Báo cáo bài tập nhóm môn tính toán kết cấu ô

Bánh răng của hợp số : Chọn khoảng cách giữa các trục.. Khoảng cách giữa các trục được chọn theo công thức kinh nghiệm SAU: A=C... Công trượt trong trường hợp đóng ly hợp êm dịu nhát bi

Le:

BO CONG THUONG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC

@}

INDUSTRIAL

UNIVERSITY OF HOCHIMINH CITY

BAO CAO BAI TAP NHOM MON: TINH TOAN KET CẤU Ô TÔ

Giảng viên hướng dẫn: THS Trần Anh Sơn

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Duy Tâm 19441101

Nguyễn Thành Tây 19432031 Trần Ngọc Đô 19431771 Nguyễn Mạnh Hiếu 19475281 Đào Tấn Chính 20050081

Lê Vĩnh Khang 19429211

Thành phố Hồ Chí Minh Ngày 18 tháng 11 năm 2022

ce

NHẬN XÉT CUA GIANG VIEN HUONG DAN

BANG PHAN CONG CONG VIEC

Tén thanh vién Công việc

Nguyễn Thành Tây Cau 1,2

Dao Tan Chinh Cau 3,4

Nguyễn Mạnh Hiêu Câu 7,8

Lê Vĩnh Khang Cau 10

Nguyễn Duy Tâm Câu 9, tông hợp, kiếm tra, sửa lỗi

THÔNG SÓ KỸ THUẬT CỦA XE TOYOTA HILLUX

Tên gọi Thông số Đơn vị Công suất cực đại 120/3600 HP/rpm

Mômen xoăn cực đại 325/2000 Nm/rpm

Thông số lốp ( trước và sau) | 205/70 R16 Trọng lượng không tải 1820 kg

Trọng lượng toàn tải 2680 kg

Chiều dài tổng thê 5255 mm Chiêu rộng tông thê 1760 mm Chiều cao tông thé 1795 mm

Chiều dài cơ sở 3085 mm

Chiều rộng cơ sở 1540 mm Tốc độ tôi đa 155 km/h

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 5c Sccnc*srcrtererrrrrrrrrerrree

='(e19:7 0/99) it 799 cai sn ôÔ i

THONG SO KỸ THUAT CUA XE TOYOTA HILLUX ceeccccscssssecsssseseseseecsssesessenensases iii

1 Tính và chọn tỷ số truyén CHa NOD SO ccseesecssesesesescseseeesscseececscasseeeessensatacetissaeeeseneess ‘

II 0 1 dIAỶẶAÃẢßẼÝẼÝỶÝỶÃÃỶỶ 1.2 Tp 0 T4 n ': Ả

2 Tính toán kiếm tra bền một số chỉ tiết hộp Số - 5-7-5555 S2ccc+e+ecersrreesrzrs 4

2.1 Bánh răng Của hợp Số : .s.cc SnSnS* ThS nHn ng HH HH HT HH HH ng gg

2 8 1 1 1, đan hố nốnốố n.e<

3 Xác định momen xung lượng sinh ra trên trục thứ cấp khi gài số - 6

4 Tính công trượt của ly hợp - HH Họ Ho ki BE“

5 Tính công trượt của ly hợp trong điều kiện kiểm nghiệm bằn - 7

6 Xac định kích thước (R1 , R2) của đĩa ma sát của ly hợp thóa điều kiện bền theo

Ap suat cho phép ./(/(-.-.:43:Ó9

7 - Xác định đường kính trục các đăng ( D,d ) theo số vòng quay nguy hiểm và ứng SUat XOAN 20 7.1 Xác định đường kính trục các đăng theo số vòng quay ngay hiểm TÔ

