đồ án môn học thiết kế cơ khí trong công nghệ ô tô đề tài hộp số sàn 3 trục

Trong các bánh răng ở trục trung gian sẽ có một bánh răng ăn khớp với bánh răng của trục sơ cấp, do đó khi trục sơ cấp xoay, bánh răng quay theo dẫn đến cả trục trung gian sẽ quay.. Mỗi

Giảng viên hướng dẫn: HUỲNH QUANG THẢO

SVTH: TRAN DUC MINH Mã SV:2082500554 Lóp:20DOTC4

Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Khoa/Viện: Viện kỹ thuật

Tp.HCM, ngày 14 tháng 06 nam 2022

EX HUTECH Đại học Công nghệ Tp.HCM

PHIEU GIAO DE TAI

TEN MON HỌC : ĐỎ ÁN THIẾT KẺ CƠ KHÍ TRONG CN Ô TÔ NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

1.Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm: 03):

- ĐỒ VĨNH ĐẠT MSSV: 2082500171 Lép: 20DOTC4

2.Tên đề tài: THIÊT KÊ CƠ KHÍ HỘP SỐ SÀN Ô TÔ

3.Các dữ liệu ban đầu:

- Hộp số sàn 3 trục

- Giáo trình Thiết kế cơ khí trong công nghệ ô tô

- Giáo trình Kết cau 6 tô

- Tài liệu đào tạo hộp số sàn ô tô

4.Nội dung nhiệm vụ:

- Tìm hiểu nguyên lý hộp số sàn 6 tô

- Đo kiểm các thông số của hộp số sàn

- Sử dụng các công cụ CAD để vẽ các chỉ tiết trong hộp số sàn (2D, 3D)

- Lap ráp, dựng bản vẽ 3D hộp số sản

5 Kết quả tối thiểu phải có:

1) Các bản vẽ kỹ thuật

2) Bán thuyết minh đề tài

Ngày giao đề tài: 08/03/2022 Ngày nộp báo cáo: 14/06/2022

Sinh viên thực hiện TP HCM, ngày 14 tháng 06 năm 2022 (Ký và ghi rõ họ tên các thành viên) Giảng viên hướng dân

(Ký và ghi rõ họ tên)

LO] CAM ON

ela Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy Huỳnh Quang Thảo,

người thây mà đã đồng hành cùng tụi em trong suốt quãng đường vừa qua, tuy thời gian

không nhiều nhưng em thấy thầy thực sự là một người thầy có trách nhiệm đối với sinh

viên từ kiến thức giảng dạy cho đến những kiến thức về cuộc sống, không những thầy

đã tận tâm chỉ bảo cho chúng em từng chút một về bài giảng, những kiến thức chuyên môn, mà còn truyền động lực, niềm đam mê trong môn học cũng như trong ngành nghề Nhưng do kiến thức của tụi em còn hạn chế và khả năng tiếp thu bài giảng còn gặp

nhiều yếu kém, mặc dù tụi em đã cé gang tim tòi và học tập dé hoàn thành đồ án thật tốt

nhưng chắc chắn răng sẽ vẫn gặp nhiều thiếu sót và sai lầm, em rất mong thầy sẽ nhận

xét và đóng góp ý kiến để bài đồ án của tụi em được hoàn thiện hơn Em chúc thầy sức

khỏe và gặp thật nhiều may mắn trên con đường của mình Một lần nữa em thật sự cảm

ơn thay rất nhiều

MUC LUC

CHUONG 1: GIOL THIEU DE TAL c.cccccccccccccecscsscsssesseseeseseseesssee cesses seseseestseeteecateesenssecas 5

1.2 Mục tiêu đề tài:

1.3 Nội dung đề tài:

PIN lSE:ađaiadđđẶ 7

CHƯƠNG 3: THỊ CÔNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG Q.2 ee 19

3.1: Thi công mô hình

CHUONG 1: GIOI THIEU DE TAI

1.1 Đặt vẫn đề:

