Cấu tạo, Kết cấu, Nhiệm vụ, Điều kiện làm việc "Trục khuỷu - Trục cơ"

Điều kiện làm việc trục khuỷu - trục cơ

+ Trục khuỷu chịu lực quán tính và lực khí thể.

+ Chịu va đập chịu xoắn.

+ Mài mỏn lớn, (khó bôi trơn tôc độ cao).

Yêu cầu:

+Trục khuỷu có độ cứng vững lớn có độ bền cao và trọng lượng nhỏ

+Có tính cân bằng cao không xây ra cộng hưởng trong phạm vi tốc độ sử dụng.

+Độ chính xác cao trong gia công cơ khí.

+Kết cấu trục khuýu phải đảm bảo tính cân bằng tốt (tĩnh và động).

Đặc điểm kết cấu các dạng trục khuỷu - trục cơ

1. Trục khuỷu nguyên

T khuủ Ạ các phân:

Đầu trục khuỷu, khuỷu trục (chốt, má,cổ trục khuỷu) và đuôi trục khuỷu.

Kết cấu tổng thể đầu trục khuỷu

Đầu trục khuỷu thường dùng để lắp bánh răng dẫn động bơm nước,bơm dầu bôi trơn, bơm cao áp, bánh đai (puly) để dẫn động quạt gió và đai ốc khởi động để khỏi động động cơ bằng tay quay. Các bánh răng chủ động hoặc bánh đai dẫn động lắp trên đầu trục khuỷu theo kiểu lắp căn hoặc lắp trung gian và đều là lắp bán nguyệt đai ốc hãm chặt bánh đai, phót chắn dâu, ổ chắn dọc trục đều lắp trên đầu trục khuỷu.

Ngoài ra các bộ phận thường gặp kể trên trong một số động cơ còn có lắp bộ giảm dao động xoắn của hệ trục khuỷu ở đầu trục khuýu bộ dao động xoắn có tác dụng thu năng lương sinh ra do mô men kích thích trên hệ khuýu do đó dập tắc dao động tắt dao động gây ra bối mô men. Bộ dao động xoắn thưởng lắp ở đầu trục khuỷu là nơi có biên độ dao động xoắn lớn nhất.

Cấu tạo khuỷu trục - trục cơ

Cổ trục : các cổ trục thường có cùng kích thước đường kính. (Dường kính cổ trục
thưởng tính theo sức bền và điều kiện hình thành màng dâu bôi trơn, quy định thời
gian sử dụng và thời gian sửa chữa động cơ).

Trong một vài động cơ cổ trục làm lớn dần theo chiều tử đầu đến đuôi trục để đấm
bảo sức bền va khả năng chỉu lực của cổ trục được đồng đều hơn.

Khi đường kính cổ trục tắng làm tăng thêm độ cứng vững trục khuỷu mặt khác mô men quán tính độc cực của trục khuýu tăng lên, độ cứng chống xoắn của trục tăng lên mà khối lượng chuyển động quay hệ thống trục khuỷu vẫn không thay đổi.

Tuy vậy khi tăng kích thước cổ trục kích thước của ổ bì trục sẽ tăng theo đồng thời trọng lượng trục khuju lắn nên ảnh hưỏng đến tần số dao động xoắn của hệ trục có thể xảy ra cộng hưởng trong phạm vì tốc độ sử dụng.

Chốt khuỷu có thể lấy đường kính của chốt khuỷu lấy bằng đường kính của cổ trục khuỷu, nhất là động cơ cao tốc do phụ tải và lực quán tính lớn muốn vậy để tăng khả năng khả năng làm việc bạc lót và chốt khuýu người ta thưởng tăng đưởng kính chốt khuýu.

Như vậy kính thước và khối lượng đầu to thanh truyền đầu to sẽ tăng theo tần số dao
động riêng sẽ giảm có thể xây ra hiện tượng cộng hưởng trong phạm vi tốc độ sử dụng cho phép. Vì vậy cần phải lựa chọn chiều dài sao cho có thể thoã mãn điểu kiện hình thành mảng dầu bôi trơn và trục khuỷu có độ cúng vững lón, do đó để giảm trọng lượng chốt khuỷu phải làm rỗng, chốt khuỷu rỗng có tác dụng chứa dẫu bôi trơn bạc lót đầu to thanh truyền giảm khối lượng quay thanh truyền, lỗ rỗng trong chốt khuỷu có thể làm đồng tâm hoặc lệch tâm với chốt khuýu.

Má khuỷu là bộ phận nối liền giữa cổ trục và chốt khuỷu, hình dạng má
khuỷu chủ yếu phụ thuộc vào dạng động cơ, trị số áp suất khí thể và tốc độ quay của trục khuỷu.

Khi thiết kế má khuýu động cơ cần giảm trọng lượng , má khuýu có nhiều dạng nhưng
chủ yếu dạng má hình chữ nhật và hình tròn có kết cấu đơn giản dễ chế tạo, dạng má hình ô van có kết cấu phức tạp loại má khuỷu hình chữ nhật phân bố lợi dụng vật liệu không hợp do tăng khối lượng không cân bằng má khuỷu, má khuýu dạng tròn sức bển cao có khả năng giảm chiều dày má do đó có thể tăng chiều dài cổ trục và chốt khuỷu và giảm mài mỏn cổ trục và chốt khuỷu mặt khác má tròn dễ gia công.

