TÍNH TOÁN kết cấu ôtô

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BITPLN TÍNH TỐN KẾT CẤU ƠTƠ GVHD: ThS Tr n Anh Sơn Nhóm thực hiện: Nhóm … Ngày thực hiện: 18/11/2022 Danh s ch th nh viên STT Họ v tên MSSV Chữ kí Điểm T nh to n k t c u tơ Nhóm MCLC Tính lựa chọn tỷ số truyền hộ p số dọ c c p có số OD 1.1 T số truyề n lực ch nh: 1.2 T số truyề n tay số 1.3 Tỷ số truyề n c c tay số trung gian Tính số cặp b nh số (số 1, 2, 3, 4, 5) thỏa tỷ số truyền hộp số 2.1 Kho ng c ch gi a c c tr c 2.2 Chọn mô – đun ph p n góc nghiêng b nh 2.3 X c đ nh số c c b nh X c đ nh moment xung lượng sinh tr c thứ c p 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) T nh cơng trượt ly hợp trường hợp đóng ly hợp êm d i nh t (bi t xe di chuyển tay số với tốc độ 40 km/h đường nhựa tốt, đạp ly hợp gài số 3) 10 T nh công trượt ly hợp trường hợp kiểm nghiệm bền 11 X c đ nh k ch thước (R1 , R2) đĩa ma s t ly hợp thỏa điều kiện bền theo áp su t cho phép 12 X c đ nh đường kính tr c c c đăng (D, d) (theo số vòng quay nguy hiểm ứng su t xoắn 13 7.1 Theo số v ng quay nguy hiểm 13 7.2 Theo ứng su t xoắn 14 Kiểm nghiệm bền tr c c c đăng theo ứng su t xoắn góc xoắn .14 8.1 Theo ứng su t xoắn 15 8.2 Theo góc xoắn 15 T nh to n k t c u tơ Nhóm Thi t k đường kính tr c bán tr c thỏa điều kiện bền (chọn hệ số dư bền 2) 16 9.1 9.2 T nh to n đường k nh b n tr c 10 Kiểm nghiệm bền bán tr c 10.1 Trường hợp 10.1.1 10.1.2 10.2 Trường hợp 10.3 Trường hợp T nh to n k t c u tơ DANHM CH NH Nhóm NH H nh 1: Sơ đồ hộp số c p OD H nh 2: Sơ đồ v tr tr c c c đăng 14 H nh 3:Sơ đồ lực t c d ng lên b n tr c 16 H nh 4: Sơ đồ t c d ng lên b n tr c kiểm nghiệm bền gi m t i b n tr c 1/2 17 T nh to n k t c u tơ Nhóm Thông s k thu t c a xe ô tô du l ch HIACE SUPPER WAGON 2.7 2010 B ng Thông s k thu t c a xe ô tô du l ch HIACE 2.7 2010 HIACE SUPPER WAGON Loại động Số ch Dung t ch công t c D n động Tỷ số n n C p số Tên thông số Công su t cực đại Số v ng quay ứng với công su t cực đại Momen xoắn cực đại Số v ng quay ứng với momen xoắn cực đại Khối lượng không t i Khối lượng toàn t i K ch thước t ng thể (Dài x Rộng x Cao) Thông số lớp Tốc độ cực đại K hiệu LxB xH T nh to n k t c u tơ 1.1 1.2 Nhóm Tính lựa chọn tỷ s truyền hộp s dọ c cấ p có s OD T s truyền lực chính: = B n k nh b nh xe làm việc: Do động xăng ta chọn = 1,2 ta có : = Hộp số dọc c p có số OD ta chọn ℎ = 0,85 Tốc độ tối đa Với ℎ tỷ số truyền tay số cao nh t số OD ta chọn ℎ = 0,85 T ta t nh T s truyền tay s 1.3 Chọn độ dốc lớn nh t tiêu chu n 36% ta có arctg(0,36) = 20° => = 20° hệ số c lăn f= 0,02 Ta có = cos + sin = 0,02 20 + 20 = 0,36 Theo điều kiện k o ta có: 1≥ Vì xe du l ch t i nặng nên trọng lượng c u chủ động thường 60% trọng lượng xe nên Theo điều kiện b m ta có: T nh to n k t c u ô tô ℎ1 ≤ T (1) ℎ0 φ 1.4 Tỷ s truyền c c tay s trung gian Do xe ô tô du l ch thường làm việc số truyền cao nên số trung gian xác l p theo c p số điều hòa nhằm sử d ng tốt nh t công su t động sang số: Hằng số điều h a: = ( Tỷ số truyền c c tay số: - Tay số 2: ố - ℎ4 = 3,78 - Tay số 3: =1 Tay s 4:1+(4 −1 ).0,23.3,78 Tay số (tay số OD) = ℎ = 0,85 Tay số l i: = 1,25 ℎ1 = 1,25.3,78 = 4,725 V y tỷ số truyền