Thiết kế tính toán các kích thước truyền lực chínhThiết kế tính toán các kích thước truyền lực chínhThiết kế tính toán các kích thước truyền lực chínhThiết kế tính toán các kích thước truyền lực chínhThiết kế tính toán các kích thước truyền lực chínhThiết kế tính toán các kích thước truyền lực chính
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA Ô TÔ BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÍNH TỐN Ơ TƠ Tên đề tài: Thiết kế tính tốn kích thước truyền lực Xe tham khảo: xe ZIL-131 Nhóm: 07 Sinh viên: Ngô Nhật Minh 2020601615 Nguyễn Văn Mạnh 2020608040 2020602083 Lê Nguyễn Tuấn Minh Trần Tiến Mạnh Lương Tuấn Minh 2020600366 Người hướng dẫn: GV Bùi Hà Nội 2022 2020602561 Văn Hải Mục lụ Mục lục Lời Nói Đầu CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ƠTƠ 1.1.Xác định kích thước xe 1.2.Các thông số thiết kế, thông số chọn tính chọn: 1.3.Xác định trọng lượng phân bố trọng lượng lên ô tô .5 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN SỨC KÉO .7 2.1 Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi động 2.2 Xác định tỷ số truyền hệ thống truyền lực 11 2.2.1 Tỷ số truyền truyền lực 11 2.2.2, Tỷ số truyền hộp số 11 2.3.Xây dựng đồ thị .14 2.3.1.Phương trình cân lực kéo đồ thị cân lực kéo ôtô 14 2.3.2.Phương trình cân cơng suất đồ thị cân công suất ôtô 16 2.3.3.Đồ thị nhân tố động lực học 18 2.3.4.Xác định khả tăng tốc ôtô – xây dựng đồ thị gia tốc 20 2.3.5.Xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc 22 2.3.5.1 Xây dựng đồ thị gia tốc ngược 23 2.3.5.2.Cách tính thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc ôtô 24 2.3.5.3 Lập bảng tính giá trị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc ôtô 26 2.3.5.4 Vẽ đồ thị thời gian tăng tốc quãng đường tăng tốc .29 Tính tốn sức kéo tơ KẾT LUẬN 30 Lời Nói Đầui Nói Đầuu Lý thuyết ôtô môn sở then chốt chun ngành khí ơtơ có liên quan đến tính chất khai thác để đảm bảo tính an tồn, ổn định hiệu q trình sử dụng Các tính chất bao gồm: động lực học kéo, tính kinh tế nhiên liệu, động lực học phanh, tính ổn định , động, êm dịu… Bài Tập lớn môn học Lý thuyết ôtô phần môn học, với việc vận dụng kiến thức học tiêu đánh giá khả kéo ơtơ để vận dụng để tính tốn sức kéo động lực học kéo, xác định thong số động hay hệ thống truyền lực loại ơtơ cụ thể Qua đó, biết số thống số kỹ thuật, trạng thái, tính khả làm việc vủa ôtô kéo, từ hiểu nội dung, ý nghĩa tập góp phần vào việc củng cố nâng cao kiến thức phục vụ cho môn học bổ sung thêm vào vốn kiến thức phục vụ cho công việc sau Nội dung tập lớn gồm chương : - CHƯƠNG : THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ƠTƠ - CHƯƠNG : TÍNH TỐN SỨC KÉO Ô TÔ Nội dung tập lớn hoàn