Kãút cáúu âäüng cå - Chỉång 2: Âäüng lỉûc hc cå cáúu khuu trủc
thanh truưn
CHỈÅNG 2. Â Ä Ü N G LỈÛC HC CÅ CÁ ÚU KHUU TRỦC
THANH TRUƯN
2.1.Cạc lỉ û c tạc du ûng lãn c å c á ú u khuu trủ c thanh truưn
2.1.1. Lỉ û c kh ê th ã ø :
Do ạp su t trong bu ng chạy tạc dủng l n âènh piston.áú äư ã
4
D.
.pP
2
ktkt
π
=
(MN)
A p su t khê th th ng â üc tênh bà ng ạp su t t ng â i,Ï áú ãø ỉåì ỉå ò áú ỉå äú
khi âo ï:
0kt
ppp −=
(MN/m
2
)
p
kt
- A p su t khê th tênh theo ạp su t t ng â iÏ áú ãø áú ỉå äú
(MN/m
2
)
p - A p su t khê th tr n â thë c ng (MN/mÏ áú ãø ã äư ä
2
).

p
0
- A p su t khê tr i (MN/mÏ áú åì
2
).
Chụng ta cọ th du ng â thë Brick â khai tri n â thë c ngãø ì äư ãø ãø äư ä
p - V tha nh p - ì α va n u l y pì ãú áú
0
la m trủc ngang cu a h û toả â ü pì í ã ä
0
-α
thç â thë khai tri n l ûc khê th s la päư ãø ỉ ãø ì
kt
= f(α). tênh l ûc khêÂãø ỉ
th chụng ta nh n ạp su t khê th v ïi di ûn têch âènh piston:ãø á áú ãø å ã
P
kt
= p
kt
F
P
= p
kt
4
D
2
π
2.1.2. Lỉ û c quạn tênh:
Cạc kh i l üng khi du ng xạc âënh l ûc quạn tênh th ngäú ỉå ì ỉ ỉåì
â üc tênh toạn theo â n vë di ûn têch âènh piston do âọ th ï nguy nỉå å ã ỉ ã

s la kg/mì
2
.
2.1.2.1. Lỉ û c quạn tênh chuy ã ø n â ä ü n g th à ó ng:
Do kh i l üng cu a chi ti t chuy n â üng thà ng dc theo xi lanh v ïiäú ỉå í ãú ãø ä ó å
gia t c j g y ra. äú á
m = m
np
+m
1
a, Khä úi lỉ å ü n g ca nhọm piston :
m
np
= m
p
+ m
ch
+ m
sm
+ m
vh
+ m
g
(kg)
Piston (m
p
), ch t piston (mäú
ch
), sẹcmàng (m
sm

), vo ng hm (mì
vh
),
TS Tr áưn Thanh Hi Tng - Bä ü m än  ä ü n g l ỉ û c , Khoa C å kh ê, ÂHKT
1
Kãút cáúu âäüng cå - Chỉång 2: Âäüng lỉûc hc cå cáúu khuu trủc
thanh truưn
gu c piston (mäú
g
).....
b, Khä úi lỉ å ü n g ca thanh truưn:
Thanh truy n chuy n â üng song phà ng bao g m chuy n â üngãư ãø ä ó äư ãø ä
thà ng theo â ng t m xi lanh va chuy n â üng quay theo trủcó ỉå ì á ì ãø ä
khuy u. Ng i ta th ng thay th kh i l üng thanh truy n bà ngí ỉåì ỉåì ãú äú ỉå ãư ò
nhi u kh i l üng t ng â ng v ïi âi u ki ûn sau:ãư äú ỉå ỉå ỉå å ãư ã
• T ng kh i l üng cu a cạc ph n bà ng kh i l üng cu a thanhäø äú ỉå í áư ò äú ỉå í
truy n.ãư
• Trng t m cu a h û thay th tru ng v ïi trng t m th ûc cu ấ í ã ãú ì å á ỉ í
thanh truy n.ãư
• M men quạn tênh cu a cạc kh i l üng thay th so v ïi trngä í äú ỉå ãú å
t m bà ng chênh m men quạn tênh th ûc cu a kh i l üng thanhá ò ä ỉ í äú ỉå
truy n v ïi trng t m cu a nọ. ãư å á í
T ng â ng v ïi bi u th ïc:ỉå ỉå å ãø ỉ
m m
m r
m r I
i tt
i
n
i i