hộp số dọc c p có số OD là: ℎ1 = 3,78; ℎ2 = 2,02; ℎ3 = 1,38; ℎ4 = 1; ℎ5 = 0,85; = 4,7 Tính s c a cặp b nh s (s 1, 2, 3, 4, 5) thỏa tỷ s truyền hộp s 2.1 Kho ng c ch c c tr c Xe ô tô du l ch ta chọn hệ số kinh nghiệm C = 13 A=C√ 2.2 Chọn mô – đun ph p n v g c nghiêng c a b nh Mô – đun ph p n xe du l ch: m = 2,25 ÷ Góc nghiêng b nh răng: = 22 ÷ 34 T nh to n k t c u tơ Nhóm Ta chọn mơ – đun ph p n góc nghiêng cho c c tay số - Tay số 1: = 3; = 22° - Tay số 2: = 2,8; = 24° - Tay số 3: = 2,6; = 26° - Tay số 4: = 2,4; = 28° - Tay số 5: = 2,25; = 32° 2.3 X c đ nh s c a c c b nh Theo kinh nghiệm, s ố chủ động cặp b nh gài số số truyền th p chọn: = 16 ă chọn sơ = 13 ă Tỷ số truyền cặp b nh gài số 1: = 2,14 Số ′ b nh b động ′1 = 1 = 16.2.14 = 34,24 => ′1=35 ă = = Ta có tỷ số truyền cặp b nh ln ăn khớp: 3,78 = 1,77 2,14 Ban đ u ta chọn sơ = 13 ă ; ′ = = 13.1,77 = 23 ă Tỷ số truyền cặp b nh c c số trung gian: = - Tay số 2: = = 1,14 - Tay số 3: = = 0,78 - Tay số 4: = = 0,56 - Tay số 5: = = 0,48 ℎ =2 Số cặp b nh c c số trung gian: ; (1+ ′= ) T nh to n k t c u tơ Qua ta t nh số cặp b nh c c số trung gian: Tay số 2: Tay số 3: Tay số 4: Tay số 5: H nh 1: Sơ đ h p s c p OD X c đ nh moment xung lượng sinh tr c thứ cấp gài s (khi xe di chuyển tay s với t c độ 80 km/h, không đạp ly hợp gài s 3, đồng t c s 3-4 b hỏng) V = 80km/h = 22,22 m/s 2 Chọn = 1,5 ; = 0,022 Phương tr nh xung lượng gài số không tách ly hợp gài số 3: T nh to n k t c u ô tô 4.4 = 4.4 = Moment qu n t nh củ a tr c thứ c p: = Tốc độ góc tr c thứ c p: Tốc độ góc tr c ly hợp: = 11,48 (1,5 + 0,022) 1,38(292,26 − 343,87.1,38) = (1,5 + 0,022) 1,382 + 11,48 Tính cơng trượt c a ly hợp trường hợp đ ng ly hợp êm d i (bi t xe di chuyển tay s với t c độ 40 km/h đường nhựa t t, đạp ly hợp gài s 3) Ta có cơng thức t nh công trượt ly hợp êm d u: = 1+ 2= ( − 2 )(2 + )+ ( − )2 Chọn Moment c n chuyển động quy d n tr c ly hợp: 2 = (0 + ) + ) = (27500.0,02 + 0,25.2,5.11,1 )0,327 1,38.1.0,93.5,06 = 31,57 Moment qu n t nh xe: 10 T nh to n k t c u ô tô = V n tốc gốc tr c khuỷu: = 0.ℎ2 V n tốc gốc tr c ly hợp: = 0.ℎ3 Chọn = 2,5 = > + = 2,5 + Với = √2 ( − ) = 36,41 Hệ số tỷ lệ k: 43,21 √ V y công trượt trường hợp là: = =1+2= ( 0,13 31,57(346,96 − 237,03) ( + 2.2,37 )+ 6,03 (346,96 − 237,03)2 = 44386,91 Tính cơng trượt c a ly hợp trường hợp kiểm nghiệm bền Công trượt ly hợp trường hợp kiểm nghiệm bền trạng th i xe đứng yên l c cơng trượt s lớn nh t Do ta có = (tốc độ gốc moment xoắn cực đại) = ; = = Ta có 11 T nh to n k t c u ô tô Do xe đứng yên nên v = m/s = Moment qu n t nh xe: Chọn = 2,5 = > + = 2,5 + √ Với = √2 ( − ) = 25,23 Hệ số tỷ lệ k: 10,11 + 25,23 √ = 2,5 => 1= V y công trượt trường hợp là: = 1+ 2= ( )( + 22 )+ 0,09 = 10,11(397,94) ( + X c đ nh kích thước (R1 , R2) c a đ a ma s t c a ly hợp thỏa điều kiện bền theo áp suất cho phép Moment ma s t ly hợp: = Ngoài moment ma s t c n t nh theo công thức: = Chọn ℎêô 12 T nh to n k t c u ô tô p su t cho ph p t c d ng lên bề mặt ta chọn = 200 103 theo công thức: = T (3) (4) => Ta chọn sơ (0,7 )2) 0,25.2 ( X c đ nh đường kính tr c c c đăng (D, d) (theo s vòng quay nguy hiểm ứng suất xoắn 7.1 Theo s v ng quay nguy hiểm Số v