phÇn I ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt c¸u cña ly hîp Ketnooi com vì sự nghiệp giáo dục Ch¬ng I ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu truyÒn lùc chÝnh vµ vi sai chän ph¬ng ¸n thiÕt kÕ I TruyÒn lùc chÝnh TruyÒn lùc chÝn[.]
Ketnooi.com vỡ s nghip giỏo dc Chơng I phân tích đặc điểm kết cấu truyền lực vi sai chọn phơng án thiết kế I.Truyền lực Truyền lực phận quan trọng cầu xe, có nhiều loại loại có u điểm nhợc điểm riêng nh : - Truyền lực đơn - Truyền lực kép - Truyền lực hai cấp I.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu: Truyền lực có công dụng nh sau : - Truyền thay đổi mô men - Thay đổi phơng truyền lực Truyền lực đợc phân loại dựa theo nhiều tiêu nh : a/ Theo đặc điểm cấu tạo truyền : - Truyền động thông thờng (đờng tâm trục chủ động trục bị động cắt nhau) - Truyền động hypôit (đờng tâm trục chủ động trục bị động không cắt nhau) - Truyền động trục vít - Truyền động xích b/Theo số cặp truyền : - Truyền lực đơn - Truyền lực chÝnh kÐp c/Theo sè lỵng tû sè trun : - TruyÒn lùc chÝnh mét cÊp - TruyÒn lùc chÝnh nhiÒu cấp Để bảo đảm khả làm việc truyền lực cần đạt yêu cầu: - Đảm bảo tỷ số truyền cần thiết nhằm bảo đảm hiệu suất cao nhiệt độ số vòng quay thay đổi - Đảm bảo đủ bền, độ cứng vững cao, gối đỡ làm việc không ồn, kích thớc nhỏ gọn I.2 Phân tích kết cấu loại truyền lực chính: Sau ta phân tích kết cấu cụ loại truyền lực chọn phơng ¸n thiÕt kÕ cho bµi to¸n Trun lùc đơn a/truyền lực bánh côn thẳng : Đợc bố trí dới góc 900 nhng có đợc bố trí dới góc khác Học viên thùc hiƯn: L¬ng Tn Long Ketnooi.com nghiệp giỏo dc 900 * u điểm : Dễ chế tạo, lắp ghép đơn giản, giá thành rẻ * Nhợc điểm : - Số bánh nhỏ phải lớn Nếu nhỏ xuất hiện tợng cắt chân - Nếu xe có tû sè trun lín th× kÝch thíc cđa bé trun lớn - Làm việc ồn, hiệu suất thấp, số ăn khớp đồng thời Do nhiều nhợc điểm nên loại đợc sử dụng b/ truyền lực bánh côn xoắn : Gồm bánh chủ động đợc chế tạo liền trục bánh bị động đợc chế tạo rời thành vành Vành sau chế tạo đợc lắp ghép cố định với vỏ vi sai thành khối * u điểm : - Số nhỏ bánh chủ động 6-7 mà đủ bền bảo đảm ăn khớp tốt - Khi truyền có tỷ số truyền lớn kích thớc trọng lợng cầu xe nhỏ gọn đảm bảo đợc tính thông qua cao - Làm việc êm dịu có nhiều đồng thời ăn khớp - Có khả truyền lực mô men lớn, khả chống mòn tốt - Gia công đợc máy cắt có suất cao * Nhợc điểm : - Phát sinh lực chiều trục tâm ăn khớp phơng lực thay đổi theo chiều quay bánh - Nếu chiều xoắn chiều quay bánh trùng lực chiều trục hớng từ đáy đến đỉnh bánh nón nên gây tợng kẹt Còn chiều xoắn chiều quay bánh ngợc lực chiều trục đẩy bánh chủ động rời khỏi bánh bị động Loại đợc sử dụng nhiều