Nghiên ứu á phương án thiết kế hệ truyền lự xe on

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HUỲNH VĂN XÍ NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN LỰC XE CON Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí động lực LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS ĐỖ TIẾN MINH Hà Nội – Năm 2013 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131675561000000 MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT Chương TỔNG QUAN HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE CON Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN CHIA TỶ SỐ TRUYỀN 15 2.1 Cơ sở phân chia tỷ số truyền 15 2.1.1 Cơ sở chọn tỷ số truyền hệ truyền lực xe 18 2.1.2 Tính toán lực kéo 30 2.2 Xây dựng đặc tính động 32 Chương THIẾT KẾ CẤU TRÚC HỆ THỐNG XE CON 39 3.1 Tiêu chuẩn đánh giá hệ truyền lực hệ truyền lực xe 39 3.2 Các dạng sơ đồ hộp số 40 3.3 Các thiết kế 43 3.4 Hộp số xe 46 3.3.1 Hộp số thường sang số tay MT 46 3.3.2 Hệ thống truyền lực sang số tự động xe (Automated Manual Passenger Car Transmissions (AMT) 54 3.3.3 Hộp số ly hợp kép DCT 57 3.3.4 Hộp số tự động xe AT 62 3.3.5 Hệ truyền lực lai (Hybrid transmission system) 71 3.3.6 Truyền động vô cấp 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1a Sơ đồ Hệ thống truyền lực xe con…………………………………….9 Hình 1.1b Sơ đồ Hệ thống truyền lực xe 10 Hình 1.2 Các hộp số khí có cấp (z) 12 Hình 1.3 Hộp số thủy 12 Hình 1.4 Hộp số vô cấp 13 Hình 1.6 Sơ đồ hệ truyển lực chung 14 Hình 2.1 Đường đặc tính kéo lý tưởng thực tế 16 Hình 2.2 Đặc tính kéo thực tế (4 số) đặt tính kéo lý tưởng 16 Hình 2.4 Đặc tính động điểm việc lý tưởng 20 Hình 2.5 Sơ đồ xác định số tay số 21 Hình 2.6b Biểu đồ vận tốc lực kéo 27 Hình 2.7 Đặc tính kéo 27 Hinh 2.8 Quan hệ vận tốc-số vòng quay động với tỷ số truyền 28 Hình 2.9 Quan hệ cơng suất chọn tỷ số truyền lực cuối i A,min 29 Hình 2.10 Đặc tính mơ men tơ 30 Hình 2.11 Đồ thị đặc tính biến mơ [kt: v/phut)/(Nm)1/2] 31 Hình 2.12 Đặc tính động đốt 31 Hình 2.13 Đặc tính động 33 Hình 3.1 Bố chung hệ truyền lực xe (a,b,c,d,e,f) 41 Hình 3.2 Hệ truyền lực bố trí hỗn hợp 41 Hình 3.6 Sơ đồ hộp số trục cố định 43 Hình 3.7 Cụm hộp số khí có trục 43 Hình 3.9 Hộp số Wilson(a) Simpson (b) 45 Hình 3.12b Hộp số ZF S 5-31 theo sơ đồ 3.12a (b) 48 Hình 3.13c Hộp số trục số Opel theo sơ đồ 3.13a (b) 50 Hình3.14 Hộp số đơn số trục (a Getrag), (b Mercedes-Benz) 51 Hình 3.15 Hộp số trục số (Getrag) 52 Hình 3.15c Kêt cấu hộp số Getrag theo sơ đồ 3.15a 52 Hình 3.16 Hộp số đơn số (a) cho cầu trước chủ động, (b) cho 4WD 53 Hình 3.17 Hộp số thủy bán tự động 54 Hình 3.18 (a) Hộp số đơn số AMT hai cấp L H (Getrag), (b) hộp số số AMT (Getrag) 56 Hình 3.20 Hộp số Getrag AMT số theo sơ đồ 3.18 (b) 57 Hình 3.21 Hộp số ly hợp kép DCT 58 Hình 3.22 Hộp số ly hợp kép VW DSGR 59 Hình 3.23 Hộp số số DCT (ZF) 59 Hình 3.24 Kết cấu hộp số DCT ZF 60 Hình 3.25 Sơ đồ ly hợp kép (a) hướng kính, (b,c) hướng trục 61 Hình 3.26 Ly hợp kép DSG VW 61 Hình 3.27 Các phận AT tổn hao công suât PV 62 Hình 3.29 Ngun lý Biển mơ thủy lực 64 Hình 3.30 Hộp số hành tinh 65 Hình 3.31 Hộp số Thủy ZF Revigneaux 65 Hình 3.32 Sơ đồ lực số HS Ravigneaux 66 Hinh 3.33 Sơ đồ hộp số Mercedes-Benz W5A 580 67 Hình 3.34 Kết cấu hộp số Mercedes Benz W5A 580 67 Hình 3.35 Hộp số Mercedes Benz W7A 700 68 Hình 3.36 Hộp số Mercedes Benz W7A 700 68 Hình 3.37 Hộp số Lepelletier (ZF) kiểu Ravigneaux 69 Hình 3.38 Hộp số số Lepelletier (ZF HP 26) kiểu Ravigneaux 69 Hình 3.39 Hộp số số Lepelletier (ZF) kiểu Ravigneaux (cho xe Aisin AW) 70 Hình 3.40 Hộp số số Mercedes Benz W7A 700 70 Hình 3.41 Hộp số số Mercedes Benz W5A 180 71 Hinh 3.43 Hộp số lai số (BMW, ZF,Continental) 