Chương 6 – Tính sức bền các chi tiết của cơ cấu phân phối khí

132 pdfMachine by Broadgun Software - a great PDF writer! - a great PDF creator! -
Chương 6 – Tính sức bền các chi tiết của cơ cấu phân phối khí

133
Chương 6
TÍNH TOÁN SỨC BỀN CÁC CHI TIẾT CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ
I. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ
I.1. Xác đònh kích thước của tiết điện lưu thông
Tiết diện lưu thông của xupap ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của quá trình nạp và thải
trong động cơ bốn kỳ. Vì vậy khi thiết kế, cần cố gắng tăng đường kính xupap trong phạm vi đường
kính xylanh đã đònh. Diện tích mặt nấm xupap của các động cơ ngày nay chiếm khoảng 25 ÷ 40%
diện tích đỉnh piston. Chỉ khi dùng nhiều xupap (bốn xupap) diện tích lưu thông mới có thể đạt đến
40% diện tích đỉnh piston. Diện tích mặt nấm của xupap nạp thường lớn hơn diện tích mặt nấm của
xupap thải khoảng 10 ÷ 20% và thường bằng 15 ÷ 20% diện tích đỉnh piston.
Tính toán tiết diện lưu thông của xupap dựa vào giả thiết lưu động ổn đònh của dòng khi đi qua
họng đế xupap. Coi dòng khi nạp (hoặc thải) có tốc độ bình quân và tốc độ của piston không đổi.
Căn cứ vào điều kiện lưu động ổn đònh và liên tục của dòng khí, ta có:



d
h
– đường kính họng xupap (hình 6.1a).
i – số xupap trên một xylanh.

h
và

p
– mật độ của dòng khí ở họng xupap và trong xylanh (

h
=

p
).
v
p
– tốc độ trung bình của piston (m/s).
30
n.S
v
p


F
p
– diện tích đỉnh piston (cm

Từ đó rút ra tốc độ trung bình của dòng khí qua họng đế xupap:
2
h
2
p
k
pp
k
d.i
D
.v
f.i
F.v
v 
(6-3)
Chương 6 – Tính sức bền các chi tiết của cơ cấu phân phối khí

134

biến dạng và diện tích chòu nhiệt nhỏ hơn.
Từ hình 6.1a và b, có thể xác đònh được tiết diện lưu thông f
kl.
 
1hkl
dd
2
'h
f



(6-4)
do


sin'he
; h’ = h.cos

; d
1
= d
h
+ 2e
nên



2
hkl

h

d
1
= d
h
+ 2e
h

d
h

e

a)

b
)

O


= 0
o

Hình 6.
1

h
max


Trong trường hợp


≠
0
0
, hành trình xupap thường phải lớn hơn
4
d
h
mới có thể đạt được tiết
diện lưu thông bằng tiết diện họng đế xupap. Cụ thể là khi

= 30
0
, h
max

≈
0,31d
h
.
Trong động cơ ngày nay, hành trình xupap thường nằm trong phạm vi: h = (0,18

0,3).d
h

f.i
F
.vv 
(6-6)
Khi thiết kế, nên khống chế tốc độ lưu động của dòng khí qua tiết diện lưu thông f
k
nằm trong
phạm vi v
kl

≤
(70

90m/s).
I.2. Chọn dạng cam
Khi chọn dạng cam, cần phải xét các điểm sau:
-

Dạng cam phải đảm bảo cơ cấu phối khí có trò số “thời gian – tiết diện” lớn nhất, nghóa là
khả năng lưu thông dòng khí lớn nhất. Vì vậy yêu cầu cam phải mở xupap thật nhanh, giữ
cho xupap ở vò trí lớn nhất thật lâu và khi đóng thật nhanh xupap.
-

Dạng cam phải thích hợp để giai đoạn mở và đóng xupap có gia tốc và vận tốc nhỏ nhất.
Do đó cơ cấu phân phối khí làm việc êm, ít va đập và hao mòn.
-

