thiết kế hộp số truyền động cơ khí

Luận văn tốt nghiệp Đề tài: thiết kế hộp số truyền động cơ khí MỤC LỤC Trang CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ÔTÔ DU LỊCH Ở VIỆT NAM 1 1.1. Giớ i thiệu chung về ôtô du lị ch ở Việ t Nam : 1 1.2. Các phương án bố trí động cơ trên ôtô du lị ch: 1 1.3. Giớ i thiệu chung về hệ thống truyền l ực: 3 1.4. Các cách bố trí hệ thống truyền l ực. 3 CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỘP SỐ ÔTÔ DU LỊCH 6 2.1. Giớ i thiệu chung về các loạ i hộp số đang được sử dụng hiện nay: 6 2.1.1. Đặc đ i ểm chung của hộp số cơ khí có cấp: 6 2.1.2. Đặc đ i ểm cấu t ạo của hộp số cơ khí có cấp: Hộp số cơ khí có cấp trên ôtô du lị ch hiện nay thường có hai loạ i: Hộp số hai trục và hộp số ba trục. 7 2.1.2.1. Hộp số ba trục: 7 2.1.2.2. Hộp số hai trục: 16 2.2. Hộp số t ự động : 19 2.2.1. Biến mô thuỷ l ực: 19 2.2.2.Hộp số hành tinh: 21 CHƯƠNG 3 NHIỆM VỤ- YÊU CẦU- PHÂN LOẠ i HỘP SỐ 25 3.1. Nhiệm vụ : 25 3.2. Phân loạ i: 25 3.3. Yêu cầu đố i vớ i hộp số ôtô: 26 Chương 4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG HỘP SỐ .27 4.1. Chọn cách bố trí động cơ : 27 4.2. Chọn loạ i hộp số và sơ đồ động : 28 4.2.1. Chọn loạ i hộp số : 28 4.2.2. Lựa chọn sơ đồ động : 28 4.2.3. Đường chạy số : 29 CHƯƠNG 5 KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT HỘP SỐ 31 5.1. Kế t cấu và tính toán các chi ti ế t hộp số : 31 5.1.1. Bánh răng : 31 5.1.1.2. Xác đ ị nh số răng của bánh răng hộp số 33 5.1.1.3. Tính bánh răng : 35 5.1.2.Trục hộp số : 41 5.1.2.1. Chọn vậ t li ệu chế t ạo trục: 41 5.1.2.2. Kế t cấu trục: 41 5.1.2.3. Xác đ ị nh phản l ực t ạ i gố i và đường k í nh t ạ i ti ế t diện nguy hiểm : .43 5.1.2.4. Tính độ cứng vững trục: 55 5.1.2.5. Tính toán sức bền trục: 58 5.1.2.6. Kiểm tra ứng suấ t dập trên then hoa l ắp hai bộ đồng t ốc, l ắp bánh răng của bộ truyền l ực chính và moayơ ly hợp: 59 5.1.2.7. Kiểm ta ứng suấ t dập của then bằng l ắp bánh răng số lùi t ạ i v ị tr í trục sơ cấp: 60 5.1.3. Tính toán ổ trục: 61 5.1.4.Tính toán ổ trượ t: 66 5.1.5. Bộ đồng t ốc: 67 5.2. Vỏ hộp số : 68 5.3. Hướng dẫn sử dụng : 69 5.3.1. Quy trình tháo l ắp hộp số : 69 5.3.2. Quy trình bảo dưỡng : 69 5.3.3. Các hư hỏng và cách khắc khắc phục: 70 5.4. Quy trình gia công trục: 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 KẾT LUẬN 76 Lời Nói Đầu Nước ta đang trong quá tr ì nh công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Ngành cơ khí ôtô là một trong những ngành đang trong quá t rình phát tr i ển mạnh, vớ i nhiều nhà máy sản xuất ti ên ti ến mọc l ên. Ôtô ngày nay càng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong thực tế đờ i sống v ì nhưng ti ện ích mà nó mang l ại. Một trong những bộ phận không thể thiếu của ôtô và ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình điều khiển ôtô,đó l à hộp số. Ngày nay, hộp số ôtô khá phong phú về chủng loại, về kết cấu công nghệ. Nhưng phổ biến nhất l à hộp số truyền động cơ khí, các l oại xe chất l ượng cao còn được trang bị hộp số tự động.Tuy có một số nhược điểm so vớ i hộp số tự động nhưng hộp số truyền động cơ khí vẫn có những ưu điểm và được sử dụng phổ biến trong các loại ôtô hiện nay. Trong quá t r ì nh học tập tại trường, qua các đợ t thực tập trong lẫn ngoài t ruờng em đã l ắm bắt được những k i ến thức cơ bản về hộp số, từ kết cấu đến công nghệ chế tạo cơ bản… Trong đợ t xét t ốt nghiệp năm nay, vớ i vinh dự được nhà trường g i ao đề t ài về thiết kế hộp số truyền động cơ khí. Em đã cố gắng tr ì nh bày những vấn đề cơ bản nhất về hộp số, ứng dụng và tính t oán các chi ti ết của hộp số nhằm đưa hộp số thiết kế đạt tớ i điều kiện t ối ưu nhất có thể. Được trình bày thành 6 chương sau: Chương 1: Giớ i thiệu chung về ôtô du lịch. Chương 2: Giớ i thiệu chung về hộp số ôtô du l ịch ở Việt Nam Chương 3: Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hộp số. Chương 4: Lựa chọn phương án thiết kế và sơ đồ động hộp số. Chương 5: Kết cấu và tính toán các chi ti ết hộp số. Trong quá trình làm công tác t ốt nghiệp em đã được thầy hướng dẫn, cùng các thầy trong bộ môn, đã có những góp ý, hướng dẫn tận t ình giúp em hoàn thành công tác t ốt nghiệp. Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng do tài li ệu, năng l ực có hạn nên chắc chắn đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự góp ý của các thầy cùng các bạn để l uận văn được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn t hầy giáo hướng dẫn Nguyễn Quốc Hiệp đã t ận tình giúp đỡ, hướng dẫn, tạo điều k i ện tốt nhất cho em hoàn thành luận văn. Nha Trang 11/2006 Sinh viên thực hiện Ngô Như Vịnh - 1 - CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ÔTÔ DU LỊCH Ở VIỆT NAM 1.1. G i ớ i thiệu chung về ôtô du lịch ở Việt Nam : Tại Việt Nam hiện nay có rất nhiều loại ôtô du lịch do nhiều hãng của nhiều nước sản xuất, trong đó tính hiện đại, kết cấu, tính tiện nghi của từng loại cũng khác nhau. Song nhìn chung cấu tạo chung của xe du lịch đều được cấu thành t ừ 3 phần chính : Động cơ, hệ thống gầm và thân xe. - Động cơ : Là nguồn năng l ượng cơ khí t ạo công đẩy xe di chuyển. Ngày nay, động cơ l ắp trên ôtô t hường dùng là l oại động cơ k i ểu piston vớ i nguồn nhiên li ệu sử dụng l à xăng hay diesel. Ôtô du l ịch cỡ nhỏ sử dụng nhiên li ệu xăng là phổ biến nhất, một số trang bị t hêm động cơ điện. tuỳ theo tải trọng của từng loại xe mà ngườ i ta sử dụng động cơ hai kỳ hoặc động cơ 4 kỳ, ít hay nhiều piston, thông dụng nhất l à động cơ 4 kỳ vớ i 4 hay 6 piston. - Gầm bệ: Là t ổng hợp các cơ cấu dùng để truyền mômen xoắn t ừ động cơ đến các bánh xe chủ động. Gầm bệ gồm 3 