BÀI TẬP LỚN MÔN TÍNH TOÁN Ô TÔ

BÀI TẬP LỚN MÔN TÍNH TOÁN Ô TÔ BÀI TẬP LỚN MÔN TÍNH TOÁN Ô TÔ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT VIỆN KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ BÀI TẬP LỚN MƠN TÍNH TỐN Ơ TƠ Bình Dương, tháng 10 năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT VIỆN KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ BÀI TẬP LỚN MÔN TÍNH TỐN Ơ TƠ Lớp: D19OT02 Nhóm 3: Phạm Tuấn Kiệt Nguyễn Minh Khánh Trần Dăng Khôi GVHD: ThS Đinh Hải Lâm Bình Dương, tháng 10 năm 2021 LỜI CẢM ƠN Lý chọn đề tài: Vì điều kiện tốt cho chúng em có hội xâu chuỗi kiến thức mà chúng em học trường, bước đầu sát vào thực tế, làm quen với cơng việc tính tốn thiết kế tơ, nắm phương pháp thiết kế tính tốn tơ Tên tập: Bài tập kì tính tốn tô Nội dung tập - Nội dung tập chương học Mơn học “Tính tốn tơ” chiếm vị trí quan trọng chun nghành đào tạo kỹ thuật ơtơ Chính vậy, qua thời gian học tập mơn tính tốn tơ giảng viên Đinh Hải Lâm giảng dạy chúng em học, tìm hiểu hồn thành tập lớn thầy giao cho Thời gian học làm tập giúp em hồn thiện tính tốn chun mơn ô tô Em chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy, giảng viên ThS Đinh Hải Lâm q trình hồn thành tập Em xin cam đoan tất nội dung nhóm em thực hiện, góp phần nội dung nhóm em tìm hiểu qua tư liệu, sách “ Tính tốn thiết kế tơ ” thầy Đặng Quý NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Nhận xét giảng viên: Điểm số Điểm chữ Chữ kí giáo viên BẢNG PHÂN CƠNG NHIỆM VỤ CỦA NHĨM Stt Lớp Họ tên Nhiệm vụ phân công - Tổng hợp phần thực thành viên làm hoàn D19OT02 Phạm Tuấn Kiệt chỉnh - Phần I: Câu 1, - Phần II: Làm chung với nhóm - Phần III: Câu 1, - Phần IV: Câu - Phần I: Câu D19OT02 Trần Đăng Khôi - Phần II: Làm chung với nhóm - Phần III: Câu 3, - Phần IV: Câu D19OT02 Nguyễn Minh Khánh - Phần I: Câu - Phần II: Làm chung với nhóm - Phần III: Câu 5, - Phần IV: Câu I BÀI TẬP Đề : Phần ly hợp Loại ô tô Sedan Ga(kg) 1419 kg M emax 11.8KGm N emax 5019 vòng /phút i hi 3,67 io 4,1 Bánh xe 167SR13 Sử dụng ly hợp lò xo ép loại dĩa – dẫn động thủy lực Câu 1: Momen ma sát ly hợp Câu 2: Xác định kích thước ly hợp Câu 3: Tính tốn phận giảm chấn Câu 4: Tính tốn phận tạo lực ép Bài làm Câu 1: Momen ma sát ly hợp? KGm = 9,8067 Nm 11,8 KGm = 115,72 Nm Momen ma sát ly hợp: M l=β M emax = 1,3.115,72= 150,436 Nm Với : + M l: Mô men ma sát ly hợp (Nm) + M emax : Mô men xoắn lớn động (Nm) + β : Hệ số dự trữ ly hợp ( xe du lịch β =1,3÷ 1,75) Câu 2: Xác định kích thước ly hợp? Ta có: D2=2 R2=3,16 => R2=7,84 cm √ √ M emax = 3,16 115,72 =15,68 (cm) 4,7 C R1=( 0,53÷ 0,75 ) R2 ( Giới hạn cho vịng quay thấp ) => R1=0,53.7,84=4,1552 cm Bán kính ma sát: R = R1 + R2=4,1552+7,84=11,9952 cm Theo bảng số liệu 3.1: Vật liệu chết tạo ma sát sát ly hợp Mà đĩa loại thép dung dầu thủy lực nên ta chọn μ=0,03 Áp suất cho phép: q=250 KN N =250 10 2 m m R 2−R1 7,84 3−4,15523 Rtb = = =6,186 ( cm )=0,06186( m) R2−R21 7,842−4,15522 Chiều rộng ma sát: b=R2−R1 =7,84−4,1552=3,6848 cm=0,0368 m Số lượng đôi bề mặt ma sát: p= β M emax π q μ b R tb = 150,436 =22,67 2 π 250 10 0,03 0,0368 0,06186 Với: + D 2: Đường kính ngồi ma sát + C : Hệ số kinh nghiệm ( Đối với xe du lịch C =4.7 ) + p: Số lượng đôi bề mặt ma sát + Rtb :Bán kính ma sát trung bình (bán kính điểm đặt lực ma sát tổng hợp) Câu 3: Tính tốn phận giảm chấn Lực ép cần thiết lên dĩa để truyền momen M 150,436 emax β P = μ p R = 0,03.22,67.0,06186 =3575,77 (N) tb  Số lượng lò xo trụ giảm chấn: lò xo N max = 1,2 P 1,2.3575,77 = =536,36 (N) n1 P : Lực nén tổng cộng n1 : Số lượng lo xo (= lò xo) 1,2 : Hệ số đến lò xo bị nén thêm tách ly hợp Câu 4: Tính tốn phận tạo lực ép Lực tác dụng lên bàn đạp ly hợp Pbđ = 1,2 P 1,2.3575,77 = 4,1 0,8 =1308,2(N) i η Với:  P – Lực nén tổng cộng tác động lên đĩa ly hợp tính theo cơng thức  1,2 –Hệ số tính đến lò xo ép ly hợp bị nén thêm tách mở ly hợp  i – Tỷ số truyền theo công thức II BÀI TẬP Đề bài: Cho hộp số trục cấp số hình bên Hãy giải thích sơ đồ động học tay số 1, 2, 3, 4, 5, 6, L Trong đó: I: trục sơ cấp, II: trục thứ cấp, III: trục trung gian A B C D E F G Bài làm Sơ đồ hộp số cấp (gồm số tiến số lùi) Số Số Số Số Số Số Bánh A, B,C, D, E, F quay trơn trục thứ cấp bánh ăn khớp với bánh Z0, Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 trục trung gian Số tiến lùi gài cách di chuyển đồng tốc Số 1: Đẩy tay số làm cho then chốt hoa số trượt qua bên phải ăn khớp với bánh F trục thứ cấp, momen truyền từ trục sơ cấp đến bánh A, Z6, Z1, F truyền đến trục cácđăng Số 2: Đẩy tay số làm cho then chốt hoa số trượt qua bên trái ăn khớp với bánh E trục thứ cấp, momen truyền từ trục sơ cấp đến bánh A, Z6, Z2, E truyền cacdang Số 3: Đẩy tay số làm cho then chốt hoa số trượt qua bên phải ăn khớp với bánh D trục thứ cấp, momen truyền từ trục sơ cấp đến bánh A, Z6, Z3, D truyền cacdang Số 4: Đẩy tay số làm cho then chốt hoa số trượt qua bên trái ăn khớp với bánh C trục thứ cấp, momen truyền từ trục sơ cấp đến bánh A, Z6, Z4, C truyền cacdang Số 5: Đẩy tay số làm cho then chốt hoa số trượt qua bên phải ăn khớp với bánh B trục thứ cấp, momen truyền từ trục sơ cấp đến bánh A, Z6, Z5, B truyền cacdang Số 6: Đẩy tay số làm cho then chốt hoa số trượt qua bên trái ăn khớp với bánh A trục thứ cấp, lúc momen truyền thẳng từ trục sơ cấp đến trục thứ cấp nhờ ăn khớp với bánh A, không cần qua trục trung gian tỷ số truyền nhỏ Số lùi: Đẩy tay số lùi làm cho bánh L ăn khớp với bánh G trục thứ cấp, momen truyền từ A, Z6, Z0, H, G