Thiết kế hộp số xe con

Thiết kế hộp số xe MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ Ô TÔ 1.1.Công dụng, phân loại , yêu cầu .2 1.1.1.Công dụng 1.1.2 Yêu cầu 1.1.3 Phân loại 1.2 Loại sơ đồ động hộp số 10 1.2.1 Hộp số hai trục 11 1.2.2.Hộp số trục 13 1.3 Cơ cấu điều khiển hộp số .15 1.3.1 Đặc điểm kết cấu cấu điều khiển 17 1.3.2 Đặc điểm kết cấu cấu định vị khóa hãm 18 1.3.3 Ống gài số 19 1.3.4 Bộ đồng tốc hộp số ô tô .20 1.3.4.1 Bộ đồng tốc loại I (loại chốt hãm) 20 1.3.4.2 Bộ đồng tốc loại II ( loại hãm): 21 Chương TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ BAN ĐẦU .22 2.1 Tính tốn xác định thông số yêu cầu ban đầu 22 2.1.1 Tính tỷ số truyền số thấp 24 2.1.2 Tính tỷ số cấp hộp số 24 2.1.3 Tính tỷ số trung gian cảu hộp số thường 26 2.1.4 Tính tỷ số truyền số lùi 26 2.2 Phương án thiết kế hộp số sơ đồ động học hộp số 28   Thiết kế hộp số xe 2.2.1 Phương án thiết kế hộp số 28 2.2.2 Sơ đồ động học hộp số 29 2.3 TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN .30 2.3 Tính tốn kích thước trục cặp bánh hộp số .30 2.3.1 Khoảng cách trục hộp số 31 2.3.2 Kích thước theo chiều trục cac-te hộp số 31 2.3.3 Tính toán số bánh hộp số (hộp số trục) .32 2.3.4 Kích thước trục hộp số 34 2.3.4.1 Đối với trục sơ cấp 36 2.3.4.2 Đối với trục thứ cấp .38 2.3.5 Đường kính vịng chia mơmen qn tính bánh hộp số 42 2.4 Xác định thông số đồng tốc hộp số 45 2.4.1 Chọn loại đồng tốc hộp số 46 2.4.2 Mơmen qn tính khối lượng tổng cộng quy dẫn trục li hợp .47 2.4.2.1 Mơmen qn tính J1 47 2.4.2.2 Mơmen qn tính J2.ia-2 .48 2.4.2.3 Mơmen qn tính quy dẫn bánh trục thứ cấp Jz3 48 2.4.3 Mômen ma sát yêu cầu đồng tốc 49 2.4.4 Bán kính ma sát đồng tốc 49 2.4.5.Chiều rộng bề mặt vành ma sát đồng tốc 50 2.4.6 Góc nghiêng bề mặt hãm  51 2.4.7 Tính tốn kiểm tra thơng số đồng tốc .55 2.4.7.1 Mômen ma sát thực tế đồng tốc 57 2.4.7.2 Thời gian chuyển số thực tế đồng tốc .60   Thiết kế hộp số xe 2.4.7.3 Công trượt đôi bề mặt côn ma sát đồng tốc 61 2.4.7.4 Công trượt riêng đôi bề mặt côn ma sát đồng tốc 62 Chương MÔ TẢ CHI TIẾT KẾT CẤU HỘP SỐ THIẾT KẾ 63 3.1 Loại hộp số thiết kế thông số sau thiết kế: 63 3.2 Bánh trục hộp số: .64 3.3 Bộ đồng tốc: 64 3.4 Cơ cấu điều khiển: 65 3.4.1 Đòn điều khiển: 65 3.4.2 Định vị khóa hãm: 66 3.5 Cơ cấu tránh gài ngẫu nhiên số lùi: 67 KẾT LUẬN 69 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 70   Thiết kế hộp số xe LỜI NÓI ĐẦU   Trong xu hội nhập toàn diện sâu rộng đất nước với khu vực lân cận xa hơn, phương tiện giao thơng đóng góp vai trò quan trọng đời sống người nhu cầu hưởng thụ người ngày nâng cao Do đó, địi hỏi ngành tơ ln ln có đổi phát triển liên tục để tối ưu mặt kỹ thuật, hồn thiện cơng nghệ, để nâng cao tính đại Để đạt yêu cầu đó, nhà sản xuất, kỹ sư chuyên gia ngành Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ lực phải có lượng kiến thức sâu rộng, sát với thực tế để nghiên cứu tìm tịi giải pháp tối ưu   Đối với sinh viên ngành Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ sau học học  phần lý thuyết  ( lý thuyết tơ máy cơng trình, thiết kế hệ thống tơ…) giao nhiệm vụ thực đồ án môn học thiết kế ô tơ Việc làm đồ án khơng hồn thành theo chương trình đào tạo, mà cịn giúp cho sinh viên biết cách tìm tịi kỹ lưỡng để hiểu rõ sâu rộng chủ đề phân cơng Cụ thể “tính tốn thiết kế hộp số ”, với kiến thức em thầy dạy từ học phần lý thuyết cộng thêm kiến thức từ đợt thực tập thực tế vừa em tổng hợp lại đồ án này, qua phát huy khả tư sáng tạo để giúp em tự tin công việc chuyên ngành sau trường   Được hướng dẫn tận tình thầy Trương Đình Phong thầy môn, với thực đồ án cách nghiêm túc thân giúp em hoàn thành đồ án cách tốt Tuy nhiên, lượng kiến thức hạn chế tiếp xúc thực tế cịn nên khơng tránh thiếu sót đồ án Em mong thầy góp ý để em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn!    Đà nẵng, ngày   tháng năm Sinh viên thực    Nguyễn Thiện Thuật & Phan Tiến Anh -1- Thiết kế hộp số xe Chương 1.1 TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ Ô TƠ Cơng dụng u cầu hộp số: 1.1.1 Công dụng:   Hộp số dùng để thay đổi số vịng quay mơ men động truyền đến  bánh xe chủ động (cả trị số hướng), cho phù hợp với điều kiện làm việc luôn thay đổi ô tô máy kéo, mà tự than động đáp ứng được, do:   - Hệ số thích ứng mơ men thấp (K m=1,05 ÷ 1,25)   - Số vòng quay ổn định tương đối cao (nemin=350 ÷ 400 v/ph)   - Chiều quay khơng tự thay đổi  Ngồi ra, hộp số dùng để:   - Tách lâu dài động khỏi hệ thống truyền lực cần thiết, khởi động động cơ, dừng xe cho xe chạy khơng tải, cho xe chạy theo qn tính… - Dẫn động phận công tác xe chuyên dùng, xe có tời kéo, xe kéo, xe tự đổi, cần cẩu… thiết bị khác 1.1.2 Yêu cầu: - Có tỷ số truyền số lượng tay số thích hợp, đảm bào chất lượng động lực tính kinh tế nhiên liệu cần thiết cho tô máy kéo; - Làm việc êm dịu, chuyển số nhẹ nhàng thuận tiện, khơng va đập; - Có vị trí trung gian (Số “O” ) để cắt lâu dài động khỏi hệ thống truyền lực - Kết cấu đơn giản, làm việc tin cậy, bền vững - Hiệu suất cao, kích thước khối lượng nhỏ, giá thành rẻ -2- Thiết kế hộp số xe 1.1.3 Phân loại hộp số:   - Theo phương pháp điều khiển chia loại: Điều khiển tay, điều khiển tự động bán tự động   - Theo số cấp ( Chỉ tính số tiến) Phân loại: 3,4,5 nhiều cấp   - Theo sơ động, phân ra: Hộp số với trục cố định (2,3 hay nhiều trục) hộp số hành tinh (1 dãy, dãy, )   - Theo số lượng phân tử điều khiển cần thiết để gài số truyền, phân ra: một, hai hay ba phần tử điều khiển Số lượng phần tử điều khiển lớn thường dùng hộp số nhiều cấp   - Theo số lượng dòng lực, phân ra: một, hai hay ba dòng Tăng số lượng dòng lực làm phức