thành hướng dẫn thầy CHU ĐỨC HÙNG Bộ môn lý thuyết ôtô – Đại học công nghiệp Hà Nội Sinh viên thực CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ƠTƠ 1.1.Xác định kích thước xe.nh kích thước xe.c xe xe.n xe.a xe – Các kích thước bản:c bản: bản:n: Thơng số Chiều dài tồn Ký hiệu L0 Kích thước 5362 Đơn vị mm Chiều rộng toàn Chiều cao toàn B0 H0 1860 1830 mm mm Chiều dài sở L 3220 mm Vết bánh trước Vết bánh sau B1 B2 1560 1560 mm mm Khoảng sáng gầm xe Góc trước H1 γ1 215 Góc sau γ2 25,5 20,9 mm Độ Vận tốc tối đa Vmax 170 1.2.Các thơng số thiết kế, thơng số chọn tính chọn: a) Thông số theo thiết kế phác thảo: – Loại động cơ: TDCi Turbo Diesel 2.2L – Dung tích công tác: Vc = 2198 (cc) – Công suất tối đa: Pmax = 125 (mã lực) = 93.2 (kW) – nN = 3700 ( vịng/ phút ) Độ km/h Tính tốn sức kéo tơ – Mơmen xoắn tối đa: Mmax = 320 (N.m) – Vận tốc lớn nhất: vmax = 170 (km/h) = 47.22 (m/s) – Hệ thống truyền lực: + Động đặt trước, cầu sau chủ động + Hộp số tự động cấp b) Thông số chọn: – Trọng lượng thân: 1929 kg – Trọng lượng hành khách: 60 kg/người – Trọng lượng hành lí: 20 kg/người – Hiệu suất truyền lực: ηtl =0,9 – Hệ số cản khơng khí: K=0,25 – Hệ số cản lăn V B 16 : Đườ ng k í n h c ủ a l ố p (inc h) { ⇒ H =70 % ⇒ H =255∗70 %=178,5 ( mm ) B Bán kính thiết kế bánh xe: r0 = 178,5 + 16 25,4 = 381,7 (mm) = 0,3817 (m) Bán kính động học bán kính động lực học bánh xe: rb = rk = λ.r0 với λ: Hệ số kể đến biến dạng lốp (λ=0,93÷0,95) Chọn lốp có áp suất cao λ = 0,94 → rb = rk = 0,94¿0,3817 = 0,3588 (m) - Diện tích cản diện: F = 0,8.B0.H0 = 0,8.1,860.1,830= 2,723 ( m2 ) - Công thức bánh xe: 4x2 1.3.Xác định trọng lượng phân bố trọng lượng lên ô tô Ford Ranger XLS 2.2L 4x2 MT, chỗ + Tự trọng (trọng lượng thân): G0 = 1929 (kG) + Tải trọng (hàng hoá, hành lý, ): Gh = 20 (kG) → Trọng lượng: ng lượng: ng: + G0 – tự trọng + n – số người (n = 5) G = G0 + n.(A + Gh) + A – khối lượng người + Gh – khối lượng hành lý G = 1929 + 5.(60 + 20) = 2329 (kG) - Vậy trọng lượng toàn xe: G = 2329 (kG)=22847,49 (N) - Phân bố trọng lượng: xe tải trọng tác dụng lên cầu trước (G1) chiếm từ 55% ÷ 65% - Tính tốn sức kéo ô tô Chọn G1 = 55%G G1 = 55% 2329 = 1280,95 (kG)=12566,1195 (N) G2 = (1 – 55%).2329 = 1048,05 (kG)=10281.3705 (N) - Vậy G1 = 12556,1195 (N); G2 = 10281.3705 (N) CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN SỨC KÉO 2.1 Xây dựng đường đặc tính tốc độ động - Các đường đặc tính tốc độ ngồi động đường cong biểu diễn phụ thuộc đại lượng công suất, mômen suất tiêu hao nhiên liệu động theo số vòng quay trục khuỷu động Các đường đặc tính gồm: + Đường cơng suất: Ne = f(ne) + Đường mômen xoắn : Me = f(ne) + Đường suất tiêu hao nhiên liệu động : ge = f(ne) - ne ne n +b −c e Ne = (Ne)max a nN nN nN - Đặt λ = [ ( ) ( ) ( )] (CT 1-3 GT ) (1) ne với động diesel có (λ = 0.9 ÷ 1.0) nN Chọn λ = 1.0 (đối với động diesel) N ev → (Ne)max = ne ne n a +b −c e nN nN nN ( ) ( ) ( ) = N ev a λ+b λ2 −c λ3 (2) + Động diesel kỳ có buồng cháy trực tiếp : a =0,5; b =1,5; c =1 ( a, b, c hệ số thực nghiệm) + vmax = 170 (km/h) vmax = 170 1000 = 47,22 (m/s ) 3600 + Nev = ƞ [ G f v max + K F ( v max ) tl ] (CT 3-5 , tr 102) G = 2329 (kG) =22847,49 (N) vmax = 47,22 (m/s ) > 22 (m/s ) Vậy hệ số cản lăn f tính: V max2 47,222 = f =0,02∗ 1+ = 0,05 f =f 0∗ 1+ 1500 1500 ( ) ( ) K – hệ số cản khí động học ( chọn K = 0,25) F: diện tích cản diện : Hiệu suất truyền lực: ƞtl = 0,9 (tr 15) Hệ số cản tổng cộng đường: ψ max = 0,4 → Nev = × [ 22847.49× 0,05× 47.22+0,25 ×2.723 × ( 47.22 )3 ]=¿ 139575.0853 0,9 (W) Nev = 139.575 (KW) - Vậy công suất động theo điều kiện cản chuyển động: Nev = 139.575 (kW) - Công suất cực đại động cơ: (2) → Nemax = 139.575 (kW) - Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi: + Tính cơng suất động số vòng quay khác nhau: (sử dụng công thức ledeman) (1) → Ne = (Ne)max [ a λ+ b λ 2−c λ3 ] (kW) Trong : - Ne max nN – cơng suất cực đại động số vòng quay tương ứng Tính tốn sức kéo tơ - N e ne : cơng suất số vịng quay thời điểm đường đặc tính + Tính mơmen xoắn trục khuỷu động ứng với số vòng quay ne khác : Me = 9550 N e [kW ] ne [v / p] (N.m) + Lập bảng: - Các thông số nN; Ne ; Me có cơng thức tính - Cho λ = ne với λ = 0,1; 0,2; 0,3; ….; 1,1 nN - Kết tính ghi bảng: Bảng 1:Bảng thể mômen công suất động λ ne (v/f) Me (N.m) Ne (kW) 0.1 370 230.5628108 8.9328 0.2 740 273.7933378 21.2154 0.3 1110 309.818777 36.01035 0.4 1480 338.6391284 52.4802 0.5 1850 360.2543919 69.7875 0.6 2220 374.6645676 87.0948 0.7 2590 381.8696554 103.56465 0.8 2960 381.8696554 118.3596 0.9 3330 374.6645676 130.6422 3700 360.2543919 139.575 Sau tính tốn xử lí số liệu ta xây dựng đường đặc tính ngồi với Cơng suất Ne(kW) Mơmen xoắn Me(N.m): Hình Đồ thị đường đặc tính tốc độ ngồi động - Nhận xét : Trị số Me max xác định theo công thức Laydecman sau : Xuất phát từ công thức N e N emax b∗ωe ω a+ −c∗ e Me= = ωe ωN ωN ωN [ ( )] dM e N emax c∗ω M ωM = b−2 =0 dω e ωN ωN ωM = =0,75 ωN | [ ] N emax b∗ω M ω a+ −c∗ M Memax¿ ωN ωN ωN [ 2 ( )] Memax= 381.8696554 (N.m) = 139575∗60 0.5+ 1.5∗0.75−( 0.75 )2 ] [ π∗3700 17 – Công suất truyền đến bánh xe chủ động kéo tay số thứ I xác định theo công thức: ( Nki = Ne.