loại xe, loại xe c/ truyền lực hypôit : Nó có đặc điểm đờng tâm bánh chủ động bánh bị động đợc bố trí lệch khoảng lệch trục e Trục chủ động đợc bố trí dới hay tuỳ theo yêu cầu kỹ tht cđa tõng xe * u ®iĨm : - Khi kích thớc với truyền bánh côn xoắn truyền hypôit có tỷ số truyền lớn i0 = [1.1] Trong đó: Học viên thực hiƯn: L¬ng Tn Long Ketnooi.com nghiệp giáo dục i0- Tû sè trun cđa bé trun hyp«it Z1,Z2-Sè bánh chủ động bị động 1, 2-Góc nghiêng đờng bánh chủ động bị động [độ] - Số bánh chủ ®éng nhá nhÊt cã thĨ 5-6 mµ vÉn ®đ bỊn ăn khớp tốt - Làm việc êm dịu - HiƯu st cao (0,94- 0,96) - Khi chÕ t¹o bé truyền không đòi hỏi vật liệu thật tốt - Có thể dịch chuyển đợc trục bánh chủ động so với bánh bị động khoảng dịch trục là: e=(0,1- 0,2).d - Trục có kết cấu vững, độ bền cao, làm việc êm dịu đờng kính bánh chủ động lớn - áp suất tổng hợp lên bề mặt giảm (25-30)% so với bánh côn xoắn kích thớc * Nhợc điểm : - Có trợt theo chiều dọc chiều ngang mà phải dùng dầu bôi trơn chuyên dùng - Khi lắp ráp truyền đòi hỏi phải xác, bánh chủ động phải có điểm tựa thật chắn Loại đợc sử dụng nhiều xe, loại xe tải d/ trun lùc chÝnh trơc vÝt – b¸nh vÝt : Đợc sử dụng xe có yêu cầu tỷ số truyền lớn mà kích thớc truyền phải nhỏ gọn Đặc điểm truyền động trục vít bánh vít trục vít đặt đặt dới * u điểm : - Làm việc êm số ít, kích thớc nhỏ, tỷ số truyền lớn - Có thể đặt vi sai cầu xe nên cầu xe có kết cấu đối xứng, dễ tháo lắp - Đối với xe cầu chủ động truyền có khả truyền mô men quay lên cầu chủ động thông qua trục - Khi đặt trục vít xuống dới hạ thấp trọng tâm - áp suất riêng chỗ tiếp xúc truyền nhỏ * Nhợc điểm : - Hiệu suất thấp ma sát lớn, có tợng tự hÃm, lực chiỊu trơc lín - Khi trơc vÝt díi b¸nh vÝt khoảng sáng gầm xe giảm nhng làm tăng góc lệch trục đăng.Trục vít tăng khoảng sang gầm xe nhng khó khăn bôi trơn truyền - Chế tạo trục vít bánh vít phức tạp, bánh vít thờng chế tạo kim loại màu (thờng đồng) Truyền lực kép Học viên thực hiƯn: L¬ng Tn Long Ketnooi.com nghiệp giáo dục H-1.1 TruyÒn lùc chÝnh kÐp TruyÒn lùc chÝnh kÐp truyền sử dụng cặp truyền ăn khớp, so với truyền lực đơn truyền lực kép có tỷ số truyền lớn mà đảm bảo khoảng sáng gầm xe tốt Truyền lực kép đợc sử dụng nhiều xe cầu, cầu xe có tải trọng lớn a/Truyền lực kép trung tâm : Cặp bánh côn xoắn cặp bánh trụ đợc bố trí thành cụm Khi hai cặp bánh ăn khớp đặt vỏ cầu vi sai đặt sau cặp bánh thứ hai Phơng án trục bánh côn trục bánh trụ nằm mặt phẳng vuông góc với b/Trun lùc chÝnh kÐp bè trÝ t¸ch cơm : Thêng bánh côn vi sai trung tâm bánh trụ đặt sờn xe hình thành hộp giảm tốc bánh xe (truyền lực cạnh).Truyền lực cạnh cặp bánh trụ ăn khớp trong, ăn khớp truyền hành