BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BI TP LN TÍNH TỐN KẾT CẤU ÔTÔ GVHD: ThS Trn Anh Sơn Nhóm thực hiện: Nhóm … Ngày thực hiện: 18/11/2022 Danh sch thnh viên STT Họ v tên MSSV 0 Chữ kí Điểm Tnh ton kt cu tơ Nhóm MC LL C Tính lựa chọn tỷ số truyền hộp số dọc cp có số OD 1.1 T số truyền lực chnh: 1.2 T số truyền tay số 1.3 Tỷ số truyền cc tay số trung gian Tính số cặp bnh số (số 1, 2, 3, 4, 5) thỏa t ỷ số truyền hộp số 2.1 Khong cch gia cc trc 2.2 Chọn mô – đun php tuyn góc nghiêng bnh 2.3 Xc đnh số cc bnh Xc đnh moment xung lượng sinh trc thứ cp gài số (khi xe di chuyển tay số với tốc độ 80 km/h, không đạp ly hợp gài số 3, đồng tốc số 3-4 b hỏng) Tnh công trượt ly hợp trường hợp đóng ly hợp êm di nht (bit xe di chuyển tay s ố với tốc độ 40 km/h đường nhựa tốt, đạp ly hợp gài số 3) 10 Tnh công trượt ly hợp trường hợp kiểm nghiệm bền 11 Xc đnh kch thước (R1 , R2) đĩa ma st ly hợp thỏa điều kiện bền theo áp sut cho phép 12 Xc đnh đường kính trc cc đăng (D, d) (theo số vòng quay nguy hiểm ứng sut xoắn 13 7.1 Theo số vng quay nguy hiểm 13 7.2 Theo ứng sut xoắn 14 Kiểm nghiệm bền trc cc đăng theo ứng sut xoắn góc xoắn 14 8.1 Theo ứng sut xoắn 15 8.2 Theo góc xoắn 15 0 Tnh ton kt cu tơ Nhóm Thit k đường kính trc bán trc thỏa điều kiện bền (chọn hệ số dư bền 2) 16 9.1 Chọn vt liệu 16 9.2 Tnh ton đường knh bn trc 17 10 Kiểm nghiệm bền bán tr c 18 10.1 Trường hợp (Lực X đạt gi tr cực đại) 18 10.1.1 Khi truyền lực ko cực đại 18 10.1.2 Khi truyền lực phanh cực đại 18 10.2 10.3 Trường hợp (Lực Y đặt gi tr cực đại 𝑌 = 𝑌𝑚𝑎𝑥 ) 19 Trường hợp (Lực Z đặt gi tr cực đại 𝑍 = 𝑍𝑚𝑎𝑥 ) 19 0 Tnh ton kt cu tơ Nhóm DANH MC HNH NH Hnh 1: Sơ đồ hộp số cp OD Hnh 2: Sơ đồ v tr trc cc đăng 14 Hnh 3:Sơ đồ lực tc dng lên bn trc 16 Hnh 4: Sơ đồ tc dng lên bn trc kiểm nghiệm bền gim ti bn trc 1/2 17 0 Tnh ton kt cu tơ Nhóm Thơng s k thut ca xe ô tô du lch HIACE SUPPER WAGON 2.7 2010 Bng Thông s k thut ca xe ô tô du lch HIACE 2.7 2010 HIACE SUPPER