tạp kết cấu Tuy cho phép giảm tải trọng tác dụng lên bánh răng, trục ổ trục kích thước chúng 1.2 Loại sơ đồ động hộp số: Trên ô tô máy kéo nay, sử dụng chủ yếu loại hộp số có trục cố định, điều khiển tay Vì chúng có kết cấu đơn giản, hiệu suất cao (0,96 ÷ 0,98), giá thành rẻ, kích thước trọng lượng nhỏ   Trong loại hộp số trên, hộp số ba trục cố định, có trục sơ thứ cấp đồng tâm sử dụng phổ biến Hộp số hai trục cố định thường sử dụng ô tô du lịch, thể thao máy kéo Số cấp hộp số đơn thường khơng vượt q sáu Hộp số có số cấp lớn sáu, gọi hộp số nhiều cấp Hộp số nhiều cấp thực chất hộp số ghép, kết hợp từ hai nhiều hộp số đơn cấp 1.2.1 Hộp số ba trục: 1.2.1.1 Ưu điểm: - Có khả tạo số truyền thẳng cách nối trực tiếp trục sơ thứ cấp -3- Thiết kế hộp số xe Khi làm việc số truyền thẳng, bánh răng, ổ trục trục trung gian giảm tải hoàn toàn nên giảm mài mịn, tiếng ồn mát cơng suất   - Ở số truyền khác, mô men truyền qua hai cặp bánh răng, tạo tỷ số truyền lớn (7 ÷ 9) với kích thước nhỏ gọn Nhờ giảm trọng lượng tồn ô tô máy kéo 1.2.1.2 Nhược điểm: - Hiệu suất giảm tay số trung gian   - Ổ bi gối đỡ trước trục thứ cấp, bố trí lỗ phần bánh cơng xơn trục sơ cấp, nên làm việc căng thẳng kích thước bị hạn chế điều kiện kết cấu 1.2.1.3 Sơ đồ động:   - Sơ đồ động hộp số ba trục có số cấp nhau, khác chủ yếu số lượng cặp bánh ln ln ăn khớp cách bố trí số lùi   - Ở hầu hết tay số sử dụng cặp bánh nghiêng thường xuyên ăn khớp Để gài số, dùng ống gài đồng tốc Riêng bánh số số lùi có phương án bố trí sau:  Bánh số số lùi ln ăn khớp thường sử dụng trường hợp thời gian làm việc số số lùi lớn Ưu điểm: mặt đầu vành không bị mài mịn, hành trình nạng chuyển số nhỏ Nhược điểm: Cần đặt tự trục thứ cấp bánh số kích thước lớn, làm tăng số lượng bánh mô men quán tính chi tiết quay,  bởi tăng tải trọng lên đồng tốc    Bánh số lùi không luôn ăn khớp  Cả bánh số lùi số không luôn ăn khớp Hai phương án sau khơng cần có bánh số lùi đặt riêng trục thứ cấp Để gài số lùi số dùng bánh di trượt -4- Thiết kế hộp số xe   Bánh trung gian (đặt trục số lùi) làm hay hai vành Phương án vành có kết cấu đơn giản hơn, điều kiện làm việc vành khơng có lợi: chịu ứng suất uốn thay đổi theo chu trình đối xứng Phương án hai điều kiện ứng suất thuận lợi hơn: thay đổi theo chu trình mạch động, cho phép thực số lùi với tỷ số truyền lớn   - Để đảm bảo độ cứng vững, hai gối đỡ trục khơng bố trí q cặp  bánh   - Bánh tay số thấp (như số số lùi) chịu lực lớn, thời gian làm việc - bố trí sát gối đỡ sau Bánh tay số cao thời gian làm việc nhiều, bố trí ở  khoảng trục, vùng có góc xoay nhỏ nhất, nhờ điều kiện ăn khớp bánh tốt nên giảm tiếng ồn mài mịn   - Đó với hộp số trục ô tô du lịch, số trường hợp, trục thứ cấp dài hơn, với gối đỡ để rút ngắn chiều trục đăng - Ở số hộp số, cặp bánh số lùi số truyền