7.2 Xác định đường kính trục theo ứng suất XOắN 7c 7 cSccccececerereererrrea 1

8 Kiểm nghiệm trục các đăng theo ứng suất xoắn và góc xoắn -sc- 11

9 Thiết kế đường kính bán trục thỏa điều kiện bền ( chọn hệ số dư bền Ia 2) 12

I5 9/90 9n I2.) 227 I0 60

Bài Tập Nhóm: Tính Toán Kết Cầu Ô Tô GVHD: THS Tran Anh Son

1 Tính và chọn tỷ số truyền của hộp số

1.1 Tỷ số truyền của số 1 :

G.T WY max

emax lọ: Tt

e G la trong lượng toàn bé xe: G = 26800 (N )

e Hés6 can lon nhat cua duong: Wmax

¢ Theo điều kiện kéo: lu>

Wmax = f cosa + sina

Chọn độ dốc tiêu chuân lớn nhát 20% (a = 11°), hê số cản lăn lớn nhất f=0,2

Wmax = Í COSơ + Sỉnœ = 0,2 cos11° + sinl1° = 0,39

Ban kinh lam viéc cua banh xe chu déng: ( 205/70 R16 )

r„= 0.980” 25, 4 205.0,= 322 (mm)=0,322 (m)

Momen xoan cuc dai cua động cơ: Memax = 325 (N.m)

nt : Hiệu suất hệ thông truyền lực

Do xe thiết kế là xe du lịch vỉ sai một cấp nên chọn ytl = 0.93

Do xe sử dụng lốp áp suất thấp A=0,93

Tỉ số truyền lực chính: lo

rr on

i.- b_ emax

° 30.1, vo

Trong do:

F max = x N

Voi: Nn = 3600 v/ph, A=1 ( déng co diesel)

=> Nemax = 3600v/ph

inn: tỉ số truyền tính từ chỉ tiét quay thir n nao do cua hé théng truyén lie téi banh xe chủ động Vì có số dọc có I số OD nên ta chọn in = 0,85

chọn vmax=†140km/h=38,89m/s

z.0,322.360C_ 367

= f9 9229 =3,

° 30.0,85.38,8

Bài Tập Nhóm: Tính Toán Kết Cầu Ô Tô GVHD: THS Tran Anh Son

s* Theo điều kiện bám:

gl

ne Mac , i Tụ

Hệ số bám: o = 0,7+0,8., chọn @= 0,8

Vị xe dU lịch tải nặng nên trọng lượng cầu chủ động thường bằng 60% trọng lượng Xe, chọn hệsố phân bố tải: mẹ = 1,2

> Gb = Gea Me = 26800.0,6.1,2 = 19296 (N)

Xe khéng co hép sé phy nén ip = 1

Q,ør, _ 19296.0,8.0,32_ 4 4a,

325.3,67.1.0,9%

ns M mae! o ln tl

Két hop ca hai điều kiện kéo và bám ta có:

3,03 < in: < 4,481

Nén ta chon ini = 4,313

1.2 Ty số truyén các fay số trung gian:

— Vi hộp số dọc 5 cấp có OD với số 4 là số truyền thăng thì: in+ = 1,

— Xe du lịch xác định t¡ số truyền trung gian cáp số điều hòa

lia

“1 4m 3)a¡

inm

ges 1 1Ì 1 1 1 1

si ha 6 diéu hoa a=| —-— |,—_ = | _-—— | —_ = 0, 236

với hãng Số điêu hòa a f 1 (sas aa 5

hn h

— Ta tính được tỷ số truyền các tay số còn lại như SaU:

4,313 _

1 (2 1.0, 236.4,31 _ 4,313 _ _1 (3 r0, 236.4, 3

$6 2: ino=

S63: ing

Bài Tập Nhóm: Tính Toán Kết Cầu Ô Tô GVHD: THS Tran Anh Son

4,313 vy =0,85

1 ( +0, 236.4,31

S65: ins=

Xác định số lùi: in = (0,83 — 1,3)in: = 0,98.4,313 = 4,226

2 Tính toán kiểm tra bền một số chỉ tiết hộp số

2.1 Bánh răng của hợp số :

Chọn khoảng cách giữa các trục

Khoảng cách giữa các trục được chọn theo công thức kinh nghiệm SAU:

A=C Mà (mm) Với: Memax là momen xoắn cực đại của động cơ (N.m)

C là hệ số kinh nghiệm

— Đối với xe du lịch:G=13-16, ta chọn C=14

Ta duoc: A44%/ 32=96,25(mm)

oe % Chọn môđuyn pháp tuyến của các bánh răng

Vì xe du lịch m=2,25-3 nên ta chọn m=3

® Xác định số răng của các bánh răng

—_ Với bánh răng nghiêng theo 34° > B > 22° chon B = 30°

Ta có in: = 4,313 theo công thức ta chọn Z¡ = (16 +12) lây Z¡ = 15 _ZACc087_1_ 2.96, 25.cosỏ0 _ 270