WAGON Loại động Số ch Dung tch công tc Dn động Tỷ số nn Cp số Tên thông số K hiệu Công sut cực đại 𝑁𝑒𝑚𝑎𝑥 Số vng quay ứng với 𝑛𝑁 công sut cực đại 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 Momen xoắn cực đại Số vng quay ứng với 𝑛𝑀 momen xoắn cực đại Khối lượng khơng ti 𝑚𝑘𝑡 Khối lượng tồn ti 𝑚𝑡𝑡 L x B Kch thước tng thể xH (Dài x Rộng x Cao) Thông số lớp Tốc độ cực đại 𝑣𝑚𝑎𝑥 Xăng 10 ch 2.7(l) 4x2 ; Cu sau (RWD) 9.6 cp Gi tr Đơn v 149 bhp 4800 Vng/pht 246 N.m 3800 Vng/pht 1905 2750 Kg Kg 4840 x 1880 x 2105 mm 195/70 R15 165 Km/h Tnh ton kt cu tơ Tính lựa chọn tỷ s truyền hộp s dọc cấp có s OD 1.1 1.2 Nhóm 𝒊𝟎 = T s truyền lực chính: 𝟐𝝅.𝒏𝒆𝒎𝒂𝒙.𝒓𝒃𝒙 𝟔𝟎.𝒊𝒉𝒏.𝒗𝒎𝒂𝒙 Bn knh bnh xe l àm việc: 𝑟𝑏𝑥 = + 𝐻 = 𝑑 15.25,4 + 195.70% = 327𝑚𝑚 = 0,327𝑚 Do động xăng ta chọn 𝛾 = 1,2 ta có : 𝑛𝑒𝑚𝑎𝑥 = 𝛾 𝑛𝑁 = (1,2.4800) = 5760 𝑣𝑜 𝑛𝑔 𝑝ℎ 𝑡 Hộp số dọc cp có s ố OD ta chọn 𝑖ℎ𝑛 = 0,85 Tốc độ tối đa 𝑣𝑚𝑎𝑥 = 165 𝑘𝑚 ℎ = 45,83 𝑚/𝑠 Với 𝑖ℎ𝑛 tỷ số truyền tay số cao nht số OD ta chọn 𝑖ℎ𝑛 = 0,85 T ta tnh 𝑖0 = 2𝜋.𝑛𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑟𝑏𝑥 60.𝑖ℎ𝑛.𝑣𝑚𝑎𝑥 = 5,06 1.3 T s truyền tay s Chọn độ dốc lớn nht tiêu chun 36% ta có arctg(0,36) = 20° => 𝛼 = 20° hệ số c lăn f= 0,02 Ta có 𝜓𝑚𝑎𝑥 = 𝑓 cos 𝛼 + sin𝛼 = 0,02 𝑐𝑜𝑠20 + 𝑠𝑖𝑛20 = 0,36 Theo điều kiện ko ta có: 𝑖ℎ1 ≥ 𝐺 𝜓𝑚𝑎𝑥 𝑟𝑏𝑥 2750.10.0,36.0,327 = 2,80 = 246.5,06.0,93 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖ℎ0 𝜂𝑡 (1) Vì xe du lch ti nặng nên tr ọng lượng cu chủ động thường 60% trọng lượng xe nên 𝐺𝑐𝑑 = (2750.10).60 100 Chọn hệ số bm φ = 0,75 = 16500 , chọn hệ số phân bố ti: 𝑚𝑐𝑑 = 1,2 Theo điều kiện bm ta có: 0 Tnh ton kt cu tơ Nhóm 𝐺𝜑 φ 𝑟𝑏𝑥 16500.1,2.0,75.0,327 = 4,19 (2 ) 𝐺𝑐𝑑 𝑚𝑐𝑑 φ 𝑟𝑏𝑥 246.5,06.0,93 = = 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖ℎ0 𝜂𝑡 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖ℎ0 𝜂𝑡 T (1) (2) ta được: 2,80 ≤ 𝑖ℎ1 ≤ 4,19 Do ta chọn 𝑖ℎ1 = 3,78 𝑖ℎ1 ≤ 1.4 Tỷ s truyền cc tay s trung gian Do xe ô tô du lch thường làm việc s ố truyền cao nên số trung gian xác lp theo cp số điều hịa nhằm sử dng tốt nht cơng sut động sang số: Hằng số điều ha: 𝑎 = ( 𝑖ℎ𝑛 − 𝑖 ) 𝑛−1 = ( ℎ1 Tỷ số truyền cc tay số: 𝑖ℎ𝑚 = - 𝑖ℎ1 0,85 − 3,78) 1 5−1 = 0,23 1+(𝑚−1).