Trong bánh H trục trung gian có chế làm cho trục thứ cấp quay ngược chiều III BÀI TẬP Đề bài: Hãy tìm thơng tin xe TOYOTA VIOS 2021 - 1.5E MT điền vào thông số sau bảng đây: Nội dung Kiểu động Thông số Đơn vị Xăng 1.5L Dual VVt-i xy lanh thẳng hàng Loại động Đường kính hành Động xăng 2NR-FE 72.5mmx90.6mm mm 1496cc L 180 Km/h trình piston Dung tích xy lanh Tốc độ xe tối đa Mô men xoắn tối đa 140 Nm 4200 vịng/phút Cơng suất đầu tối đa 107 mã lực 6000 vòng/phút Dầu hộp số 80W90 Thơng số lốp lít 185/60R15 Dài × rộng ×cao 4425 x 1730 x 1475 mm Khoảng sáng gầm xe 133 mm Bán kính quay vịng 5,1 m Câu 1: Tính tỉ số truyền truyền lực chính, tỉ số truyền cấp số Câu 2: Tính khoảng cách trục (A) trục hộp số Câu 3: Tính mơ đun pháp tuyến (m) bánh Câu 4: Tính số bánh hộp số Câu 5: Tính lại xác khoảng cách trục Câu 6: Kiểm tra lại độ bền bánh hộp số Bài làm Câu 1: Tính tỉ số truyền truyền lực chính, tỉ số truyền cấp số Khối lượng xe m=1075 kg Trọng lượng toàn xe G=m g=1075.10=10750 N Thơng số hình học bánh xe: 185/60R15 d=15.25,4=381 mm=0,381 m d 381 r =B+ =185+ =375,5 mm=0,3755m 2 r bx =λ r =0,935.0,3755=0,351m Tỷ số truyền truyền lực chính: i 0=θ r bx 0,351 =30 =3,97 2,65 2,65 Hiệu suất truyền lực: ηtl =0,93(xe du lịch) Hệ số cản chuyển động lớn nhất: ψ max =0,57 Tỷ số truyền ih xác định i h 1= G r bx ψ max 10750.0,351.0,57 = =4,16 M emax i ηtl 140.3,97 0,93 Ở đây: G – Trọng lượng toàn xe (N) 1.550Kg ó15.500 (N) Ψmax – Hệ số cản chuyển động lớn r bx - Bán kính lăn bánh xe có tính đến biến dạng lốp (m) i0 - Tỷ số truyền truyền lực ηtl - Hiệu suất hệ thống truyền lực Tỷ số truyền ih xác định i h 2=√ i h1 = √ 4,16 =2,91 4 Tỷ số truyền ih xác định i h 3=√ i h = √ 4,16 =2,04 4 Tỷ số truyền ih xác định i h 3=√ i h 1=√ 4,16=1,43 4 Tỷ số truyền ih xác định i h 5=1 Tỷ số truyền ihl xác định i hl =( 1,2 ÷1,3 ) i h1 =1,2.4,16=5 Câu 2: Tính khoảng cách trục (A) trục hộp số Khoảng cách A trục chọn theo công thức: A=12,1 √ M emax =12,1 √ 140=62,83 mm 3 Trong đó: M emax - Mơmen xoắn cực đại động (Nm) C: hệ số kinh nghiệm Đối với xe du lịch C=13:16 Câu 3: Tính mơ đun pháp tuyến (m) bánh Modun pháp tuyến: m=( 0,032 ÷ 0,040 ) A=0,032.62,83=2,1 Ở : m – Mơđuyn pháp tuyến M – Mơmen xoắn tính M = M emax.i hi 0.96 =140.0,183.0,96=24.6 (Nm) 24.6 (Nm) => 0.0246 (kN.m) Câu 4: Tính số bánh hộp số Vì thiết kế thực tế chế tạo bánh trụ nghiêng người ta lại chọn góc nghiêng nằm khoảng 8° – 20 ° Nên ta chọn góc nghiên cặp bánh ăn khớp β a=10 Góc nghiêng cảu cặp bánh thứ i β i=14 Vì hộp số sàn vơ cấp nên có trục Số bánh trục sơ thứ cấp xác định: z i= Acos β i mi ( 1+i hi ) z 'i=z i i hi Số bánh trục sơ thứ cấp cấp số 1: 2.62,83 cos ( 10 ) z 1= = =11răng m1 ( 1+i h ) 2,1 ( 1+ 4,16 ) Acos β ' z 1=z i h 1=11.4 