Tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô

đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô đồ án tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên ô tô

1 SV: PHẠM THẾ TÀI LỚP: DH20OTO08 CHƯƠNG I NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC VÀ TRUYỀN LỰC CHÍNH CỦA Ơ TƠ 1.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CỦA Ô TÔ: Hệ thống truyền lực ôtô tổ hợp tất cụm cấu liên kết với từ động tới bánh xe chủ động, nhờ chúng từ động truyền đến bánh xe chủ động bao gồm cấu truyền, cắt, đổi chiều quay, biến đổi giá trị mômen truyền Hệ thống truyền lực có nhiệm vụ : + Truyền, biến đổi mơmen quay số vịng quay từ động tới bánh xe chủ động cho phù hợp chế độ làm việc động mơmen cản sinh q trình ơtơ chuyển động + Cắt dòng truyền động thời gian ngắn dài + Thực đổi chiều chuyển động nhằm tạo nên chuyển động lùi cho ôtô + Tạo khả chuyển động mềm mại tính việt dã cần thiết đường Hình 1:Hệ thống truyền lực ơtơ có cầu chủ động 1.1.1 Phân loại hệ thống truyền lực: Hệ thống truyền lực phân loại theo đặc điểm biến đổi mơmen xoắn theo đặc tính thay đổi tỷ số truyền 1.1.1.1 Phân loại theo đặc điểm biến đổi mơmen xoắn hệ thống truyền lực là: + Hệ thống truyền lực khí bao gồm truyền ma sát, hộp biến tốc, hộp phân phối truyền động đăng, loại dùng phổ biến + Hệ thống truyền lực điện từ bao gồm nguồn điện, động điện, rơle điện từ, dây dẫn + Hệ thống truyền lực thuỷ lực bao gồm bơm thuỷ lực, động thuỷ lực, van điều khiển, ống dẫn + Hệ thống truyền lực liên hợp bao gồm số phận khí, số phận thuỷ lực, số phận điện từ 1.1.1.2 Phân loại theo đặc tính thay đổi tỷ số truyền ta chia hệ thống truyền lực có cấp, vơ cấp, kết hợp : Hiện thường hay gặp : Hệ thống truyền lực khí có cấp điều khiển cần số (Manual Transmissions : MT) Hệ thống truyền lực khí thuỷ lực điều khiển tự động (Automatic Transmission : AT) 1.1.2 Các sơ đồ bố trí chung hệ thống truyền lực cho loại ơtơ có cầu chủ động : Ở ơtơ có nhiều kiểu bố trí hệ thống truyền lực tuỳ theo tổng số bánh xe số lượng bánh xe chủ động ôtô Theo ký hiệu 4x2, 4x4, 6x4, 6x6 công thức bánh xe l d h cd cd d d d a l d l l c h h e b d cd d c c l l h c f Hình 1.2 : Sơ đồ bố trí chung hệ thống truyền lực Đ- Động ; L- Ly hợp ; H- Hộp số ; C- Cầu chủ động ; CĐ-Truyền động đăng d c h Ơtơ hai cầu với cầu chủ động (cơng thức bánh xe 4x2) bố trí theo sơ đồ hình (1.2a, b, c, d, e f) 1.1.3 Truyền lực vi sai : 1.1.3.1 Truyền lực : Truyền lực dùng để tăng mơmen xoắn truyền mômen xoắn từ trục đăng cho bán trục theo đường vng góc (góc 900) Truyền lực truyền lực đơn gồm có cặp bánh truyền lực kép gồm có hai cặp bánh Truyền lực lắp bên vỏ cầu chủ động 1.1.3.1.1 Phân loại truyền lực : Truyền lực xe ơtơ phân loại theo dạng truyền, theo số lượng tỷ số truyền hay theo số cặp truyền a) Theo dạng truyền gồm có dạng sau : * Truyền lực kiểu xích: sử dụng phổ biến loại xe gắn máy * Truyền lực kiểu trục vít – bánh vít: gặp * Truyền lực