tinh Truyền lực hai cấp Sử dụng ô tô cần thiết phải mở rộng khoảng tỷ số truyền hệ thống truyền lực mà không cần phải thay ®ỉi kÕt cÊu c¸c cơm cđa nã Sè trun thÊp cđa trun lùc chÝnh sư dơng xe chun ®éng điều kiện đờng khó khăn (đờng xấu, đờng đồi núi) để khắc phục lực cản chuyển động lớn Sư dơng sè trun cao ®iỊu kiƯn ®êng tèt xe chở non tải cho phép nâng cao tính kinh tế nhiên liệu, vận tốc trung bình ô tô giảm mô men xoắn dẫn động đến bánh xe chủ động Từ phân tích kết cấu xem xét u nhợc điểm loại truyền lực trên, áp dụng cho toán thiết kế chọn truyền lực đơn kiểu bánh côn xoắn thờng Học viên thực hiện: Lơng TuÊn Long Ketnooi.com nghiệp giáo dục VËt liệu chế tạo bánh truyền lực thép hợp kim chất lợng cao nh : 152, 20,Bánh đợc xêmăngtit với độ sâu 1,2-1,5 mm dầu II Vi sai Vi sai phận quan trọng cầu xe, gồm nhiều loại khác nh : - Vi sai bánh côn đối xứng - Vi sai tăng ma sát - Vi sai loại cam - Vi sai kiểu trục vít II.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu: Vi sai có công dụng nh sau : Đảm bảo cho bánh xe chủ động quay đợc với tốc độ góc khác nhau, đồng thời dùng để phân chia mô men xoắn cho bánh xe cầu xe chủ động cho cầu xe chủ động xe Vi sai đợc phân loại dựa theo nhiều tiêu nh : a/ Theo c«ng dơng : - Vi sai bánh xe - Vi sai cầu xe - Vi sai truyền lực cạnh b/ Theo đặc điểm phân bố mô men : - Vi sai đối xứng - Vi sai không đối xứng c/ Theo đặc điểm kết cấu vi sai : - Vi sai bánh - Vi sai trục vít-bánh vít - Vi sai cam d/ Theo phơng pháp khoá vi sai : - Vi sai gµi cìng bøc - Vi sai gài tự động e/ Theo hệ số khoá vi sai : k = [1.2] Trong đó: Mms-Mô men ma sát [Nm] M0 Mô men vỏ vi sai [Nm] - Vi sai ma s¸t bÐ kб< 0,2 - Vi sai ma s¸t cao kб= 0,2- 0,7 - Vi sai khoá hoàn toàn k > 0,7 Để bảo đảm khả làm vi sai cần đạt yêu cầu: - Phân phối mô men cho bánh xe cách hợp lý Học viên thực hiện: Lơng Tuấn Long Ketnooi.com vỡ s nghip giỏo dc - Bảo đảm cho c¸c b¸nh xe quay víi c¸c vËn tèc gãc khác Khi quay vòng hệ số cản cầu khác hệ số bám khác - Hiệu suất làm việc cao, độ tin cậy làm việc tốt, kích thớc trọng lợng nhỏ II.2 Phân tích kết cấu loại vi sai: Sau ta phân tích kết cấu loại vi sai đa phơng án thiết kế cho toán Vi sai bánh côn đối xứng Vi sai đối xứng thuộc loại vi sai có ma sát bé Về mặt kết cấu xe có tải trọng lớn xe có tải trọng bé vi sai nh khác số bánh vi sai, kết cấu vỏ vi sai bánh bán trục Số bánh hành tinh phụ thuộc vào mô men xoắn đặt vỏ vi sai bánh hành tinh với vỏ vi sai tháo rời đợc liền Tổng số bánh bán trục chọn bội số số số bánh hành tinh Mặt tháo rời thờng qua trục bánh hành tinh, hộp đợc lắp đồng tâm nhờ gờ Mặt bích vỏ vi sai dùng lắp ghép bánh bị động truyền lực trung ơng