Ngành công nghiệp ô tê được đánh giá là một trong những ngành công nghiệp đi đầu, kéo theo sự phát triển của các ngành công nghiệp khác Công nghiệp ô tô là “khách hàng” của nhiều ngành công nghiệp có liên quan như: kim loại, cơ khí, điện tử, hóa chất, Vì vậy, sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp ô tô được xem là nhân tổ tác động tích cực thúc đây các ngành có liên quan phát triển, tạo động lực xây dựng nền công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Chính vì có vai trò quan trọng như vậy nên

nghành công nghiệp ô tô cần đòi hỏi một đội ngũ kĩ sư, công nhân kĩ thuật am hiểu

chuyên sâu, giàu kinh nghiệm cũng như tay nghề cao Nhận ra được điều đó trường Đại Học Công Nghệ TPHCM (HUTECH) luôn luôn đào tạo và phát triển không ngừng nghỉ

về chất lượng cũng như số lượng giảng viên và sinh viên của đa nghành nghề nói chung

và đặc biệt về ngành công nghệ kĩ thuật ô tô nói riêng Một trong những môn học được

xem là xương sống, mũi nhọn của nghề đó chính là môn học “ Đồ Án Thiết Kế Cơ Khí

Trong Công Nghệ Ô Tô ”, để hiểu sâu hơn cũng như trau đồi kinh hơn về môn học này

nhóm em đã được trực tiếp làm Đồ Án được mang tên “ Thiết Kế Cơ Khí Hộp Số Sàn

Ô Tô °

1.2 Mục tiêu đề tài:

Mục đích của đề tài này là giúp cho sinh viên có thêm một số kinh nghiệm vẻ kết cấu, cầu tạo, nguyên lý hoạt động của hộp số sàn 3 trục, qua đó có thể xử lý một cách tốt nhất khi gặp vấn đề đối với hộp số này và tiếp tục thực hiện những công trình lớn hơn như đề tài nghiên cứu khoa học, đồ án tốt nghiệp, v.v Bên cạnh đó mục tiêu của dé tai

còn giúp cho sinh viên làm quen với việc nghiên cứu, khả năng đo lường, tự mình đọc

và xử lý tài liệu, ki năng mềm như Solidwork, CAD sắp xếp các ý tưởng thành một

văn bản để chứng minh một vấn đề được đặt ra, qua đó nâng cao kiến thức và tỉnh than

tự học của mình

1.3 Nội dung đề tài:

- Tìm hiểu nguyên lý hộp số sàn ô tô

- Đo kiểm các thông số của hộp số sàn

- Sử dụng các công cụ CAD để vẽ các chỉ tiết trong hộp số sàn (2D, 3D)

- Lap ráp, dựng bản vẽ 3D hộp số sản.

1.4 Phương pháp nghiên cứu:

Nghiên cứu lý thuyết từ tài liệu môn học và trực tiếp đo lường các chỉ tiết của hộp số

3 trục, từ đó đựa vào các thông tin, số liệu có được để đưa ra kết luận trình bay trong dé

án của nhóm

1.5 Kết cấu của đồ án: Gồm 4 chương

- Chương l1: Giới thiệu đê tải

- Chương 2: Cơ sở lý thuyết

- Chương 3: Thị công mô hình, mô phỏng

- Chương 4: Kết luận và hướng phát triển

CHUONG 2: CO SO Li THUYET 2.1 Công dụng

- Nhằm thay đổi tỉ số truyền và momen xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động phù hợp với momen cản luôn thay đối và nhằm tận dụng tối đa công suất của động cơ

- Giúp cho xe thay đôi được chiều chuyên động như tiễn hoặc lùi

- Đảm bảo cho xe đừng tại chỗ mà không cần tắt máy hoặc không cần tách ly hợp

- Dẫn động momen xoắn ra ngoài cho các bộ phận khác đối với các xe chuyên dụng 2.2 Yêu cầu

