Thiết kế mô hình hộp số tự động phục vụ giảng dạy học phần kết cấu ô tô tại đại học hutech (phần thi công mô hình)

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ THI CÔNG MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG PHỤC VỤ GIẢNG DẠY HỌC PHẦN KẾT CẤU Ô TÔ ĐẠI HỌC HUTECH (phần thi công mô hình) NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TS HUỲNH QUANG THẢO Sinh viên thực hiện MSSV Lớp Nguyễn Đức Nhã 1711251737 17DOTC2 Lê Anh Tài 1711251757 17DOTC2 Nguyễn Trần Việt Anh 1711251920 17DOTC2 Tp Hồ Chí Minh, tháng 2021 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG PHỤC VỤ GIẢNG DẠY HỌC PHẦN KẾT CẤU Ô TÔ ĐẠI HỌC HUTECH (phần thi cơng mơ hình) NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS HUỲNH QUANG THẢO Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Nguyễn Đức Nhã 1711251737 17DOTC2 Lê Anh Tài 1711251757 17DOTC2 Nguyễn Trần Việt Anh 1711251920 17DOTC2 Tp Hồ Chí Minh, tháng …/2021 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG PHỤC VỤ GIẢNG DẠY HỌC PHẦN KẾT CẤU Ô TÔ ĐẠI HỌC HUTECH (phần thi cơng mơ hình) NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS HUỲNH QUANG THẢO Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Nguyễn Đức Nhã 1711251737 17DOTC2 Lê Anh Tài 1711251757 17DOTC2 Nguyễn Trần Việt Anh 1711251920 17DOTC2 Tp Hồ Chí Minh, tháng …/2021 ii LỜI CẢM ƠN Nhóm chúng em xin cảm ơn nhà trường Viện Kỹ Thuật Hutech tạo cho em có hội thực đồ án tốt nghiệp, đồ án có ý nghĩa cơng trình nghiên cứu khoa học đầu tiên, tiền đề cho chúng em phát triển sau Vì kiến thức kỹ hạn chế, trình thực đồ án nên nhóm chúng em khơng thể tránh sai sót, kính mong nhận ý kiến đóng góp từ thầy cơ, nhà trường Em xin chân thành cảm ơn thầy Huỳnh Quang Thảo tận tình hướng dẫn bảo thiếu sót em có lời đóng góp chân thành để em hồn thiện đề tài Cuối em xin chúc q thầy, dồi sức khỏe, thành công nghiệp giảng dạy vii MỤC LỤC PHIẾU ĐĂNG KÍ TÊN ĐỀ TÀI PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC HÌNH ẢNH LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.1.1 Đặt vần đề 1.1.2 Tầm quan trọng đề tài 1.1.3 Thực trạng giảng dạy học tập học phần kết cấu ô tô 1.1.4 Một số phương pháp nâng cao chất lượng giảng dạy học tập học phần 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.3 Mục đích nghiên cứu 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Các kết đạt đề tài 1.7 Kết cấu đề tài CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ 2.1 Lựa chọn phương án thiết kế 2.2 Các bước để hồn thiện mơ hình 2.3 Lựa chọn mơ hình hộp số tự động 10 2.4 Tính tốn hộp số 11 2.5 Thiết kế giá đỡ 15 2.6 Tính tốn chọn ổ lăn 17 2.7 Thiết kế phanh ly hợp đường