kiểu bánh răng: dùng phổ biến xe ôtô b) Theo số lượng tỷ số truyền gồm có dạng sau : * Truyền lực cấp * Truyền lực hai cấp c) Theo số cặp truyền: * Truyền lực đơn : có cặp truyền ăn khớp Hình 1.3 : Sơ đồ truyền lực đơn a- Loại bánh ; b-.Loại hypoit ; c- Loại trục vít bánh vít 1) Truyền lực bánh côn thẳng: Trục bánh bố trí góc 90 0, có bố trí góc khác 900 + Ưu điểm truyền: dễ chế tạo, lắp ghép đơn giản, giá thành rẻ + Nhược điểm truyền: - Số bánh nhỏ lớn Nếu nhỏ xuất hiện tượng cắt chân - Nếu xe có tỷ số truyền lớn kích thước truyền lớn Nhưng truyền sử dụng 2) Truyền lực bánh răng xoắn: Gồm bánh chủ động chế tạo liền trục, bánh bị động chế tạo rời thành vành Vành sau chế tạo lắp ghép cố dịnh với vỏ vi sai thành khối Hình 1.4 : Truyền lực bánh răng xoắn 1: bánh chủ động 2: cụm vi sai 3: bánh bị động + Ưu điểm truyền: - Số nhỏ bánh chủ động lấy từ mà đủ bền ăn khớp tốt - Kích thước trọng lượng cầu xe nhỏ gọn - Làm việc êm dịu có nhiều đồng thời ăn khớp - Có khả truyền lực mơmen lớn, khả chống mịn tốt - Gia cơng máy cắt có suất cao + Nhược điểm truyền: - Phát sinh lực chiều trục tâm ăn khớp phương lực thay đổi theo chiều quay bánh - Có thể gây tượng kẹt 3) Truyền lực đơn hypơit: Là loại truyền chuyển động mà bánh có theo đường cong Đặc điểm quan trọng loại truyền động đường tâm bánh chủ động bánh bị động bố trí lệch khoảng lệch trục E Hình 1.5 : Truyền lực đơn hypơit : bánh chủ động ; : bánh bị động ; 3: vi sai + Ưu điểm truyền: - Số nhỏ bánh chủ động nhỏ ( 5,6 răng) - Làm việc êm dịu (hơn cặp bánh côn xoắn) - Hiệu suất truyền cao  = 0,94 0,96 - Khi chế tạo truyền động khơng địi hỏi vật liệu thật tốt - Có thể dịch chuyển trục bánh chủ động so với bánh bị động khoảng dịch trục: E = 0,2*d2 - Trục có kết cấu vững, độ bền lớn, làm việc êm dịu + Nhược điểm truyền: - Phải dùng dầu bôi trơn chuyên dùng - Khi lắp ráp truyền địi hỏi lắp phải xác 4) Truyền lực trục vít bánh vít: Được sử dụng xe tơ có u cầu tỷ số truyền lớn mà kích thước truyền phải nhỏ Đặc điểm truyền động trục vít – bánh vít trục vít đặt bánh vít Hình 1.6: Truyền lực trục vít – bánh vít : trục vít : bánh bị động + Ưu điểm truyền: - Làm việc êm có số ít, kích thước nhỏ mà tỷ số truyền lớn - Có thể đặt vi sai cầu xe mà cầu xe có kết cấu đối xứng, dễ tháo lắp - Đối với xe có cầu chủ động truyền có khả truyền mômen quay lên cầu chủ động thông qua trục - Khi đặt trục vít xuống hạ thấp trọng tâm xe - Áp suất riêng chỗ tiếp xúc truyền nhỏ + Nhược điểm truyền: - Hiệu suất thấp mát cơng suất có ma sát dọc - Khó khăn việc bơm xe - Chế tạo cặp bánh vít hợp kim màu 5) Truyền lực bánh trụ: Được dùng tơ có động đặt trước nằm ngang cầu trước chủ động   Hình 1.7 Truyền lực bánh trụ : Bánh chủ động : Bánh bị động + Ưu điểm : - Có kết cấu gọn nhẹ ,đơn giản dễ bảo dưỡng sửa chữa giá thành thấp nên sử dụng hệ thống truyền lực củ tơ Tuy nhiên có cặp bánh nên tỷ số truyền dạng lày bị hạn chế (i0< 7) * Truyền lực kép : Sử dụng