tăng đưa phía sau thành cạc te để tăng độ cứng vững giảm kích thước phần hộp số tạo điề kiện thống hóa chi tiết hộp số cấp - Để tăng độ cứng vững tăng số lượng gối đỡ dùng hộp số nhiều ngăn   - Hầu hết tay số dùng bánh nghiêng đồng tốc Các tay số số lùi có thẳng gài phương pháp di trượt   - Các ống gài đồng tốc đặt trục thứ cấp - Trong số kết cấu sử dụng hai hay ba trục trung gian để phân dòng công suất, sơ đồ làm tăng mức độ phức tạp, tăng số lượng chi tiết hộp số -5- Thiết kế hộp số xe Hình 1.1 - Sơ đồ động học hộp số trục, cấp lắp xe du lịch GAZ-24  I-Trục sơ cấp ; II-Trục trung gian ; III-Trục thứ cấp ; IV-Trục số ; A,B-Bộ đồng tốc ; Sl-Vị trí gài số lùi ; 1,2,3,4-Vị trí gài cấp số 1, cấp số , cấp số 3, cấp số hộp số 1.2.2 Hộp số hai trục: 1.2.2.1 Ưu điểm: - Kết cấu đơn giản, làm việc êm dịu có hiệu suất cao tay số trung gian - Dễ bố trí đơn giản kết cấu hệ thống truyền lực xe đặt động cơ  gần cầu chủ động 1.2.2.2 Nhược điểm:   - Khơng có số truyền thẳng, bánh răng, ổ trục khơng giảm tải ở  số truyền cao - làm tăng mài mòn tiếng ồn   - Giá trị tỷ số truyền tay số thấp bị hạn chế ( ih1 < 4÷ 4,5) ( Muốn khắc  phục phải giảm tỷ số truyền tay số cao tăng io) Với đặc điểm thường sử dụng tơ du lịch thể thao có động bố trị cạnh cầu chủ động máy kéo có hộp số bố trí chung vỏ với truyền lực -6- Thiết kế hộp số xe 1.2.2.3 Sơ đồ động: - Trục thứ cấp hộp số thường chế tạo liền với bánh côn hay hypơit truyền lực ( động đặt dọc) bánh trụ ( động đặt ngang) tạo điều kiện đơn giản dễ bố trí   - Các phương án bố trí số lùi, số tiến đồng tốc hộp số hình 1.2 Đồng tốc số 1,2 thường đặt trục bị động khó đặt trục chủ động đường kính bánh số nhỏ Đồng tốc số cao đặt trục chủ động để giảm mơ men qn tính quy dẫn   - Một số trường hợp, đồng tốc đặt trục chủ động lẫn bị động để rút ngắn chiều dài hộp số Hình 1.2 - Sơ đồ hộp số trục cấp xe Hillman Imperial  I-Trục sơ cấp hộp số; II-Trục thứ cấp hộp số; 1-Cấp số hộp số; 2-Cấp  số hộp số; - Cấp số hộp số; -Cấp số hộp số; L-Số lùi hộp số 1.2.3 Hộp số nhiều cấp: Hộp số nhiều cấp tạo thành cách ghép thêm vào phía trước  phía sau hộp số sở (hộp số - loại ba trục) hộp giảm tốc gọi hộp số  phụ. Hộp số phụ thường có số truyền thẳng số truyền giảm hay tăng -7- Thiết kế hộp số xe  μ R ms   sin α R β   ≥tgβ (2.36) Trong :    R β :Bán kính hãm tùy chọn theo đồng tốc, theo kết từ mục 2.4.5 Thế số vào (2.36) ta có: Đồi với đồng tốc , 07.0,031   sin ( ) π  0,039 180 ≥tgβ   Hay tg ≤ 0,456 24,540   Suy ra:   ≤   Chọn:  = 240 Đồi với đồng tốc , 07.0,022 sin ( ) π  , 03 180 ≥tgβ Hay tg ≤ 0,421   Suy ra:   Chọn:   ≤ 22,840  = 220 -57- Thiết kế hộp số xe 2.4.7 Tính tốn kiểm tra thông số đồng tốc:   Khi tính tốn đồng tốc theo phương pháp trình bày trên, giả thiết q trình gài đồng tốc vận tốc xe khơng đổi Thực tế, gài đồng