- Có tỉ số truyền thích hợp để đảm bảo chất lượng động lực học và tính kinh tế, nhiên

liệu của ô tô

- Có khả năng trích công suất ra ngoài để dẫn động các thiết bị phụ

- Điều khiến sang số đơn giản, nhẹ nhàng

- Hiệu suất truyền động cao

- Kết cầu gọn gàng, chắc chăn, đễ điều khiển, bảo đưỡng hoặc kiểm tra khi bị hỏng 2.3 Cấu tạo

- Các bánh răng: Bộ phận chính đảm nhận việc thay đỗi tỉ số truyền

- Trục hệp số có 3 trục gồm: Trục sơ cấp, trục trung gian, trục thứ cấp

- Bộ đồng tốc: Giúp tốc độ của các bánh răng được đồng đều, tránh tình trạng va đập giữa các bánh răng

+ Ông trượt: Có ba phần nhô ra được xơi bên trong ống moayơ đề đây lò xo khoá trong quá trình đồng tốc hoá

+ Moayơ đồng tốc: Xung quanh moayơ đồng tốc có 3 vấu để hãm chặt vòng đồng tốc

và lò xo khoá

+ Lò xo khoá: Lò xo khoá có bốn vấu, một vấu để hãm chặt bản thân lò xo, còn ba vấu

kia giữ các khoá chuyển số

+ Vòng đồng tốc: Có ba rãnh để gài các vấu của lò xo khoá tại ba điểm đọc theo chu vi

của vòng Một đoạn của rãnh xoi này được vát mép

- Ô bi: Bộ phận này giúp chuyên hóa ma sát trượt thành ma sát lăn, giảm thiểu tiếng ồn

khi hộp số hoạt động, kéo dài tuôi thọ của hộp số

- V6 va nap hop số: Bộ phan này có vai trò bao bọc và bảo vệ các chỉ tiết bên trong của

hộp số

- Khóa hãm: Được bố trí giữa các trục nhằm tránh trường hợp gài hai số cùng lúc

- Cần số: Làm thay đôi , làm thay đôi sức kéo và tốc đệ chuyên động của xe ô tô

-_ Trục sơ cấp: trục có các bánh răng dẫn động Nó tiếp nhận momen truyền từ động cơ thông qua ly hợp vào hộp số

- Trục trung gian: trục có các bánh răng chủ động Trong các bánh răng ở trục trung gian sẽ có một bánh răng ăn khớp với bánh răng của trục sơ cấp, do đó khi trục sơ cấp xoay, bánh răng quay theo dẫn đến cả trục trung gian sẽ quay

-_ Trục thứ cấp: Trục có các bánh răng bị động Mỗi bánh răng sẽ ăn khớp với một bánh răng ở trục trung gian tạo nên các cặp bánh răng tương ứng với từng cấp

số, khi bánh răng trung gian quay, bánh răng trên trục thứ cấp cũng quay và dẫn

động tới các bộ phận tiếp theo

cấp ở phía đầu vào, thông qua sự ăn khớp của một trong các cặp bánh răng chủ

động và bị động Lúc này lực đây được truyền theo thứ tự giảm dần từ động cơ

=> ly hợp => trục sơ cấp của hộp số => trục trung gian => trục thứ cấp => trục

n¡: số vòng quay của bánh răng chủ động

na: số vòng quay của bánh răng bị động

Z1: số răng của bánh răng chủ động

Zo: số răng của bánh răng bị động

+ Số 0; Khi gấp số 1-2, 3-4, số 5 và số lùi ở vị trí trung gian, mặc dù các bánh

răng trên trục sơ cấp, thứ cấp và trục trung gian luôn ăn khớp với nhau nhưng do các bánh răng trên trục thứ cấp quay trơn với trục nên hộp số chưa truyền được momen

10

+ Số 1: Để gài số 1, ta điều khiển gắp số 1-2 dịch chuyển sang phải cho vấu gài

ăn khớp với bánh răng 1°, khi đó dòng truyền momen từ trục sơ cấp => bánh răng À => bánh răng B => trục trung gian => bánh răng 1 => bánh răng I”, gắp

