Đồ án Thiết kế máy, chi tiết máy: Tính toán, thiết kế bộ truyển đai động cơ VW.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bộ môn Động cơ đốt trong ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY ĐỀ TÀI TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI TRÊN ĐỘNG CƠ VOLKSWAGEN Giáo viên hướng dẫn PGS TS Phạm Hữu Tuyến Sinh viên thực hiện Kiều Văn Long MSSV 20185843 Kì học 20202 Hà Nội, 72021 Đồ án Thiết kế máy GVHD Phạm Hữu Tuyến Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang 2 LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy PGS TS Phạm Hữu Tuyến – giảng viên bộ môn “Động cơ đốt trong” trong Khoa.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bộ môn Động đốt ********** ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI TRÊN ĐỘNG CƠ VOLKSWAGEN Giáo viên hướng dẫn : PGS TS Phạm Hữu Tuyến Sinh viên thực : Kiều Văn Long MSSV : 20185843 Kì học : 20202 Hà Nội, 7/2021 Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy PGS TS Phạm Hữu Tuyến – giảng viên môn “Động đốt trong” Khoa Kỹ thuật Ơ tơ trang bị cho em kiến thức, kỹ cần có để hồn thành đồ án Tuy nhiên trình nghiên cứu đề tài, kiến thức chun mơn cịn nhiều hạn chế nên em có nhiều thiếu sót tìm hiểu, đánh giá trình bày vấn đề đồ án Rất mong nhận quan tâm, góp ý thầy/ giảng viên môn đề đồ án em đầy đủ hoản chỉnh Em xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI NÓI ĐẦU PHẦN CÁC PHƯƠNG PHÁP DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ NĨI CHUNG VÀ CƠ CẤU PHỐI KHÍ NĨI RIÊNG Truyền động khí 1.1 Truyền động bánh ma sát .7 Khái niệm chung Phân loại truyền động bánh ma sát Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng 1.2 Truyền động bánh Khái niệm chung Phân loại truyền động bánh Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng chế truyền động bánh 11 1.3 Truyền động trục vít 12 Khái niệm chung 12 Phân loại truyền động trục vít .12 Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng 13 1.4 Truyền động xích 14 Khái niệm chung 14 Phân loại truyền động xích 14 Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng 14 1.5 Truyền động vít- đai ốc 16 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến Khái niệm chung 16 Phân loại truyền động vít-đai ốc 16 Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng 17 1.6 Truyền động đai 17 Các loại đai 17 Dây đai 20 Bánh đai .21 Các phương pháp căng đai 22 Dẫn động trục cam 23 2.1 Bộ truyền bánh 24 2.2 Bộ truyền xích 25 2.3 Bộ truyền đai 26 Dẫn động xupap (bố trí trục cam) 26 3.1 Tìm hiểu OHV OHC 27 3.1.1 OHV hay động Pushrod 27 3.1.2 OHC (SOHC, DOHC) 27 3.2 So sánh OHV với OHC 29 PHẦN GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ Ô TÔ .31 Xác định động .31 Vài nét sơ lược VW VW Golf 32 Tìm hiểu động VW 1.8 GU .34 3.1 Thân máy nắp máy .34 3.2 Cơ cấu phân phối khí 35 3.3 Một vài hệ thống lại .36 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến PHẦN TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN 37 Giới thiệu truyền 37 1.1 Kết cấu truyền 37 1.2 Nguyên lý làm việc truyền 37 Tính tốn thơng số truyền đai .38 2.1 Các thông số đầu vào biết truyền qua đo đạc thực tế kích thước 38 2.2 Xác định modun 39 2.3 Xác định thông số bánh đai 40 2.4 Xác định thông số đai 41 2.5 Tính tốn góc ơm bánh đai trục khuỷu – bánh đai nhỏ .42 Thông số đầu vào .42 Tính tốn góc ơm 43 Tính động học 47 3.1 Xác định cơng suất, lực