𝑎.𝑖ℎ1 Tay số 2: 𝑖ℎ2 = 1+(2−1).0,23.3,78 = 2,02 3,78 Tay số 3: 𝑖ℎ3 = 1+(3−1).0,23.3,78 = 1,38 Tay số 4: 𝑖ℎ4 = 3,78 3,78 1+(4−1).0,23.3,78 =1 Tay số (tay số OD) = 𝑖ℎ𝑛 = 0,85 Tay số li: 𝑖𝑙 = 1,25 𝑖ℎ1 = 1,25.3,78 = 4,725 Vy tỷ số truyền hộp số dọc cp có số OD là: 𝑖ℎ1 = 3,78; 𝑖ℎ2 = 2,02; 𝑖ℎ3 = 1,38; 𝑖ℎ4 = 1; 𝑖ℎ5 = 0,85; 𝑖𝑙 = 4,7 Tính s ca cặp bnh s (s 1, 2, 3, 4, 5) thỏa tỷ s truyền hộp s 2.1 Khong cch cc trc Xe ô tô du lch ta chọn hệ số kinh nghiệm C = 13 A = C √𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 = 13 √246 = 81,5 𝑚𝑚 2.2 Chọn mô – đun php tuyn v gc nghiêng ca bnh Mô – đun php tuyn xe du lch: m = 2, 25 ÷ Góc nghiêng bnh răng: 𝛽 = 22 ÷ 34 Tnh ton kt cu tơ Nhóm Ta chọn mơ – đun php tuyn góc nghiêng cho cc tay số - Tay số 1: 𝑚1 Tay số 2: 𝑚2 Tay số 3: 𝑚3 Tay số 4: 𝑚4 Tay số 5: 𝑚5 = 3; 𝛽1 = 22° = 2,8; 𝛽2 = 24° = 2,6; 𝛽3 = 26° = 2,4; 𝛽4 = 28° = 2,25; 𝛽5 = 32° 2.3 Xc đnh s ca cc bnh Theo kinh nghiệm, số chủ động cặp bnh gài số số truyền thp chọn: 𝑍1 = 16 𝑟ă𝑛𝑔 chọn sơ 𝑍𝑎 = 13 𝑟ă𝑛𝑔 Tỷ số truyền cặp bnh gài số 1: 𝑖𝑔1 = = 2,14 −1= 2𝐴.cos 𝛽1 𝑚1 𝑍1 2.81,5.cos 22 3.16 − Số 𝑍 ′1 bnh b động 𝑍 ′1 = 𝑖𝑔1 𝑍1 = 16.2.14 = 34,24 => 𝑍′1 = 35 𝑟ă𝑛𝑔 Ta có tỷ số truyền cặp bnh ăn khớp: 𝑖𝑎 = 𝑖 ℎ1 = 𝑖 𝑔1 3,78 2,14 = 1,77 Ban đu ta chọn sơ 𝑍𝑎 = 13 𝑟ă𝑛𝑔 ; 𝑍′𝑎 = 𝑖𝑎 𝑍𝑎 = 13.1,77 = 23 𝑟ă𝑛𝑔 Tỷ số truyền cặp bnh cc số trung gian: 𝑖𝑔𝑖 = - Tay số 2: 𝑖𝑔2 = Tay số 3: 𝑖𝑔3 = Tay số 4: 𝑖𝑔4 = Tay số 5: 𝑖𝑔5 = 𝑖ℎ2 𝑖𝑎 𝑖ℎ3 𝑖𝑎 𝑖ℎ4 𝑖𝑎 𝑖ℎ5 𝑖𝑎 = 1,14 𝑖ℎ𝑖 𝑖𝑎 = 0,78 = 0,56 = 0,48 Số cặp bnh cc số trung gian: 𝑍𝑖 = 𝑚 (1+𝑖 2𝐴.𝑐𝑜𝑠𝛽𝑖 𝑖 𝑔𝑖 ) ; 𝑍′𝑖 = 𝑍𝑖 𝑖𝑔𝑖 0 Tnh ton kt cu ô tô Nhóm Qua ta tnh s ố cặp bnh cc số trung gian: Tay số 2: 𝑍2 = 2𝐴.𝑐𝑜𝑠𝛽2 𝑚2 (1+𝑖𝑔2 ) Tay số 3: 𝑍3 = 𝑚 Tay số 4: 𝑍4 = 2𝐴.𝑐𝑜𝑠𝛽3 (1+𝑖𝑔3 ) 2𝐴.𝑐𝑜𝑠𝛽4 𝑚4 (1+𝑖𝑔4 ) Tay số 5: 𝑍5 = 𝑚 2𝐴.