i
n
i i G
i
n
=
=
=









=
=
=
∑
∑
∑
1
1
2
1
0.
Trong âọ r
i

: khoa ng cạch t kh i l üng th ï i â n trngí ỉì äú ỉå ỉ ãú
t m.á
I
G
: M men quạn tênh cu a thanh truy n.ä í ãư
Trong th ûc t th ng thay th kh i l üng thanh truy n bà ngỉ ãú ỉå ì ãú äú ỉå ãư ò
hai kh i l üng, khi âo ï:äú ỉå
m
tt
= m
1
+ m
2
.
Trong âọ: m
1
kh i l üng cu a thanh truy n tham giậú ỉå í ãư
chuy n â üng thà ng. ãø ä ó
m
2
kh i l üng cu a thanh truy n tham gia chuy näú ỉå í ãư ãø
â üng quay .ä
üng c t mạy kẹo: Âä å Ä ä m
1
= (0,275÷0,35)m
tt
m
2
= (0,65÷0,725)m
tt

üng c ta u thuy , ténh tải:Âä å ì í m
1
= (0,35÷0,4)m
tt
m
2
= (0,65÷0,6)m
tt
TS Tr áưn Thanh Hi Tng - Bä ü m än  ä ü n g l ỉ û c , Khoa C å kh ê, ÂHKT
2
Kãút cáúu âäüng cå - Chỉång 2: Âäüng lỉûc hc cå cáúu khuu trủc
thanh truưn
Kh i l üng chuy n â üng thà ng cu a c c u khuy u trủc thanhäú ỉå ãø ä ó í å áú í
truy n la : ãư ì
m = m
np
+ m
1
2.1.2.2. Biã ø u th ỉ ï c xạc â ë n h lỉ û c quạn tênh chuy ã ø n â ä ü n g th à ó n g:
)2cos(cosmRmjP
2
j
αλ+αω−=−=
.
L ûc na y cọ th â üc chia la m hai tha nh ph n: ỉ ì ãø ỉå ì ì áư
+
αω−= cosmRP
2
1j
, chu ky bi n thi n la m üt vo ng qua ãú ã ì ä ì

trủc khuy u.í
+
αλω−= 2cosmRP
2
2j
, chu ky bi n thi n la 1/2 vo ng qua ãú ã ì ì
trủc khuy u.í
Hçnh 2.1 Xẹt dá ú u lỉ û c quạn tênh chuy ã ø n â ä ü n g tënh tiã ú n
Qui ïc d u cu a hai tha nh ph n na y nh sau: Chi u quay l nỉå áú í ì áư ì ỉ ãư ã
tr n (li t m â i v ïi t m trủc khuy u) la chi u (-), ng üc lải la chi á äú å á í ì ãư ỉå ì ãư
d ng (+).ỉå
2.1.3. Lỉ û c quạn t ênh ly tám:
2.1.3.1. Khä úi lỉ å ü n g chuy ã ø n â ä ü n g quay:
Bao g m kh i l üng chuy n â üng quay cu a khuy u trủc vậư äú ỉå ãø ä í í ì
cu a thanh truy n. Khuy u trủc bao g m: ch t khuy u, mạ khuy u,í ãư í äư äú í í
c trủc chênh s â nh hçnh 2.2.äø å äư ỉ
TS Tr áưn Thanh Hi Tng - Bä ü mä n  ä ü n g l ỉ û c , Khoa C å kh ê, ÂHKT
3
α
P
j2
=λCcos2
α
+
CTÂ
CDÂ
2α
315
o
45

o
360
o
180
o
λC
-
+
-
135
o
225
o
α
P
j1
=Ccosα
-
+
CTÂ
CDÂ
α
270
o
90
o
360
o
180
o

C=mRω
2
Kóỳt cỏỳu õọỹng cồ - Chổồng 2: ọỹng lổỷc hoỹc cồ cỏỳu khuyớu truỷc
thanh truyóửn
Hỗnh 2.2 Qui d ỏ ự n kh ọ ỳ i lổ ồ ỹ n g khuyớu tru ỷ c
Ph n chuy n õ ỹng quay theo baùn kờnh R la ph n kh i l ỹngỏử óứ ọ ỡ ỏử ọỳ ổồ
ch t khuy u mọỳ ớ
ck
.
Ph n chuy n õ ỹng quay theo baùn kờnh ỏử óứ ọ la ph n kh i l ỹngỡ ỏử ọỳ ổồ
maù khuy u mớ
m
. N u qui kh i l ỹng v móỳ ọỳ ổồ óử
m
t m ch t khuy u ta pha iỏ ọỳ ớ ớ
thay th b ng kh i l ỹng t ng õ ng móỳ ũ ọỳ ổồ ổồ ổồ
mr
:
m m
R
mr m
=