# m2 3.15

— Z4'= Z1 lgi= l5.2,704 = 40,56 ( răng ), chọn 41 răng

—_ Tỉ số truyền của các cặp bánh răng luôn ăn khớp:

¡ _Ìy _ 49818

oi, 2,704 = 1,59

—_ Tỷ số truyền của các cặp bánh răng gai sé

Bài Tập Nhóm: Tính Toán Kết Cầu Ô Tô GVHD: THS Tran Anh Son

ig2 = 1,339

igs = 0,89

iga = 0,627

igs = 0,533 2.2 Số rang cia cac banh rang:

Số 4| Số 3 ¬

TS 1 TT

TT 3

a

TT

-

_ 2.A.cop _ 2.96, 25c0s3L_,

' m(tjQqf $4 2704 75

Vậy cặp bánh răng của số l là: Z¡ = 15 và Z¡ = 41

— 2A.cog _ 2.96, 25cosât

7 mt igh 3+1 1,399

Z2 = Zo ig2 = 23,758.1,339 = 31,811 chon 32 rang

Vậy cặp bánh răng của số 2 là: Za = 24 và Z2 = 32

=23,758 chọn 24 răng

2.A cog 2.96, 25coC x

Z=————-=-—————= 3 m (1 igj § 1 0,99 29,4 chọn 29 răng

Z4 = Za la = 29,4.0,89 = 26.166 chon 26 rang

Vậy cặp bánh răng của số 3 la: Z3 = 29 va Z'3 = 26

5

Bài Tập Nhóm: Tính Toán Kết Cầu Ô Tô GVHD: THS Tran Anh Son

2A.cog 2.96, 25cos 3l

Zz —= ————~.—~——~¬~ ^^ ¬¬= =

x

4 m (+ ig) $ 4 0,637 34,155 chon 34 rang

Z'4 = Za iga = 34,155.0,627 = 21,415 chon 21 rang

Vậy cặp bánh răng của số 4 là: Z4 = 34 và Z4 = 2†

2.A.cog _ 2.96, 25cos3(_

Z, = ° m(kigl OO _ ENO, SOLOS _ 36 249 chon 36 1 4+ 0533 7790/1006

Z's = Z5 igs = 36,249.0,533 = 19,32 chọn 19 răng

Vậy cặp bánh răng của số 5 là: Zs = 36 và Z/s = 19

3 Xác định momen xung lượng sinh ra trên trục thứ cấp khi gài số

Biết xe di chuyên tay số 5 với tốc độ 80 km/h, không đạp ly hợp khi gài số 3, bộ

đồng tốc số 3-4 bị hỏng:

Chon moment quan tinh cua phản chủ động J„=1,5 Nms?

— Chon moment quan tinh cua phan bi động /;=0,022 Nms2

— Quán tính quy dẫn về trục thứ cấp là

l= Thuyền táiTp ˆ — 2680 0,3222

ý HH = 2

to

— Van toc goc truc so gap la:

2 3,67.0,85

= 20,631 Nms?

— Pxrelotns

Ww

b Thx

0322 = 215,286 rad/s

— Vận tốc góc trục thứ cấp là:

ryeiy _ 36367

0322 7 253,29 rad/s

— Phương trình xung lượng trục thứ cấp khi gài số 3 không đạp ly hợp là:

GimtJ)-ing

_ 20,631.(1,5+0,022).1,42.(215,286-253,29.1,42)

= 271 1644 (NI $)2) 1,422+20,631

4 Tính công trượt của ly hợp

Công trượt trong trường hợp đóng ly hợp êm dịu nhát (biết xe di chuyền tay số 2 với

tốc độ 40 km/h trên đường nhựa tốt, dap ly hop gai số 3)

— Vixe du lịch nên chọn + K=0,3 Ns2/mt

+ F=2,3 m/s?