72 Hình 3.45 Hộp số Hybrid P310 (Toyota/Lexus) 73 Hình 3.46 Nguyên lý truyền quay 74 Hình 3.47 Nguyên lý truyền đai 74 Hình 3.48 Hộp số vô cấp dùng Pully 75 Hình 3.49 Hộp số vơ cấp điều khiển điện tử 76 Hình 3.51 Hộp số ZF Ecotronic CFT 30 77 Hình 3.52 Sơ đồ hộp số tự động 78 DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT a, b, c, a’, b’, c’: Các hệ số đặc tính động Fk,id: Đặc tính kéo lý tưởng Fke: Đặc tính động sinh η: Hiệu suất i0: Tỷ số truyền lực iv: Tỷ số truyền biến mô ip: Tỷ số truyền hộp số phụ ij: Tỷ số truyền hộp số m: khối lượng tơ fr: Hệ số cản lăn αft: góc dốc ρn: Mật độ khơng khí Cn: Hệ số khí động A: Diện tích cản khơng khí BM: Biến mơ H: Số cao Me: Mô men động Pe: Công suất động ne: Công suất động Ka; Hệ số thích ứng mơ men Ke; Hệ số số vịng quay nn: Số vịng quay cơng suất max λ: Hệ số ảnh hưởng chi tiết quay đến khối lượng γPe: Hệ số sử dụng công suất αchung: Hệ số toàn miền αi: Tỷ số truyền αhs: Tỷ số truyền hộp số z: Số tay số α1, α2, α3: Các bước nhảy Fk(v): Đặc tính kéo D(v): Nhân tố động lực học a(v): Đặc tính gia tốc MT: Mô men tua bin MB: Mô men bơm ZF: Tên hãng MỞ ĐẦU Hệ thống động lực ô tô hệ thống tạo lực kéo công suất cho bánh xe chủ động, bảo đảm lực kéo đủ lớn để khởi động, lên dốc, tăng tốc điều kiện vận hành khác Hệ thống động lực gồm động đốt hệ truyền lực Hệ thống truyền lực, bao gồm Ly hợp/ Biến mơ, hộp số phụ, đăng, cầu xe, truyền lực cạnh Hệ thống truyền lực hệ thống quan trọng; đa dạng nên phức tạp Đề tài “Nghiên cứu phương án thiết kế truyền lực xe con” có mục tiếu nghiên cứu hệ thống đề xuất tiến trình thiết kế (Algoritmus) nhằm giúp học viên, kỹ sư trẻ nắm quy trình thiết kế Thiết kế Hệ thống truyền lực có hai vấn đề bản: (i) Thiết kế động lực học, gồm tính tốn chọn động cơ, xây dựng tỷ số truyền hệ truyền lực; (ii) Thiết kế kết cấu: bao gồm chọn sơ đồ cấu trúc, định hình cụm thiết kế kết cấu Sau thiết kế chi tiết Trong khuôn khổ luận văn cao học hạn chế thời gian, đề tài “Nghiên cứu phương án thiết kế truyền lực xe con” trình bày phương án lựa chọn tiến trình thiết kế, khơng trình bày thiết kế chi tiết cụm Nội dung thiết kế chi tiết thuộc lĩnh vực “Chi tiết máy Công nghệ chế tạo máy” Luận văn trình bày vấn đề sau: (i) Cơ sơ lý thuyết chọn tỷ số truyền hệ truyền lực xe gồm Phương pháp chọn động cơ, Phân chia tỷ số truyền; (ii) Nghiên cứu tổng thể hệ thống truyền lực phổ biến phương hướng chọn sơ đồ phù hợp theo mục tiêu người thiết kế Nêu tiêu chí thiết kế hệ truyền lực xe Đề tài“Nghiên cứu phương án thiết kế hệ truyền lực xe con” thực Bộ môn Ô tô Trường Đại học Bách khoa Hà Nội khuôn khổ luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Trong làm đồ án, giúp đỡ TS Đỗ Tiến Minh, tác giả có nhiều cố gắng để hoàn thành nhiệm vụ đề Tuy vậy, lực hạn chế chưa có kinh nghiệm nên luận văn cịn hạn chế Tác giả mong đóng góp thầy để đồ án hoàn chỉnh Tác giả Huỳnh Văn Xí Chương TỔNG QUAN HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE CON Xe đối tượng phải cạnh tranh khốc liệt thị trường quốc tế Vì vậy, thiết kế phải bảo đảm tối đa yêu cầu kỹ thuật hành Đặc biệt xe hệ thống truyền lực có ý nghĩa to lớn nhằm bảo đảm khả động lực học Thứ khả tăng tốc Trong sơ đồ 1.1a 1.1b hai sơ đồ bố trí điển hình Trong sơ đồ 1.1a hệ truyền lực xe hai cầu chủ động, động đặt dọc phía trước, hộp số, đến hộp phân phối vi sai truyền mô men cầu trước cầu sau Đây dạng truyền lực đặc trưng có khả truyền hết mơ men đạt khả gia tốc lớn Hình 1.1b động dọc đặt trước cầu tạo không gian sử dụng hiệu Hệ truyền lực xe có yêu cầu lớn vận tộc cực đại khả tăng tốc lớn Vì có u cầu riêng bơ trí chung nhằm bảo đảm yếu cầu đặc trưng Hình 1.1a Sơ đồ Hệ thống truyền lực xe