đồ án tính toán kiểm nghiệm hộp số xe ford everest

Mở ĐầU Ngành ôtô giữ một ví trí quan trọng trong hoạt động và phát triển của xã hội. Ôtô đợc sử dụng phổ biến để phục vụ trong các lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế quốc dân. Nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật và công nghệ mới đã đợc áp dụng nhanh chóng vào công nghệ chế tạo ôtô. Các tiến bộ khoa học đã đợc áp dụng nhằm mục đích làm giảm cờng độ lao động cho ngời lái, đảm bảo an toàn cho xe, ngời, hàng hoá và tăng chất lợng kéo-vận tốc cũng nh tăng tính kinh tế nhiên liệu của xe. Nền kinh tế nớc ta đang trên đà phát triển, hiện nay nhiều loại xe hiện đại đã và đang đợc sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam, với các thông số kỹ thuật phù hợp với điều kiện khí hậu, địa hình Việt Nam. Trong quá trình học tập em đã đợc giao Đồ án tính toán kiểm nghiệm hộp số xe ford everest. Với điều kiện thời gian có hạn, các nội dung trong đồ án chỉ là bớc tìm hiểu các thông số kỹ thuật và kết cấu của hộp số là cơ sở để xem xét thực tế khai thác sử dụng hộp số. Nội dung chính của bài tập bao gồm: Mở đầu Chơng 1: Giới thiệu chung về xe ford everest Chơng 2: Đặc điểm kết cấu hộp số ford everest Chơng 3: Tính toán kiểm bền cho các chi tiết và bộ phận cơ bản của hộp sô Trong thời gian làm đồ án em đợc sự hớng dẫn rất nhiệt tình của các thầy trong Khoa Động lực đặc biệt là thầy Nguyễn Huy Sơn. Trong quá trình thực hiện làm đồ án chắc chắn vẫn còn nhiều thiếu sót, em rất mong đợc sự đóng góp và chỉ bảo của các thầy giáo để em hoàn thiện đợc đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hớng dẫn thầy Nguyễn Huy Sơn đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này ! Ch ơng 1 GiớI THIệU CHUNG Về XE ford everest 1.1 Giới thiệu chung về xe FORD EVEREST 4 FORD EVEREST là loi ôtô a dng 7 ch cho gia ỡnh. Ford Everest l sn phm chin lc ca Ford ti th trng chõu , sn xut theo nghiờn cu nhu cu khỏch hng trong khu vc chõu - Thỏi Bỡnh Dng. Khi thiết kế nó đợc chú ý nhiều đến việc đảm bảo chất lợng động lực học tốt, tính ổn định chuyển động tốt, điều khiển nh nhàng, đảm bảo độ tin cậy cao và thuận tiện cho việc chm sảo dỡng. Với giá thành phù hợp với thu nhập ca ngời dân Việt Nam nên xe FORD EVEREST đợc nhiều gia đình sử dụng để đi lại và du lịch. Hình 1.1: Hình dáng bên ngoài xe Ford Everest FORD EVEREST cú 3 loi: 2.5L, 4x2 (truyn ng cu sau, ng c diezel); 2.6L, 4x2 (truyn ng cu sau, ng c xng); 2.5L, 4x4 (hai cu ch ng, ng c diezel). iu ni bt v cụng ngh ca FORD EVEREST 4x2 v 4x4 ng c diezel l c trang b ng c Turbo diezel 2.5, 4 xi-lanh, trc cam n cú h thng lm mỏt khớ np intercooler. Cũn Ford Everest 4x2 ng c 5 xng l trang b ng c xng 2.6 lớt, trc cam n vi h thng phun xng in t EFI. . FORD EVEREST c trang b ng c kho mang li s hi lũng cao nht khi vn hnh trong cỏc iu kin ng sỏ v a hỡnh, nhng li rt tit kim nhiờn liu. Xe FORD EVEREST 4x4 trung bỡnh tiờu hao khong 8 lớt diezel/100km. Trang b 5 s tay, ly hp c thit k vi a ma sỏt n, iu khin bng thu lc, lũ xo a mang n hiu qu ng c cao nht v m bo vn hnh ờm ỏi mi tc . 