Dạng cam phải đơn giản, dễ chế tạo.
Trên cơ sở đảm bảo ba yêu cầu trên, động cơ đốt trong ngày nay thường dùng hai loại cam là
cam lồi và cam tiếp tuyến. Dạng cam lõm tuy có ưu điểm là tốc độ mở đóng xupap rất nhỏ, mở đóng
Lựa chọn dạng cam theo phương pháp này thường dùng các đường cong của nhiều cung tròn,
cung tròn phối hợp với cung parabôn hoặc cung tròn phối hợp với đường thẳng. Dạng cam dùng cung
tròn hoặc parabôn được gọi là cam lồi, dạng cam dùng cung tròn nối với đường thẳng được gọi là cam
tiếp tuyến.
Hình 6.2 giới thiệu quy luật nâng hạ h = f (

k
) và quy luật gia tốc j = f(

k
) của ba loại cam lồi
cung tròn, cam lồi cung parabôn và cam tiếp tuyến.
Từ hình 6.2b, có thể thấy rằng cam lồi cung tròn có trò số “thời gian – tiết diện” lớn nhất. Tuy
nhiên loại này lại có gia tốc dương lớn nhất, Do đó khi làm việc, cơ cấu phân phối khí va đập rất
mạnh trong giai đoạn đóng mở xupap nên lực quán tính tác dụng lên mặt cam có trò số rất lớn. Trò số
cho phép của gia tốc dương phụ thuộc vào độ cứng của bề mặt tiếp xúc của cam với con đội, của con
đội với xupap (hoặc đũa đẩy), độ cứng vững của trục cam và khả năng chòu tải của ổ trục cam. Trò số
của gia tốc âm, phụ thuộc vào khả năng làm việc của lò xo. Để giảm kích thước của lò xo và giảm
phụ tải tác dụng lên lò xo, thường phải khống chế trò số tuyệt đối của gia tốc âm ở phạm vi nhỏ nhất.
J (m/s
2
)


k

60

80

100

10

20

30

4
0

5
0

0

-
30
0

-
60
0

-
90


137
Cam tiếp tuyến có trò số “thời gian – tiết diện” nhỏ nhất (hình 6.2) gia tốc khi mở và khi đóng
xupap cũng nhỏ nhất nhưng gia tốc âm thì lại có trò số tuyệt đối lớn nhất. Vì vậy cam tiếp tuyến chỉ sử
dụng khi yêu cầu cao về giảm va đập (cơ cấu phân phối khí làm việc êm). Nhưng do gia tốc âm lớn
nên lò xo xupap chòu tải lớn. Để giảm tải trọng tác dụng lên lò xo, khối lượng của cơ cấu dẫn động
xupap phải nhỏ. Vì vậy cam tiếp tuyến thường dùng trong cơ cấu phân phối khí xupap đặt.
Cam lồi cung parabôn có các thông số nằm trong phạm vi giới hạn bởi các thông số của hai
loại cam trên. Do tính công nghệ của cam parabôn kém nên loại cam này ít được sử dụng.
I.3. Trò số tiết diện thời gian của xupap
Khi đường kính và gốc côn của
nấm xupap đã xác đònh, tiết diện lưu
thông tức thời của xupap quyết đònh bởi
quy luật động học của cam phân phối
khí và pha phân phối khí.
Lựa chọn pha phân phối khí hợp
lý có thể làm cho trò số tiết diện lưu
thông trung bình f
ktb
đạt trò số lớn nhất.
Xác đònh trò số f
ktb
bằng đồ thò biểu diễn
trò số thời gian tiết diện như hình 6.3.
Tốc độ trung bình tính toán của dòng
khí trong suốt quá trình nạp (hoặc thải)
xác đònh theo công thức sau:




t
t
kl
dtf
– trò số “thời gian – tiết diện” (phần gạch nghiêng bên trái trên hình 6.3)
t
1
và t
2
– thời gian bắt đầu và kết thúc quá trình nạp (hoặc thải).
Khi tính toán thời gian tiết diện, thường bỏ qua giai đoạn mở sớm và đóng muộn (phần diện
tích ứng với góc mở sớm

1
và góc đóng muộn

2
) nên có thể coi thời gian t
1
và t
2
ứng với góc

k1
và

k2
do đó:



p
p
'
k
if
F
.vv 
(6-10)

k2


k1


1

f
klmax


k


Hình 6.3.
Xác đònh trò số “thời gian - tiết diện” của xupap.


