TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH... TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH... LỜI NHẬN XÉT CỦA THẦYChữ ký của thầy... Thông thường thì chỉ với phương
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
THIẾT KẾ Ô TÔ
HỌ VÀ TÊN: TRẦN NGUYỄN HOÀNG QUÂN
MSSV: 21145481
LỚP: Chiều thứ 6
GVHD: MSC ĐẶNG QUÝ
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 11 năm 2023
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
THIẾT KẾ Ô TÔ
HỌ VÀ TÊN: TRẦN NGUYỄN HOÀNG QUÂN
MSSV: 21145481
LỚP: Chiều thứ 6
GVHD: MSC ĐẶNG QUÝ
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 11 năm 2023
Trang 3LỜI NHẬN XÉT CỦA THẦY
Chữ ký của thầy
Trang 4THIẾT KẾ Ô TÔ – ĐỀ SỐ 4 Nội dung đề: Hãy tính các tỉ số truyền của hộp số hành tinh ở tay số 1, 2, 3 và số
lùi (R) Cho trước số răng: z1, z2, z1’ và z ’ Các bánh răng được đánh số là: 1, 2, 3 2
và 1’, 2’, 3’ Có 2 cầu dẫn là c và c’
S1 và S là 2 ly hợp ma sát ướ2 t
B1 và B là 2 phanh dải (thắng đai)2
B2
B1
3’
3
1’
1
C’
C
S1 S2
Trang 5Các trạng thái làm
Các phần tử
điều khiển
(liên kết) làm
việc
Tỷ số truyền
𝑖ℎ = 𝜔𝑉
𝜔𝑅
I Phương án giải quyết và các ký hiệu
1 Phương án giải
Tỉ số truyề của hộp số ở một tay số ứ i nào đó được xác định bởi tỉ số:n th
𝑖ℎ𝑖 = 𝜔𝑉
𝜔𝑅
Để xác định được tỉ số trên thì ta phải dựa vào công thức Willys:
𝜔1− 𝜔𝐶
𝜔2− 𝜔𝐶 = −
𝑧1
𝑧2
Hoặc nhờ vào phương trình động học cơ cấu hành tinh một dãy:
𝜔1 𝑧1+ 𝜔2 𝑧2 = 𝜔𝐶 (𝑧1 + 𝑧2) Thông thường thì chỉ với phương trình động học thì chưa đủ để tìm i nên ta hi phải hợp với các phương trình biểu diễn mối liên kết giữa các phần tử của cơ cấu
Trang 6hành tinh với các phần tử của cơ cấu điều khiển (các ly hợp ma sát hoặc các phanh dải)
Các phương trình trên lập thành một hệ phương trình Giải hệ phương trình
đó, chúng ta sẽ xác định được tỉ số truyền
Nguyên tắc chung để viết các phương trình liên kết là:
- Khi hai phần tử nối với nhau thì vận tốc góc của chúng phải bằng nhau
- Khi một phần tử bị hãm lại thì vận tốc góc của nó bằng không
2 Các ký hiệu
- Bánh răng trung tâm (Bánh răng mặt trời): 1 và 1’
- Bánh răng bao: 2 và 2’
- Bánh răng hành tinh: 3 và 3’
- Cần dẫn: c và c’
- Ly hợp ma sát ướt: S và S1 2
- Phanh dải: B1 và B2
- z và z là số răng của bánh răng 1 và 21 2
- z và z là số răng của bánh răng 1’ và 2’.1’ 2’
- ω : vận tốc góc đầu vàov
- ω : vận tốc gốc đầu raR
Trang 7- ω1, ω2: vận tốc góc bánh răng 1 và 2
- ω và ω ’: vận tốc góc của bánh răng 1’ và 2’1’ 2
- ω và ω ’: vận tốc góc của vần c và c’C C
II Bài giải
1 Trường hợp 1: Tay số N
S1 mở, S2 mở, B1 mở, B2 mở => Không có bộ phận nào hoạt động nên từ đó
có thể thấy rằng các bộ phận quay trơn với nhau => ωv = 0
Từ đó ta thấy được rằng
𝑖ℎ𝑁 = 𝜔𝑉
𝜔𝑅 = 0
B2
B1
3’
3
1’
1
C’
C
S1 S2
Trang 82 Trường hợp 2: Tay số 1
S1 đóng, S mở2 , B1 mở, B2 đóng => S và B1 2 hoạt động
Lúc này trục S sẽ ăn khớp và dẫn động vào trong bánh răng bao 2’, phanh 1 B2 hoạt động sẽ khóa 2 bánh răng trung tâm 1 và 1’, cần c sẽ dần động ra ngoài hộp số
Ở ạng thái này, ta có:tr
ωv = ω2’
ω1 = ω ’ = 01
ωC’ = ω2
ωC = ωR
Phương trình động học cho bộ bánh răng hành tinh trong là:
𝜔1′ 𝑧1′ + 𝜔2′ 𝑧2′ = 𝜔𝐶′ (𝑧1′ + 𝑧2′)
B2
B1
3’
3
1’
1
C’
C
S1 S2
Trang 9↔ 0 𝑧1′ + 𝜔𝑉 𝑧2′ = 𝜔2 (𝑧1′ + 𝑧2′)
↔ 𝜔𝑉 𝑧2′ = 𝜔2 (𝑧1′ + 𝑧2′)
↔ 𝜔2 = 𝑧2′
𝑧1′ + 𝑧2′ 𝜔𝑉 Phương trình động học cho bộ bánh răng hành tinh bên ngoài là:
𝜔1 𝑧1+ 𝜔2 𝑧2 = 𝜔𝐶 (𝑧1 + 𝑧2)
↔ 0 𝑧1+ 𝑧2′
𝑧1′ + 𝑧2′ 𝜔𝑉 𝑧2 = 𝜔𝑅 (𝑧1 + 𝑧2) ↔ 𝑧2 ′
𝑧 1 ′ + 𝑧 2 ′ 𝜔𝑉 𝑧2 = 𝜔𝑅 (𝑧1 + 𝑧2)
↔ 𝜔𝑉
𝜔𝑅 = (𝑧1 + 𝑧2) 𝑧1′ + 𝑧 ′2
𝑧2′ 𝑧2 Vậy tỉ số truyền của tay số 1 là:
𝑖ℎ1 =(𝑧1 + 𝑧2) (𝑧1′ + 𝑧 ′)2
𝑧2′ 𝑧2
Trang 103 Trường hợp 3: Tay số 2
S1 mở, S2 đóng, B1 mở, B2 đóng => S và B2 2 hoạt động
Lúc này trục S sẽ ăn khớp và dẫn động vào trong bánh răng bao 2 và cần c’, 2 phanh B2 hoạt động sẽ khóa 2 bánh răng trung tâm 1 và 1’, cần c sẽ dần động ra ngoài hộp số
Ở ạng thái này, ta có:tr
ωv = ω ’ = ω2 C’
ω1 = ω ’ = 01
ωC = ωR
Phương trình động học cho bộ bánh răng hành tinh ngoài là:
𝜔1 𝑧1+ 𝜔2 𝑧2= 𝜔𝐶 (𝑧1+ 𝑧2)
B2
B1
3’
3
1’
1
C’
C
S1 S2
Trang 11↔ 0 𝑧1+ 𝜔𝑉 𝑧2 = 𝜔𝑅 (𝑧1 + 𝑧2)
↔ 𝜔𝑉 𝑧2 = 𝜔𝑅 (𝑧1 + 𝑧2)
↔ 𝜔𝑉
𝜔𝑅= 𝑧1 + 𝑧2
𝑧2
Vậy tỉ số truyền của tay số 2 là:
𝑖ℎ2 = 𝑧1 + 𝑧2
𝑧2
Trang 124 Trường hợp 4: Tay số 3
S1 đóng, S đóng, B mở2 1 , B2 mở => S và S1 2 hoạt động
Lúc này trục S sẽ ăn khớp và dẫn động vào trong bánh răng bao 2 và cần c’, 2 trục S sẽ ăn khớp và dẫn động vào trong bánh răng bao 2’, cần c sẽ dần động ra 1 ngoài hộp số
Ở ạng thái này, ta có:tr
ωv = ω ’ = ω ’= ω2 C 2
ω1 = ω1’
ωC = ωR
Phương trình động học cho bộ bánh răng hành tinh trong là:
𝜔1′ 𝑧1′+ 𝜔2′ 𝑧2′= 𝜔𝐶′ (𝑧1′+ 𝑧2′)
B2
B1
3’
3
1’
1
C’
C
S1 S2
Trang 13↔ 𝜔1 𝑧+ 𝜔1 𝑉 𝑧2 = 𝜔𝑉 (𝑧1 + 𝑧2)
↔ 𝜔′ = 𝜔1 𝑧1 𝑉 (𝑧1′+ 𝑧2′ − 𝑧2′)
↔ 𝜔′ = 𝜔𝑉 𝑧11 𝑧1 ′
↔ 𝜔1 = 𝜔𝑉
Phương trình động học cho bộ bánh răng hành tinh ngoài là:
𝜔1 𝑧1+ 𝜔2 𝑧2= 𝜔𝐶 (𝑧1+ 𝑧2) ↔ 𝜔𝑉 𝑧1+ 𝜔𝑉 𝑧2 = 𝜔𝑅 (𝑧1+ 𝑧2)
↔ 𝜔𝑉 (𝑧1+ 𝑧2) = 𝜔𝑅 (𝑧1+ 𝑧2)
↔ 𝜔𝑉 = 𝜔𝑅
Vậy tỉ số truyền của tay số 3 là:
𝑖ℎ3 = 𝜔𝑉
𝜔𝑅 = 1
Trang 145 Trường hợp 5: Tay số lùi (R)
S1 đóng, S mở2 , B1 đóng, B2 mở => S và B1 1 hoạt động
Lúc này trục S sẽ ăn khớp và dẫn động vào trong bánh răng bao 2’, phanh 1 B1 hoạt động sẽ khóa bánh răng bao 2’ và cần c’, cần c sẽ dần động ra ngoài hộp số
Ở ạng thái này, ta có:tr
ωv = ω2’
ωC’= ω2 = 0
ω1 = ω1’
ωC = ωR
Phương trình động học cho bộ bánh răng hành tinh trong là:
B2
B1
3’
3
1’
1
C’
C
S1 S2
Trang 15𝜔1 𝑧1+ 𝜔2 𝑧2= 𝜔𝐶 (𝑧1+ 𝑧2) ↔ 𝜔1′ 𝑧+ 𝜔1 𝑉 𝑧2′ = 0 (𝑧1′+ 𝑧2′)
↔ 𝜔1′ 𝑧+ 𝜔𝑉 𝑧21 ′ = 0
↔ 𝜔1 = − 𝜔′ 𝑉 𝑧2
𝑧1′
Phương trình động học cho bộ bánh răng hành tinh ngoài là:
𝜔1 𝑧1+ 𝜔2 𝑧2= 𝜔𝐶 (𝑧1+ 𝑧2)
↔ − 𝜔𝑉 ′ 𝑧2
𝑧1′ 𝑧1+ 0 𝑧2 = 𝜔𝑅 (𝑧1+ 𝑧2) ↔ − 𝜔𝑉 𝑧2
′
𝑧′1 𝑧1 = 𝜔𝑅 (𝑧1+ 𝑧2)
↔ 𝜔𝑉
𝜔𝑅 = −(𝑧1+ 𝑧2) 𝑧1 ′
𝑧2′
Vậy tỉ số truyền của số lùi (R) là:
𝑖ℎ𝑅 = −(𝑧1+ 𝑧2) 𝑧1 ′
𝑧2′
Trang 16BẢNG TỔNG KẾT TỈ SỐ TRUYỀ Ở CÁC TRẠNG THÁI LÀM VIỆC N
Các trạng
thái làm
việc
Các
phần
tử điều
khiển
(liên
kết)
làm
việc
Tỷ số truyền
𝑖ℎ = 𝜔𝑉
𝜔𝑅
0 (𝑧1 + 𝑧2) (𝑧1′ + 𝑧 ′)2
𝑧2′ 𝑧2
𝑧1 + 𝑧2
𝑧2 1 −(𝑧1+ 𝑧2) 𝑧1 ′
𝑧2′