Đối trọng lắp trên khuýu có hai tác dụng:

+ Cân bằng mô men lực quán tính không cân bằng động cơ chủ yếu là lực quán tính ly tâm
nhưng đôi khi dùng để cân bằng lực quán tính chuyển động tịnh tiến như động cơ chữ V
+ Giảm phụ tải cho cổ trục nhất là giữa động cơ bốn kỷ có 4,6,8 xy lanh vì ở động cơ này có lực quán tính và mô men quán tính tự cân bằng nhưng ứng suất giữa cổ trục chịu ứng suất uốn lớn, khi dùng đối trọng mô men quán tính nói trên được cân bằng nên cổ trục giữa không chịu ứng suất uốn do lực quán tính mô men gây ra. Mặt khác trục khuỷu không phải là chỉ tiết cứng vững tuyệt đối và thân máy trong thực tế bị biến dạng nên trong động cơ dùng đối trọng để cân bằng.

Đuôi trục khuỷu thưởng lắp với các chỉ tiết máy của động cơ truyền dẫn công suất ra ngoài máy công tác.

- Trục thu công suất động cơ thưởng đồng tâm với trục khuỷu dùng mặt bích trục
khuýu để lắp bánh đà.
Ngoài kết cấu dùng để lắp bánh đà trên đuôi trục khuỷu còn có lắp các bộ phận đặc biệt:

+Bánh răng dẫn động cơ cấu phụ: Trong một vài loại động cơ do đặc điểm kết cấu phải bố trí dẫn động cơ cấu phụ phải lắp bánh răng đuôi trục khuýu nên phía đuôi trục khuỷu phải có mặt bích để lắp bánh răng.

+Vành chắn dầu trên đuôi trục khuỷu có tác dụng ngăn không cho dầu nhờn chảy ra khỏi
các te.

Các dạng trục khuýu phụ thuộc vào số xi lanh, cách bế trí xi lanh số kỳ động cơ và thứ tự
làm việc của các xi lanh kết cấu trục khuỷu phải đảm bảo động cơ làm việc đồng đều biên độ dao động và mô men xoắn tương đối nhỏ.

- Động cơ làm việc cân bằng ít rung động.

-Ứng suất sinh ra do dao động xoắn nhỏ.

-Công nghệ chế tạo giá thành rẻ.

Kích thức của trục khuýu phụ thuộc chủ yếu vào khoảng cách giữa hai đường tâm xi lanh, chiều dày của lót xi lanh và và phương pháp làm mát. Đối với động cơ hai kỷ kích thước trục khuỷu còn phụ thuộc vào hệ thống quét thải.

Kết cấu tổng thể trục khuỷu nguyên.

1-Đai ốc khỏi động; 2-Bánh răng; 3- Đối trọng; 4-Dường dâu; 5,8- Cổ trục khuỷu; 6-Má
khuýu; 7-Chốt khuỷu; 9-Bạc lót.

Kết cấu trục khuỷu - trục cơ ghép 

Trục khuỷu ghép thưởng chế tạo riêng thành từng bộ phận. Cổ trục, má khuỷu, chốt
khuýu, ghép lại với nhau hoặc làm cổ trục riêng rồi ghép với khuỷu.Thường dùng trong
động cơ cỡ lớn, trục khuýu được chế tạo thành từng đoạn rồi ghép lại với nhau bằng mặt bích trục khuýu lớn thường ghép trong động cơ cố lớn động cơ tàu thuỷ động cơ tĩnh đại nhưng cũng dùng trong động cơ cố nhỏ, như xe mô tô, động cơ xăng cỡ nhỏ, động cơ cao tốc có công suất lớn để để giảm hiện tượng dao động của trục cần rúc ngắn chiều dải trục khuỷu.

Kết cấu trúc khuýu ghép

1- Cổ trục khuỷu; 2- Má khuỷu; 3,6- Dường dầu bồi trơn chính; 4- Cổ trục khuỷu; 5- Dai
ốc ghép má khuỷu và chốt khuỷu;7-Ô bi.

Kết cấu trục khuỷu - trục cơ thiếu cổ

Đặc điểm kết cấu trục khuỷu loại này kích thứơc nhỏ gọn nên có thể rút ngắn chiều dài
của thân máy và giảm khối lượng động cơ.
Trục khuỷu thiếu cổ có độ cứng vững kém vì vậy khi thiết kết cần kích thước cổ trục, chốt khuỷu đồng thời tăng chiều dày và chiều rộng má khuỷu để tăng độ cứng vững cho trục khuýu.Thưởng dùng trong động cơ xăng ôtô máy kéo và động cơ điezen công suất nhỏ do phụ, tải tác dụng lên cổ trục nhỏ.

Kết cấu trục khuỷu thiếu cổ.

1-Lỗ dầu bôi trơn; 2-Chốt khuỷu; 3-Má thiếu cổ; 4-Má khuýu; 5-Đuôi trục khuỷu.
4. Kết cấu trục khuỷu chữ V

Loại trục khuỷu này thưởng dùng trong động cơ có hai hàng xi lanh góc lệch hai
khuỷu kết tiếp 90 độ

Trục khuỷu chữ V thường dùng trong động cơ có công suất cỡ trung bình vả lớn, kết
cấu phức tạp khó chế tạo, giá thành cao.

Kết cấu trục khuýu chữ Động cơ chữ V:

1-Bánh răng khởi động;2- Đường dầu bôi trơn;3- Chốt khuỷu; 4- Vít dầu; 5-Má khuýu; 6-
Lỗ dầu bôi trơn trục cam; 7-Cổ trục khuýu; 8-Vít bắt puly; 9- Vít bắt quạt.