tốc, cắt ly hợp (hoặc giảm vị trí cung cấp nhiên liệu cho động chế độ không tải - ô tô sử dụng ly hợp thủy lực) nên tốc độ xe giảm trình gài số   Do chi tiết nối với trục sơ cấp hộp số chuyển động chậm dần theo tốc độ xe thời gian gài đồng tốc Điều làm cho chênh lệch tốc độ thực tế tăng lên chuyển số từ thấp lên cao, ngược lại chuyển số từ số cao số thấp, chênh lệch tốc độ giảm thời gian chuyển số thực tế giảm 2.4.7.1 Mômen ma sát thực tế đồng tốc: - Theo tài liệu [2] mômen ma sát thực tế đồng tốc xác định theo công thức:  M ms= Q μ Rms sin α    (2.37) - Trong : + μ : Hệ số ma sát vành ma sát,  μ = 0,07 + Góc vành ma sát [°] + R ms : bán kính trung bình vành ma sát [m], từ mục (2.4.4) ta có: R  ms1,2 = 0,031 [m] R  ms3 = 0,022 [m] + Q : Lực gài tác dụng lên vành ma sát đồng tốc [N], kết công thức (2.35) Thay số công thức (2.37) ta được:  M ms , 2= 70.2 , 2.0 , 85.0 , 07.0,031 ( ) π  sin 180   -58- =2,3308 [ N m] Thiết kế hộp số xe  M ms 3= 70.2 , 2.0 , 85.0 , 07.0,022 sin   ( ) π  180 =1,654 [ N m ] 2.4.7.2 Thời gian chuyển số thực tế đồng tốc : Theo tài liệu [2] thời gian chuyển số thực tế gài đồng tốc đồng tốc xác định theo công thức:   J  Σ i k  Δω t c =    M ms ± J  Σ i k  ε C  (2.38) - Trong + Dấu (-) ứng với trường hợp gài số thừ số thấp lên số cao + Dấu (+) ứng với trường hợp gài số từ số cao số thấp + ε C  : gia tốc góc trục thứ cấp xe giảm tốc độ sang số : ε C =   g ψ ick  (2.39) δ R bx ηck    - Trong đó: Chọn thông số theo tài liệu [2] +g: Gia tốc trọng trường g = 9,81 [m/s2] +ψ : Hệ số cản tổng cộng đường, tính tốn chọn theo tài liệu [2]: ψ = , 02 + i ck , η ck : Tỉ số truyền hiệu suất truyền lực tính từ bánh gài tính đồng tốc đến bánh xe chủ động tơ Với đồng tốc bố trí trục sơ cấp tỉ số truyền ick  = i0 = 5,541 + Chọn hiệu suất từ hộp số đến bánh xe chủ động theo tài liệu [2]: -59- η ck = 0,9 Thiết kế hộp số xe +δ : Hệ số xét đến khối lượng quay hệ thống truyền lực đến qn tính chuyển động tịnh tiến ơtơ Có thể chọn gần theo tài liệu [2]: δ =1 , 05 + R  bx bán kính bánh xe, ta có: R  bx = 0,35 [m] - Thay vào cơng thức (2.39) ta có: ε C =   g ψ ick  δ R bx ηck  = , 81.0 , 02.4,954   =3,117 [ rad / s2 ] , 05.0 , 33.0 , - Thay kết εc và thông số vào công thức (2.38), ta tính thời gian chuyển số thực tế đồng tốc sau: |   0,0043.3 , 76 483,805 t c ( l−1)= ( 2,3308− 0,0043.3 , 80 3,117 ) 2   0,0043.1 , 483,805 t c ( 2−3)= ( 2,3308− 0,0043.1 , 3,117 ) |   0,0043.1 483,805 ( 1,654 − 0,0043.1 3,117   0,0043.2 , 276 , 46 t c ( 3−2)= ( 2,3308 +0,0043.2 , 3,117 ) | t c ( 5−4) =   0,0043.1 , 27 276 , 46 ( 1,654 +0,0043.1 , 27 3,117 )   0,0043.4 , 54 276 , 46 ( 2,3308 +0,0043.4 , 54 3,117 ) -60- − )|   1 |   1 − 1,272 | |= 0,505 [ s ] 0,375 [ s ]   1,272  1  1 − , 32 , t c ( 1−l)= |= |=  1  1 − , , 32 t c ( 4−5) =     − 3,809 4,545 |= |= 0,225 [ s ] 0,430 [ s ] 0,204 [ s ]     − 4,545 3,809 |= , [ s] Thiết kế hộp số xe 2.4.7.3 Công trượt đôi bề mặt côn ma sát đồng tốc : Công trượt ma sát trượt đôi bề mặt ma sát đồng tốc L ms [J] xác định theo [2] sau :  Lms= M ms ( Δω ± ε c t c ) t c   (2.40) Trong đó: - Dấu (+) : ứng với trường hợp gài số thừ số thấp lên số cao - Dấu (-) : ứng với trường hợp gài số từ số cao số thấp - Mms : Mô men ma sát đồng tốc [N.m]; từ công thức (2.37) Mms = 3,007 [N.m] -  : Chênh lệch tốc độ góc hai số truyền - c : Gia tốc góc chậm dần [rad/s2] xác định (2.39) c = 3,117 [rad/s2] - tc : Thời gian chuyển số thực tế, xác định công thức (2.38) Thế số liệu vào (2.40) ta được: ( l(l−1) =2,3308 483,805 ( |  1   − 3,809 4,545 | − |+ | − |+ | − |− l (2−3) =2,3308 483,805 ( ( |+  1 ,6  1 , 32 l (4 −5)=1,654 483,805 1   1,272 l (5−4 )=1,654 276 , 46   1,272 1 -61- ) 3,117.0,505 ) 3,117.0,375 ) ) 3,117.0 , 18 0,505   =11,753 [ J ] 0,375   =34,637 [ J ]  0 ,18   =16,226 [ J ] 3,117.0,167 0,167   =8,217 [ J ] Thiết kế hộp số xe | | ( ( l(3−2) =2,3308 276 , 46 l(1−l) =2,3308 276 , 46  1  1 − ,32 ,6 |− ) 3,117.0,430 |+  1   − 4,545 3,809 0,430   =21 , 72 [ J ] )  0 , 3,117.0 ,   =6,817 [ J ] 2.4.7.4 Công trượt riêng đôi bề mặt côn ma sát đồng tốc :   Công trượt riêng đồng tốc đánh giá công trượt đôi bề mặt vành ma sát đơn vị diện tích vành ma sát xác định theo [1]:   lr =   Lms π Rms bms   [J/m2] (2.41) Trong đó: - Lms -   Rms : : Công trượt vành ma sát, [J] xác định (2.34) bán kính trung bình vành ma sát [m], từ mục (2.4.4) ta có:  Rms , , 2=0,031 [ m ] -   Rms , 3=0,022 [ m ] - bms : Chiều rộng bề mặt vành ma sát, [m]; xác định (2.4.5): bms =0,008[m] Thế số liệu vào (2.41) ta có:  Lr ( l −1 )=  Lr ( −3)=   11,753 =7542 , [ J / m2 ]= 7,542 [ KJ  / m2 ] π .0,031.0,008   34 , 63   16,177 =22228 [ J / m2 ]= 22,228 [ KJ / m2 ] Lr ( −5 )= =12912 [ J / m2 ] π .0,031.0,008 π .0,025.0,008  Lr ( 1−l )=   6,817 =4374 , [ J / m2 ]= 4,374 [ KJ / m2 ] π .0,031.0,008   Giá trị công trượt riêng lớn đồng tốc 2-3 22,228 [KJ/m2] nhỏ giới hạn cho phép theo tài liệu [2] lr  ≤ 100[KJ/m2] xe con, tải khách cở nhỏ -62- Thiết kế hộp số xe -63- Thiết kế hộp số xe Chương MÔ TẢ ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỘP SỐ, ĐIỀU KHIỂN HỘP SỐ THIẾT KẾ 3.1.Trục hộp số thiết kế - Trục chi tiết quan trọng hộp số Nên cần phải có độ bền độ cứng vững cao để đảm bảo độ xác ăn khớp bánh làm việc bình thường ổ  bi - Hộp số thiết kế gồm có ba trục: Trục sơ cấp, trục trung gian trục thứ cấp + Trục sơ cấp: Trục sơ cấp đúc thép liền khối với bánh chủ động, phần trước có rãnh then hoa ráp vào moayơ đĩa ly hợp Trục sơ cấp hộp số quay tựa vòng bi nơi vách trước vỏ hộp số gối đầu vào vòng bi trung tâm đuôi trục khuỷu + Trục trung gian: Trục trung gian chế tạo liền khối với bánh