ŋtl v i v i=0,105 – r k ne i i h i i pc ) (tr 57) Lập bảng tính tốn giá trị Nki vi tương ứng: ne(v/f) Ne(kW) V1 V2 V3 V4 V5 V6 Nk(kW) 370 8.933 1.62 2.01 2.48 3.07 3.80 4.71 8.04 740 21.215 3.25 4.02 4.97 6.15 7.61 9.41 19.09 1110 36.010 4.87 6.02 7.45 9.22 11.41 14.12 32.41 1480 52.480 6.49 8.03 9.94 12.30 15.22 18.83 47.23 1850 69.788 8.12 10.04 12.42 15.37 19.02 23.53 62.81 2220 87.095 9.74 12.05 14.91 18.45 22.82 28.24 78.39 2590 103.565 11.36 14.06 17.39 21.52 26.63 32.95 93.21 2960 118.360 12.98 16.07 19.88 24.60 30.43 37.65 106.52 3330 130.642 14.61 18.07 22.36 27.67 34.24 42.36 117.58 3700 139.575 16.23 20.08 24.85 30.74 38.04 47.07 125.62 Bảng Công suất ô tô Trên đồ thị Nk = f(v), dựng đồ thị ∑ N c theo bảng trên: – Xét ôtô chuyển động đường bằng: ∑ N c = Nf + Nw ∑ N c = G.f.v +K.F.v3 (CT 1-61,tr 57) – Lập bảng tính ∑ N c V(m/s) Nc(kW) 0.00 16.23 20.08 24.85 30.74 38.04 47.07 21.45293859 28.45590292 38.83053721 54.90589548 80.93090407 124.752482 Bảng Công cản ô tơ ứng với tay số 18 Tính tốn sức kéo tơ Hình Đồ thị cân cơng suất ôtô 2.3.3.Đồ thị nhân tố động lực học thị nhân tố động lực học nhân tố động lực học động lực học.ng lực học.c học.c Nhân tố động lực học tỷ số hiệu số lực kéo tiếp tuyến P k lực cản khơng khí Pw với trọng lượng tồn ơtơ Tỷ số ký hiệu “D” G P k −Pw P i+ P j + Pf G ( f + i )+ j δ j j g D= = = = f + i + δ j (CT 1-56,tr55) g G G G -Xây dựng đồ thị Di = vi = - Me i i hi ŋtl-KFv²) (CT 1-57,tr55) ( G r bx π ne r bx 60.i i h i Đồ thị nhân tố động lực học thể mối quan hệ D với tốc độ chuyển động v ôtô đủ tải động làm việc đường đặc tính tốc độ ngồi, D = f(v) - Lập bảng thể mối quan hệ D v tay số: 19 Tay số V1 D1 Tay số V2 D2 Tay số V3 D3 Tay số V4 D4 Tay số V5 D5 Tay số V6 D6 370 1.62 0.22 2.01 0.18 2.48 0.14 3.07 0.11 3.80 0.09 4.71 0.07 230.563 740 3.25 0.26 4.02 0.21 4.97 0.17 6.15 0.13 7.61 0.11 9.41 0.09 273.793 1110 4.87 0.29 6.02 0.23 7.45 0.19 9.22 0.15 11.41 0.12 14.12 0.09 309.819 1480 6.49 0.32 8.03 0.26 9.94 0.20 12.30 0.16 15.22 0.13 18.83 0.10 338.639 1850 8.12 0.34 10.04 0.27 12.42 0.22 15.37 0.17 19.02 0.13 23.53 0.10 360.254 2220 9.74 0.35 12.05 0.28 14.91 0.22 18.45 0.18 22.82 0.13 28.24 0.10 374.665 2590 11.36 0.36 14.06 0.28 17.39 0.23 21.52 0.18 26.63 0.13 32.95 0.09 381.870 2960 12.98 0.35 16.07 0.28 19.88 0.22 24.60 0.17 30.43 0.13 37.65 0.08 381.870 3330 14.61 0.35 18.07 0.27 22.36 0.22 27.67 0.16 34.24 0.12 42.36 0.07 374.665 3700 16.23 0.33 20.08 0.26 24.85 0.20 30.74 0.15 38.04 0.10 47.07 0.05 360.254 ne(v/f) Me(N.m) Bảng 6:Nhân tố động lực học Nhân tố động học theo điều kiện bám xác định sau : D P Pw G mk G K F V G (CT 1-58, tr 56) V(m/s) 0.00 16.23 20.08 24.85 30.74 38.04 47.07 Dφ 0.432 0.4242 0.4200 0.4136 0.4038 0.3889 0.3660 f 0.020 0.024 0.025 0.028 0.033 0.039 0.050 Bảng Nhân tố động lực học theo điều kiện bám Dựa vào kết bảng tính, dựng đồ thị nhân tố động lực học ôtô