vịng .47 3.2 Kiểm nghiệm đai lực vòng riêng 48 3.3 Xác định lực căng lực tác dụng lên trục 51 3.4 Xác định ứng suất đai 52 LỜI KẾT 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO .55 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến LỜI NĨI ĐẦU Hiện nay, với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật tác động tích cực tới ngành cơng nghiệp chế tạo tơ có bước phát triển nhanh chóng vượt bậc với nhiều loại ô tô đại đời Động phần thiếu ô tô nhà sản xuất, nhà khoa học nghiên cứu, cải tiến phát triển để động vừa có sức mạnh, vừa tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải mơi trường, …Hệ dẫn động trục cam cụm chi tiết quan trọng khối động cơ, góp phần lớn việc đảm bảo hoạt động êm diu, xác khả vận hành tối đa cơng suất đảm bảo chất lượng khí thải động Với tầm quan trọng hệ dẫn động trục cam nên em giao nhiệm vụ “Tính tốn thiết kế hệ dẫn động trục cam truyền đai răng” Đề tài giao từ khối động thực tế có truyền đai dẫn động phần công suất từ trục khuỷu động tới các cấu khác cấu phân phối khí, bơm dầu bơi trơn, bơm nước làm mát, máy phát, … nội dung yêu cầu tìm hiểu thơng tin động hãng, năm sản xuất, công suất động cơ, momen xoắn cực đại, thơng tin xe có lắp đặt động này; nguyên lý hoạt động truyền đai răng; tính tốn thơng số truyền đai răng; tính tốn thiết kế đai bánh đai Ngồi phải mơ kích thước đo đạc tính toán truyền vẽ lắp, vẽ chi tiết, khuyến khích mơ chuyển động truyền hình 3D Đồ án thiết kế máy tài liệu dùng để thiết kế chế tạo truyền đai phương án tối ưu thiết kế dẫn động hạn chế hiểu biết kinh nghiệm thực tế Để hoàn thành đồ án em hướng dẫn bảo tận tình thầy giáo Phạm Hữu Tuyến bạn sinh viên lớp Do kiến thức nhiều hạn chế thời gian có hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy bạn sinh viên đóng góp ý kiến để đồ án mơn học em hồn thiện tốt Em xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến PHẦN CÁC PHƯƠNG PHÁP DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ NĨI CHUNG VÀ CƠ CẤU PHỐI KHÍ NĨI RIÊNG Truyền động khí Trong thiết bị dây chuyền công nghệ ngành công nghiệp dân dụng nay, việc truyền chuyển động ứng dụng nhiều Việc truyền chuyển động thường có loại sau: Truyền động khí, truyền động điện, truyền động thủy lực khí nén Truyền động khí truyền động sử dụng nhiều phương pháp truyền động 1.1 Truyền động bánh ma sát Khái niệm chung Truyền động bánh ma sát thực truyền chuyển động công suất trục nhờ lực ma sát sinh chỗ tiếp xúc bánh dẫn bánh bị dẫn Để tạo lực ma sát cần tác dụng lực ép bánh lại với Phân loại truyền động bánh ma sát • Theo khả điều chỉnh tỷ số truyền, chia làm hai loại chính: Truyền động bánh ma sát có tỷ số truyền không điều chỉnh (gọi tắt truyền bánh ma sát): - Bộ truyền ma sát trụ: truyền động hai trục song song (Hình 1.1a); - Bộ truyền ma sát nón: Truyền động hai trục vng góc (Hình 1.1b); Truyền động ma sát có tỷ số truyền điều chỉnh (bộ biến tốc ma sát): - Bộ biến tốc ma sát điều chỉnh trực tiếp: Khơng qua khâu trung gian (Hình 1.1c, f, g); - Bộ biến tốc ma sát điều chỉnh gián tiếp: Qua khâu trung gian (Hình 1.1d, e, h) Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến Hình 1.1 Các loại chuyển động ma sát • Theo hình thức tiếp xúc, truyền động bánh ma sát chia - Bộ truyền tiếp xúc ngoài: tâm bánh hai phía so với điểm tiếp xúc - Bộ truyền tiếp xúc trong: tâm bánh phía so với điểm tiếp xúc (Hình 