Báo cáo hộp số dùng trên tàu thủy doc

Báo cáo 1 1 Hộp số dùng trên tàu thủyLỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình hội nhập toàn cấu, hiện nay trên thế giới giao thông vận tải đã phát triển và vươn lên ở mức độ rất cao nhằm nhu cầu thông thương hàng hóa, cung cấp nguyên vật liệu, vận chuyển các sản phẩm công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và các nghành sản xuất khác. Không chỉ vận chuyển bằng đường bộ, ngày nay việc vận chuyển bằng đường thủy đang chiếm một vai trò rất lớn, với khối lượng hàng hóa vận tải lớn, giá thành vận tải rẻ hơn rất nhiều so với những hình thức vận tải khác. Để có thể vận chuyển với số lượng lớn và nhiều chúng ta cần phải có số lượng tàu thuyền lớn với quy mô. Vấn đề trang thiết bị máy móc trên tàu cũng là một vấn đề lớn, việc dùng hộp số cho động cơ dùng trên tàu là vấn đề khó, làm sao cho phù hợp với sự thay đổi tốc độ của tàu. Nhằm bổ xung thêm những kiến thức cho mình trong chuyên đề này em xin nghiên cứu về “hộp số đảo chiều dùng trên tàu thủy”. Nhờ có sự chỉ bảo và giúp đỡ tận tình của thầy Th.s Nguyễn Đình Long và các bạn mà em hoàn thành chuyên đề này. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo đã giúp em rất nhiều trong quá trình học và làm. Em xin chân thành cám ơn ! Nha Trang, tháng 12 năm 2009 Sinh viên Hà Nguyên Nam 2 2 Một vài đặc điểm chung của hệ thống truyền lực trên tàu thủy: Hệ thống truyền lực cùa tàu thuỷ rất đa dạng Khoảng cách truyền momen quay từ động cơ đến chân vịt rất lớn Một động cơ có thể truyển momen cho hai, ba chân vịt hoặc ngược lại một chân vịt có thể nhận momen từ nhiều động cơ.Khi đó cần có bộ phận phân phối hoặc hoà công suất cho phù hợp. Trên tàu thuỷ không có hệ thống phanh, mặc dùu tàu thuỷ chuyển động với quán tính lớn.Khi cần giảm vận tốc đột ngột, người ta cho chận vịt thay đổi chiều quay bằng cách đảo chiều quay động cơ hoặc dùng hộp số có số lùi Đồi với hệ thống truyển lực có hai chân vịt trở lên, chân vịt có thể giúp cho quá trình lái được mau lẹ. Chính vì vậy hộp số dùng trên động cơ tàu thủy la rất quan trọng, chúng ta đi và nghiên cứu theo: + Công dụng + Phân loại + Cấu tạo + Nguyen lý + Hộp số bánh răng hành tinh + Hộp số đảo chiều quay 1. Công dụng Hộp số dùng để thay đổi tốc độ hay lùc đẩy của tàu khi tàu chuyển động nhanh hoặc chậm, và cách truyền động từ động cơ qua ly hợp đến bánh xe chủ động, khi cần dừng tàu trong một thời gian nhất định. Trong thực tế không thể lúc nào cũng có thể chọn được động cơ chính có số vòng quay đáp ứng yêu cầu của chân vịt.Ngoài ra các thiết bị truyền động trực tiếp có khối lượng và kích thước tương đối lớn.Do vậy,trong thực tế người ta con sử dụng truyền động gián tiếp qua hộp số va hộp số đảo chiều phổ biến trong TBNL chính có máy chính là các động cơ trung và cao tốc. - 3 3 2.Phân loại -Hộp số được phân loại theo: + Theo cấp số truyền + Theo sơ dồ động + Theo kiểu ăn khớp + Theo khả năng đảo chiều 2.1 Phân loại theo cấp số truyền. -Căn cứ vào phương pháp thay đổi tỷ số truyền để phân