Ẩn: số răng của bánh răng trục sơ cấp

Ấy: số răng của bánh răng truyền lực thắng ở trục trung gian

¡,: tỉ số truyền của tay sé 1

Z, : số răng của bánh răng tay số 1 ở trục trung gian (chủ động)

20: số răng của bánh răng tay số 1 ở trục thứ cấp (bị động)

+ Số 2: Để gài số 2, ta điều khiển gắp số 1-2 dịch chuyên sang trái cho vau gai

ăn khớp với bánh răng 2°, khi đó dòng truyền momen từ trục sơ cấp => bánh răng À => bánh răng B => trục trung gian => bánh răng 2 => bánh răng 2”, gap

số 1-2 => trục thứ cấp của hộp SỐ,

Ti s6 truyền của tay số 2:

A “2

Ẩn: số răng của bánh răng trục sơ cấp

Z, : số răng của bánh răng truyền lực thăng ở trục trung gian

¡,: tỉ số truyền của tay số 2

Z, : số răng của bánh răng tay số 2 ở trục trung gian (chủ động)

2: số răng của bánh răng tay số 2 ở trục thứ cấp (bị động)

+ Số 3: Để gài số 3, ta điều khiển gắp số 3-4 dịch chuyển sang phải cho vấu gài

ăn khớp với bánh răng 3', khi đó dòng truyền momen từ trục sơ cấp => bánh răng À => bánh răng B => trục trung gian => bánh răng 3 => bánh răng 3”, gap

Z, : sỐ răng của bánh răng trục sơ cấp

Z, : số răng của bánh răng truyền lực thăng ở trục trung gian

12

i,: ti sO truyền của tay số 3

Z,: số răng của bánh răng tay số 3 ở trục trung gian (chủ động)

Z„ : số răng của bánh răng tay sô 3 ở trục thứ cấp (bị động)

+ Số 4: Để gài số 4, ta điều khiển gắp số 3-4 dịch chuyển sang trai cho vau gai

ăn khớp với bánh răng A, khi đó dòng truyền momen từ trục sơ cấp => bánh răng A => gắp số 3-4 => trục thứ cấp của hộp số ( truyền thăng )

Ti s6 truyền của tay số 4: tí số truyền không đổi ( truyền thẳng)

i, =1 Ì,: tỉ số truyền của tay số 4

+ 86 5: Dé gai sé 5 ta diéu khién gap sé 5 dich chuyén sang phai cho vau gai an khớp với bánh răng 5, khi dé dong truyén momen tr truc so cap => banh rang A

=> bánh răng B => trục trung gian => banh rang 5 => banh rang 5’, bánh răng 5” gắp số 5=> trục thứ cấp của hộp sé

Ti s6 truyền của tay số 5:

“4; 4 25 0.99

Z 5 24 47

2

I, = Z, x

Ẩn: số răng của bánh răng trục sơ cấp

Z, : số răng của bánh răng truyền lực thăng ở trục trung gian

¡, : tỉ số truyền của tay số 5

Z, : số răng của bánh răng tay số 5 ở trục trung gian (chủ động)

“ẻ: số răng của bánh răng tay số 5 ở trục thứ cấp (bị động)

+ Cấp số lùi Bánh răng thêm vào giữa một cặp bánh răng chủ động và bị động Khi chuyển cần số về số lùi, bánh răng trung gian (bánh răng lùi) sẽ ăn khớp với bánh răng chủ động và bị động Lúc này bánh răng chủ động sẽ dẫn động cho bánh răng bị động, nhưng thông qua bánh răng trung gian làm bánh răng bị động quay ngược chiều, khiến trục thứ cấp chuyên động lùi Nhờ nguyên