Giữa mặt tỳ bánh hành tinh mặt cầu thờng có đĩa đồng để giảm ma sát để dễ đặt bánh vi sai HÃm vi sai ly hợp có vấu, ly hợp ly hợp chốt.Dẫn động hÃm vi sai khí , b»ng ®iƯn khÝ, b»ng thủ lùc DÉn ®éng h·m vi sai loại khí có cần gạt bố trí dầm cầu chủ động đặt cạnh ngời lái, loại có nhợc điểm ngời lái sử dụng ô tô đà bị trợt quay khả tự di động * u điểm : - Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành hạ - Việc phân phối mô men xoắn cho bánh xe chủ động thích hợp với trờng hợp xe chạy đờng tốt điều kiện chuyển động hai bánh xe nh - Giảm tải trọng động cho dẫn động bánh xe, giảm mòn lốp, giảm suất tiêu hao nhiên liệu điều khiển dễ dàng * Nhợc điểm : Ma sát vi sai bé nên giảm khả thông qua xe bánh xe nằm đờng lầy Loại đợc sử dụng phổ biến loaị xe du lịch xe tải trọng nhỏ Vi sai tăng ma sát Học viên thực hiện: Lơng Tuấn Long Ketnooi.com vỡ s nghip giỏo dc Loại ngày đợc sử dụng nhiều Tăng ma sát loại vi sai hình nón cách thiết kế thêm vào kết cấu ly hợp ma sát đĩa đặt hai bán trục hộp vi sai Vi sai tăng ma sát đợc ứng dụng khả rộng rÃi, vi sai tăng ma sát hai ly hợp ma sát Trong loại vi sai trục chữ thập đợc thay hai trục cắt theo góc vuông Hai trục có khả dịch chuyển với theo hai chiều trục lẫn chiều góc nghiêng, nhờ mặt nghiêng tơng ứng đầu trục Ngoài vi sai cốc trung gian nằm then hoa bán trục giống nh bánh bán trục Khi bánh hành tinh không quay lực truyền đến bán trục, nh trờng hợp vi sai cã ma s¸t bÐ Khi c¸c b¸nh hành tinh quay mặt nghiêng trục bị dịch chuyển nh để lực ly hợp ma sát truyền qua cốc trung gian tăng lên bán trục quay nhanh Trị số mô men hÃm số mà tỉ lệ với mô men truyền lên bánh xe Vi sai loại cam Có nhiều loại khác loại cam đặt hớng kính loại cam đặt hớng trục Đây loại vi sai có ma sát cao Vi sai cam mà chạy đặt theo hớng kính nằm vành có dạng cam bán trục Các chạy đợc đặt vào vòng ngăn cách giữa, vòng gắn với vỏ vi sai phần tử chủ động Vòng ngăn cách tác dụng vào chạy lực P ép chạy vào vành cam với lực P1' vµ vµo vµnh cam víi lùc P2' P1' P2' tác dụng thẳng góc với mặt bên vành cam Khi hai bánh xe chủ động chịu lực cản nh vận tốc góc vòng vành cam Nếu bánh xe chủ động có khuynh hớng tăng vËn tèc gãc, c¸c chi tiÕt cđa vi sai sÏ bắt đầu có dịch chuyển tơng đổi với nên mặt bên vành cam phát sinh lực ma sát hớng phía khác vµnh cam quay nhanh vµ vµnh cam quay chËm Sè mặt lồi lõm vành cam bán trục phải khác Vì chúng hộp vi sai quay tới vị trí đó, chạy dịch chuyển theo chiều hớng kính lực không truyền đến vành hình cam Đối với loại vi sai cam đặt hớng trục, chạy đợc đặt vòng ngăn, vòng ngăn gắn liền với vỏ vi sai Số mặt lồi lõm vành cam sinh mô men mạch động vi sai làm việc nên vi sai