hai cặp truyền ăn khớp Nó gồm hai cặp bánh răng: cặp bánh côn xoắn cặp bánh trụ So với truyền lực đơn, truyền lực kép sử dụng hai cặp truyền nên cho tỷ số truyền lớn mà có khoảng sáng gầm xe lớn kích thước hướng kính nhỏ 1) Truyền lực kép tập trung: Gồm cặp bánh lắp ráp chung vào hộp giảm tốc nằm cầu chủ động Hình 1.8 : Sơ đồ truyền lực kép 1: Bánh dứa ; 2: Bánh vành chậu ; 3: Vi sai ; 4: Cặp bánh ăn khớp ; 5: Vòng bánh răng; 6: Bánh hành tinh ; 7: Bánh trung tâm 2) Truyền lực kép phân tán: Phân chia cặp bánh nón bánh trụ thành hộp giảm tốc: - Hộp giảm tốc trung tâm gọi truyền lực trung ương hay truyền lực - Hộp giảm tốc thứ đặt bánh xe chủ động gọi truyền lực cạnh hay truyền lực cuối Hình 1.9: Truyền lực kiểu phân tán loại kép 1.1.3.1.2 Lựa chọn Truyền lực : Với tỷ số truyền truyền lực i = 5,125 ta dùng truyền lực đơn với tỷ số truyền ta dùng cặp bánh ăn khớp đảm bảo tỷ số truyền mà kết cấu cầu xe lại đơn giản, gọn nhẹ Mặt khác, với i0 = 5,125 ta dùng truyền lực loại kép Nhưng kết cấu truyền phức tạp lên kích thước cụm cầu tăng lên theo chiều dọc xe phải bố trí thêm cặp bánh ăn khớp Do làm cho khối lượng phần không treo xe tăng lên làm ảnh hưởng đến dao động ôtô chuyển động đường không phẳng Dựa vào phân tích trên, xét mặt ưu điểm nhược điểm loại truyền động, đồ án ta chọn truyền lực đơn, với cặp truyền bánh hypoit 1.1.3.2 Vi sai : 1.1.3.2.1 Cơng dụng: Bộ vi sai có nhiệm vụ làm cho bánh xe chủ động quay với vận tốc khác trường hợp ôtô quay vịng ơtơ chuyển động đường gồ ghề không phẳng 1.1.3.2.2 Yêu cầu cụm vi sai: - Phân phối mô men xoắn bánh xe hay trục theo tỷ lệ đảm bảo sử dụng trọng lượng bám tối đa bánh xe - Kích thước vi sai phải nhỏ gọn để dễ bố trí - Có hiệu suất truyền động cao 1.1.3.2.3 Phân loại vi sai: - Theo kết cấu gồm có:Vi sai với bánh côn, bánh trụ, cam, trục vít, ma sát thủy lực, có tỉ số truyền thay đổi, có hành trình tự - Theo cơng dụng chia thành loại: vi sai bánh xe, sầu, truyền lực cạnh - Theo mức độ tự động chia thành loại: Vi sai khơng có hãm, có hãm tay, hãm tự động - Theo giá trị hệ số hãm chia thành: vi sai ma sát nhỏ (k=  0,2),Vi sai ma sát lớn (k  = 0,21  0,7),Vi sai hãm cứng (k   0,7) 10 1.1.3.2.4 Kết cấu số dạng vi sai: 1) Vi sai cam : - Cấu tạo : Bánh côn bị động gắn chặt với vỏ vi sai 3, nửa vỏ vi sai có chế tạo liền vách ngăn 4, cam lắp vào vành ngăn lại tựa lên vành cam vành cam Trên vành cam có sẻ rãnh then hoa để nối với hai nửa trục truyền hai bên bánh xe Hình 1.9: Vi sai cam : Bánh côn chủ động ; : Bánh côn bị động ; : Vỏ vi sai : Vành ngăn ; : Cam ; ,7 : Vành cam * Ưu điểm : + Khả vượt trơn lầy tốt vi sai đối xứng tính động cao + Đảm bảo cho ơtơ khơng có trượt quay số bánh xe chủ động * Nhược điểm : +Vi sai cam dẫy sinh mơ men động vi sai làm việc chóng mịn + kết cấu ổ tăng phải tăng độ bền, độ cứng vững cho tồn cấu làm tăng trọng lượng kích thước chung cấu lên + Mms lớn quay vòng làm tăng sức cản nên mát công suất