Tính toán Động cơ đốt trong- Chương 4 * Tính toán nhóm Thân máy, nắp máy
Trần Thanh Hải Tùng, Bộ môn Máy động lực, Khoa Cơ khí giao thông, ĐHBK ĐN
4-1
Chương 4.
Tính toán nhóm thân máy nắp máy

4.1 . Tính sức bền ống lót xi lanh:
4.1.1. Trường hợp ống lót xi lanh khô:
Ứng suất kéo dọc theo xi lanh:
σ
δδ
Kz z
p
Dl
l
p
D
==
2
05,
MN/m
2
(4-1)
D
1
D
δ
D
tb
D
3


Hình 4.1. Sơ đồ tính toán xi lanh ướt
4.1.2. Trường hợp ống lót xi lanh ướt:
4.1.2.1. Tính toán phần thân:
Ứng suất phần thân được tính theo công thức Lame:
a. Ứng suất kéo mặt trong theo phương tiếp tuyến:
22
1
22
1
zZxt
DD
DD
p
−
+
=σ
MN/m
2
(4-2)
b. Ứng suất kéo mặt ngoài theo phương tiếp tuyến:
22
1
2
2
DD
D
p
zZxn
−

)tt(E
1
1
nt
Tt
+
+
µ−
−α
=σ
MN/m
2
(4-6)
f. Ứng suất kéo ở mặt ngoài lót xi lanh:
D
D
1
D
D
2
)1(3
)tt(E
1
1
nt
Tn
+
+
µ−
−α

P
g
= (1,2 - 1,6) p
z
.D
2

Xét ứng suất tại tiết diện I - I: Lực P
g
rời về A thành: P
T
+ P
N
+ (P
g
.l)
a. Ứng suất kéo do lực P
N
:
hD
P
m
N
K
π
=σ
MN/m
2
(4-8)
b. Ứng suất cắt do lực P

2
uK
4)( τ+σ+σ=σ
Σ
MN/m
2
(4-11)
Xét ứng suất tại tiết diện II - II:
Tính toán Động cơ đốt trong- Chương 4 * Tính toán nhóm Thân máy, nắp máy
Trần Thanh Hải Tùng, Bộ môn Máy động lực, Khoa Cơ khí giao thông, ĐHBK ĐN
4-3
e. Ứng suất cắt do lực P
g
:
aD
P
3
g
c
π
=τ
MN/m
2
(4-12)
f. Ứng suất nén do lực P
g
gây ra trên mặt rãnh:
bD
P
f

] = 80-100 MN/m
2
gang HK
h. Ứng suất uốn do lực ngang N gây ra:
)DD(L1,0
D.l.lN
44
1
121max
u
−
=σ
MN/m
2
(4-15)
[σ
u
] = 20 MN/m
2

i. Độ biến dạng khi chịu uốn:
J.E.L3
l.lN
f
2
2
1
2
max
=

là lực tập trung trên trọng tâm nửa
vòng tròn (
2
3
D
f
π
), giá trị lực là
PD
p
zf
z
28
2
=
π

Phản lực P
f
từ thân lên khi ép nắp xuống cách trục x - x là
D
f
π
và lực xiết
bu lông đặt cách x -x là:
D
g
π

Tính toán Động cơ đốt trong- Chương 4 * Tính toán nhóm Thân máy, nắp máy

i
i
l
2
l
1
p
z

Hình 4.2. Sơ đồ tính toán nắp máy
Khi động cơ không làm việc P
z
= 0. Nắp chịu mô men là:
M
P
D
PD
u
bl
g
ff
=−
22ππ
MN.m
Vì P
g
= P
f
nên:
M

z
và P
bl
= k.P
z
nên:
Động cơ tốc độ cao: k= 2,5-3,5; động cơ tốc độ thấp, trung bình k =1,5-2,5
)D)
3
1
k(kD(
2
P
M
fg
z
u
−−
π
=
; MN.m (4-19)
4.2.1. Ứng suất kéo trên mặt nguội:
i
1u
1u
u
1k
J
lM
W

Tính toán Động cơ đốt trong- Chương 4 * Tính toán nhóm Thân máy, nắp máy
Trần Thanh Hải Tùng, Bộ môn Máy động lực, Khoa Cơ khí giao thông, ĐHBK ĐN
4-5
[σ
k
] = 50 MN/m
2
đối với vật liệu gang, [σ
k
] = 80 MN/m
2
đối với
vật liệu thép, [σ
k
] = 35 MN/m
2
đối với vật liệu hợp kim nhôm.
4.2.3. Ứng suất nhiệt của mặt nóng:
σ
α
µ
t
Et t
=
−
−
()
()
12
21