chống mòn Học viên thực hiện: Lơng Tuấn Long Ketnooi.com vỡ nghiệp giáo dục Trong lo¹i vi sai hai d·y mô men mạch động đợc khắc phục loại ngời ta làm số mặt cam lồi lõm hai vành cam nh Loại vi sai cam hai dÃy với chạy bố trí theo hớng kính dÃy chạy tác dụng tơng ứng với dÃy mặt cam Cho nên dÃy mặt cam dịch chuyển tơng dÃy mặt cam ngoài, lúc mặt dÃy cam nằm vị trí đối xứng Nếu dÃy cam chạy nằm vị trí không truyền đợc mô men dÃy thứ hai truyền mô men Loại vi sai cam hai d·y cã ch¹y bè trÝ theo hớng trục, cam làm với hình dạng mặt bên khác nhau, thờng dạng đờng xoắn ốc Acsimet Sự dịch chuyển theo hớng kính điểm dạng mặt bên tỷ lệ với góc quay cam Loại vi sai cam đợc sư dơng phỉ biÕn víi xe cã t¶i träng lín Vi sai kiểu trục vít Đây loại vi sai có ma sát cao, sử dụng làm vi sai bánh xe Trong vỏ vi sai gồm ba phần: bánh bán trục ăn khớp với bánh hành tinh Các bánh hành tinh gắn với nhờ bánh vít hành tinh phụ quay quanh trục gắn hộp Vi sai loại trục vít làm việc êm dịu lâu mòn Về kết cấu phức tạp đắt loại vi sai cam Loại vi sai thờng áp dụng cho loại xe tải trọng lớn Qua phân tích kết cấu loại truyền lực vi sai, áp dụng vào điều kiện cụ thể đề tài Thiết kế truyền lực vi sai cầu xe chủ động ôtô ZIL-131 ta chọn loại truyền lực kép vi sai bánh côn đối xứng Học viên thực hiện: Lơng Tuấn Long Ketnooi.com vỡ s nghip giỏo dc Chơng Ii tính toán thiết kế truyền lực I Các số liệu ban đầu Để làm sở cho tính toán thiết kế theo đề tài sau đa thông số tham kh¶o cđa xe ZIL-131 : ST T Thông số Công thức bánh xe Khối lợng toàn Ma Khối lợng phân bố lên cầu Cầu trớc M1 Trục cân Mcb Mômen cực đại động Memax Tỷ sè trun cđa hép sè Sè trun ih1 Sè truyÒn ih2 Sè truyÒn ih3 Sè truyÒn ih4 Sè truyÒn ih5 Sè lïi ihl Tû sè truyÒn HSPP Sè truyÒn cao ipc Sè truyÒn thÊp ipt Tû sè truyền lực i0 Kích thớc bánh xe Giá trị 6x6 11925 Đơn vị Ghi Kg 3340 8585 Kg Kg 402,2 Nm 7,44 4,10 2,29 1,47 1,00 7,09 1,00 2,08 7,339 12,0020 II TÝnh to¸n c¸c chi tiÕt cđa trun lùc chÝnh: TÝnh to¸n trun lùc chÝnh ta tiÕn hành theo trình tự sau : - Chọn chế độ tải trọng tính toán - Xác định kích thớc truyền - Xác định lực tác dụng lên truyền - Tính toán kiểm bền cho trruyền II.1 Chọn tải trọng tính toán: Học viên thực hiện: Lơng Tuấn Long Ketnooi.com nghiệp giáo dục Víi xe dÉn động hoàn toàn (có tất cầu chủ động), tải trọng xác định theo mô men bám, coi mô men cầu đợc phân bố tỷ lệ với trọng lợng bám : Trong : Mô men bám cầu thứ i [Nm] - Trọng lợng bám cầu thứ i [N] ic - Tû sè trun lùc c¹nh i0 - Tû sè trun lực Mô men bám tác dụng lên cầu sau: Trong : Trọng lợng bám lên cầu sau Hệ số bám Hệ số biến dạng lốp Bán kính thiết kÕ b¸nh xe = 0,8 = 0,935 (m) B¸n kÝnh tÝnh