(Tiểu luận) tính toán kết cấu ôtô

Untitled BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BI T P L N   TÍNH TOÁN KẾT CẤU ÔTÔ GVHD ThS Tr n Anh S  ơn Nhóm thực hiện Nhóm Ngày thực hiện 18 11/ /2022 Danh s ch th n[.]

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BI TP LN TÍNH TỐN KẾT CẤU ÔTÔ 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 0 Tieu luan Chữ kí Điểm Tnh ton kt cu tơ Nhóm MC LL C Tính lựa chọn tỷ số truyền hộp số dọc cp có số OD 1.1 T số truyền lực chnh: 1.2 T số truyền tay số 1.3 Tỷ số truyền cc tay số trung gian Tính số cặp bnh số (số 1, 2, 3, 4, 5) thỏa t ỷ số truyền hộp số 2.1 Khong cch gia cc trc 2.2 Chọn mô – đun php tuy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 công trượt ly hợp trường hợp đóng ly hợp êm di nht (bit xe di chuyển tay s ố 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 0 Tieu luan 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 Chọn vt liệu 16 9.2 Tnh ton đường knh bn trc 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 ko 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 Tieu luan Tnh ton kt cu tơ Nhóm DANH MC HNH 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 0 Tieu luan Tnh ton kt cu tơ Nhóm Thơng 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 K hiệu Công sut cực đại 𝑁𝑒𝑚𝑎𝑥 Số vng quay ứng với 𝑛𝑁 công sut cực đại 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 Momen xoắn cực đại Số vng quay ứng với 𝑛𝑀 momen xoắn cực đại Khối lượng khơng ti 𝑚𝑘𝑡 Khối lượng tồn ti 𝑚𝑡𝑡 L x B Kch thước tng thể xH (Dài x Rộng x Cao) Thông số lớp Tốc độ cực đại 𝑣𝑚𝑎𝑥 Xăng 10 ch 2.7(l) 4x2 ; Cu sau (RWD) 9.6 cp Gi tr Đơn v 149 bhp 4800 Vng/pht 246 N.m 3800 Vng/pht 1905 2750 Kg Kg 4840 x 1880 x 2105 mm 195/70 R15 165 Km/h Tieu luan Tnh ton kt cu 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 Bn knh bnh 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 cp 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 nht số OD ta chọn 𝑖ℎ𝑛 = 0,85 T ta tnh 𝑖0 = 2𝜋.𝑛𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑟𝑏𝑥 60.𝑖ℎ𝑛.𝑣𝑚𝑎𝑥 = 5,06 1.3 T s truyền tay s Chọn độ dốc lớn nht tiêu chun 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 ko 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 lch ti nặng nên tr ọng lượng cu chủ động thường 60% trọng lượng xe nên 𝐺𝑐𝑑 = (2750.10).60 100 Chọn hệ số bm φ = 0,75 = 16500 , chọn hệ số phân bố ti: 𝑚𝑐𝑑 = 1,2 Theo điều kiện bm ta có: 0 Tieu luan Tnh ton kt cu 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 cc tay s trung gian Do xe ô tô du lch thường làm việc s ố 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: 𝑎 = ( 𝑖ℎ𝑛 − 𝑖 ) 𝑛−1 = ( ℎ1 Tỷ số truyền cc 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 li: 𝑖𝑙 = 1,25 𝑖ℎ1 = 1,25.3,78 = 4,725 Vy tỷ số truyền hộp số dọc cp có số OD là: 𝑖ℎ1 = 3,78; 𝑖ℎ2 = 2,02; 𝑖ℎ3 = 1,38; 𝑖ℎ4 = 1; 𝑖ℎ5 = 0,85; 𝑖𝑙 = 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 √𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 = 13 √246 = 81,5 𝑚𝑚 2.2 Chọn mô – đun php tuyn v gc nghiêng ca bnh Mô – đun php tuyn xe du lch: m = 2, 25 ÷ Góc nghiêng bnh răng: 𝛽 = 22 ÷ 34 Tieu luan Tnh ton kt cu tơ Nhóm Ta chọn mơ – đun php tuyn góc nghiêng cho cc 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 Xc đnh s ca cc bnh Theo kinh nghiệm, số chủ động cặp bnh gài số số truyền thp chọn: 𝑍1 = 16 𝑟ă𝑛𝑔 chọn sơ 𝑍𝑎 = 13 𝑟ă𝑛𝑔 Tỷ số truyền cặp bnh gài số 1: 𝑖𝑔1 = = 2,14 −1= 2𝐴.cos 𝛽1 𝑚1 𝑍1 2.81,5.cos 22 3.16 − Số 𝑍 ′1 bnh b động 𝑍 ′1 = 𝑖𝑔1 𝑍1 = 16.2.14 = 34,24 => 𝑍′1 = 35 𝑟ă𝑛𝑔 Ta có tỷ số truyền cặp bnh ăn khớp: 𝑖𝑎 = 𝑖 ℎ1 = 𝑖 𝑔1 3,78 2,14 = 1,77 Ban đu ta chọn sơ 𝑍𝑎 = 13 𝑟ă𝑛𝑔 ; 𝑍′𝑎 = 𝑖𝑎 𝑍𝑎 = 13.1,77 = 23 𝑟ă𝑛𝑔 Tỷ số truyền cặp bnh cc 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 bnh cc số trung gian: 𝑍𝑖 = 𝑚 (1+𝑖 2𝐴.𝑐𝑜𝑠𝛽𝑖 𝑖 𝑔𝑖 ) ; 𝑍′𝑖 = 𝑍𝑖 𝑖𝑔𝑖 0 Tieu luan Tnh ton kt cu tơ Nhóm Qua ta tnh s ố cặp bnh cc 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 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 Chọn 𝐽𝑚 = 1,5𝑘𝑔𝑚 ; 𝐽𝑙 = 0,022𝑘𝑔𝑚 Phương trnh xung lượng gài số không tách ly hợp gài số 3: 0 Tieu luan Tnh ton kt cu tơ Nhóm 𝑃4 𝑟4 𝑡 = 𝐽𝑎 (𝐽𝑚 (+ 𝐽𝑙 ) 𝑖ℎ3)(𝜔2 𝑏 − 𝜔𝑎 𝑖ℎ3 ) 𝐽𝑚 + 𝐽𝑙 𝑖ℎ3 + 𝐽𝑎 𝐺 𝑟𝑏𝑥 Moment qun tnh trc thứ cp: 𝐽𝑎 = 𝑔 Tốc độ góc trc thứ cp: 𝜔𝑎 = 𝑟 𝑖0 = 𝑣 Tốc độ góc trc 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 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 cơng trượt ly hợp êm du: 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 cn chuyển động quy dn trc 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 qun tnh xe: 10 0 Tieu luan Tnh ton kt cu ô tô 𝐽𝑏 = Nhóm (𝐺0 + 𝐺𝑚 ) 𝑟𝑏𝑥 𝑔 (𝑖ℎ3 𝑖𝑝 𝑖0 ) = 6,03 𝑘𝑔 𝑚 2750.0,327 ( ) 1,38.5,06 = Vn tốc gốc trc khuỷu: 𝜔𝑚 = 𝑣 𝑟𝑏𝑥 𝑖0 𝑖ℎ2 = 0,327 5,06.2,02 = 346,96 𝑟𝑎𝑑/𝑠 11,1 Vn tốc gốc trc 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 Vy 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 ca ly hợp trường hợp kiểm nghiệm bền Công trượ t ly hợp trườ ng hợp kiểm nghiệm bền trạng thi xe đứng n lc cơng trượt s lớn nht 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 Tieu luan Tnh ton kt cu ô tơ Nhóm Do xe đứng n nên v = m/s 𝛼 = => 𝑀𝑏 = 𝐺 𝜓 𝑟𝑏𝑥 𝑖ℎ1 𝑖𝑜 𝜂𝑡 Moment qun tnh 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 Vy 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 + 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: 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 cn tnh 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 st 𝑧𝑚𝑠 = 12 0 Tieu luan Tnh ton kt cu ô tô Nhóm p sut cho php tc dng 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) xc đnh 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 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 𝑛𝑡 = (1,2 ÷ 2)𝑛𝑚𝑎𝑥 Ta chọn 𝑛𝑡 = 1,5𝑛𝑚𝑎𝑥 = 1,5 Chọn thành trc rng 𝛿 = trc cc 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 bng tnh công thức số vng 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 Tieu luan Tnh ton kt cu ô tô 7.2 Nhóm Theo ứng suất xoắn 𝛼 Hnh 2: Sơ đ v tr trc cc đăng Tnh theo ứng sut xoắn ta chọn hệ số dư bền với ứng sut xoắn cho php vt liệu là: [𝜏] = 100 ÷ 300 𝑀𝑁/𝑚 𝑡𝑎 𝑐ℎ𝑜󰈨 𝑛 [𝜏] = 