.
Kh i l ỹng chuy n õ ỹng quay cu a truỷc khuy u v ùi baùn kờnhọỳ ổồ óứ ọ ớ ớ ồ
quay R la :ỡ
m
k
= m
ck

+ 2m
mr
Kh i l ỹng chuy n õ ỹng quay cu a c c u khuy u truỷc thanhọỳ ổồ óứ ọ ớ ồ ỏỳ ớ
truy n la : óử ỡ
m
r
= m
k
+ m
2
2.1.3.2. Bió ứ u th ổ ù c xaùc õ ở n h lổ ỷ c quaùn tờnh ly tỏm:
2
R r
P m R=

2.2.Hóỷ lổ ỷ c vaỡ m ọ men taùc du ỷng lón c ồ cỏ ỳ u khuyớu truỷ c thanh
truyóửn
2.2.1. Hóỷ lổ ỷ c taùc du ỷ n g trón c ồ c ỏ ỳ u khuyớu tru ỷ c thanh truy óửn:
ỷt h ỹp cu a l ỷc quaùn tờnh chuy n õ ỹng tởnh ti n P ồ ớ ổ óứ ọ óỳ
j
va l ỷc khờỡ ổ
th Póứ
kt
la Pỡ
1
. L ỷc Pổ
1
ph n tha nh hai l ỷc:ỏ ỡ ổ
NPP
tt

+=
1
L ỷc ngang:ổ
= tg.PN
1
L ỷc doỹc õ ng t m thanh truy n:ổ ổồ ỡ ỏ óử
TS Tr ỏửn Thanh Haới Tuỡng - Bọ ỹ mọ n ọ ỹ n g l ổ ỷ c , Khoa C ồ kh ờ, HKT
4

R
Kóỳt cỏỳu õọỹng cồ - Chổồng 2: ọỹng lổỷc hoỹc cồ cỏỳu khuyớu truỷc
thanh truyóửn

=
cos
1
.PP
1tt
L ỷc Pổ
tt
laỷi õ ỹc ph n tha nh hai tha nh ph n:ổồ ỏ ỡ ỡ ỏử

+
=+=
cos
)sin(
P)sin(PT
1tt

+

=+=
cos
)cos(
P)cos(PZ
1tt
L ỷc T,Z,N coù giaù trở thay õ i theoổ ọứ
go ùc quay truỷc khuy u. Bi u di ựn caùcớ óứ ó
l ỷc na y tr n õ thở.ổ ỡ ó ọử
L ỷc quaùn tờnh cu a kh i l ỹngổ ớ ọỳ ổồ
chuy n õ ỹng quay la l ỷc ly t m coùóứ ọ ỡ ổ ỏ
chi u li t m va giaù trở kh ng õ i:óử ỏ ỡ ọ ọứ
2

RmP
rR
=
2.2.2. Mọ men quay tru ỷ c khuyớu:
M = RT (MN.m)
M men na y c n b ng v ùi m menọ ỡ ỏ ũ ồ ọ
ca n Mớ
c
do l ỷc ca n va l ỷc ma saùt cu aổ ớ ỡ ổ ớ
caùc chi ti t chuy n õ ỹng taùc duỷng l n baùnh õa va m men sinh raóỳ óứ ọ ó ỡ ỡ ọ
b i m men quaùn tờnh Jồớ ọ
0
cu a t t ca caùc chi ti t chuy n õ ỹng quayớ ỏỳ ớ óỳ óứ ọ
v ùi gia t c ồ ọỳ qui v t m truỷc khuy u. Do õo ù:óử ỏ ớ
M = M
c
+ J

0

2.3.Hóỷ lổ ỷ c vaỡ m ọ men taùc du ỷng lón truỷc khuyớu õ ọ ỹ n g cồ mọ ỹ t haỡng
xilanh
2.3.1. Goùc c ọng taùc:
La goùc quay truỷc khuy u ùng v ùi khoa ng th i gian gi ợa haiỡ ớ ổ ồ ớ ồỡ ổ
l n la m vi ỷc k ti p nhau cu a hai xi lanh, noù quy t õởnh tờnhỏử ỡ ó óỳ óỳ ớ óỳ
õ ng õ u cu a quaù trỗnh la m vi ỷc cu a õ ỹng c nhi u xilanh.ọử óử ớ ỡ ó ớ ọ ồ óử
Goùc c ng taùc õ ỹc xaùc õởnh theo c ng th ùc sau:ọ ổồ ọ ổ
i
.180
ct