16=46 Số bánh trục sơ thứ cấp cấp số 2: z 2= Acos β m2 ( 1+i h ) = 2.62,83 cos ( 10 ) =15 2,1 ( 1+2,91 ) ' z 2=z i h 2=15.2,91=44 Số bánh trục sơ thứ cấp cấp số 3: 2.62,83 cos ( 10 ) z 3= = =19 m3 ( 1+i h ) 2,1 ( 1+ 2,04 ) Acos β z '3=z i h 3=19.2,04=38 Số bánh trục sơ thứ cấp cấp số 4: 2.62,83 cos ( 10 ) z4 = = =25 m ( 1+i h ) 2,1 ( 1+1,43 ) Acos β ' z 3=z i h 3=25.1,43=36 Số bánh trục sơ thứ cấp cấp số 5: z 5= Acos β m5 ( 1+i h ) = 2.62,83 cos ( 100 ) =29 2,1 ( 1+1 ) ' z 5=z i h 5=29.1=29 Số bánh trục sơ thứ cấp cấp số lùi: 2.62,83 cos ( 10 ) z l= = =10răng ml ( 1+ i hl ) 2,1 ( 1+ ) Acos β l ' z l=z l i hl=10.5=50 Câu 5: Tính lại xác khoảng cách trục Xác định khoảng cách A: ' m (z + z ) A= i i i =60,77 mm cos β i Câu 6: Kiểm tra lại độ bền bánh hộp số Kiểm tra lại độ bền bánh hộp số Ở đây: + i - Tỷ số truyền từ động đến trục tính + α - Góc ăn khớp cặp bánh + β - Góc nghiên + r - Bán kính vịng trịn lăn rang Ứng suất uốn tính: σ u= Mu 0,1 d = ❑ ❑ MN/m Ứng suất xoắn tính: τ = Mx 0.0246 = 0,2 MN/m2 0,2 d Nếu trục làm việc đồng thời vừa chịu uốn vừa chịu xoắn ứng suất tổng hợp tính: σ th= √ σ 2u + τ = MN/m2 Ứng suất dập then hoa xác định: σ d= M đ i Q = = ΣF 0,75 z h l d tb Trong đó: + Q: Lực vịng tác dụng lên then hoa + Σ F : Tổng số bề mặt then moay bánh + M đ : Mômen xoắn động + i: Tỉ số truyền từ động đến trực tính + z: Số lượng then hoa + h: Chiều cao then hoa + l: Chiều dài tiếp xúc then với moay bánh + 0,75: hệ số tính đến phân bố tải trọng không lên then hoa + d tb: Đường kính trung bình trục then hoa  Đối với then hoa nối ghép cố định, ứng suất dập cho phép: [σ d] = 50÷ 100 MN/m2 IV BÀI TẬP Đề bài: Thông số kỹ thuật Fortuner 2020 2.7V 4x2 Loại động 2TR-FE, xy-lanh, thẳng Hộp số tự động cấp hàng, Dual VVT-i Nhiên liệu Xăng Dung tích cơng tác 2694 (cc) Công suất cực đại 122(164)/5200 (Ps) Momen xoắn cực đại Kích thước lốp 245/4000 (Kgm) 265/65R17 (mm) 4795x 1855 x 1835 (mm) 2745 (mm) 1545/1550 (mm) Khoảng sáng gầm xe 219 (mm) Góc ( trước/sau) 29/25 (độ) 5.8 (m) DxRxC Chiều dài sở Chiều rộng sở (trước/sau) Bán kính quay vịng tối thiểu Số ghế ngồi (kg) Trọng lượng không tải 1865 ( kg) Trọng lượng tồn tải 2500 ( kg) Ngồi ra, Sinh viên chọn thêm thông số kỹ thuật Xe Toyota fortunner 2020 2.7V 4x2 để phù hợp tính tốn Câu 1: Tính tốn chọn biến mơ cho hộp số xe nêu Câu 2: Xác định tỉ số truyền hệ thống truyền lực tỉ số truyền tay số Câu 3: Tính tốn động học bánh hành tinh ( Tính tỉ số truyền số 01,2,3,4,5, Lùi Tính tỉ số cặp bánh truyền sở ) Bài làm Câu 1: Tính tốn chọn biến mơ cho hộp số xe nêu vòng Số vòng quay xe : n N =4000 phút Tốc độ góc (quay) động cơ: ω b = πn N π 4000 rad = =419 60 60 s Bán kính chất lỏng qua cánh quạt đĩa bơm B: r 1=75 mm Bán kính chất lỏng