200𝑀𝑁/𝑚 Ta ứng sut trc cc đăng chu 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 trc rng 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 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 0 Tieu luan Tnh ton kt cu ô tô Nhóm đường k nh trc d=80mm đường knh D = 85 đ 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 𝑊𝑥 = 𝜋 (𝐷4 − 𝑑4 ) 𝜋 (0,0854 − 0,084 ) = 2,60.10−5 𝑚 = 16.0,085 16𝐷 ng sut xoắn cực đại trc cc 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 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: 𝜃 = 180 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖ℎ1 𝑖𝑝1 𝑙 𝜋 𝐺.𝐽𝑥 𝑐𝑜𝑠𝛼 Với 𝐽𝑥 moment qun tnh tit 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 mn điều kiện cho phép 15 0 Tieu luan 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 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 [𝜎𝑡ℎ ] = 600 ÷ 750𝑀𝑁/𝑚 Với hệ số bền th ứng sut tng hợp cho php chu bn trc ta chọn 𝜎𝑡ℎ = 300𝑀𝑁/𝑚 Khi bn trc ch chu xoắn th ứng sut xoắn cho php [𝜏] = 500 ÷ 650𝑀𝑁/𝑚2 Với hệ số bền th ứng sut xoắn cho php chu bn tr c ta chọn 𝜏 = 250 𝑀𝑁/𝑚 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 l ực phanh cực đại 16 0 Tieu luan Tnh ton kt cu tơ Nhóm • Trưng hp (Lc Y đt gi tr cc đi 𝑌 = 𝑌𝑚𝑎𝑥 ) • Trưng hp (Lc Z đt gi tr cc đi 𝑍 = 𝑍𝑚𝑎𝑥 ) 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 l ớn nht tay số có tỷ số truyền l ớn 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: 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 Tieu luan Tnh ton kt cu 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 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 𝜎𝑡ℎ 𝑏 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖ℎ 𝑖𝑜 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖ℎ 𝑖𝑜 2 √ (𝑚2𝑘 𝐺2 ) + ( = ) +( ) 0,2𝑑3 𝑟𝑏𝑥 𝑏 tnh ton thit 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 Vy bn trc thỏa điều kiện bền ch độ truyền lực ko cực đại 10.1.2 Khi truyền lực phanh cực đại Ta chọn hệ số phân bố ti trọng cu sau cho xe du lch 𝑚2𝑝 = 0,8 Hệ số bm dọc 𝜑 = 0,7  ch độ ứng sut uốn xc đnh theo phương trnh: 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 Tieu luan Tnh ton kt cu tơ Nhóm 10.2 Trường hợp (Lực Y đặt gi tr cực đại 𝑌 = 𝑌𝑚𝑎𝑥 ) Trường hợp bn tr c chu uốn, nn ko Nhưng v ứng sut nn ko tương đối nhỏ nên ta bỏ qua  trường hợp ta tnh theo 𝑀1 : 𝜎 = 𝑀1 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 Bn trc thỏa mn điều kiện trường hợp 10.3 Trường hợp (Lực Z đặt gi tr cực đại 𝑍 = 𝑍𝑚𝑎𝑥 ) Trường hợp bn trc ch chu uốn ng sut uốn t ại tit diện đặt bạc đạn là: 𝜎 = 𝑘 đ 𝐺2 𝑏 0,2𝑑3 Với Kd- hệ số ti trọng động, chọn Kd= 𝜎 = 16500.0,04 8475795𝑁 = 8,48 𝑀𝑁/𝑚 < 600𝑀𝑁/𝑚 = 𝑚 0,2.0,092 Bn trc thỏa mn điều kiện trường hợp 19 0 Tieu luan ... MC LL C Tính lựa chọn tỷ số truyền hộp số dọc cp có số OD 1.1 T số truyền lực chnh: 1.2 T số truyền tay số 1.3 Tỷ số truyền cc tay số trung gian Tính số cặp... Vng/pht 1905 2750 Kg Kg 4840 x 1880 x 2105 mm 195/70 R15 165 Km/h Tieu luan Tnh ton kt cu ô tơ Tính lựa chọn tỷ s truyền hộp s dọc cấp có s OD 1.1 1.2 Nhóm