=
Goùc l ỷch c ng taùc kh ng phuỷ thu ỹc va o th ù t ỷ la m vi ỷcó ọ ọ ọ ỡ ổ ổ ỡ ó
ma chố phuỷ thu ỹc va o s ky va s xi lanh.ỡ ọ ỡ ọỳ ỡ ỡ ọỳ
TS Tr ỏửn Thanh Haới Tuỡng - Bọ ỹ m ọ n ọ ỹ n g lổ ỷ c , Khoa C ồ kh ờ, HKT
5
x
B
O
S
CT
A
CD

L
R
Z

P
tt
T
N
P
R
P
1
P
tt
Hỗnh 2.3 Sồ õ ọ ử lổ ỷ c taùc du ỷ n g lón c ồ c ỏ ỳ u
KTTT
Kãút cáúu âäüng cå - Chỉång 2: Âäüng lỉûc hc cå cáúu khuu trủc
thanh truưn
Gọc l ûch khuy u ã í δ
k
la gọc l ûch cu a hai khuy u k ti p nha ã í í ãú ãú
(go ïc k t c u), gọc na y phủ thu üc va o th ï t û la m vi ûc cu a cạcãú áú ì ä ì ỉ ỉ ì ã í
xi lanh. L ûa chn th ï t û la m vi ûc pha i âa m ba o: phủ ta i tr nỉ ỉ ỉ ì ã í í í í ã
cạc c bẹ nh t, hi ûu qua quạ trçnh nảp tha i cao nh t, k t c ø áú ã í í áú ãú áú
trủc khuy u â n gia n, d ù ch tảo. M üt k t c u trủc khuy u cọí å í ã ãú ä ãú áú í
th du ng cho nhi u th ï t û la m vi ûc khạc nhau. Vê dủ â üng c 6ãø ì ãư ỉ ỉ ì ã ä å
xi lanh k t c u nh sau cọ th cọ cạc th ï t û la m vi ûc :ãú áú ỉ ãø ỉ ỉ ì ã
1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4; 1 - 5 - 4 - 6 - 2 - 3; 1 - 2 - 3 - 6 - 5 - 4; 1 - 2 - 4 - 6
- 5 - 3
2.3.2. Hãû lỉ û c v m ä men tạc du ûng lãn tru û c khuu â ä ü n g c å m ä ü t hng
xilanh
L ûc ti p tuy n T, phạp tuy nỉ ãú ãú ãú
Z, l ûc quạn tênh ly t m Pỉ á
R

.
M men cu a cạc khuy u phêậ í í
tr ïc ỉå ΣM
i-1
, m men do l ûc T cu a ba nä ỉ í í
th n khuy u Má í
i
, m men tải c trủcä äø
sau ΣM
i
.
M men t ng ä äø ΣM
i
= ΣT
i
.R.
T ng l ûc äø ỉ ΣT
i
â üc tênh t âỉå ỉì äư
thë T = f(α) khi bi t th ï t û la m vi ûc cu a cạc xi lanh.ãú ỉ ỉ ì ã í
L ûp ba ng th ï t û la m vi ûc.á í ỉ ỉ ì ã
T ba ng th ï t û la m vi ûcỉì í ỉ ỉ ì ã
ph n têch tçnh hçnh chëu l ûc cu a cạcá ỉ í
c va xạc âënh â üc vë trê cạc khuy u so v ïi khuy u th ï nh täø ì ỉå í å í ỉ áú
(khuy u th ï nh t l y la m chu n). Vê dủ â üng c 4 ky , 4 xi lanhí ỉ áú áú ì áø ä å ì
th ï t û la m vi ûc 1 - 3 - 4 - 2 cọ ba ng th ï t û la m vi ûc nh sau:ỉ ỉ ì ã í ỉ ỉ ì ã ỉ
TS Tr áưn Thanh Hi Tng - Bä ü m ä n  ä ü n g lỉ û c , Khoa C å kh ê, ÂHKT
6
1,6
2,5 3,4

2-3
5-6
1-2
3-
4
4-5
0-1
1
6-0
3
2
4 5
6
T
Σ
M
i-1
P
K
Σ
M
i
Z
Hçnh 2.4 Så â ä ư lỉ û c tạc du û ng lãn tru û c
khuu