to¸n b¸nh xe rk = r = 0,5225 (m) Ta có : = 17942,65 (Nm) Mô men tính toán : = 2445 (Nm) II.2 Chọn kích thớc truyền lực chính: Chọn sơ tỉ số cặp bánh truyền lực chính: Bộ truyền bánh CXT: i0c= 1,7 Bộ truyền bánh trụ: i0t = = 1.Bộ truyền bánh côn xoắn thờng: - Chọn môđun mặt đáy ms=10 (Dựa vào 2.10 [3]) - Chọn số truyền côn xoắn thêng : Z1=10 ; Z2=17 - Chän hƯ sè dÞch chỉnh góc ăn khớp : Hệ số dịch chỉnh: = 0,41 ; = - 0,41 Góc ăn khớp: c = 20o Học viên thực hiện: Lơng Tuấn Long đồ thị 10 Ketnooi.com vỡ s nghip giỏo dc - Chọn góc nghiêng trung bình đờng xoắn (bảng 2.3 [3]): c = 35o - Xác định chiều dài đờng sinh : Le = (mm) - Xác định chiều dài : b = 0,3.Le = 29,586 (mm) 30 (mm) - Xác định chiều dài đờng sinh trung bình : = 83,62 (mm) - Xác định mô đun pháp tuyến trung bình : (mm) Theo tiêu chuẩn ta chọn - Nửa góc đỉnh nón: (mm) Thông số cặp bánh CXT nh sau : Môđul mặt đáy răng: me = 10 (mm) Môđul pháp tuyến trung bình: mn = (mm) Số z1 = 10, z2 = 17 HƯ sè dÞch chØnh: = 0,41; = -0,41 Góc ăn khớp: c = 20o Góc nghiêng trung bình đờng xoắn răng: c = 35o Chiều dài đờng sinh: Le = 98,62 (mm) Chiều dài đờng sinh trung bình: Lm = 83,62 (mm) Chiều dài răng: b = 30 (mm) 2.Bộ truyền bánh trụ: - Chọn khoảng cách trục: a = 180 (mm) - Chọn khoảng chiều dài răng: bt = 0,4a = 72 (mm) - Chọn góc nghiêng răng: t = 16o - Chọn số bánh trụ chủ động: Z3 = 12 Số bánh trụ bị động: Z4 = Z3.i0t = 12.4,32 = 51,84 Chän Z4 = 52 - Chän góc ăn khớp: t = 20o - Hệ số dịch chØnh: 3 = 0,22, 4 = -0,22 Häc viªn thùc hiƯn: L¬ng Tn Long 11 Ketnooi.com nghiệp giáo dc - Xác định môđul bánh trụ: Chọn mnt = 5,5 (mm) Tính lại khoảng cách trục: Chọn a = 180 (mm) Thông số cặp bánh trụ: Khoảng cách trục: Số răng: Môđul bánh răng: Góc nghiêng đờng răng: Góc ăn khớp: Hệ số dịch chỉnh: Chiều dài răng: Đờng kính chia: (mm) a = 180 (mm) z3 = 12, z4 = 52 mnt = 5,5 (mm) t = 16o t = 20o 3 = 0,22, 4 = -0,22 bt = 72 (mm) d1 = mz3/cos = 68,66 297,5 (mm) d2 = mz4/cos = II.3 Xác định lực tác dụng lên truyền: - Lực vòng xác định theo công thức : Trong : rtb= Lm.sin = 41,62 (mm) P = 58745,8 (N) - Lực chiều trục xác định theo công thức : có dấu (+) ta chọn chiều quay bánh chủ động quay phải chiều xoắn xoắn trái xác định lực híng kÝnh R lÊy dÊu (-) Thay sè vµo vµ tính cho bánh chủ động (vì chịu tải nặng hơn) ta có : Q = 48690,54 (N) - Lực hớng kính xác định theo công thức sau : Thay sè vµo ta cã : R = 1613,26 (N) Học viên thực hiện: Lơng Tuấn Long 12 Ketnooi.com vỡ nghiệp giáo dục II.4 TÝnh to¸n kiĨm tra bỊn bánh truyền lực chính: 1.Tính toán kiểm tra bền bánh CXT: - Kiểm tra bánh theo øng st n : Trong ®ã : y- HƯ số dạng đợc xác định theo số tơng đơng Ztđ 21,11 (răng) Ta chọn Ztđ = 21 suy y = 0,362 -øng suÊt uèn cho phÐp, =700 – 900 (MPa) Thay sè vµo ta cã : (N/m2) = 795,5 (MPa) Vậy ta thấy bánh bảo đảm bền theo ứng suất uốn - Kiểm tra bánh theo ứng suất tiếp xúc : Trong : E-Mô đun đàn hồi vật liệu bánh E = 2,15.105 MPa -Bán kính tơng đơng i=1;2 [2.14] -Bán kính trung bình bánh côn Ta có : Thay sè vµo ta cã : 73,4 (mm) 211,56 (mm) 2049,42 (MPa) (MPa) Vậy bánh bảo đảm bền theo øng st tiÕp xóc 2.TÝnh to¸n kiĨm tra bỊn c¸c bánh trụ: - Kiểm tra bánh theo ứng suất uốn: Học viên thực hiện: Lơng Tuấn Long 13 Ketnooi.com vỡ s nghip giỏo dc Trong đó: Mt mômen xoắn trục chủ động, M t = Mtt = 2445 (Nm) m = 5,4 (mm) bt = 72 (mm) d3 = 67,4 (mm) Y = 1/- hƯ sè kĨ đến trùng khớp răng, với hệ sè trïng khíp: = Y = 0,67 Y = 1- /140 = 0,886 – hƯ sè kĨ ®Õn độ nghiêng YF3, YF4 hệ số dạng răng, YF3 = 3,1; YF4 = 3,6 KF hệ sè t¶i träng tÝnh vỊ n: KF = KFKFKFv=2 - øng suÊt uèn cho phÐp, = 520 (MPa) Ta cã 343,4.10 (N/m ) = 343,4 (MPa) 398,8.106 (N/m2) = 398,8 (MPa) Vậy bánh bảo đảm bền theo uốn - Kiểm tra bánh theo ứng st tiÕp xóc: Trong ®ã: ZM = 274 (MPa)1/3 ; ZH = 1,71; Z = 0,82 KH – hÖ sè t¶i träng tÝnh vỊ tiÕp xóc KH = KHKHKHv = 2,46 - øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp, =1150 (MPa) Ta cã 2,6.106 (N/m2) = 2,6 (MPa) VËy c¸c bánh bảo đảm bền theo tiếp xúc II.5 Tính toán trục chọn ổ đỡ: - Tính toán trục ta tiÕn hµnh tÝnh bỊn n vµ bỊn mái Do trục ngắn đợc đỡ chắn nên trục bảo đảm độ bền làm việc tèt - Chän ỉ ®ì : Do sư dơng trun lực kép nên ta chọn trục bánh chủ động bố trí theo kiểu côngxôn.Trục đợc bố trí ổ côn trụ,ngoài để khử độ côngxôn cho bánh trục chủ động lắp thêm ổ bi đầu trục Dựa vào kiểu bố trí trục bánh tra bảng sách Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí chọn nh sau : + ỉ c«n kiĨu : 7308 – GOST 333 – 71 (TCVN-1509-74) + æ bi : 307 – GOST 8338 75 Học viên thực hiện: Lơng Tuấn Long 14 Ketnooi.com nghiệp giáo dục - ỉ sau đợc chọn ta phân tích điều kiện làm việc tính toán kiểm bền cho ổ Tính toán kiểm bền cho ổ chủ yếu theo thuyết bền tính bền mỏi Bố trí ổ bánh chủ động cần đợc phân tích kĩ lực tác dụng cho điểm đặt lực không tập trung vị trí Chơng iii Tính toán vi sai Trong mục ta chọn sơ đồ động học cho vi sai, xác định kích thớc vi sai cuối ta tính toán bền cho chi tiết truyền vi sai III.1 Chọn sơ đồ động học : Căn vào nhiệm vụ đề tài nên chọn thiết kế vi sai bánh côn đối xứng có sơ đồ động học nh sau : Học viên thực hiện: Lơng Tuấn Long 15 Ketnooi.com vỡ s nghip giỏo dc H-2.3 Sơ đồ động học vi sai côn đối xứng - Mô men truyền đến c¸c b¸n trơc theo mèi quan hƯ sau : Trong : M0- Mô men xoắn vỏ vi sai, M0 = 17942,65 (Nm) Mm- Mô men ma sát