𝑐𝑜𝑠𝛽5 (1+𝑖𝑔5 ) = 25 𝑟ă𝑛𝑔 ; 𝑍′2 = 𝑍2 𝑖𝑔2 = 29 𝑟ă𝑛𝑔 = 32 𝑟ă𝑛𝑔 ; 𝑍 ′ = 𝑍3 𝑖𝑔3 = 24 𝑟ă𝑛𝑔 = 39 𝑟ă𝑛𝑔 ; 𝑍 ′ = 𝑍4 𝑖𝑔4 = 22 𝑟ă𝑛𝑔 = 42 𝑟ă𝑛𝑔 ; 𝑍′5 = 𝑍5 𝑖𝑔5 = 20 𝑟ă𝑛𝑔 Hnh 1: Sơ đ hp s cp OD Xc đnh moment xung lượng sinh trc thứ cấp gài s (khi xe di chuyển tay s với tc độ 80 km/h, không đạp ly hợp gài s 3, đồng tc s 3-4 b hỏng) V = 80km/h = 22,22 m/s Chọn 𝐽𝑚 = 1,5𝑘𝑔𝑚 ; 𝐽𝑙 = 0,022𝑘𝑔𝑚 Phương trnh xung lượng gài số không tách ly hợp gài số 3: 0 Tnh ton kt cu ô tô Nhóm 𝑃4 𝑟4 𝑡 = 𝐽𝑎 (𝐽𝑚 (+ 𝐽𝑙 ) 𝑖ℎ3)(𝜔2 𝑏 − 𝜔𝑎 𝑖ℎ3 ) 𝐽𝑚 + 𝐽𝑙 𝑖ℎ3 + 𝐽𝑎 𝐺 𝑟𝑏𝑥 Moment qun tnh trc thứ cp: 𝐽𝑎 = 𝑔 Tốc độ góc trc thứ cp: 𝜔𝑎 = 𝑟 𝑖0 = 𝑣 Tốc độ góc trc ly hợp: 𝜔𝑏 = 𝑃4 𝑟4 𝑡 = = 𝑣 𝑟𝑏𝑥 𝑏𝑥 𝑖0 𝑖ℎ5 = 𝑖02 = 2750 22,22 0,327 22,22 0,327 0,3272 5,062 = 11,48 𝑘𝑔𝑚 5,06 = 343,87 𝑟𝑎𝑑 𝑠 5,06.0,85 = 292,26 𝐽𝑎 (𝐽𝑚 + 𝐽𝑙 ) 𝑖ℎ3 (𝜔𝑏 − 𝜔𝑎 𝑖ℎ3 ) (𝐽𝑚 + 𝐽𝑙 ) 𝑖ℎ3 + 𝐽𝑎 𝑟𝑎𝑑 𝑠 11,48 (1,5 + 0,022) 1,38(292,26 − 343,87.1,38) = −305,67 𝑁𝑚𝑠 (1,5 + 0,022) 1,382 + 11,48 Tính cơng trượt ca ly hợp trường hợp đng ly hợp êm di (bit xe di chuyển tay s với tc độ 40 km/h đường nhựa tt, đạp ly hợp gài s 3) Ta có cơng thức tnh cơng trượt ly hợp êm du: 𝑡1 2𝑡 𝐿 = 𝐿1 + 𝐿2 = 𝑀𝑏 (𝜔𝑚 − 𝜔𝑏 ) ( + ) + 𝐽𝑏 (𝜔𝑚 − 𝜔𝑏 )2 2 Chọn 𝐾 = 0,25 𝑁𝑠 𝑚4 𝑣𝑎 𝐹 = 2,5 𝑚 ; Đường 𝛼 = 𝑠𝑖𝑛𝛼 = 𝑓 = 0,02; 𝑣 = 40 𝑘𝑚 ℎ = 11,1 𝑚/𝑠 ; 𝜓 = 𝑓𝑐𝑜𝑠𝛼 + Moment cn chuyển động quy dn trc ly hợp: (𝐺0 + 𝐺𝑚 )𝜓 + 𝐾𝐹𝑣 )𝑟𝑏𝑥 (27500.0,02 + 0,25.2,5.11,12 )0,327 𝑀𝑏 = = 1,38.1.0,93.5,06 𝑖ℎ3 𝑖𝑝 𝜂𝑡 𝑖0 = 31,57 𝑁𝑚 Moment qun tnh xe: 10 0 Tnh ton kt cu ô tô 𝐽𝑏 = Nhóm (𝐺0 + 𝐺𝑚 ) 𝑟𝑏𝑥 𝑔 (𝑖ℎ3 𝑖𝑝 𝑖0 ) = 6,03 𝑘𝑔 𝑚 2750.0,327 ( ) 1,38.5,06 = Vn tốc gốc trc khuỷu: 𝜔𝑚 = 𝑣 𝑟𝑏𝑥 𝑖0 𝑖ℎ2 = 0,327 5,06.2,02 = 346,96 𝑟𝑎𝑑/𝑠 11,1 Vn tốc gốc trc ly hợp: 𝜔𝑏 = 𝑣 𝑟𝑏𝑥 𝑖0 𝑖ℎ3 = 11,1 0,327 5,06.1,38 = 237,03 𝑟𝑎𝑑/𝑠 Chọn 𝑡0 = 2,5𝑠 = > 𝑡1 + 𝑡2 = 2,5𝑠 Với 𝐴 = √2𝐽𝑏 (𝜔𝑚 − 𝜔𝑏 ) = 36,41 43,21 𝑘 Hệ số tỷ lệ k: + 36,41 √𝑘 𝑀𝑏 𝑘 + 𝐴 √𝑘 = 2,5𝑠 = 2,5𝑠 => 𝑘 = 236,69 𝑡1 = 𝑀𝑏 = 0,13𝑠 => 𝑡2 = 2,37𝑠 𝑘 Vy công trượt trường hợp là: 𝑡1 2𝑡 𝐿 = 𝐿1 + 𝐿2 = 𝑀𝑏 (𝜔𝑚 − 𝜔𝑏 ) ( + ) + 𝐽𝑏 (𝜔𝑚 − 𝜔𝑏 )2 = 31,57(346,96 − 237,03) ( = 44386,91 𝐽 0,13 + 2.2,37 ) + 6,03 (346,96 − 237,03)2 Tính cơng trượt ca ly hợp trường hợp kiểm nghiệm bền Công trượ t ly hợp trườ ng hợp kiểm nghiệm bền trạng thi xe đứng n lc cơng trượt s lớn nht Do ta có 𝜔𝑚 = 𝜔𝑀 (tốc độ gốc moment xoắn cực đại) 𝜔𝑏 = ; 𝛼 = Ta có 𝜔𝑚 = 2𝜋.𝑛𝑀 60 = 2𝜋.3800 60 = 397,94 𝑟𝑎𝑑/𝑠 11 0 Tnh ton kt cu tơ Nhóm Do xe đứng yên nên v = m/s 𝛼 = => 𝑀𝑏 = 𝐺 𝜓 𝑟𝑏𝑥 𝑖ℎ1 𝑖𝑜 𝜂𝑡 Moment qun tnh xe: 𝐽𝑏 = = 27500.0,02.0.327 = 10,11𝑁 𝑚 3,78.5,06.0,93 (𝐺0 +𝐺𝑚).𝑟𝑏𝑥2 𝑔.(𝑖ℎ1 𝑖𝑝 𝑖0 ) = 2750 Chọn 𝑡0 = 2,5𝑠 = > 𝑡1 + 𝑡2 = 2,5𝑠 Với 𝐴 = √2𝐽𝑏 (𝜔𝑚 − 𝜔𝑏 ) = 25,23 Hệ số tỷ lệ k: 10,11 𝑘 + 25,23 √𝑘 𝑀𝑏 𝑘 + 𝐴 √𝑘 (0,327)2 (3,78.5,06)2 = 2,5𝑠 = 0,8𝑘𝑔𝑚 = 2,5𝑠 => 𝑘 = 109,79 𝑡1 = 𝑀𝑏 = 0,09𝑠 => 𝑡2 = 2,41𝑠 𝑘 Vy công trượt trường hợp là: 𝑡1 2𝑡2 ) + 𝐽𝑏 (𝜔𝑚 )2 𝐿 = 𝐿1 + 𝐿2 = 𝑀𝑏 (𝜔𝑚 ) ( + = 10,11(397,94) ( 0,09 2.2,41 ) + 0,8(397,94)2 = 69987,44 𝐽 + Xc đnh kích thước (R1 , R2) ca đa ma st ca ly hợp thỏa điều kiện bền theo áp suất cho phép Moment ma st ly hợp: 𝑀𝑙 = 𝛽 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝐶ℎ𝑜 𝑛 ℎê 𝑠ô 𝑑ư 𝑡𝑟ư 𝛽 = 1,56 𝑀𝑙 = 𝛽 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 = 1,56.246 = 383,76 𝑁𝑚 Ngoài moment ma s t cn tnh theo công thức: 𝑃 = 𝜇.𝑅 𝑀𝑙 𝑡𝑏 𝑧𝑚𝑠 𝑀𝑙 = 𝛽 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 = 𝜇 𝑃 𝑅𝑡𝑏 𝑧𝑚𝑠 với 𝑅𝑡𝑏 = (𝑅2 −𝑅13 ) 3(𝑅22 −𝑅12 ) (3) Chọn ℎê 𝑠ô 𝑚𝑎 𝑠𝑎 𝑡 𝜇 = 0,25, số đôi bề mặt ma st 𝑧𝑚𝑠 = 12 0 Tnh ton kt cu tơ Nhóm p sut cho php tc dng lên bề mặt ta chọn 𝑞 = 200 theo công thức: 𝑞 = T (3) (4) => 𝑃 𝑆 => 𝑃 = 𝑞 𝑆 = 𝑀𝑙 (𝑅23 −𝑅13 ) 𝜇 .𝑧 3(𝑅22 −𝑅12 ) 𝑚𝑠 𝑞 𝜋(𝑅22 (0,7𝑅2 )2 ) 383,76.3(𝑅22 −(0,7𝑅2 )2 ) 0,25.2 (𝑅23 −(0,7𝑅2 )3 ) (4) xc đnh 𝑀𝑙 3(𝑅22 −(0,7𝑅2 )2 ) = 𝑞 𝜋(𝑅22 − − 𝑅12 ) = 𝑞 𝜋(𝑅22 − 𝑅12 ) Ta chọn sơ 𝑅1 = 0,7𝑅2 nên ta có 103 𝑁 𝑚2 𝜇.2 (𝑅23 −(0,7𝑅2 )3 ) 𝑧𝑚𝑠 = 200000 𝜋(𝑅22 − (0,7𝑅2 )2 ) => 𝑅2 = 0,14 𝑚 𝑅1 = 0,7𝑅2 = 0,10 𝑚 Xc đnh đường kính trc cc đăng (D, d) (theo s vịng quay nguy hiểm ứng suất xoắn 7.1 Theo s vng quay nguy hiểm Số vng quay nguy hiểm trc 𝑛𝑡 = (1,2 ÷ 2)𝑛𝑚𝑎𝑥 Ta chọn 𝑛𝑡 = 1,5𝑛𝑚𝑎𝑥 = 1,5 Chọn thành trc rng 𝛿 = trc cc đăng l = 1,4m 𝐷−𝑑 𝑛𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖ℎ5 𝑖𝑝 = 1,5.5760 0,85 = 10165 𝑣𝑜 𝑛𝑔 𝑝ℎ 𝑡 = 2,5.10−3 𝑚 => 𝐷 = 5.10−3 + 𝑑 chiều dài Theo bng tnh công thức số vng quay nguy hiểm ta có 𝑛𝑡 = 15,3.104 √𝐷 +𝑑2 𝑙2 10165 = 15,3.104 0,08 𝑚 => 𝐷 = 5.10−3 + 0.08 = 0,085 𝑚 √(5.10−3 +𝑑)2 +𝑑 1,42 => 𝑑 = 13 0 Tnh ton kt cu tơ 7.2 Nhóm Theo ứng suất xoắn 𝛼 Hnh 2: Sơ đ v tr trc cc đăng Tnh theo ứng sut xoắn ta chọn hệ số dư bền với ứng sut xoắn cho php vt liệu là: [𝜏] = 100 ÷ 300 𝑀𝑁/𝑚 𝑡𝑎 𝑐ℎ𝑜 𝑛 [𝜏] = 200𝑀𝑁/𝑚 Ta ứng sut trc cc đăng chu xoắn 𝜏 = 𝜏= [𝜏] = 50 𝑀𝑁 𝑚2 246.3,78 𝑀2𝑚𝑎𝑥 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖ℎ1 𝑖𝑝1 = = 50.106 => 𝑊𝑥 = 1,87.10−5 𝑚 = 𝑊 𝑐𝑜𝑠𝛼 𝑊𝑥 𝑐𝑜𝑠6 𝑊𝑥 𝑥 Chọn thành trc rng 𝛿 = 𝐷−𝑑 = 2,5.10−3 𝑚 => 𝐷 = 5.10−3 + 𝑑 𝜋 (𝐷4 − 𝑑4 ) 𝜋 ((5.10−3 + 𝑑)4 − 𝑑4 ) 𝑊𝑥 = = = 1,87.10−5 => 𝑑 = 0,068𝑚 16𝐷 16(5.10−3 + 𝑑) = 68𝑚𝑚 𝐷 = 5.10−3 + 𝑑 = 0,073𝑚 = 73𝑚𝑚 Vy đường knh d = 68mm đường knh 68,5mm Kiểm nghiệm bền trc cc đăng theo ứng suất xoắn góc xoắn Để đm bo điều kiện bền trc cho c trường hợp theo ứng sut xoắn đp ứng số vng quay nguy hiểm trc cc đăng th ta chọn kch thức 14 0 Tnh ton kt cu tơ Nhóm đường k nh trc d=80mm đường knh D = 85 đ tnh theo số vng quay nguy hiểm trc cc đăng để kiểm nghiệm bền 8.1 Theo ứng suất xoắn Khi làm việc trc s chu xoắn, uốn, kéo (hoặc nn) Trong ứng sut xoắn rt lớn so với ứng sut lại Chọn sơ góc xoắn = góc lệch = 6° Moment chống xoắn trc cc đăng 𝑊𝑥 = 𝜋 (𝐷4 − 𝑑4 ) 𝜋 (0,0854 − 0,084 ) = 2,60.10−5 𝑚 = 16.0,085 16𝐷 ng sut xoắn cực đại trc cc đăng là: 𝜏= 246.3,78 𝑀2𝑚𝑎𝑥 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖ℎ1 𝑖𝑝1 = = 35961616,88 𝑁/𝑚 = −5 𝑊 𝑐𝑜𝑠𝛼 2,60.10 𝑐𝑜𝑠6 𝑊𝑥 𝑥 = 35,96 𝑀𝑁/𝑚 𝜏 < [𝜏](100 ÷ 300)𝑀𝑁/𝑚 Theo điều ứng sut xoắn th trc cc đăng thỏa mn điều kiện 8.2 Theo gc xoắn Gi tr góc xoắn trc cc đăng là: 𝜃 = 180 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖ℎ1 𝑖𝑝1 𝑙 𝜋 𝐺.𝐽𝑥 𝑐𝑜𝑠𝛼 Với 𝐽𝑥 moment qun tnh tit diện xoắn: 𝐽𝑥 = G – mô đun đàn hồi xoắn 8.1010 𝑁/𝑚 𝜃= 𝜋.