2



110 m/s.
Trong thực tế, lựa chọn pha phân phối khí tốt nhất đều phải qua thí nghiệm. Số liệu thống kê
và pha phân phối khí giới thiệu trên bảng 6.1.
Bảng 6 – 1 Trò số pha phân phối khí của các loại động cơ
(tính theo góc quay của trục khuỷu)
Xupap nạp Xupap thải
Loại động cơ
Mở sớm
trước ĐCT
Đóng muộn
sau ĐCD
Mở sớm
trước ĐCD
Đóng muộn
sau ĐCT
-

Tónh tại và tàu thủy 10 ÷ 25 15 ÷ 30 30 ÷ 50 10 ÷ 25
-

Diesel tăng áp 40 ÷ 75 30 ÷ 50 40 ÷ 60 30 ÷ 60
-

Ô tô máy kéo -10 ÷ 25 30 ÷ 35 35 ÷ 60 0 ÷ 30
-

Ô tô du lòch -5 ÷ 25 40 ÷ 70 45 ÷ 65 5 ÷ 25
-


a
= 0,5

0,6 m/s.
-

Đối với đế xupap bằng thép hợp kim chòu nhiệt:v
a
= 0,7

0,8 m/s.
Tốc độ va đập của xupap khi dùng con đội hình nấm có thể xác đònh bằng công thức sau:


ak1a
sinRv 
(6-12)
Với cos

a
xác đònh bằng công thức:
 
1
a
R
1cos



(6-13)


1
1k
R2
1R2
(6-14)
do
 
1
R2 

rất nhỏ nên cũng có thể tính gần đúng tốc độ va đập theo công thức sau:


1ka
R2v 
(6-15)
Khi


2
k1
Rj,0 

nên công thức (6-15) còn có thể viết dưới dạng:


j2v
a
(6-16)

RRj

khi


2
k1
RRj,0 


Góc giảm va đập

a
xác đònh bằng công thức:
 










1
cos
1
RRh
1


R
1

O

O
1

r

A

B

R
o


/2




a

A

v


)

c
)

Chương 6 – Tính sức bền các chi tiết của cơ cấu phân phối khí

140
Trò số của khe hở nhiệt

của các loại động cơ đốt trong thường nằm trong phạm vi 0,2

0,4
mm (trò số này thường thay đổi trong quá trình động cơ làm việc). Từ hình 6.4a, ta thấy điểm B là
điểm con đội đã bắt đầu nâng lên, nhưng đến A con đội mới đẩy xupap mở ra. Cung chuyển tiếp từ A
đến B có thể dùng cung Acsimét, cung parabôn hoặc cung tròn đơn giản.
Quy luật động học con đội trong vùng cung chuyển tiếp này giới thiệu trên hình 6.4b, c. tốc độ
trong vùng cung chuyển tiếp này thường không vượt quá 0,1

0,15 m/s.
Đối với loại động cơ dùng cơ cấu phân phối khí xupap đặt, khe hở nhiệt khi máy lạnh lớn hơn
khe hở nhiệt khi máy nóng vì độ giản nở của xupap khi chòu nhiệt vượt quá độ giản nở của thân máy.
Đối với loại động cơ dùng cơ cấu phân phối khí xupap treo, cam trực tiếp dẫn động xupap, khe
hở nhiệt khi máy lạnh cũng lớn hơn khe hở nhiệt khi máy nóng. Nhưng đối với loại động cơ dùng cơ
cấu xupap treo, trục trục cam dẫn động xupap qua cơ cấu trung gian (con đội, đũa đẩy, ) khe hở
nhiệt khi máy lạnh lại nhỏ hơn khe hở nhiệt khi máy nóng. Đó là do độ giản nở của xupap không lớn
bằng độ giản nở tổng cộng của thân máy, nắp xylanh và trụ đòn bẩy.
I.5. Gia tốc của xupap
Gia tốc dương của xupap càng lớn, hiện tượng va đập trong cơ cấu phân phối khí càng mạnh.
Trò số tuyệt đối của gia tốc âm càng lớn, lò xo xupap chòu tải càng nhiều. Vì vậy khi thiết kế cam cần

Để thấy rõ ảnh hưởng của

, ta xét quy luật động học của ba loại cam có cùng độ nâng cực đại
và đều có quy luật gia tốc là hằng số (hình 6.5). Lúc này tốc độ cực đại ứng với điểm uốn của đường
cong h = f(

k
).
Trục hoành trên hình 6.5 biểu thò góc quay

k
của trục cam, do đó có thể dùng quan hệ thời
gian với tốc độ

k
=

k
t để thay thế (

k
là tốc độ góc của trục cam).
Như thế, diện tích bao bởi đường cong tốc độ và trục hoành sẽ bằng hành trình nâng cực đại
của xupap (cơ cấu xupap đặt). Ta có:
hvdt
2
0





.
Ngược lại, gia tốc gia tốc có quan hệ mật
thiết với

. Khi

tăng, gia tốc dương giảm nhưng
gia tốc âm lại tăng (trò số tuyệt đối). Do đó, khi
thay đổi

sẽ làm thay đổi gia tốc của con đội
(hoặc xupap). Điều đó có thể chứng minh dễ dàng.
Thật vậy, gia tốc j
1
ở điểm 1 và j
2
ở điểm 3
trên hình 6.6 có thể tính theo hệ thức sau:
2
h
2vj
k
2
k
1





2
j
k
2
k
2













Suy ra:
 
2
2
k
2
2
1
h
2j


0
2



đối với cam thải:
2
180
21
0
1



Trong đó:

1
và

2
– góc mở sớm và đóng muộn của xupap nạp.


1
và

2
– góc mở sớm và đóng muộn của xupap thải.

k

2

1

0

3

O

1

2

3

h

v
2
Chương 6 – Tính sức bền các chi tiết của cơ cấu phân phối khí

142
-

Căn cứ vào điều kiện bố trí chung để xác đònh bán kính
lưng cam (R
1
).
Thông thường

xác đònh điểm C, h = FC
-

Vẽ cung tròn bán kính r tiếp tuyến với AE và BE đi qua
điểm C. Từ hình 6.6 có thể xác đònh cung đỉnh cam. Cụ
thể như sau:
Khoảng cách từ tâm O
1
của cung đỉnh cam tới tâm O của vòng chuẩn (lưng cam) bằng:
D = R
1
+ h – r (6-20)
do đó: R
1
= D – h + r (6-21)
Từ tam giác OO
1
K, ta có:
D
rR
2
cos
1




do đó:
2
cos

và




























2

II.1.2. Động học của con đội con lăn
Do mặt cam tiếp tuyến gồm hai phần: phần mặt phẳng AA’ tiếp tuyến với hai mặt trụ R
1
và r
và phần mặt trụ r, vì vậy động học của con đội con lăn khi con lăn lăn trên hai phần mặt ấy cũng
khác nhau. Nhưng trong từng giai đoạn, quy luật động học không đổi.
Giai đoạn thứ nhất tính từ khi cam bắt đầu nâng con đội (điểm A trên hình 6.7) khi con lăn lăn
hết phần mặt tiếp tuyến (điểm A’). Góc quay của trục cam tương ứng từ

= 0 đến

=

max
.
Hình 6.
6
.
Cam tiếp tuyến.

/2


/2

h

O

O

ứng với giai đoạn này là

=

max
đến

= 0. Trong đó

max
=
max
2


.

a) Động học của con đội con lăn trong giai đoạn I
-

Chuyển vò của con đội con lăn.
Từ hình 6.7a ta thấy khi con lăn lăn đến một vò trí bất kỳ nào trên mặt phẳng tiếp tuyến AA’
(cam quay đi một góc

) ta đều tính được chuyển vò của con đội theo quan hệ sau đây:
   
1
1
12
RR

Đạo hàm hai vế của phương trình (6-24) đối với thời gian, ta có công thức tính con đội con lăn:
dt
d
.
d
dh
dt
dh
v






giả thiết:
dt
d

= const =

k
. Ta có:




d
dh
v

O
1

O
2

a

b


/2



D

A

A
/

R
+ R
1

O

R


C

a)

b
)

Chương 6 – Tính sức bền các chi tiết của cơ cấu phân phối khí

144
 
















2
2
2

k1
cos
cos2
RRj
(6-27)
Trong đó:

k
– tốc độ góc của trục cam, (1/s).
Thay các trò số từ

= 0 đến

max
ta có đường biểu diễn gia tốc như trên hình 6.2.
Góc

max
có thể xác đònh theo quan hệ lượng giác trên hình 6.7b.

 
1
2
max
RR
2
sinD
EO
EO
tg

-

Tốc độ của con đội con lăn.
Lấy đạo hàm hai vế của phương trình (6-29) đối với thời gian, ta có công thức tính tốc độ của
con đội con lăn.
   














sinD
sinDrR
cossinD
dt
dh
v
22


A

A
/

O

Hình 6.8. Động học của con đội con lăn trong giai đoạn II của can tiếp tuyến.

R + r




max
O
1

C

R
1

D

Chương 6 – Tính sức bền các chi tiết của cơ cấu phân phối khí

145
-

23
22
2
2
2
42
22
k

=
 


 
 













 cos
sinDrR


Chọn vòng đỉnh cam r rồi vẽ vòng đỉnh cam (tâm O
1
) qua điểm C.
-

Trên phương kéo dài của bán kính AO và A’O
1
vẽ cung tiếp tuyến ngoài với hai đường
tròn R
1
và r tại A và A’ (cung có bán kính

).
Khi đã xác đònh R
1
,h,

và r, bán kính cung tiếp tuyến ngoài

có thể xác đònh từ quan hệ tam
giác vuông O
1
MO
2
(hình 6.10).