— Bán kính bánh xe rạ= 0,322m

— Vận tốc góc của động cơ là :

Thx

Bài Tập Nhóm: Tính Toán Kết Cầu Ô Tô GVHD: THS Tran Anh Son

0 3 67.2137

Wy = Detote „ 36/2 ” _ 970,63 (rad/s) Thx 0,322

— Vận tốc góc của trục sơ cấp là:

40

thí 3,67.1,42

— Luc can lăn là:

Pr = G f = 2680.10.0,02=536 (N)

[ Chọn hệ số cản lăn ƒ = 0,02 ]

— Lực cản không khi là:

4

P, =K.F.v? =0,3.2,3 (7)?=85,18 (N)

— Moment can quy dan vé truc so cap la:

M, = (PetPu)rox _ (536+85,18).0,322

io-in3-Ne 2

— Moment quan tinh cua X@QUY dan về š #lc3ý Nms

— Để đóng ly hợp ê êm dịU: 8,632 ter 5 23 Nms*

=2,5

K

“oe Ke 329,48 =2,5

Ta co:

_ My _ 4127

HE

=0,13 (s)

ty = 2,5 —¥°43 5 — 0,13 = 2,37 (s)

— Thế các thông số trên vào công thức vào công thức tính công trượt ta được:

t, 2.tạ

L = Ly + Ly = My (@m ~ @p).(C + J) + 95.Jo- (Wm — @p)?

0,13 7 2,37

= 41,27.(270,63 - 179,83+C+ ` + 0,5.10,23 (270,63 — 179,83)?

= 48335,67 (J) = 48, 33567 (KJ)

5 Tính công trượt của ly hợp trong điều kiện kiểm nghiệm bàn

Theo công trượt:

—_ Điều kiện: xe dang dimg yén w, = 0, P, = 0,

P, = G f = 2680.10.0,02=536 (N)

Bài Tập Nhóm: Tính Toán Kết Cầu Ô Tô GVHD: THS Tran Anh Son (Với f= 0,02: đường nhựa tốt)

Tính ở tay số 1: í„¡ = 4,313, @„ = nụ = 2000 (vòng/phút)

— Quán tính qui dẫn về trực sơ cấp:

2 2

= mas = 2680 * 0,322"

o-tha

„ =1,†1 ( m2)

> ox x {z6 148 hp:

— Momen can qui dân về trục sơ c

Per

M, = (Thị _ _ 5360322

to-tar-Ne 93 = 11,72 (Nm)

— Thoi gian truot torig C Cóng cua ly hop: t; +t; =2,5

& Mo + v2jb.(em=en) =2/5

cạ 1172 4 V2: 1,11.(2000-0)

=> K=71875 “2

Ta có

=0,016 (s)

ty = 2,5 - 5,5 — 0,016 = 2,484 (s)

t 2.t

=2259004,16 (J)

6 Xác định kích thước (R1 , R2) của đĩa ma sát của ly hợp thỏa điều kiện bần theo áp suat cho phép

Xét trong trường hợp :

+ Khi xe đứng yên vận tốc v = 0 m/s

+ Mặt đường là tốt nhất Hệ số ma sát f = 0,02

+ Momen động cơ là lớn nhất và tính ở tay số †

Momen ma sat cua ly hop phai bang momen xoăn lớn nhất cần truyền qua ly hợp :

M,= M emax * B

Bài Tập Nhóm: Tính Toán Kết Cầu Ô Tô GVHD: THS Tran Anh Son

Trong đó : § là hệ só dự trữ của ly hợp,đối với xe du lịch B = 1,3 = 1,75

Chọn ÿ = 1,5

M max la momen téi da cua động cơ M, „„„= 325 Nm

= M,= 325.1,5 = 487,5 Nm

— Lực ép cân thiết tác dụng lên các đĩa đề truyền được momen M, max la:

— — MỊ 4875

M.Rtep

0,3 #2 (1) Trong do : Ry aban kinh ma sat trung binh

ula hé $6 ma sat cua ly hop déi vii ly hop lam bang thép voi pherado

= 0,25 + 0,35 Chon p= 0,3

p là số lượng đôi bề mặt ma sát p = 2

— Kiểm tra áp suất lên bề mặt ma sát theo công thức :

q=—*

Đối WÊtáÏ)ma sát làm bằng vật liệu thép với pherado

[ q ] = 100 + 250 KN/m?

Chon [q] = 200 KN/m?

¬ x(a¿_ gay.)