truyền moment 28 viii 2.8 Thiết kế hệ thống dẫn động 18 2.8.1 Dẫn động máy nén khí 20 2.8.2 Sử dụng động xe máy 20 2.8.3 Sử dụng máy cắt kim loại 21 2.8.4 Sử dụng motor điện 22 2.9 Xây dựng hệ thống điện điều khiển 27 2.9.1 Thiết kế mạch nguồn ổn áp có điện áp đầu rà 12V,5A có bảo vệ dịng 27 2.9.2 Tính tốn linh kiện điện tử 30 CHƯƠNG 3: THI CÔNG, LẮP ĐẶT VÀ THỰC NGHIỆM 37 3.1 Lựa chọn phương án thi công 37 3.1.1 In khối sau tách chi tiết 37 3.1.2 In chi tiết sau lắp ghép 37 3.2 Chuẩn bị vật tư, thiết bị 38 3.2.1 Chuẩn bị máy in 38 3.2.2 Lựa chọn vật liệu in 39 3.2.3 Chuẩn bị số ổ lăn 40 3.3 Q trình thi cơng lắp ráp mơ hình 42 3.4 Quy trình kiểm tra bảo dưỡng 56 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN 57 4.1 Các kết đạt 57 4.2 Đánh giá kết 57 4.3 Hướng phát triển đề tài 57 4.4 Kết luận 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên Diễn nghĩa AC Alternating Current Dòng điện xoay chiều DC Direct Current Dịng điện chiều x DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Giảng dạy trình chiếu Hình 1.2: Giảng dạy mô lại thiết bị liên quan đến học Hình 1.3: Giảng dạy xưởng thực hành Hình 2.1: Hộp số Alison 1000 10 Hình 2.2 Sơ đồ cấu hành tinh Simpson 12 Hình 2.4: Sắt hộp 10x20 15 Hình 2.5: Mơ 3D giá đứng đỡ hộp số 16 Hình 2.6: Mơ khung giá đỡ hoàn chỉnh 16 Hình 2.7: Sơ đồ máy nén khí 20 Hình 2.8: Sơ đồ lắp đặt động xe máy 21 Hình 2.9: Sơ đồ lắp đặt máy cắt kim loại 21 Hình 2.9: Sơ đồ lắp đặt motor điện 22 Hình 2.10: Nhơng A40-34 29 Hình 2.11: Bánh B40-12 30 Hình 2.12: Xích 40 31 Hình 2.13: Vích me T8 kèm đai ốc 32 Hình 2.14: Nhơm định hình 2020 EU 32 Hình: 2.15 Bánh xe Vslot 33 Hình 2.16: Áo thẻ nhớ micro SD 35 Hình 2.17: Sơ đồ mạch khối nguồn 35 Hình 2.18: Sơ đồ nguyên lí mạch nguồn 36 Hình 2.19: Sơ đồ khối chỉnh lưu lọc nguồn 42 Hình 2.20 Sơ đồ khối bảo vệ dòng 43 Hình 2.21: Sơ đồ ngun lí khối bảo vệ dòng 43 Hình 2.22: Khối điện áp lấy ra… .44 Hình 2.23: Mạch Arduino Uno R3… .45 xi Hình 2.24 Driver mở rộng V3 45 Hình 2.25: Motor Step … 46 Hình 2.26: Nam châm điện … 46 Hình 3.1: Máy in 3D Creality 3D Ender-3 V-slot Prusa I3 Diy 38 Hình 3.2: Máy in 3D Creality 3D Cr-10S Pro Diy 38 Hình 3.3: Bạc đạn mã 6900 40 Hình 3.4: Bạc đạn mã 6010 41 Hình 3.5: Bạc đạn mã 6920 41 Hình 3.6: Bạc đạn mã 6806 42 Hình 3.7: Bản vẽ 3D chi tiết cần in 43 Hình 3.8: In bánh bao số 44 Hình 3.9: Quá trình in bánh bao số 44 Hình 3.10: In bánh hành tinh 45 Hình 3.11: Bánh bao số hoàn chỉnh 46 Hình 3.12: Bánh mặt trời số gắn liền với trục thứ cấp 55 Hình 3.13: Bánh mặt trời số 47 Hình 3.14: Các đĩa ép đĩa ma sát 56 Hình 3.15: Bánh bao số 48 Hình 3.16: Cần dẫn liên kết với bánh hình tinh 57 Hình 3.17: Lắp ráp trục thứ cấp 49 Hình 3.18: Lắp ráp bánh hành tinh với bánh bao số 50 Hình 3.19: Lắp ráp trục thứ cấp 50 Hình 3.20: Gá lên giá đỡ kiểm tra 51 Hình 3.21: Lắp đặt bánh xe Vslot đỡ mơ hình 52 Hình 3.22: Vỏ hốp số in hồn tất thử nghiệm mơ hình 54 Hình 3.23: Vị trí cố định vỏ mơ hình hộp số 55 Hình 3.24: Xiết cứng chi tiết kiểm tra lần cuối .65 xii LỜI MỞ ĐẦU Là sinh viên học qua môn Kết cấu ô tơ, chúng em nhận thấy nội dung giáo trình học phần cịn khơ khan, khiến sinh viên khó tiếp thu kiến thức, cụ thể nội dung Hộp số tự động Vì nhóm em định tìm phương án để giải kịp thời vấn đề này, đề tài đồ án tốt nghiệp chúng em, đề tài “Thiết kế thi cơng mơ hình hộp số tự động phục vụ giảng dạy học phần Kết cấu ô tô đại học Hutech” Chương GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.1.1 Đặt vần đề Trong q trình học tập học phần Kết cấu tơ, phần hộp số tự động chúng em nhận thấy nội dung giáo trình học phần cịn khơ khan, khiến sinh viên khó tiếp thu kiến thức Vì cần có giải pháp kịp thời để giúp cho sinh viên dễ hình dung hơn, dễ hiểu nguyên lý hoạt động hộp số tự động tơ Khơng có hội để tiếp xúc thực tế với hộp số tự động khiến cho học phần trở nên khó khăn Phương pháp giảng dạy trường khơng có nhiều đổi mới, khiến buổi học trờ nên nhàm chán tiếp thu nhiều thông tin 1.1.2 Tầm quan trọng đề tài Đề tài đem lại phương pháp để giái vấn đề làm cho việc học tập học phần kết cấu ô tô trở nên sinh động Đem lại nhiều hứng thú so với trang sách khô khan Là cách truyền tải thông tin hiệu đên với sinh viên 1.1.3 Thực trạng giảng dạy học tập học phần kết cấu ô tô Hiện nay, học phần kết cấu ô tô đại học Hutech đưa đến cho sinh viên nhìn khái quát phận để cấu thành tơ hồn chỉnh Ví dụ như: Hệ thống treo, hệ thống phanh, hệ thống khung gầm, động Một phần theo sinh viên cảm thấy khó khăn học tập học phần kết cấu tơ, học hộp số tự động Sau in hoàn thiện tất chi tiết kiểm sai số đạt với yêu cầu nhóm chúng em tiến hành lắp ráp chi tiết lại với Hình 3.17: Lắp ráp trục thứ cấp Lắp ráp phận trực thứ cấp bao gồm phận như: bánh hành tinh, bánh mặt trời số số số Các bánh hành tinh gá lên trục đỡ để ăn khớp với bánh mặt trời số Các phần tử chuyển động xoay tròn lắp ổ lăn chọn trước 49 Hình 3.18: Lắp ráp bánh hành tinh với bánh bao số Hình 3.19: Lắp ráp trục thứ cấp 50 Trục thứ cấp lắp thêm miếng sắt với tác dụng đóng mở đường truyền cơng suất thơng qua nam châm điện Các miếng sắt gia cốt vào cấu đinh vít Đây nơi nhận truyền động từ motor điện nên yêu cầu lắp ráp phải chắn đảm bảo hoạt động trơn tru khoảng thời gian dài Hình 3.20: Gá lên giá đỡ kiểm tra Sau lắp ráp sơ chi tiết hộp số nhóm em đặt lên giá đỡ để kiểm tra