Bài tập lớn thiết kế ô tô

Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đề bài: Tính tốn bền bán trục giảm tải Các thông số cho trước: - Chiều rộng sở xe: B = 2185 mm = 2,185 m Chiều cao trọng tâm xe: hg = 1478 mm = 1,478 m Hệ số bám ngang φ1 = 0,98 Khoảng cách từ tâm bánh xe đến tâm bạc đạn b= mm = 5.103 m Tải trọng tĩnh tác dụng lên cầu sau G2 = 108.103 N Đường kính bán trục mặc cắt nguy hiểm D = 160 mm = 0,16 m Bán kính bánh xe rb = 520 mm = 0.52 m Momen xoắn cực đại động Memax = 1452 N.m Hệ số tải trọng dộng kđ = Tỉ số truyền tay số 1: ih1 = 6,814 Tỉ số truyền truyền lực chính: io = 3,153 Hệ số bám dọc φ = 0,8 Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] PHẦN 1: XÁC ĐỊNH CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN BÁN TRỤC Trong đó: - Z1 , Z2 : phản lực thẳng đứng tác dụng lên bánh xe trái phải - Y1 ,Y2 : phản lực ngang tác dụng lên bánh xe trái phải - X1 , X2 : phản lực lực vòng truyền qua bánh xe chủ động lực X1, X2 thay đổi chiều phụ thuộc vào bánh xe chiệu lực kéo hay lực phanh ( XK hay XP) , lực X = Xmax xe chạy thẳng - m2.G2 : lực thẳng đứng tác dụng lên cầu sau - m2 : hệ số thay đổi trọng lượng tác dụng lên cầu sau phụ thuộc vào điều kiện chuyển động  Trường hợp xe truyền lực kéo : m2 = m2k Ta tính co xe buýt nên chọn m2 = m2k = 1,2  Trường hợp xe phanh : m2 = m2p=0.9 Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Ta tính cho xe buýt nên chọn m2 = m2p = 0,81 - Y : lực quán tính phát sinh xe chuyển động đường nghiêng quay vòng Lực nầy đặt độ cao trọng tâm xe Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] PHẦN 2: TÍNH TỐN BÁN TRỤC GIẢM TẢI MỘT NỮA Sơ đồ bán trục giảm tải hình  Trường hợp1 : X i = X imax ; Y = ; Z = Z Mômen uốn X1, X2 gây nên mặt phẳng nằm ngang: M ux1 = M ux1 = X b = X b Mômen xoắn X1, X2 gây nên: M x1 = M x1 = X r bx = X r bx Nếu đặt bên ngồi trục vỏ cầu khơng phải mà ổ bi cạnh khoảng cách b lấy đến ổ bi ngồi Mơmen uốn Z , Z gây nên mặt phẳng thẳng đứng: M uz1 = M uz1 = Z b = Z b  Khi truyền lực kéo cực đại: - Ứng suất uốn tiết diện ổ bi với tác dụng đồng thời lực X , Z trục bên trái X , Z trục bên phải: u  2 M ux1  M uz1 Wu b X 12  Z12 b X 22  Z 22   0,1d 0,1d Trong : d : Đường kính bán trục mặc cắt nguy hiểm X , X , Z ,Z tính [MN] Thay biểu thức X , X , Z ,Z tính truyền lực kéo cực đại trường hợp 1, ta có: Hỗ trợ ơn tập u  [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] M e max ih io b ( m G )  ( ) 2k 0, 2d rb 5.103 1452.6,814.3,153  (1 , 108.10 )  ( )  871652, 43[N/ m2 ] 0, 2.0,16 0, 52  0.871652[MN / m2 ] - Ứng suất tổng hợp uốn xoắn là:  th   M th  M ux1  M uz2  M x21 3 0,1d 0,1d M e max ih io M e max ih io b ( m G )  ( ) ( ) 2k 0, 2d rb b 5.103 1452.6,814.3,153 1452.6,814.3,153  (1,2 108.10 )  ( ) ( )  38090486.09[N/ m2 ] 3 0,2.0,16 0,52 5.10  38,090486[MN/ m2 ] Đối với trục bên phải tính tương tự trục bên trái  Khi truyền lực phanh cực đại: u  2 M ux1  M uz1 Wu b X 12  Z12 b X 22  Z 22   0,1d 0,1d Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Thay biểu thức X , X , Z ,Z tính truyền lực phanh cực đại trường hợp 1, ta có: u  b.m2 p G2 0, 2d 1  5.103.0,9.108.103 2   0,8  759745,69[N/ m ] 0, 2.0,163  0.759745[MN / m2 ]  Trường hợp 2: X i = (X = X = 0), Y = Y max = m2 G ; Z1 ≠ Z2 ( xe bị trượt ngang, m2 = 1, φ1=0,98 ) Lúc trục bị uốn, kéo nén, nhiên ứng suất nén kéo tương đối nhỏ nên ta bỏ qua lúc tính tốn Nữa trục bên phải chịu tổng số mô men uốn sinh Z Y sinh Nữa trục bên trái chịu hiệu số mô men uốn sinh Z Y M u1  Y1.rb  Z1.b M u  Y2 rb  Z b Trong đó: - Mu1 : Mơ men uốn trục bên trái vị trí bạc đạn ngồi - Mu2 : Mơ men uốn trục bên phải vị trí bạc đạn ngồi Thay giá trị , Y1, Y2, Z1, Z2 từ biểu thức tính trường M u1 Sau laạp tỷ số để xem M u1 > M u2 hay M u1 < M u2 Mu2 Nếu M u1 > M u2 trục tính theo M u1 Ngược lại M u1 < M u2 trục tính theo M u2 Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] M u1 B  2hg 1 1.rbx  b  M u B  2hg 1 1.rbx  b Trong thực tế b nhỏ nhiều so với r b h g cho nên: M u1   M u1  M u Mu2 Cho nên trường hợp nầy ta tính theo M u1 : u   M u1 Y1.rb  Z1b Z1 (1.rb  b)   Wu1 0,1d 0,1d 2hg 1 G2 (1  )(1.rb  b) 0, 2d B 108.103 2.1, 478.0,98  (1  )(0,98.0,52  5.103 )  154722695,3[ N / m2 ] 0, 2.0,16 2,185 =154,722695[MN/m ]  Trường hợp 3: X i = 0; Y = 0; Z i = Z imax =k đ G2 Lúc trục uốn, mô men uốn: M u1  M u  Z1max b  kd Ứng suất uốn tiết diện bạc đạn ngồi: G2 b Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] u  M u1 G2 b  k d 0,1d 0, 2d 108.103.5.103 2  1318359,375[N/ m2 ] 0,2.0,16 = 1,318359[MN/m ] ... trọng tâm xe Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] PHẦN 2: TÍNH TỐN BÁN TRỤC GIẢM TẢI MỘT NỮA Sơ đồ bán trục giảm tải hình  Trường hợp1 : X i = X imax ; Y = ; Z = Z Mômen uốn X1, X2 gây... truyền lực phanh cực đại: u  2 M ux1  M uz1 Wu b X 12  Z12 b X 22  Z 22   0,1d 0,1d Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Thay biểu thức X , X , Z ,Z tính truyền lực phanh cực đại... đối nhỏ nên ta bỏ qua lúc tính tốn Nữa trục bên phải chịu tổng số mô men uốn sinh Z Y sinh Nữa trục bên trái chịu hiệu số mô men uốn sinh Z Y M u1  Y1.rb  Z1.b M u  Y2 rb  Z b Trong đó: