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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ VĂN HỒNG NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN LỰC XE TẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Kỹ thuật Cơ khí động lực Hà Nội – Năm 2013 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131675591000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ VĂN HỒNG NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN LỰC XE TẢI 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 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Lê Văn Hồng MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC Ô TÔ Chương2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN CHIA TỶ SỐ TRUYỀN HỆ TRUYỀN LỰC 14 2.1 Xây dựng đặc tính động 14 2.2 Cơ sở phân chia tỷ số truyền 20 2.2.1 Cơ sở chọn tỷ số truyền hệ truyền lực 23 2.2.2 Tính tốn lực kéo 35 2.2.3 Tính tốn sức kéo với hộp số thủy 35 Chương THIẾT KẾ CẤU TRÚC HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC XE TẢI 37 3.1 Tổng quan 37 3.2 Các thiết kế 41 3.3 Hộp số xe tải đặc trưng 45 3.3.1 Hộp số thường MT 46 3.3.3 Hộp số thủy xe tải (TCCT) 65 3.3.7 Cầu chủ động 72 KẾT LUẬN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Các hộp số khí có cấp (z)………………………………………11 Hình 1.2 Hộp số thủy 11 Hình 1.3 Hộp số vô cấp 12 Hình 1.4 Hệ truyền lực lại/ Hybrid transmission system 12 Hình 1.5 Sơ đồ hệ truyển lực chung 13 Hình 2.1 Đặc tính động 14 Hình 2.2 Đường đặc tính kéo lý tưởng thực tế 21 Hình 2.3 Đặc tính kéo thực tế (4 số) đặt tính kéo lý tưởng 21 Hình 2.5 Đặc tính động điểm việc lý tưởng 25 Hình 2.6 Sơ đồ xác định số tay số 26 Hình 2.7a Đặc tính cơng suất 31 Hình 2.7b Biểu đồ vận tốc lực kéo 31 Hình 2.8 Đặc tính kéo 32 Hinh 2.9 Quan hệ vận tốc-số vòng quay động với tỷ số truyền 33 Hình 2.10 Quan hệ cơng suất chọn tỷ số truyền lực cuối i A,min 33 Hình 2.10 Đặc tính động đốt 36 Hình 3.1 Phân loại xe tải theo FHWA [7] 39 Hinh 3.3 Hệ truyền lực xe tải 40 Hình 3.4 Sơ đồ hộp số trục cố định 41 Hình 3.5 Cụm hộp số khí có trục 41 Hình 3.7 Hộp số Wilson(a) Simpson (b) 43 Hình 3.8 Hộp số Thủy ZF Revigneaux 43 Hình 3.9 Sơ đồ lực số HS Ravigneaux 44 Hình 3.10 Phương án thiết kế số lùi 45 Hình 3.12 Hộp số 6(12) số ZF S 6-66 47 Hình 3.13 Hộp số có số truyền tăng 47 Hinh 3.14 Sơ đồ hộp số có số truyền tăng đặt sau 48 Hình 3.16 Phương án bố trí hộ số kép 49 Hình 3.17 Sơ đồ hộp số kép số ZF 9S 109 49 Hình 3.18 Kết cấu hộp số ZF 9S 109 50 Hình 3.19 Sơ đồ hộp số 16 số ZF 16S221 51 Hình 3.20 Kết cấu hộp số ZF16S221 51 Hình 3.21 Cơ cấu điều khiển Hộp số ZF 16S221 52 Hình 3.23 Hộp số Eaton Twin Splitter 53 Hình 3.24 Hộp số Eaton RTSO-17316A 54 Hình 3.25 Hộp số Eaton RTSO-17316A 54 Hình 3.26 Đặc tính động theo tốc độ ơtơ 57 Hình 3.27 Hộp số phụ số truyền tăng 58 Hình 3.87 Hộp số truyền tăng bánh hành tinh 60 Hình 3.29 Cấu trúc chung hệ truyền lực hộp số tự động xe tải 61 Hình 3.31 Hộp số xe tải nhẹ số 6AMT ZF eTronic 6AS 380 VO 62 Hình 3.33 Hộp số 16 Mercedes-Benz PowerShift 63 Hình 3.34 Hộp số ZF AS-Tronic 16 AS 2230 TD 64 Hình 3.36 Cơ cấu gài số HS ZF AS-Tronic 16 AS 2230 TD 65 Hình 3.37 Nguyên lý ly hợp thủy lực Biến mô thủy thực 66 Hình 3.38 Ngun lý Biển mơ thủy lực 66 Hình 3.39 Hộp số hành tinh 67 Hình 3.40 Hộp số Thủy ZF Revigneaux 67 Hình 3.41 Sơ đồ lực số HS Ravigneaux 68 Hình 3.42 Hộp số ZF 16S 221 69 Hình 3.43 Hộp số “ZF-Transmatic” theo sơ đồ 3.40 69 Hình 3.44 Hộp số 12 số “12 AS 2740 TO” 70 Hình 3.45 Hộp số “ZF TC-Tronic” 71 Hình 3.46 Cụm cầu vi sai đơn 72 Hình 3.47 Cụm cầu vi sai kép 72 Hình 3.48 Cầu ví sai kép (tiếp) 72 Hình 3.49 Cầu vi sai 73 Hình 3.50 Vi sai truyền lực cạnh 73 Hình 3.52 Cấu tạo cậu chủ động ví sai đơn 74 Hình 3.53 Cầu kép hai tốc độ Mercedes-Benz HL5/2Z-10 74 Hình 3.54 a Cầu AU 2/2S-2.6 Unimog 407 (quay 900) 75 Hình 3.54b Truyền lực cạnh hành tinh cấp số (quay 900) 75 Hình 3.55 Vi sai khơng khóa 76 Hình 3.57 Vi sai tự khóa kiểu Torsen 77 Hình 3.59 Vi sai điều khiển điện tử 78 DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT BM: Biến mô 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 vòng quay nn: Số vòng quay công suất max 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 ô tô fr: Hệ số cản lăn αft: góc dốc ρn: Mật độ khơng khí Cn: Hệ số khí động A: Diện tích cản khơng khí 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 tải” 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 toán 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 tải” trình bày phương án lựa chọn tiến trình thiết kế, khơng trình bày thiết kế chi tiết cum Nội dung thiết kế chi tiết thuộc lĩnh vức “Chi tiết máy Cơng nghệ chế tạo máy” Luận văn trình bày vấn đề sau: (i) Cơ sơ lý thuyết chọn tỷ số truyền hệ truyền lực xe tải 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 tải Đề tài“Nghiên cứu phương án thiết kế truyền lực xe tải” thực Bộ mơn Ơ tơ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội khuôn khổ luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Trong làm đồ án, giúp đỡ TS Đỗ Tiến