O

Hình 6.
9
.
Dựng hình cam lồi.

/2


/2

D

Chương 6 – Tính sức bền các chi tiết của cơ cấu phân phối khí

146 Từ đó suy ra:











2
cosDrR2

max





(6-33)
Vì vậy, muốn cho con đội không bò kẹt, phải đảm bảo điều kiện:


2
sinD
r
R
R
1




(6-34)
II.2.2. Động học của con đội hình nấm hoặc hình trụ
Cũng tương tự như cam tiếp tuyến, mặt làm việc của cam lồi gồm hai phần: phần cung

và
phần cung r. Vì vậy, quy luật động học của con đội hình nấm hoặc hình trụ trên hai phần này cũng
khác nhau. Trong giai đoạn I, con đội trượt trên mặt cam, từ A đến A’, tương ứng với góc quay của
cam từ

= 0 đến

r



–
r

M



R
1

R

O
1

K

O

D


max


max






sinR
dt
dh
.
dh
dh
dt
dh
v
1k

(6-36)
-

Gia tốc của con đội hình nấm.
Lấy đạo hàm hai vế của phương trình (6-37)
đối với thời gian ta có gia tốc của con đội hình nấm.
 






cosR

trên phần cung r (hình 6.12) chuyển
vò của con đội đều có thể tính theo quan hệ sau:
11
RcosDrRaOabh 


(6-39)
-

Tốc độ của con đội hình nấm
Lấy đạo hàm hai vế của phương trình (6-39)
đối với thời gian ta có công thức tính tốc độ của con
đội hình nấm.






sinD
dt
d
.
d
dh
dt
dh
v
k
(6-40)

j
2
k
(6-41)
Hình 6.11. Động học của con đội hình trụ
(hoặc hình nấm) trong giai đoạn I.
r

M



–

R
1

O
1

K

O


max



R

Để xác đònh được lực quán tính của cơ cấu phân phối khí, cần phải quy dẫn toàn bộ khối lượng
của các chi tiết máy trong cơ cấu phân phối khí về đường tâm xupap. Do đó lực quán tính tác dụng
trên cơ cấu phân phối khí có thể tính theo công thức sau:
kokjk
jmP



Trong đó: m
ok
– khối lượng của cơ cấu phân phối khí quy dẫn về đường tâm xupap.
j
k
– gia tốc của xupap.
Trong các cơ cấu phân phối khí không có đũa đẩy và đòn đẩy như cơ cấu phân phối khí xupap
đặt, cơ cấu phân phối khí dẫn động trực tiếp xupap, khối lượng m
ok
bằng tổng các khối lượng của
xupap, con đội, móng hãm và khối lượng quy dẫn của lò xo.
Khối lượng quy dẫn của lò xo xác đònh theo điều kiện cân bằng động năng của khối lượng thực
của lò xo m
lx
với khối lượng quy dẫn m
olx
khi chuyển động với tốc độ v
xp
của xupap.


l

x
l
v
v
xp
x


Thay các quan hệ trên vào phương trình (6-42) ta có:
2
vm
3
1
dxx
l2
vm
2
vm
2
xplx
l
0
2
3
2
xplx
2
xpolx



m
cđ
– khối lượng của con đội.
m
lx
– khối lượng của lò xo.
Hình 6.13. Xác đònh khối lượng
quy dẫn của lò xo.
L

x

dx

v
x

v
xp

Chương 6 – Tính sức bền các chi tiết của cơ cấu phân phối khí

149
Đối với cơ cấu phân phối khí có đũa đẩy và đòn bẩy thì các khối lượng của con đội, đũa đẩy
và đòn bẩy đều phải quy đẫn về đường tâm xupap. Khi quy dẫn cũng phải đảm bảo điều kiện động
năng không đổi.
Đối với con đội và đũa đẩy phải đảm bảo điều kiện quy dẫn sau:
2
xp
c

l
mm









(6-44)
Trong đó: v – tốc độ của con đội.
xp
c
l
l
– tỷ lệ cánh tay đòn của đòn bẩy.
Đối với đòn bẩy, phải đảm bảo điều kiện cân bằng sau:
2
l
2
vm
2
dbdb
2
xpodb




đl
+ m
mh
+
3
1
m
lx
+ l
đb

2
xp
l
1
+ (m
đđ
+ m
cđ
)
2
xp
c
l
l






l








+ m
cđ
+ m
đđ
+ l
đp

2
c
l
1
(6-46)
Lực quán tính tác dụng lên cơ cấu phân phối khí quy dẫn về đường tâm con đội bằng:
totjt
jmP 
(6-47)
IV. TÍNH TOÁN SỨC BỀN CỦA TRỤC CAM
IV.1. Ứng suất uốn
Khi tính sức bền của trục cam, ta coi trục cam như một dầm có tiết diện đồng đều đặt tự do
trên hai gối tựa như hình 6.14.