cánh quạt turbin r 2=150 mm Khối lượng chất lỏng dầu qua cánh quạt đĩa B là: m= G 800 = =80 kg /m g 10 Tốc độ chất lỏng qua đĩa bơm B: u1=ωb r 1=419.0,075=31,425 m/s Tốc độ chất lỏng qua turbin T: u2=ωb r 2=419.0,15=62,85 m/s Mô men đĩa bơm B: M b=m ( u2 r 2−u1 r )=80 ( 62,85.0,15−31,425.0,075 ) =565,65 N m Vì khoảng cách đĩa bơm B turbin T nhỏ nên chạy vận tốc cao hai cánh quạt đồng tốc → Mb =−M t =−565,65 Nm u 62,85 rad Tốc độ góc đầu turbin T: ω t= r = 0,15 =436 s Hiệu suất biến mô thủy lực ηb = M t ωt 436 = =1,04=104 % M b ωb 419 Câu 2: Tỉ số truyền hệ thống truyền lực tỉ số truyền tay số Các thơng số hình học bánh xe: d=17.25,4=431,8mm=0,432m d 431,8 r =B+ =265+ =480,9 mm=0,481m 2 r b =λ r 0=0,935.0,481=0,45 m Tỷ số truyền lực chính: i 0= π r b n v π 0,45 4000 = =3,87 60.i ht i pc v max 60.1.1 48,61 Vì hộp số có số tới, số lùi, tỉ số truyền phân bố theo cấp số điều hoà: i h 1−1 3,87−1 Hằng số điều hòa: a= (n−1) i = ( 5−1 ) 3,87 =0,19 h1 ih 3,87 Tỷ số truyền tay số 2: ih 2= 1+ a i = 1+ 0,19.3,87 =2,23 h1 ih 3,87 ih 3,87 ih 3,87 Tỷ số truyền tay số 3: i h 3= 1+ a i = 1+ 2.0,19.3,87 =1,56 h1 Tỷ số truyền tay số 4: ih 4= 1+3 a i = 1+ 3.0,19.3,87 =1,2 h1 Tỷ số truyền tay số 5: ih 5= 1+ a i = 1+ 4.0,19 3,87 =0,98 h1 Tỷ số truyền số lùi: i hl=( 1,2 ÷1,3 ) i h1 =1,2.3,87=4,64 Câu 3: Tính tốn động học bánh hành tinh Yêu cầu: tính tỉ số truyền số 0,1,2,3,4,5, lùi Tính tỉ số cặp bánh truyền sở rad Tốc độ góc đầu sau biến mô động cơ: ω t=436 s Tỉ số truyền hộp số tay số thứ I xác định: i hi = ωv ωR Cấp số 1: bánh vịng bao khóa với trục sơ cấp nên ω 2=ω v = 436 rad s Bánh hành tinh khóa với trục thứ cấp nên ω h=ω R Tốc độ quay cần dẫn cấp số ω 2=ω c = 436 rad s ω 436 rad v Ta có ω R cấp số 1: ω R = ω = 3,87 =113 s h1 Bánh mặt trời bị khóa nên ω 2=0 rad /s Cấp số 4: bánh vịng bao khóa với trục sơ cấp nên ω 2=ω v = Bánh mặt trời khóa với trục thứ cấp nên ω 1=ω R 436 rad s ω 436 rad v Ta có ω R cấp số 4: ω R =ω c= ω = 1,2 =363 s h4 Chọn số bánh mặt trời 30 ω −ω −z −z 0−363 c 2 Ta có: ω −ω = z ↔ 436−363 = 30 c → z2 =150 Ta có: z 2−z 1=2 z h ↔ 150−30=2 z h → zh =60 Vậy số bánh hành tinh 60/3=20 ... tế, làm quen với cơng việc tính tốn thiết kế tơ, nắm phương pháp thiết kế tính tốn tơ Tên tập: Bài tập kì tính tốn tơ Nội dung tập - Nội dung tập chương học Mơn học ? ?Tính tốn tơ” chiếm vị trí... thuật ? ?tô Chính vậy, qua thời gian học tập mơn tính tốn tơ giảng viên Đinh Hải Lâm giảng dạy chúng em học, tìm hiểu hồn thành tập lớn thầy giao cho Thời gian học làm tập giúp em hoàn thiện tính. .. tỉ số truyền tay số Câu 3: Tính tốn động học bánh hành tinh ( Tính tỉ số truyền số 01,2,3,4,5, Lùi Tính tỉ số cặp bánh truyền sở ) Bài làm Câu 1: Tính tốn chọn biến mô cho hộp số xe nêu vòng Số