trung gian Trục trung gian đặt hai vòng bi lắp vỏ hộp số + Trục số lùi: Bánh số lùi quay trục riêng + Trục thứ cấp: Một đầu trục thứ cấp lắp vào vịng bi đũa bánh sơ cấp, đầu  phía sau đưa mơ men xoắn ngồi Phía sau trục thứ cấp đặt vòng bi lắp vỏ hộp số Trục thứ cấp có then hoa để lắp bánh gài số với đồng tốc Trục thứ cấp nằm trùng tâm với trục sơ cấp  Trục thứ cấp chịu tải trọng momen xoắn lớn Trục làm việc liên tục chịu khả va đập lớn chịu mài mòn tốt  Bên cạnh vật liệu chế tạo nên trục phải đạt yêu cầu kích thước quan trọng bề mặt lắp ghép địi hỏi độ xác cao hình dáng hình học vị trí tương quan Những bề mặt địi hỏi phải có độ bóng mặt, độ đồng tâm, độ vng góc bề mặt cần thiết để trục làm việc lâu dài, để tránh gây mài mòn cho bề mặt -64- Thiết kế hộp số xe 3.2.Bánh hộp số thiết kế  Hình 3.1-Cấu tạo bánh bị động gài số hộp số thiết kế 1- Bánh bị động gài số 1; 2- Ổ bi kim Hộp số thiết kế sử dụng bánh nghiêng, với thông tin sau: + B: Bề rộng bánh + R: Bán kính vịng chia bánh Bánh nghiêng có ưu nhược điểm sau: - Ưu điểm: + Các bánh ăn khớp từ từ đặn, nên độ êm dịu cao + Ăn khớp lúc nhiều răng, nên có hệ số trùng khớp lớn độ bền cao so với bánh thẳng - Nhược điểm: -65- Thiết kế hộp số xe + Sinh lực chiều trục tác dụng lên ổ bi + Nhậy cảm với biến dạng trục ổ bi + Chế tạo phức tạp Bánh hộp số chia làm nhóm sau: Bánh sơ cấp, bánh thứ cấp, bánh trung gian bánh số lùi - Bánh sơ cấp chế tạo liền trục ăn khớp với bánh trục trung gian Bánh sơ cấp gia cơng lỗ lắp vịng bi đỡ trục thứ cấp - Bánh trung gian bánh liền trục bánh chế tạo liền khối quay trơn với trục Trên trục trung gian có nhiều bánh với số khác để thay đổi tỷ số truyền hộp số - Bánh thứ cấp bánh lắp trục thứ cấp dùng để gài số truyền chuyển động từ trục trung gian sang trục thứ cấp qua đồng tốc Các bánh gài số lắp then hoa với trục Một số bánh quay trơn lắp cố định với trục - Bánh số lùi bánh lắp trục số lùi để đảo chiều quay trục sơ cấp Các bánh quay trơn với trục ăn khớp với bánh trục trung gian trục thứ cấp 3.3 Kết cấu cấu định vị khóa hãm hộp số thiết kế 3.3.1.Cơ cấu định vị: - Cơ cấu định vị có nhiệm vu giữ vị trí bánh di trượt gài số hay  bánh đồng tốc ( ống gài) gài số nhả số, đảm bảo cho  bánh nhả số an toàn hay ăn khớp hết chiều dài Lực định vị vừa đủ lớn để tránh tượng tự nhả số hay gài số ngẫu nhiên -66- Thiết kế hộp số xe 3.3.2 Khóa hãm:   Khóa hãm có nhiệm vụ chống gài số lúc tránh làm gãy, vỡ hộp số Để đảm bảo điều Khi số gài vào khóa hãm khóa chặt cưỡng trượt số vị trí trung gian  Hình 3.2-Kết cấu định vị khóa hãm 1-Lị xo định vị gài số; 2- Vỏ hộp số; 3- Bi chống gài hai số lúc;  4- Thanh khóa; 3.4 Bộ đồng tốc hộp số thiết kế - Trên hầu hết hộp số ôtô (có cấp) nay, người ta dùng đồng tốc quán tính để nối ghép trục với bánh quay trơn gài số nhằm tránh va đập cho  