1.1f) Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng • Ưu điểm - Có cấu tạo đơn giản - Làm việc êm không ồn - Có khả điều chỉnh vơ cấp tốc độ • Nhược điểm - Lực tác dụng lên trục ổ lớn phải ép bánh ma sát - Tỷ số truyền khơng ổn định có trượt bánh làm việc - Khả tải tương đối thấp (so với truyền động bánh răng) • Phạm vi sử dụng Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang Đồ án Thiết kế máy - GVHD: Phạm Hữu Tuyến Truyền động ma sát thường dùng truyền cơng suất nhỏ trung bình (dưới 20 kW) Nếu cơng suất lớn, kích thước truyền lớn khó đảm bảo lực ép cần thiết cho bánh - Vận tốc truyền v ≤ 15 ÷ 20 m/s, vận tốc cao nhiệt độ truyền tăng nhiều gây mòn nhanh Tỷ số truyền u ≤ Truyền động ma sát dùng thiết bị rèn, ép, cần trục, máy vận chuyển, dụng cụ đo…nhưng dùng nhiều biến tốc vô cấp 1.2 Truyền động bánh Khái niệm chung Truyền động bánh dùng để truyền biến đổi chuyển động kèm theo thay đổi vận tốc mômen nhờ ăn khớp bánh Cơ chế truyền động bánh thực truyền chuyển động tải trọng nhờ ăn khớp bánh Cơ chế truyền động bánh ứng dụng nhiều loại máy với cấu khác để truyền chuyển động quay từ trục sang trục khác trục song song/ cắt nhau/ chéo Ngoài ra, truyền động bánh sử dụng để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến hay biến chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay nhờ vào ăn khớp bánh Phân loại truyền động bánh Hình 1.2 Các loại truyền động bánh Theo vị trí tương đối trục phân ra: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến • Truyền động trục song song: Truyền động bánh trụ thẳng, nghiêng chữ V (Hình 1.2a, b, c) • Truyền động trục cắt nhau: Truyền động bánh côn thẳng, nghiêng cung trịn (Hình 1.2f, g) • Truyền động trục chéo (truyền động hypeboloit): Truyền động bánh trục chéo, truyền động bánh chéo (Hình 1.2d, e) Theo tính chất di động các đường tâm bánh phân ra: • Truyền động bánh thường: đường tâm bánh cố định • Truyền động bánh hành tinh: có đường tâm bánh di động Theo phương so với đường sinh phân ra: • Truyền động bánh thẳng • Truyền động bánh nghiêng, cong (truyền động bánh răng cong) Theo vị trí tâm bánh so với tâm ăn khớp phân ra: • Truyền động bánh ăn khớp ngoài: tâm bánh hai phía so với tâm ăn khớp • Truyền động bánh ăn khớp (hình h) Theo dạng profin phân ra: • Truyền động bánh thân khai • Truyền động bánh xycloit • Truyền động bánh novikov (cung tròn) Truyền động bánh thân khai sử dụng nhiều vận tốc trượt nhỏ nên tổn thất ma sát ít, hiệu suất cao, bán kính cong vùng tiếp xúc đủ lớn nên khả tải lớn đồng thời dụng cụ cắt có cạnh thẳng, dễ đảm bảo độ xác cao Theo điều kiện làm việc truyền phân ra: • Truyền động bánh chịu lực: dùng để truyền cơng suất, kích thước xác định theo độ bền Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang 10 ... ra: đai dẹt (tiết diện chữ nhật), đai thang (đai hình chêm), đai nhiều chêm (đai hình lược) đai Các loại đai a) Đai dẹt: gồm đai da, đai vải cao su, đai vải bông, đai sợi len đai tổng hợp Đai. .. bánh đai Ngồi phải mơ kích thước đo đạc tính tốn truyền vẽ lắp, vẽ chi tiết, khuyến khích mơ chuyển động truyền hình 3D Đồ án thiết kế máy tài liệu dùng để thiết kế chế tạo truyền đai phương án. .. 18 Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến d) Đai răng: Đai chế tạo thành vịng kín có phân bố theo chi? ??u dài mặt đai Khi làm việc cảu đai ăn khớp với bánh đai Do truyền động ăn khớp, truyền động