ng quay nguy hiểm tr c = 1,5 Ta chọn Chọn thành tr c r ng = tr c c c đăng l = 1,4m − Theo b ng t nh công thức số v ng quay nguy hiểm ta có = 15,3.104 0,08 => = 5.10−3 + 0.08 = 0,085 13 T nh to n k t c u tơ 7.2 Nhóm Theo ứng suất xoắn H nh 2: Sơ đ v tr tr c c c đăng T nh theo ứ ng su t xoắn ta chọn hệ số dư bền với ứng su t xoắn cho 2 ph p v t liệu là: [ ] = 100 ÷ 300 / ℎ [ ] = 200 / Ta ứng su t tr c c c đăng ch u xoắn = [ ] = 50 = Chọn thành tr c r ng = − = = 5.10−3 + = 0,073 = 73 V y đường k nh d = 68mm đường k nh 68,5mm Kiểm nghiệm bền tr c c c đăng theo ứng suất xoắn góc xoắn Để đ m b o điều kiện bền tr c cho c trường hợp theo ứng su t xoắn đ p ứng số v ng quay nguy hiểm tr c c c đăng th ta chọn k ch thức 14 T nh to n k t c u tơ Nhóm đườ ng k nh tr c d=80mm đườ ng k nh D = 85 đ đượ c t nh theo số v ng quay nguy hiểm tr c c c đăng để kiểm nghiệm bền 8.1 Theo ứng suất xoắn Khi làm việc tr c s ch u xoắn, uốn, kéo (hoặc n n) Trong ứng su t xoắn r t lớn so với ứng su t cịn lại Chọn sơ góc xoắn = góc lệch = 6° Moment chống xoắn tr c c c đăng = ng su t xoắn cực đại tr c c c đăng là: = Theo điều ứng su t xoắn th tr c c c đăng thỏa m n điều kiện 8.2 Theo g c xoắn Gi tr góc xoắn tr c c c đăng là: Với G – mô đun đàn hồi xoắn 8.10 moment qu n t nh ti t diện xoắn 10 / 180 = Ta thấy θ = 0,85° mà [θ] = 3° ÷ 9° nên coi thỏa m n điều kiện cho phép 15 T nh to n k t c u ô tơ Nhóm Thi t k đườ ng kính tr c bán tr c thỏa điều kiện bền (chọn hệ s dư bền 2) H nh 3:Sơ đ l c t c d ng lên b n tr c 9.1 Chọn v t liệu Gọi hệ số bền s Ta có s = Ta chọn v t liệu sử d ng để ch tạo b n tr c th p 40X độ cứng b o đ m HB 350 ÷ 420 ng su t t ng hợp b n tr c ch u c uốn xoắn [ ℎ] = 600 ÷ 750 / Với hệ số bền th ứng su t t ng hợp cho ph p ch u b n tr c ta chọn ℎ = 300 / Khi b n tr c ch ch u xoắn th ứng su t xoắn cho ph p [ ] = 500 ÷ 650 / Với hệ số bền th ứng su t xoắn cho ph p ch u b n tr c ta chọn = 250 / Khi xe chuyển động, c c b n tr c, d m c u, vỏ c u gặp ch độ t i trọng đặc biệt • Trư ng h p (L c X đ t gi tr c c đ i): bao gồm truyền lực k o cực đại truyển lực phanh cực đại 16 T nh to n k t c u ô tơ • Trư ng h p (L c Y đ t gi tr c c đ i • Trư ng h p (L c Z đ t gi tr c c đ i H nh 4: Sơ đ t c d ng lên b n tr c ki m nghi m b n gi m t i b n tr c 1/2 Tuy nhiên, trường hợp truyền lực k o cực đại ứng su t sinh ta xem lớn nh t v trường hợp b n tr c ch u c ứng xu t uốn X1,X2 gây nên mặt ph ng ngang Z1, Z2 gây lên mặt ph ng th ng đứng ứng su t xoắn X1, X2 gây nên V v y, để thi t k ta c n dựa ứng su t t ng hợp lớn nh t để t m đường k nh b n tr c Ngoài để x t ứng su t x y xe v n hành th xe chạy có lực k o lớn nh t tay số có tỷ số truyền lớn nh t tay số Để xe v n hành đ m b o trường hợp ta c n thi t k đường k nh tr c đ m b o độ bền với hệ số bền trường hợp cho b n tr c gi m t i ½ 9.2 Tính to n đường kính b n tr c Khi truyền lực k o cực đại ng su t t ng hợp c uốn xoắn là: ℎ Chọn 17 V y ta chọn đường k nh b n tr c 92mm 10 Kiểm nghiệm bền bán tr c 10.1 Trường hợp (Lực X đạt gi tr cực đại) 10.1.1 Khi truyền lực k o cực đại Trong điều kiện này, b n tr c ch u c ứng su t uốn xoắn ti t diện bạc đạn với t c d ng đồng thời c c lực X Z ℎ Vớ đư = ℎ ℎ