(𝐷 −𝑑 ) 32 = 1,10.10−6 180 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖ℎ1 𝑖𝑝1 𝑙 246.3,78.1,4 180 = 0,85° = 10 𝜋 𝜋 8.10 1,10.10−6 𝑐𝑜𝑠6 𝐺 𝐽𝑥 𝑐𝑜𝑠𝛼 Ta thấy θ = 0,85° mà [θ] = 3° ÷ 9° nên coi thỏa mn điều kiện cho phép 15 0 Tnh ton kt cu tơ Nhóm Thit k đường kính trc bán trc thỏa điều kiện bền (chọn hệ s dư bền 2) Hnh 3:Sơ đ lc tc dng lên bn trc 9.1 Chọn vt liệu Gọi hệ số bền s Ta có s = Ta chọn vt liệu sử dng để ch tạo bn trc thp 40X độ cứng bo đm HB 350 ÷ 420 ng sut tng hợp bn trc chu c uốn xoắn [𝜎𝑡ℎ ] = 600 ÷ 750𝑀𝑁/𝑚 Với hệ số bền th ứng sut tng hợp cho php chu bn trc ta chọn 𝜎𝑡ℎ = 300𝑀𝑁/𝑚 Khi bn trc ch chu xoắn th ứng sut xoắn cho php [𝜏] = 500 ÷ 650𝑀𝑁/𝑚2 Với hệ số bền th ứng sut xoắn cho php chu bn tr c ta chọn 𝜏 = 250 𝑀𝑁/𝑚 Khi xe chuyển động, cc bn trc, dm cu, vỏ cu gặp ch độ ti trọng đặc biệt • Trưng hp (Lc X đt gi tr cc đi): bao gồm truyền lực ko cực đại truyển l ực phanh cực đại 16 0 Tnh ton kt cu tơ Nhóm • Trưng hp (Lc Y đt gi tr cc đi 𝑌 = 𝑌𝑚𝑎𝑥 ) • Trưng hp (Lc Z đt gi tr cc đi 𝑍 = 𝑍𝑚𝑎𝑥 ) Hnh 4: Sơ đ tc dng lên bn trc kim nghim bn gim ti bn trc 1/2 Tuy nhiên, trường hợp truyền lực ko cực đại ứng sut sinh ta xem lớn nht v trường hợp bn trc chu c ứng xut uốn X1,X2 gây nên mặt phng ngang Z1, Z2 gây lên mặt phng thng đứng ứng sut xoắn X1, X2 gây nên V vy, để thit k ta cn dựa ứng sut tng hợp lớn nht để tm đường knh bn trc Ngồi để xt ứng sut xy xe vn hành th xe chạy có lực ko l ớn nht tay số có tỷ số truyền l ớn nht tay số Để xe vn hành đm bo trường hợp ta cn thit k đường knh trc đm bo độ bền với hệ số bền trường hợp cho bn trc gim ti ½ 9.2 Tính ton đường kính bn trc Khi truyền lực ko cực đại ng sut tng hợp c uốn xoắn là: 𝜎𝑡ℎ 𝑀 𝑖 𝑖 𝑀 𝑖 𝑖 𝑏 + ( 𝑒𝑚𝑎𝑥 ℎ 𝑜 ) + ( 𝑒𝑚𝑎𝑥 ℎ 𝑜 √ (𝑚 ) 𝐺 ) = 2𝑘 0,2𝑑3 𝑟𝑏𝑥 𝑏 Chọn 𝑚2𝑘 = 1,2 17 0 Tnh ton kt cu ô tô 300.106 = 0,04 Nhóm √(1,2.16500)2 0,2𝑑3 𝑑 = 0,092𝑚 = 92𝑚𝑚 246.3,78.5,06 246.3,78.5,06 ) +( ) +( 0,327 Vy ta chọn đường knh bn trc 92mm 10 Kiểm nghiệm bền bán trc 10.1 Trường hợp (Lực X