Đôi với động cơ có "Re an thap: R1 = 0,53 Re

Đối Với động cơ có vòng tua cao: RI =0,75 Ra

Ta chon: R1 = 0,7 Ro

` 2_ Rj-Rị

Mà Ru=* —1

⁄ 2 “Rj1R R3-(0,7R

Tacé Rt =2 * : vee TA

RO RY R3—(0,7Rạ)? Ro (*)

Thay (*) vao (1) ta duoc: 85

487/5 P= _ 946.1

U3* —xRax2

Rạ

946,1

Thay P =——

n YQ

3,14 * Ro [R3—-(0,7R2)?]

f> 946,1 < 320280 R3

R2> 0.143 (m)

Vì Rị =0,7 Ra

=> H:=0,1001 (m)

# Xác định đường kính trục các đăng ( D,d ) theo số vòng quay nguy hiểm và ứng

suất xoắn

7.1 Xác định đường kính trục các đăng theo số vòng quay ngay hiểm

— Khi chọn kích thước trục các đăng cần tính đến hệ số dự trữ theo số vòng quay nguy

hiểm

Hệ số dự trữ càng thấp thì trục càng nhỏ

Tụ

=1,2 +2

Nmax

— Trong do nya, la sé vong quay cue dai cua truc cac dang ng voi van toc Ién nhat cua

xe

max = = Aan 13609 _ 4235 vong /phit

ThODáp ROD.ip 0,85.1

Đối Với déng co Diesel chon aA = 1

mr„ là số vòng quay ứng với công suất cực đại n0 = 3600 vong /phit

Số vòng quay nguy hiểm trục các đăng

n, = (1/2 + 2).n„„„ = 1,5.4235 = 6352,5 uòng /phút

Tính đường kính trục các đăng chọn chiều dài I= 1,3 m

Ta chọn trục các đăng đặt tự do và là loại trục rỗng

Ta có:

VDT+ d7

[2

n, = 15,3.104

Chọn thông số bề dày trục ổ = 1,85 + 2,5 mm ta chọn ỗ = 2mm

Mà d=D - 28= D - 4.103

Suy ra:

VD? + (D — 4.1073)?

6352,5 = 15,3.10%——————————

1,32

=>> D = 0,048 m = 4.8 cm

10

Đường kính d = 0,048 - 2.2 10~3 = 0,044mm = 4,4 cm

7.2 Xác định đường kính trục theo ứng suất xoán

Truyền động các đăng từ trục chủ động 1 sang trục bị động 2 với góc lệch a > O Néu

coi công suât mật mát ở khớp các đăng K là không đáng kê thì công suat của trục chủ

động l là NI sẻ bằng công suất của trục bị động 2 là N2

Nếu K là khớp các đăng khác tốc thì trục bị động 2 sẽ chịu moment xoắn lớn hơn

trường hợp K là khớp các đăng đông tôc cho nên ta sẽ tính toán trục bi động 2 ứng với trường hợp K là khớp các đăng khác toc

Khi làm việc trục các đăng sẽ chịu xoán, uốn, kéo ( hoặc nén ) trong đó ứng suất xoăn là rât lớn SO Với các ứng Suât còn lại , cho nên chúng ta chỉ cân tập trung vào tính theo giá trị M2max Chọn góc xoắn băng góc lệch œ = 6°

Ứng suất xoắn tới hạn: z =

cosa

Moment chéng xoan nhỏ nhất của trục các đăng với hệ só dur bén 2, ta lay tng suất xoăn tới hạn đề tính

z 270 10 cos6°

Trục rồng bè dày ổ = 2 (mm) = 2 10~3(m)

=>> W, = ;c.(D*~ đ* )mà d=D- 2 ö

alae 4 _ _ 4 )\_ —5

=>> D = 0,0606 (m) =6.06(cm),

=>> d = 0.0606 - 2.2 10~3= 0,0566 (m ) = 5,66 (cm)

8 Kiếm nghiệm trục các đăng theo ứng suất xoắn và góc xoắn

Gia tri g6c xoắn Ø của trục các đăng

ạ— 180 Memax- tna: tp!

1 G.J, COSA Trong đó: J, 1a momen quan tinh của tiết diện khi xoắn Đối với trục các đăng rỗng

]„= a (D*- d* )= (0,06064 — 0,0566* ) =3.16510~7 Goi G là modun đàn hồi khi xoắn G = 8.1029 N/m?

Suy ra góc xoắn 8

11