L
F
Q
Q



.
Tính hệ số va đập . =

45,6
3,28
3,185
max


tb
Q
Q
. Để khắc phục hiện t-ợng
này có thể tăng khối l-ợng nắp đầu to thanh truyền.


Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
24




Hình 6: Đồ thị Q =f().
2.2.9/ Đồ thị lực tác dụng lên bạc lót đầu to thanh truyền
Lợi dụng đồ thị vectơ lực tác dụng lên chốt khuỷu để vẽ đồ thị vectơ lực


Hình 7: Đồ thị véctơ lực tác dụng lên bạc lót đầu to
thanh truyền
Hình 7: Đồ thị véctơ lực tác dụng lên
bạc lót đầu to thanh truyền
Hình 7: Đồ thị véctơ lực tác dụng lên
bạc lót đầu to thanh truyền


Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
25
tác dụng lên bạc lót đầu to thanh truyền dựa vào hai nguyên tắc sau.
Nguyên tắc 1: Xác định giá trị của lực. Lực tác dụng lên bạc lót đầu to
thanh truyền tại mọi thời điểm bằng lực tác dụng lên chốt khuỷu nh-ng chiều
ng-ợc lại.
Nguyên tắc 2: Xác định điểm đặt lực (điểm tác dụng của lực) khi chốt
khuỷu quay đi một góc , t-ơng đ-ơng với đầu to thanh truyền quay theo chiều
ng-ợc lại một góc +.
Lấy một tờ giấy bómg (giấy can), trên tờ giấy bóng kẻ hệ toạ độ O T Z .
Lấy O làm tâm kẻ vòng tròn bất kỳ cắt trục Z tại điểm 0. Sau đố chấm lên
vòng tròn ấy các điểm 1,2,3 t-ơng ứng với các góc
i
+
i
. Giá trị của
i

+
i

đ-ợc tra trong bảng phụ lục B9 [1].
Mang tờ giấy bóng đặt lên trên đồ thị vectơ lực tác dụng trên chốt khuỷu
sao cho tâm O của OT Z trùng với tâm K , trục d-ong Z trùng với trục Z và
chấm điểm 0 của đồ thị vectơ lực tác dụng lên chốt khuỷu. Sau đó xoay tờ giấy
bóng để cho các điểm 1, 2, 3 trên vòng tròn của tờ giấy bóng về trùng với trục
+Z của đồ thị chốt khuỷu. Mỗi lần trùng ta chấm điểm t-ơng ứng. Nối các điểm
đã chấm lại ta đ-ợc đồ thị vectơ lực tác dụng lên bạc lót đầu to thanh truyền
Can lại đồ thị lên giấy Ôli A0. Vẽ đầu to thanh truyền đã quay đi một góc
180
0
tại tâm O (gốc toạ độ)
2.2.9/ Đồ thị mài mòn chốt khuỷu.
Để vẽ ta dựa vào 3 giả thiết sau
1/ l-ợng mòn tỉ lệ thuận với lực tác dụng
2/ lực gây mòn không phải tại một điểm mà lân cận tại điểm đó 60
0
. Phạm
vi gây mòn của lực là 120
0
.
3/ không xét đến điều kiện thực tế:
chế đọ làm việc, chất l-ợng gia công, chế
tạo.
Căn cứ vào ba nguyên tắc trên ta
xây dựng cách vẽ đồ thị mài mòn theo các
b-ớc sau đây.
Vẽ vòng tròn bất kỳ tâm O (trên đồ

thị cổ chốt) cắt trục +Z tại 0 và chia vòng
tròn ra làm 24 phần bằng nhau, đánh số
các điểm chia từ 0 đến 23 (hình 8).
Xác định tổng các lực tác dụng lên trên
các điểm 0,1,2 Q
0
, Q
1
, Q
2
giá trị đ-ợc ghi trong bảng 6
vị trí khoan lỗ dầu
Hình 8 : Đồ thị mài mòn chốt
khuỷu


Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
26
Chọn tỉ lệ mài mòn a=1.26MN/m
2
/mm

i
=a*Q

i
, giá trị của
i
đ-ợc tính trong bảng 5. Vẽ vòng tròn cổ chốt đặt lên
giấy kẻ li, trên vòng tròn ấy chia 24 phần bằng nhau 0,1,2 23. Từ các điểm

chia lấy theo ph-ơng h-ớng tâm các đoạn có độ lớn bằng
i
. Đánh dấu các đoạn
ấy , nối lại ta đ-ợc đồ thị mặt cổ chốt sau khi đã mài mòn (hình 8).


Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
27
Bảng 5: Bảng xác định hợp lực tác dụng lên mặt chốt khuỷu
Điểm
Q
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

19
20
21
22
23
Q
0
96
96
96
96
96















96
96
96

96
Q
1

110
110
110
110
110
110















110
110
110
Q
2


92
92
92
92
92
92
92















92
92
Q
3

7
7

7
7
7
7
7
7















7
Q
4

7,5
7,5
7,5
7,5
7,5

7,5
7,5
7,5
7,5















Q
5


8
8
8
8
8
8
8

8
8














Q
6



9
9
9
9
9
9
9
9
9














Q
7




11
11
11
11
11
11
11
11
11













Q
8





15
15
15
15
15
15
15
15
15












Q
9






23
23
23
23
23
23
23`
23
23











Q
10







48
48
48
48
48
48
48
48
48










Q
11








92
92
92
92
92
92
92
92
92








Q
12










144
144
144
144
144
144
144
144
144







Q
13











187
187
187
187
187
187
187
187
187






Q
14












134
134
134
134
134
134
134
134
134





Q
15













80
80
80
80
80
80
80
80
80




Q
16














50
50
50
50
50
50
50
50
50



Q
17














37

37
37
37
37
37
37
37
37


Q
18















29
29
29

29
29
29
29
29
29

Q
19
















26
26
26
26
26

26
26
26
26
Q
20

25.5















25.5
25.5
25.5
25.5
25.5
25.5
25.5

25.5
Q
21

28
28















28
28
28
28
28
28
28
Q
22


64
64
64















64
64
64
64
64
64
Q
23

97
97

97
97















97
97
97
97
97
Q


527
509.5
490.5
437.5
355.5

282.5
221
220.5
358
537
663
734
773
795
801
779
713
597
474
437
453
513
568
546

10.5
10.2
9.8
8.8
7.1
5.7
4.4
4.4
7.2
10.7

13.3
14.7
15.5
15.9
16
15.6
14.3
11.9
9.5
8.7
9.1
10.3
11.4
10.9

Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
28
Phần III : tính bền cơ cấu trục khuỷu thanh truyền.
Chuơng 1 :tính bền trục khuỷu.

A Tính bền tĩnh.
Động cơ D8 là một động cơ chỉ có một xi lanh, khuỷu của nó chỉ có một cổ
trục. Sơ đồ tính bền khuỷu đ-ợc cho nh- sau:


Hình 9 : Sơ đồ tính bền trục khuỷu
Ký hiệu lực trên sơ đồ nh- sau:
T, Z lực tiếp tuyến và pháp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu
C
1

: lực quán tính ly tâm của chốt khuỷu
C
2
:lực quán tính ly tâm của m
2
.
P
r1
: lực quán tính ly tâm của má khuỷu.
P
r2
: lực quán tính ly tâm của đối trọng
T ; T ; Z ; Z : các phản lực do T, Z sinh ra.
M
k
; M
k
: các mômen xoắn tác dụng lên cổ trục bên trái và bên phải.