độ võng mơ kiểm tra độ xác gối đỡ thiết kế Q trình kiểm tra diễn khơng thuận lợi mơ hình bị võng xuống nhiều, gối đỡ đỡ hộp số vị trí dự tính ban đầu 51 * Khắc phục tượng võng mơ hình Kiểm tra thấy mơ hình bị võng xuống nhiều vị trị gần đầu mơ hình hộp số Nhóm chúng em định sử dụng bánh xe Vslot đỡ mơ hình hộp số vị trí bánh bao số mặt cạnh bánh giải vấn đề mơ hình bị võng xuống Hình 3.21: Lắp đặt bánh xe Vslot đỡ mơ hình 52 Để đỡ mơ hình lên nhóm định hàn thêm đoạn sắt hộp 10x20mm lên sắt gia cố giá đỡ để làm trụ đỡ Các bánh xe gắn vào miếng sắt dẹp thiết kế để hai bánh xe tiếp xúc mặt cạnh bánh bao số Bản lề trụ đỡ liên kết với đinh tán xiết chặt * Lựa chọn phương án cắt vỏ hộp số Phương án 1: Cắt 1/4 vỏ hộp số + Phương án tốn thêm nhiều kinh phí phải tốn thêm nhiều nguyên liệu để in vỏ hộp số + Phần thể bánh răng, hệ thống phanh khơng nhiều, khó khăn để sinh viên quan sát hoạt động học sau Phương án 2: Cắt 3/4 vỏ hộp số + Phương án giải tốn kinh phí thể phần tử bên hộp số tốn nguyên liệu in phần thể nhiều + Tuy nhiên, phần tiếp xúc với đĩa phanh q nên mơ hình bị võng không đủ lực nâng phụ + Diện tích tiếp xúc dễ mau hư hỏng quán tính quay đĩa ma sát lớn Phương án 3: Cắt 1/2 vỏ hộp số + Phương án khả quan kinh phí in vừa phải + Phần thể bánh đĩa ma sát đủ để sinh viên quan sát cách cụ thể rõ ràng + Phần tiếp xúc với đĩa phanh đủ để chịu lực quán tính chúng làm giá đỡ phụ mơ hình hộp số  Nhận thấy phương án có nhiều ưu điểm phù hợp nên nhóm chúng em định chọn phương án để tiến hành thi cơng 53 Hình 3.22: Vỏ hốp số in hồn tất thử nghiệm mơ hình Để cố định vỏ hộp số mơ hình, nhóm em thiết kế giá đỡ in liền với vỏ hộp số Giá cố định hai miếng sắt mỏng hàn với gia cố giá đỡ mơ hình sau lắp với đinh tán Ở miếng sắt nhóm chúng em khoét rãnh có chiều dài khoảng 5cm chiều rộng đủ để bắt đinh tán Múc đích việc làm để chủ động điều chỉnh độ ôm sát vỏ hộp số với mô hình đĩa ma sát bị ăn mịn q trình tiếp xúc với vỏ hộp số làm cho độ hở chúng tăng lên gây lỏng lẻo cấu 54 Hình 3.23: Vị trí cố định vỏ mơ hình hộp số Sau kiểm tra chi tiết ăn khớp với nhau, độ võng mơ hình xử lí Nhóm tiến hành xiết cứng chi tiết cố định để hồn thành mơ hình khí Hình 3.24: Xiết cứng chi tiết kiểm tra lần cuối 55 * Thi cơng phần điện điều khiển Do tình hình dịch bệnh bùng phát địa bàn nước q trình thi cơng mơ hình Nên nhóm em khơng thể tiến hành hoàn thiện phần điện điều khiển khơng thể lại tìm mua linh kiện, đơn vị vận chuyển thông báo ngưng hoạt động nên q trình tiến hành bị đóng băng 3.4 Quy trình kiểm tra bảo dưỡng Quy trình kiểm tra bảo dưỡng mơ hình hộp số tự động phục vụ công tác giảng dạy bao gồm công việc sau đây: + Kiểm tra độ ăn khớp chi tiết + Kiểm tra độ rơ ổ bi + Kiểm tra độ ăn mòn đĩa ép đĩa ma sát + Kiểm tra độ võng mơ hình hộp số + Xiết chặt chi tiết liên kết đinh tán Việc kiểm tra mơ hình nhằm đảm bảo mơ hình hoạt động trơn tru sát với thực tế để trình giảng dạy hiệu Để bảo dưỡng mơ hình cần phải tra dầu bơi trơn vào ổ bi, thường xuyên kiểm tra độ mòn bánh răng, độ võng mơ hình để có biện pháp xử lí kịp thời trước mơ hình bị hư hỏng nặng khắc phục 56 Chương ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN 4.1 Các kết đạt Đã tính tốn thơng số mơ hình để tiến hành thi cơng Lựa chọn vật tự, nguyên liệu phù hợp với mơ hình Hồn thiện thiết kế giá đỡ, hệ thống truyền động Thi cơng lắp đặt hồn chỉnh mơ hình khí hộp số tự động 4.2 Đánh giá kết Hoàn thành yêu cầu đề ban đầu Tuy nhiên số điểm hạn chế chưa hoàn thành như: + Chưa thi cơng lắp đặt hồn thiện hệ thống điện điều khiển mơ hình + Cịn nhiều hạn chế khâu chọn vật liệu thi công, trình thi cơng xảy nhiều sai sót gây ảnh hưởng tiến độ đặt ban đầu 4.3 Hướng phát triển đề tài Hoàn thiện phần điện điều khiển mơ hình sau thời gian tỏa nước Thiết kế sang số tốc độ vòng quay thứ cấp sát 100% với hộp số thật, loại bỏ hệ thống sang số nút bấm 4.4 Kết luận Việc thi cơng chế tạo mơ hình hộp số tự động đưa đến cho giảng viên mơ hình trợ giúp họ trình giảng dạy Khiến cho sinh viên hứng thú học tập giảng số vấn đề xảy việc giảng dạy 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Luận văn tốt nghiệp đề tài “ Thi công thiết kế hộp số tự động” lớp CKOTOK10 Đại học sư phạm kĩ thuật Vinh công bố năm 2016 [2] SGK Kết cấu ô tô Đạt học Hutech [3] Hướng dẫn thiết kế ô tô, Lê Văn Tụy, Nhà xuất Đà Nẵng, năm 2006 [4] Cấu tạo hệ thống truyền lực ô tô con, Nguyễn Khắc Trai, Nhà xuất khoa học kĩ thuật Hà Nội, năm 1999 58 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: BẢNG VẼ TRỤC SƠ CẤP 59 PHỤ LỤC 2: BẢNG VẼ CẦN ĐẨY 60 PHỤ LỤC 3: BẢNG VẼ BÁNH RĂNG MẶT TRỜI 61 PHỤ LỤC 4: BẢNG VẼ BÁNH RĂNG HÀNH TINH 62 PHỤ LỤC 5: BẢNG VẼ LẮP GHÉP HỘP SỐ 63 ... ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THI? ??T KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG PHỤC VỤ GIẢNG DẠY HỌC PHẦN KẾT CẤU Ô TÔ ĐẠI HỌC HUTECH (phần thi cơng mơ hình) NGÀNH: CƠNG... vẽ hộp số 11 Áp dụng bảng vẽ thi? ??t kế đồ án ? ?Thi cơng thi? ??t kế mơ hình hộp số tự động phục vụ giảng dạy học phần kết cấu ô tơ đại học Hutech (phần thi? ??t kế) ” nhóm em tiến hành tính tốn thơng số. .. tài ? ?Thi? ??t kế thi cơng mơ hình hộp số tự động phục vụ giảng dạy học phần Kết cấu ô tô đại học Hutech? ?? Chương GIỚI THI? ??U 1.1 Tính cấp thi? ??t đề tài 1.1.1 Đặt vần đề Trong trình học tập học phần Kết