21
maxTmaxu

, (MNm)
Trong đó: l – khoảng cách giữa hai tâm gối tựa (hình 6.14).
l
1
và l
2
– khoảng cách từ hai gối tựa đến cam chòu lực P
Tmax
.
Ứng suất uốn trục cam tính theo công thức sau:






















tjtlxTx
)P()P(AAPM
(6-50)
Trong đó:




tjtlx
)P()P(
– lực lò xo và lực quán tính khi cam quay đến góc

k
–

max

(hình 6.11)
A – cánh tay đòn lớn nhất của lực P
t
.
Hình 6.14.
Sơ đồ tính sức bền của trục cam.
a)

b)


151
2
sin)rhR(
r
R
A
max1
1






Khi tính moment xoắn trục cam, ngoài moment M
x
ra còn phải tính đến các moment khác như
moment tác dụng trên các cam đang cùng làm việc, moment dẫn động các cơ cấu khác (như dẫn động
bơm nhiên liệu, bộ chia điện, ).
Do đó ứng suất xoắn trục cam tính theo công thức sau:




























2
u
x
u
2
165,035,0
(6-51)
Ứng suất cho phép





25
m/MN10)2,22(E 

Độ võng cho phép của trục cam nằm trong phạm vi sau:


mm1,005,0f 

IV.4. Ứng suất tiếp xúc trên mặt cam
Trong quá trình làm việc, trên mặt cam và con đội xuất hiện ứng suất tiếp xúc. Ứng suất tiếp
xúc tính theo các công thức sau.
-

Đối với con đội hình trụ (hoặc hình nấm):


b
EP
418,0
T
tx
, (MN/m
2
) (6-53)
Trong đó: P
T
– lực tác dụng lên cam (MN).
E – môđuyn đàn hồi của vật liệu (MN/m
2
).

Trong đó: R – bán kính của con lăn.
Ứng suất tiếp xúc cho phép nằm trong phạm vi sau:


)cm/kG120006000(m/MN1200600
22
tx


V. TÍNH SỨC BỀN CỦA CON ĐỘI
Tính sức bền của con đội thường tính kiểm nghiệm áp suất trên thân con đội. Đối với loại con
đội hình nấm, khi cam tiếp xúc với con đội ở điểm B (hình 6.15a) moment xoắn trục cam có trò số cực
đại. Moment này cũng làm cho thân con đội bò nghiêng đi và tiếp xúc không đều.
p suất tiếp xúc cực đại có thể tính theo công thức sau:
2
x
max
dl

Hình 6.
15.
Sơ đồ tính áp suất trên thân con đội.

a)

b)

l/
2

d

K
max

B

B
1

P
T

P
P

P
N


22
max


Chốt con lăn (hình 6.16) của con đội con lăn kiểm nghiệm theo các công thức sau:
-

Áp suất trên mặt chốt:
d)lL(
P
K
p
ch


(6-57)
Trong đó: P
p
– lực tác dụng lên chốt con lăn.
L – chiều dài của chốt.
l – chiều dài của con lăn.
d – đường kính chốt.
-

Áp suất cho phép:


)cm/kG900(m/MN90K
22
ch

pp


(6-59)
-

Ứng suất cắt cho phép:


)cm/kG900(m/MN90
22


-

Ứng suất uốn:
u
p
u
W8
LP


-

Ứng suất uốn cho phép:


)cm/kG2000(m/MN200
22


Ứng suất uốn cho phép nằm trong phạm vi sau:

Đối với thép cacbon:


)cm/kG800(m/MN80
22
u


Hình 6.16. Sơ đồ tính sức bền
của chốt con lăn.
D

L

l

L

Chương 6 – Tính sức bền các chi tiết của cơ cấu phân phối khí

154

Đối với thép hợp kim:




2
max
m/MN2K 

Hình 6.17. Sơ đồ tính sức
bền của xupap.

x

P
k
d
t
l

K
max