14

ly làm việc này xe có thé di chuyén hii mét cach dé dang va tron tru hon Dé gai

số lùi, ta điều khiển gắp số lùi địch chuyển sang trái sao cho bánh răng số lùi ăn

khớp với bánh răng số 6 và bánh răng số 6°, khi đó dòng truyền momen từ trục

sơ cấp => bánh răng À => bánh răng B => trục trung gian => bánh răng 6 =>

bánh răng trung gian số lùi (6°?) => bánh răng 6`=> trục thứ cấp của hộp số (trục

quay ngược chiều so với trục sơ cấp)

Ti s6 truyền của tay số lùi:

2 Ze 45 37

i, = By Ê5 — x — 4.95

Z A “ 24 14

Ẩn: số răng của bánh răng trục sơ cấp

Z,: số răng của bánh răng truyền lực thắng ở trục trung gian

¡,: tỉ số truyền của tay số lùi

Z,: số răng của bánh răng tay số lùi ở trục trung gian (chủ động)

Z¿ : số răng của bánh răng tay số lùi ở trục thứ cấp (bị động)

Z¿': số răng của bánh răng trung gian số lùi

- _ Từ những phương pháp tinh tỷ số truyền của từng tay số, ta suy ra được:

=> Số vòng quay và số răng của bánh răng ở từng tay số tỉ lệ nghịch với nhau n_ 2

=> Tý số truyền không đổi ( tý số truyén thang): i=1 6 tay số 4

- _ Nguyên lý hoạt động của cơ cấu đồng tốc loại có khóa:

© Ưu điểm của hộp số khi có bộ đồng tốc:

+ Thuận tiện cho người lái vì không phải điều khiển ly hợp hai lần cụ thể là đạp bàn đạp hai lần

+ Truyền công suất ngay khi chuyển số và chuyên số êm hơn mà không làm hỏng các bánh răng

- Nguyên lý hoạt động:

+ Vị trí trung gian: Mỗi bánh răng số được vào khớp với bánh răng bị động tương ứng và chạy lồng không trên trục

16

+ Bắt đầu quá trình đồng tốc: Khi dịch chuyên cần chuyển số, gắp số nằm trong rãnh ống trượt, dịch chuyên theo chiều mũi tên (theo chiều chuyển số) Vì phần nhê ra ở tâm của khóa chuyên số được gài vào rảnh của ống trượt, khóa chuyên

số cũng dịch chuyển theo chiều mũi tên cùng một lúc và đây vòng đây vòng đồng tốc vào mặt côn của bánh răng số, quá trình đồng tốc sẽ bắt đầu + Giữa quá trình đồng tốc: Khi dịch chuyễn tiếp cận chuyến số, lực đặt trên ống trượt sẽ thăng lực lò xo của khóa chuyển số và ống trượt trùm lên phần nhô ra của khóa này

+ Kết thúc quá trình đồng tốc: Lực đang tác dụng lên vòng đồng tốc trở nên mạnh hơn và đây phân côn của bánh răng số Điều này làm đồng bộ tốc độ của bánh răng so với tốc độ của ống trượt gài số Khi tốc độ của ống trượt gài số và bánh răng số trở nên bằng nhau, vòng đồng tốc bắt đầu quay nhẹ theo chiều quay của trục sơ cấp Do đó, các then của ống trượt gài số ăn khớp với các rãnh then của vòng đồng tốc

+ Kết thúc chuyến số: Sau khi then của ống trượt gài số ăn khớp với rãnh then của vòng đồng tốc, ống trượt tiếp tục dịch chuyển và ăn khớp với rãnh then của

bánh răng số Khi đó việc chuyên số sẽ kết thúc

+ Lau ý: Nếu mặt trong của vòng đồng tốc và mặt côn của bánh răng số bị mòn,

không thể đồng tốc cả hai tốc độ được sẽ có tiếng kêu bất thường và khó chuyển

SỐ

2.5 Cơ cấu chuyên động

- Cơ cầu gal số của hộp số 3 trục cơ bản là cầu thành từ các bộ phan: can 36, éng