nhóm cơ cấu, hệ thống truyền lực, bộ phận vận hành, hệ thống điều khiển phương hướng chuyển động- điều khiển sự dừng khẩn cấp hoặc l àm chậm dần tốc độ. .Hệ thống truyền lực: Dùng để truyền mômen xoắn t ừ động cơ đến các bánh xe chủ động, đồng thờ i cho phép thay đổi độ lớn và chiều hướng mômen xoắn, hệ thống này gồm các bộ phận sau: Ly hợp, hộp số, truyền động các đăng, bộ truyền lực chính, v i sai và bán trục. .Bộ phận vận hành: Là nơ i l ắp đặ t tấ t cả các tổng t hành của ôtô, đưa xe chuyển động trên đường gồm : Khung xe, dầm cầu, hệ t hống đàn hồ i , các bánh xe. . Hệ thống điều khiển phương hướng chuyển động- điều khiển sự dừng khẩn cấp hoặc l àm chậm dần tốc độ: Gồm cơ cấu lái và cơ cấu phanh. - 2 - - Thân xe: Là phần công tác hữu ích của ôtô, dùng để chở ngườ i lái và hành khách. 1.2. Các phương án bố trí động cơ trên ôtô du l ịch: Ôtô du l ịch thường có các kiểu bố trí động cơ như sau: Động cơ đặt đằng trước ngoài buồng lái. Động cơ đặ t đằng trước trong buồng lái. Động cơ đặt đằng sau. [...]... đường, tránh cho động cơ và hệ thống truyền lực không bị quá tải Hộp số tự động thường bố trí với động cơ thành một khối liền 2.1.1 Đặc điểm chung của hộp số cơ khí có cấp: - Tỷ số truyền của hộp số: Tỷ số truyền của hộp số có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng làm việc của động cơ, do đó ảnh hưởng đến tính năng hoạt động của xe Tuỳ theo tải trọng của xe cũng như khả năng vượt dốc mà số lượng số truyền phân... hai loại: Hộp số hai trục và hộp số ba trục 2.1.2.1 Hộp số ba trục: Hộp số ba trục có các bộ phận chính sau đây: Bánh răng, trục sơ cấp, trục thứ cấp, trục số lùi Cơ cấu điều khiển gồm có: Cơ cấu định vị trục trượt, khoá hãm, bộ đồng tốc, tay số, ổ đỡ vỏ hộp số Hình 2-1: kết cấu một loại hộp số hộp số Hình 2.1: Kết cấu một loại hộp số ba trục, chỉ rõ cơ cấu sang số Hộp số này có các ưu điểm sau: -... của hộp số nghĩa là ở số I, do đó công bội q như sau: q= n−1 i hI Trong trường hợp này, tỷ số truyền các số trung gian được tính theo công thức sau đây: ihII = n ( n− 2) −1 i hI ( n−3) n ihIII −1 = ihI ihk = n −1 i hI n: Số lượng số truyền k: Số thứ tự của số nguyên ( n− k ) 2.1.2 Đặc điểm cấu tạo của hộp số cơ khí có cấp: Hộp số cơ khí có cấp trên ôtô du lịch hiện nay thường có hai loại: Hộp số hai... hệ thống truyền lực - Tỷ số truyền của các số trung gian trong hộp số có thể chọn theo một trong hai phương pháp; Theo cấp số nhân và theo cấp số điều hoà Hiện nay, đa số ôtô đều chọn tỷ số truyền của hộp số theo cấp số nhân - Thông thường trong thiết kế ôtô du lịch nhằm mục đích nâng cao tính chất động lực học, nâng cao hiệu suất của hệ thống truyền lực, người ta thường chọn tỷ số truyền ở số cao nhất... chung về hệ thống truyền lực: Ôtô du lịch hiện nay dùng các loại hệ thống truyền lực sau: - Hệ thống truyền lực