đạt gi tr cực đại) 10.1.1 Khi truyền lực ko cực đại Trong điều kiện này, bn trc chu c ứng sut uốn xoắn tit diện bạc đạn với tc dng đồng thời cc lực X Z 𝜎𝑡ℎ 𝑏 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖ℎ 𝑖𝑜 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖ℎ 𝑖𝑜 2 √ (𝑚2𝑘 𝐺2 ) + ( = ) +( ) 0,2𝑑3 𝑟𝑏𝑥 𝑏 tnh ton thit k Vớ 𝜎𝑡ℎ = 0,04 246.3,78.5,06 246.3,78.5,06 √(1,2.16500)2 + ( ) + ( ) 0,327 0,2(0,092)3 0,004 = 302188506 𝑁/𝑚 = 302,2 106 𝑀𝑁/𝑚 𝜎𝑡ℎ < [𝜎𝑡ℎ ] = 600 𝑀𝑁/𝑚 Vy bn trc thỏa điều kiện bền ch độ truyền lực ko cực đại 10.1.2 Khi truyền lực phanh cực đại Ta chọn hệ số phân bố ti trọng cu sau cho xe du lch 𝑚2𝑝 = 0,8 Hệ số bm dọc 𝜑 = 0,7 ch độ ứng sut uốn xc đnh theo phương trnh: 𝜎 = 𝑏 𝑚2𝑝 𝐺2 𝑁 0,04.0,8.16500 √(1 + 0,72 ) = 4138410,6 √1 + 𝜑2 = 3 𝑚 0,2.0,092 0,2 𝑑 2 = 4,13 𝑀𝑁/𝑚 < 600𝑀𝑁/𝑚 18 0 Tnh ton kt cu tơ Nhóm 10.2 Trường hợp (Lực Y đặt gi tr cực đại 𝑌 = 𝑌𝑚𝑎𝑥 ) Trường hợp bn tr c chu uốn, nn ko Nhưng v ứng sut nn ko tương đối nhỏ nên ta bỏ qua trường hợp ta tnh theo 𝑀1 : 𝜎 = 𝑀1 𝑊 = ℎ𝑔 𝜑1 𝑌1 𝑟𝑏𝑥 − 𝑍1 𝑏 𝐺2 )(𝜑1 𝑟𝑏𝑥 − 𝑏) = (1 + 𝐵 0,1 𝑑3 0,2𝑑 𝐵 1880 𝑉ơ 𝑖 ℎ𝑔 : 𝑙𝑎 𝑡𝑜 𝑎 đô 𝑡𝑟𝑜 𝑛𝑔 𝑡â 𝑚 𝑥𝑒 𝑡𝑎 𝑙â 𝑦 = = = 940𝑚𝑚 = 0,94𝑚 2 𝜑1 𝑙𝑎 ℎê 𝑠ô 𝑏𝑎 𝑚 𝑛𝑔𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑎 𝑙â 𝑦 = 𝜎 = 16500 𝑁 2.0,94.1 ) (1.0,327 − 0,04) = 60813830,44 (1 + 𝑚 1,88 0,2(0,092) 𝑀𝑁 = 60,81 < 600𝑀𝑁/𝑚 𝑚 Bn trc thỏa mn điều kiện trường hợp 10.3 Trường hợp (Lực Z đặt gi tr cực đại 𝑍 = 𝑍𝑚𝑎𝑥 ) Trường hợp bn trc ch chu uốn ng sut uốn t ại tit diện đặt bạc đạn là: 𝜎 = 𝑘 đ 𝐺2 𝑏 0,2𝑑3 Với Kd- hệ số ti trọng động, chọn Kd= 𝜎 = 16500.0,04 8475795𝑁 = 8,48 𝑀𝑁/𝑚 < 600𝑀𝑁/𝑚 = 𝑚 0,2.0,092 Bn trc thỏa mn điều kiện trường hợp 19 0 ... MC LL C Tính lựa chọn tỷ số truyền hộp số dọc cp có số OD 1.1 T số truyền lực chnh: 1.2 T số truyền tay số 1.3 Tỷ số truyền cc tay số trung gian Tính số cặp... N.m 3800 Vng/pht 1905 2750 Kg Kg 4840 x 1880 x 2105 mm 195/70 R15 165 Km/h Tnh ton kt cu tơ Tính lựa chọn tỷ s truyền hộp s dọc cấp có s OD 1.1 1.2 Nhóm