loại ta có: + Hộp số vô cấp: Theo phương pháp tạo thành mô men có thể là loại cơ học, điện tử và thuỷ lực. Ưu điểm của hộp số vô cấp là rút ngắn được thời gian tăng tốc khi khởi hành,sử dụng hoàn toàn tải trọng của động cơ.Thay đổi tỷ số truyền đều đặn mà không theo từng cấp.Nhược điểm của loại này là cấu tạo phức tạp,khả năng thay đổi lực đẩy chân vịt trong phạm vi nhỏ.Vì vậy hiên nay rất ít dùng. + Hộp số có cấp: Hộp số có cấp chia ra ba cấp,bốn cấp…Hộp số có câp là loại truyền chuyển động qua các tỷ số truyền của các cặp bánh răng.Hiên nay loại này được dùng phổ biến trên tàu thuỷ và ô tô.Dưới đây ta nghiên cứu chủ yếu loại này. 2.1.1 Cấu tạo vạ nguyên lý lam việc của hộp số 3 cấp. a) Cấu tạo - Cấu tạo chung hộp số gồm có: Nắp hộp số,vỏ hộp số,bộ phận gài số,hệ thống bánh răng và trục của hộp số. + Nắp hộp số ngoài nhiệm vụ che kín còn có tác dụng lắp đặt bộ phận gài số. 4 4 +Vỏ hộp số làm nhiệm vụ chứa các trục truyền động của hộp số và hệ thống bánh răng,chứa dầu bôi trơn. +Bộ phận gài số gồm cần điều khiển năp trên hộp số nối với hệ thống bánh răng . +Hệ thống bánh răng và trục hộp số: Trong hộp số gồm có các trục: Trục sơ cấp và trục thứ cấp. 5 5 -Gạt tay nắm càn sang số qua trái và kéo lui, can nay sẽ dẫn động gáp 1 đi từ báng răng 1 vào báng răng 1’. Mônmen xoắn từ bánh răng chủ động A truyền qua bánh răng B và trục trung gian đến bánh răng 1’ lên bánh răng 1 kéo trục thứ cấp quay ở cấp số , tỷ số truyền động được giảm tốc 2 lần Số 2: Số 3: Cài số đảo chiều quay chân vịt: 6 6 Một số hộp số 5 cấp: Cấp số 1: Cài cấp số 1 cắt khớp ly hợp dịch bộ đồng tốc E sang phải cho khớp răng với bánh răng F của cắt khớp ly hợp. dịch bộ đồng tốc E sang sang trái cho khớp răng với bánh răng D của cấp số 2. Cấp số 3: sau khi bộ đồng tốc E về vị trí Mo, ta điều khiển bộ đồng tốc B sang phải cho khớp với bánh răng C của cấp số 3. tỷ số truyền động ở cấp số này vào 1,5 : 1 7 7 Cài cấp số 4: dịch bộ đồng tốc B sang trái cho khớp răng vào trục sơ cấp, mômen đợc truyền động trực tiếp từ trục sơ cấp đến trục thứ cấp và tỷ số truyền là 1:1 Cài cấp số 5: cấp số 5 còn gọi là cấp số vợt tốc. Dịch bộ đồng tốc B về số 0, dịch bộ đồng ốc H sang trái để khớp răng vào bánh răng I của số 5. Cài số đảo chiều chõn vịt: ở chế độ hoạt động này tất cả 3 bộ đồng tốc đợc đa về số 0, bánh răng giảm tốc lùi K đợc cài khớp răng với bánh răng lùi N trên trục trung gian và cài răng với răng của bộ đồng tốc E. Trục thứ cấp sẽ quay đảo chiều, tỷ số truyền động ở chế độ số lùi này là 3.5:1. 8 8 2.Hộp số bánh răng hành tinh Hộp số bỏnh răng hệ thường cú nhược điểm là khối lương vỏ kớch thước lớn,giỏ thành cao khi truyền cụng suất lớn,tỷ số truyền bị hạn chế.Hộp số bỏnh răng hành tinh cú kớch thước và khối lượng nhỏ,tỷ số truyền lớn, đảm bảo độ đồng trục,hiệu suất cao,làm việc ờm và độ ồn nhỏ. Cấu tạo: Bộ truyền động bỏnh răng hành tinh cú cỏc phần chớnh,Bỏnh răng bao,bỏnh răng hành tinh,cần dẫn và bỏnh răng mặt trời Cần dẫn nối với trục trung tõm của mỗi bỏnh răng hành tinh và làm