bánh hệ thống truyền lực Bộ đồng tốc có nhiệm vụ làm đồng nhanh chóng tốc độ bánh quay trơn trục so với tốc độ trục gài số, ngược lại chưa đồng tốc độ khơng thể thực việc gài số - Hộp số thiết kế sử dụng ba đồng tốc loại IIb( loại trượt định vị ) sử dụng phổ biến ôtô du lịch ô tô tải cỡ nhỏ, ưu điểm kết cấu nhỏ hiệu cao -67- Thiết kế hộp số xe - Để thuận tiện cho việc chế tạo cho việc chê tạo lắp đặt ta chọn đồng tốc (bộ đồng tốc thứ thứ hai có thơng số kích thước R ms, R β) có kích thước với thông số sau : + R ms1,2=31[mm] , R ms3=25mm]: Bán kính trung bình vành ma sát đồng tốc + bms =8[mm]: Chiều rộng bề mặt vành ma sát + β =2 50 : góc nghiêng bề mặt hãm + R β1,2=39[mm] , R β3=30[mm]: -Bán kính trung bình mặt hãm  Hình 3.2- Kết cấu đồng tốc loại IIb (kiểu trượt định vị) 1-Bộ phận nối (Ống nối); 2-Vành hãm; 3-Vành côn ma sát; 4-Bánh gài số; 5-Trục hộp số; 6-Lò xo định vị trượt; 7-Thanh trượt định vị; α- Góc nghiêng mặt ma sát; β- Góc nghiêng bề mặt hãm Cấu tạo: + Bộ phận nối (1): làm nhiệm vụ nối bánh quay trơn (4) với trục (5) Bộ phận nối có cấu tạo tương tự ống gài; di trượt dọc trục then hoa Các phận nối -68- Thiết kế hộp số xe (1) vát nghiêng góc  β   đủ nhỏ để chống gài số bánh gài (4) chưa đồng tốc độ với trục (5) + Bộ phận hãm (2): có nhiệm vụ chống lại việc gài số bánh (4) chưa đồng tốc độ với trục (5) Bộ phận hãm có cấu tạo gồm vành hãm (2) gắn vành côn ma sát (3) Các vành hãm (2) vát nghiêng góc  β   với phận nối (1) nhằm chống lại việc gài số bánh (4) chưa đồng tốc độ với trục (5) + Bộ phận ma sát: gồm vành ma sát (3) có nhiệm vụ làm đồng tốc độ  bánh gài số (4) với đồng tốc – tức đồng với trục (5) + Bộ phận định vị: có nhiệm vụ giữ cho vành ma sát vị trí trung gian đồng tốc không làm việc; đồng thời đưa vành ma sát (3) vào tiếp xúc trước với bề mặt côn ma sát bánh gài số (4) bắt đầu tiến hành gài số 3.5 Kết cấu số lùi   - Số lùi hộp số cho phép xe di chuyển lùi Nó có kết cấu gồm bánh ăn khớp theo thứ tự với nhau, nhờ đổi chiều quay so với số tiến   - Bánh chủ động số lùi chế tạo liền trục với trục trung gian Bánh trung gian sô lùi lắp trục cố định quay trơn Bánh bị động số lùi lắp trục thứ cấp quay trơn nhờ ổ bi kim   - Gài số lùi đồng tốc chung với số -69- Thiết kế hộp số xe  Hình 3.8- Kết cấu số lùi 1- Đồng tốc; 2- Bánh bị động; 3- Bánh trung gian; 4, Bánh chủ động  -70- Thiết kế hộp số xe TÀI LIỆU THAM KHẢO  [1] NGUYỄN HỒNG VIỆT(2015)   Giáo trình kết cấu, tính tốn thiết kế ơtơ Giáo trình mạng nội khoa Cơ khí Giao thơng trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng [2] LÊ VĂN TỤY (2009)   Hệ thống truyền lực ơtơ Giáo trình mạng nội Khoa Cơ khí Giao thơng trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng   Hướng dẫn thiết kế hộp số ôtô Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng -71-