c¬ cÊu vi sai, nã xt hiƯn vËn tèc quay bán trục khác nhau, (Nm) - Xác định mô đun pháp tuyến bánh vi sai : Mô đun pháp tuyến bánh vi sai xác định sơ theo công thức sau : Trong : -Hệ số khoá vi sai (chọn theo kết cấu loại vi sai) Vi sai bánh côn thông thờng, = 0,05 0,20 Chọn =0,1 z Số bánh bán trục, chọn z =24 q Số lợng bánh hành tinh, chọn q=4 Le- Chiều dài đờng sinh, chọn sơ Le = 60 mm - HƯ sè kÝch thíc : Học viên thực hiện: Lơng Tuấn Long 16 Ketnooi.com vỡ s nghip giỏo dc Y- Hệ số dạng răng, Y=0,255 - øng suÊt uèn cho phÐp, = 550 (MPa) Thay sè vµo ta cã : mn = 5,96.10-3 (m) = 5,96 (mm) Chọn mô đun pháp tuyến bánh vi sai : mn = (mm) III.2 Xác định kích thớc bánh vi sai : - Số bánh hành tinh : z1 = 10 - Số bán trục : z = 24 - Góc nghiêng : - Góc ăn khớp : = 20o - Nửa góc côn chia : - Xác định xác chiều dài côn : (mm) - Chiều rộng vành răng: b = 0,3Le = 23,4 (mm) - Chiều dài côn trung bình : = 66,3 (mm) - Mô đun pháp tuyến trung bình : = (mm) - Đờng kính vòng chia : = 60 (mm) = 144 (mm) - Đờng kính trung bình: dm1 = (1 - 0,5b/Le)de1 = 51 (mm) dm2 = (1 - 0,5b/Le)de2 = 122,4 (mm) - Chiều cao ngoài: = 13,2 (mm) Với ; c = 0,2mntb - Chiều cao đầu ngoài: = (mm) = (mm) - ChiỊu cao ch©n răng: = 4,2 (mm) Học viên thực hiện: Lơng Tuấn Long 17 Ketnooi.com nghiệp giáo dục = 10,2 (mm) - Góc chân : = 3,62o ; 8,75o - Góc đầu : = ; III.3 Tính toán bỊn c¸c chi tiÕt cđa bé vi sai : - Chế độ tính toán nh truyền lực : Mô men tính toán tác dụng lên bánh bán trục đợc xác định theo điều kiện bám : = 8971,325 (Nm) - Lực vòng xác định theo công thức : Trong ®ã : rtb= L.sin = 25,5 (mm) Ta cã : P = 351816,67 (N) - KiĨm tra bỊn b¸nh theo ứng suất uốn : Trong : y- Hệ số dạng xác định theo số tơng ®¬ng Zt® 10,8 chän zt® = 11 suy y = 3,5 -øng suÊt uèn cho phÐp, =600 – 900 Mpa Thay sè vµo ta cã : = 842,29.106 (N/m2) = 842,29 Mpa Vậy ta thấy bánh bảo đảm bền theo ứng suất uốn - Kiểm tra bánh theo ứng suất tiếp xúc : Trong : E-Mô đun đàn hồi vật liệu bánh E = 2,15.105 MPa -Bán kính tơng đơng i=1;2 -Bán kính trung bình bánh côn 10,8 (mm); 61,2 (mm) Học viên thực hiện: Lơng Tuấn Long 18 Ketnooi.com nghiệp giáo dục Ta cã : Thay sè vµo ta cã : 11,7 (mm) 159,12 (mm) 1269,28 (MPa) (MPa) Vậy bánh bảo đảm bền theo ứng suất tiếp xúc - Chốt bánh hành tinh đợc kiĨm tra theo øng st chÌn dËp vµ øng st c¾t : + øng st chÌn dËp : + øng suất cắt : - Mặt đáy bánh hành tinh đợc kiểm tra theo theo ứng suất trèn dập dới tác dụng lực Qc: Trong đó: - Mặt đáy bánh bán trục đợc kiểm tra theo øng st chÌn dËp díi t¸c dơng cđa lùc Qn : Trong đó: Nh chi tiết truyền lực vi sai đà tính toán chọn thoả mÃn yêu cầu toán thiết kế Học viên thực hiện: Lơng Tuấn Long 19