cơ khí, bao gồm ly hợp ma sát ,hộp số, truyền động các đăng, truyền lực chính và vi sai - Hệ thống truyền lực cơ khí thuỷ lực, bao gồm các truyền động cơ khí và hệ truyền thuỷ lực Hai hệ truyền lực này được sử dụng nhiều nhất trên ôtô du lịch hiện nay 1.4 Các cách bố trí hệ thống truyền lực -6-... người ta chế tạo một bộ phận gọi là hộp số để đảm bảo các yêu cầu nói trên Hiện nay, ôtô du lịch sử dụng nhiều loại hộp số khác nhau, mỗi loại có những tính năng riêng, có hai loại cơ bản là hộp số có cấp và hộp số vô cấp, đây là hai loại hộp số mà ôtô du lịch dùng phộ biến, hộp số cơ khí có cấp có ưu điểm kết cấu đơn giản giá thành rẻ, đảm bảo được các yêu cầu về tỷ số truyền, đáp ứng được yêu cầu sử... thường dùng hộp số 3 cấp hay 4 cấp Tỷ số truyền cao nhất thường là số I với tỷ số truyền i= 1 Ngày nay, hộp số tự động ngày càng được sử dụng rộng rãi đối với ôtô du lịch tuy giá thành có cao, nhưng nó đáp ứng được các yêu cầu cao về kỹ thuật và sử dụng, so với hộp số thường, hộp số tự động có các ưu điểm sau: Giảm mệt mỏi cho người sử dụng vì không phải thao tác đóng ngắt ly hợp, chuyển số tự động, êm... thống truyền lực -7- Hình 1.3: Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực - Sơ đồ a: Động cơ, ly hợp, hộp số đặt hàng dọc phía trước xe, cầu chủ động đặt sau xe, trục các đăng nối giữa hộp số và cầu chủ động Khoảng cách giữa hộp số đến cầu sau khá lớn nên trục các đăng phải dùng ổ treo Sơ đồ này thông dụng nhất hiện nay - Sơ đồ b: Động cơ, ly hợp, hộp số tạo thành một khối đặt đằng trước với cầu trước chủ động, ... truyền phân phối ít hay nhiều Nếu tăng số lượng số truyền sẽ làm tăng tốc độ trung bình của của ôtô.Tuy - 10 - nhiên nếu tăng quá mức số lượng số truyền sẽ làm cho hộp số phức tạp, cồng kềnh, khối lượng hộp số tăng lên, phức tạp cho người điều khiển Vì vậy với ôtô du lịch thường dùng từ 4 đến 5 số theo công thức: - Xác định tỷ số truyền của hộp số: Với ôtô du lịch số I là số cao  max G.rb nhất, i1 = M e... c: Động cơ, ly hợp, hộp số tạo thành một khối, cầu trước chủ động với động cơ nằm ngang do đó trọng lượng khối động lực lệch hẳn về phía trước -8- đầu xe, giảm đáng kể độ nhạy cảm của ôtô với lực bên nhằm nâng cao khả năng ổn định của của ôtô - Sơ đồ d: Động cơ ly hợp hộp số, cầu sau chủ động làm một khối gọn ở phía sau, cấu trúc này ít gặp với xe du lịch - Sơ đồ e: Giống như sơ đồ d nhưng cụm động cơ . cao còn được trang bị hộp số tự động. Tuy có một số nhược điểm so vớ i hộp số tự động nhưng hộp số truyền động cơ khí vẫn có những ưu điểm . trí vớ i động cơ thành một khối liền. 2.1.1. Đặc điểm chung của hộp số cơ kh í có cấp: - Tỷ số truyền của hộp số: Tỷ số truyền của hộp số có . cơ bản l à hộp số có cấp và hộp số vô cấp, đây là hai loại hộp số mà ôtô du l ịch dùng phộ biến, hộp số cơ khí có cấp có ưu điểm kết