cho cỏc bỏnh răng hành tinh xoay chung quanh. Với bộ cỏc bỏnh răng nối với nhau kiểu này thỡ cỏc bỏnh răng hành tinh giống như cỏc hành tinh quay xung quanh mặt trời, và do đú chỳng được gọi là cỏc bỏnh răng hành tinh. Thụng thường nhiều bỏnh răng hành tinh được phối hợp với nhau trong bộ 9 9 Nguyên lý: Bộ truyền bỏnh răng hành tinh thay đổi tốc độ truyền động và chiều quay bằng cỏch thay đổi vị trớ đầu vào, đầu ra và cỏc phần tử cố định để giảm tốc, tăng tốc, đảo chiều hoặc truyền trực tiếp đến bộ phận chấp hành. Sau đõy ta cú thể diễn giải lần lượt từng hoạt động đú như sau: Giảm tốc: Khi báh răng mặt trời bị cố định thỡ chỉ cú bỏnh răng hành tinh quay và quay xung quanh bỏnh răng mặt trời. Do đú trục đầu ra giảm tốc độ quay so với trục đầu vào bằng chuyển động quay của bỏnh răng hành tinh. Quan sỏt hỡnh vẽ trờn độ dài của mũi tờn chỉ tốc độ quay lớn hay nhỏ và chiều rộng của mũi tờn tướng ứng với độ lớn của mụmen. Tăng tốc: Khi cần dẫn quay theo chiều kim đồng hồ thỡ bỏnh răng hành tinh chuyển động xung quanh bỏnh răng mặt trời theo chiều kim đồng hồ. Do đú bỏnh răng bao tăng tốc trên ơ sở số răng trờn bỏnh răng bao và trờn bỏnh răng mặt trời. Độ dài của mũi tờn chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tờn chỉ mụmen. Mũi tờn càng dài thỡ tốc độ quay càng lớn, và mũi tờn càng rộng thỡ mụmen càng lớn. Dẫn động trực tiếp: Do bỏnh răng bao và bỏnh răng mặt trời quay cựng nhau với cựng một tốc độ nờn cần dẫn (đầu ra) cũng quay với cựng tốc độ đú. Kết quả là động lực được truyền trực tiếp đến bộ phận chấp hành thụng qua cần dẫn. Ta nhận thấy ở đõy mụmen khụng thay đổi độ lớn từ đầu vào cho đến đầu ra Đảo chiều quay: Khi cần dẫn được cố định ở vị trớ và bỏnh răng mặt trời quay thỡ bỏnh răng bao nhờ cỏc bỏnh răng hành tinh quay trờn trục của nú và hướng quay được đảo chiều.Đầu ra nối trực tiếp vào bỏnh răng bao kết quả là bộ phận chấp hành quay ngược chiều so với trước. Mụmen đầu ra thay đổi lớn hơn so với đầu vào. 10 10 [...]...Truyền động giỏn tiếp với hộp số đảo chiều được sử dụng trờn cỏc thiết bị động cơ trung và cao tốc khụng đảo chiều .Hộp số đảo chiều khụng chỉ cho phộp đảo chiều trục chõn vịt,ma cũn tỏch trục khỏi động cơ, đảm bảo khởi động cơ khụng mang tải.Việc đảo chiờu ở loại hộp số này đượcthực hiện nhờ ly hợp ma sỏt , điều khiển bằng thuỷ lực hoặc bằng tay Hộp số đảo chiều được chế tạo liền với động... ly hợp ma sỏt , điều khiển bằng thuỷ lực hoặc bằng tay Hộp số đảo chiều được chế tạo liền với động cơ hoặc chế tạo riờng rẽ.Nếu trong hộp số đảo chiều cú gối đỡ chặn thỡ nú được bố trớ sau hộp số đảo chiều .Hộp số đảo chiều thường sử dụng kiểu bỏnh răng hành tinh Hộp số đảo chiều cũn cú kiểu lồng trục hoặc vi sai 11 11 . Cấu tạo - Cấu tạo chung hộp số gồm có: Nắp hộp số, vỏ hộp số, bộ phận gài số, hệ thống bánh răng và trục của hộp số. + Nắp hộp số ngoài nhiệm vụ che kín. quay ở cấp số , tỷ số truyền động được giảm tốc 2 lần Số 2: Số 3: Cài số đảo chiều quay chân vịt: 6 6 Một số hộp số 5 cấp: Cấp số 1: Cài cấp số 1 cắt