trượt, càng sang số, lò xo định vi, chốt hãm và khoá bảo hiểm số lùi, cơ cấu này

giúp di chuyển các bánh răng hoặc di chuyên bệ đồng tốc của hộp số để gài số hay nhả số cụ thể là đưới tác động của cần số điều khiển càng sang số gắp lấy ống trượt với bánh răng ở bên trong, đề tránh cần số xoay lung tung khi sang số

ta bố trí chết hãm ở cần số Trên ống trượt ta lắp càng sang số và đầu gạt số Đầu dưới cần số cắm vào lỗ khuyết ở đầu gạt số Muốn sang số, ta đây đầu cuối trên

cần số vào vị trí nhất định, đầu cuối dưới cần số qua đầu gat di chuyén éng truot

cùng với càng sang số và bánh răng gài số vào số cần thiết Trên con trượt có

17

nhiều lễ khuyết, số lượng lỗ khuyết đó tương ứng với số lượng số cần gài bởi

ống trượt và có một rãnh đành cở vị trí gài số hay vị trí trung gian, đưới tác động

của lò xo, hòn bi đi chuyên vào chỗ lõm và hãm ống trượt ở vị trí nhất định Để

di chuyển ống trượt khi sang số cần phải có một lực đủ để kéo hòn bi ra khỏi chỗ

lõm

- Trong khi sang số, đầu dưới cần số có thể lắp vào chỗ nối của hai đầu gạt số,

do đó sẽ di chuyển hai ống trượt cùng một lúc, như vậy sẽ xảy ra trường hợp gài

2 số một lúc, lúc này khả năng cao sẽ diễn ra tình trạng gãy răng Để ngăn ngừa

việc đó ta thiết kế các chốt hãm Chốt hãm chế tạo theo dạng hình tròn hoặc thỏi

dài, lắp vào trong rãnh ở giữa các ống trượt Việc di chuyên một trong các ống

trượt không thê thực hiện được khi một phần hòn bị hay đâu cuối của thân khoá

hãm chưa nằm gọn vào lễ lõm của ống trượt bên cạnh và chưa được hãm lại Để

ngăn ngừa tinh trạng vào nhằm số lùi khi đang di số tiễn vì trường hợp đó sẽ dẫn đến vỡ ly hợp đồng thời khóa cứng bánh xe gây ra tình trạng rất nguy hiểm nên

ở cần số ta có lắp khoá bảo hiểm số lùi, khoá bảo hiểm gồm có piston với lò xo

lắp ở đầu gạt số Khi muốn sang số lùi ta cần dùng một lực lớn để đây can sé

CHUONG 3: THI CONG MO HINH MO PHONG

3.1: Thi công mô hình

3.1.1: Hình ảnh thực tế hộp số 3 trục:

3.1.2 Hình ảnh thực tế của một số chỉ tiết :

- Banh rang sé 1;

+ Hình ảnh thực tế

38 mm

34

45.5mm

36,50mm

33

22mm

7

25mm

KÍCH THƯỚC SO LIEU

- Bánh răng số lùi:

+ Hình ảnh thực tế

25

Kiểm tra H.Q Thảo 14/06

Trường Đại học Công nghệ TP.HCM

Viện Kỹ Thuật

17.00

28.00

13.65 SECTION A-A

ÔNG TRƯỢT 1-2

Kiém tra H.Q Thao 14/06

Viện Kỹ Thuật C45

Kiém tra H.Q Thảo 14/06

20DOTC4

Kiém tra H.Q Thao 16/04

Viện Kỹ Thuật C45

23.78 27.89

Kiém tra H,Q Thảo 14/06

Trường Đại học Công nghệ TP.HCM

Viện Kỹ Thuật

21.00 11.00

13.00 37.00

SECTION A-A

TRUC THU CAP

Kiém tra H.Q Thao 14/06

Truong Dai hoc Céng nghé TP HCM

20DOTC4

1:1 9.85

Kiểm tra H.Q Thảo 14/06

Trường Đại học Công nghệ TP.HCM