1.2 Đặc tính kỹ thuật cua xe ford everest TT Thông số kỹ thuật Ký hiệu Giá trị (Đặc điểm) Đơn vị 01 Thông số kích thớc Chiều dài toàn bộ La 4752 mm Chiều rộng toàn bộ B 1807 mm Chiều cao toàn bộ H 1866 mm Chiều dài cơ sở L 2860 mm Tâm vệt bánh xe : mm + Trớc B1 1475 mm + Sau B2 1470 mm Khoảng sáng gầm xe ti thiu 214 mm + Trớc 214 mm + Sau 214 mm 02 Thông số về trọng lợng Tải trọng Gt 691 N Trọng lợng xe không tải : Ga 1921 N Trọng lợng toàn bộ : G 2632 N 03 Thông số về tính năng thông qua Bán kính quay vòng nhỏ nhất R min 6.2 m Góc vợt trớc T 35 Độ Góc vợt sau S 27 Độ Góc vợt dốc lớn nhất 30 Độ Góc nghiêng ngang cho phép x 20 Độ Chiều sâu lội nớc H 0,5 m Vận tốc lớn nhất ca xe V max 144 Km/h Mức tiêu hao nhiên liệu Ge 7 l/100 Km 6 Thời gian tng tc t 0-100km 14 s 04 Thông số về động cơ Động cơ đốt trong ng c Turbo Diesel 2.5L trc cam n cú lm mỏt khớ np, 4 kỳ, 4 xi lanh, thng hàng - Dung tích công tác 2.49 9 Lít Đờng kính xy lanh D D 93 mm Hành trình pít tông S S 92 mm Tỷ số nén 4,6 - Công suất N emax 109 Ml Số vòng quay n eN n N 3500 V/ph Mô men M emax 266 KG m Số vòng quay n eM n M 2000 V/ph 05 Thông số về hệ thống truyền lực Ly hợp a ma sỏt n, iu khin bng thy lc vi lũ xo a - Hộp số 5 s tay - Tỷ số truyền i - i h1 3,55 - i h2 2,09 - i h3 0,71 - i h4 1,00 - i L 5,77 - 06 Thông số về hệ thống lái Cơ cấu lái Ecubi - Tỷ số truyền i - Dẫn động lái Cơ khí - 07 Thông số về hệ thống phanh Phanh trớc Phanh đĩa - Phanh sau Phanh guốc - 08 Thông số về phần vận hành Hệ thống treo - H thng treo trc H thng treo c lp bng thanh xon kộp v ng 7 gim chn H thng treo sau Loi nhớp vi ng gim chn Số lợng bánh xe 4+1 - C lp 265/70R15 Bỏnh xe Vnh hp kim nhụm ỳc Thông số về dung tích nhiên liệu và thông số kiểm tra điều chỉnh Thùng nhiờn liu 71 Lít Nớc làm mát động cơ 3 Lít Bôi trơn động cơ (AC-8) 4,7 Lít Bầu lọc không khí (AC-8) 0,34 Lít Cơ cấu lái( TAP-15V) 0,3 Lít Hộp số ( TAP-15V ) 4,5 Lít Dẫn động phanh(GGX-22) 0,7 Lít Số vòng quay 6000 V/ph Khe hở xu páp: mm + xu páp nạp 0,15-0,2 mm + xu páp xả 0,12-0,2 mm Khe hở giữa 2 cực nến điện 0,6-0,8 mm Khe hở tiếp điểm chia điện 0,2-0,3 mm Hành trình tự do bàn đạp ly hợp 100-110 mm Hành trình tự do bàn đạp chân phanh 5-8 mm 1.3 Kết cấu các cụm và hệ thống chính của xe ford everest 1.3.1 Động cơ Ford Everest 4x4 l ng c diezel c trang b ng c Turbo diezel 2.5, 4 xi-lanh, trc cam n cú h thng lm mỏt khớ np intercooler.Dung tớch thựng nhiờn liờu ln vi 71 lớt cho phộp cỏc chuyn i di m khụng phi nhiu ln.Ford Everest ng c kho mang li s hi lũng cao nht khi 8 vn hnh trong cỏc iu kin ng sỏ v a hỡnh, nhng li rt tit kim nhiờn liu, trung bỡnh tiờu hao khong 8 lớt diezel/100km. H thng ng c kiu cam n SOHC ó c thay th bng kiu trc cam kộp DOHC. Cụng ngh phun nhiờn liu n ng tng ỏp TCDi (Turbo Direct Common - Rail Injection) v tng ỏp turbin VGT cú lm mỏt khớ np cha c trang b cho cỏc phiờn bn trc ú nay ó c Ford Vit Nam tớch hp trờn phiờn bn mi. Ford Everest mi cũn c trang b ng c diesel mi s dng cụng ngh phun nhiờn liu n ng common-rail.Ford Everest cú hai phiờn bn ng c: 3,0 lớt v 2,5 lớt cựng thuc loi dn ng 4 bỏnh. Vi bn 3.0 TDCi, ng c cú cụng sut cc i 156 mó lc ti vũng tua 3.200 vũng/phỳt, mụ-men xon cc i 380 Nm ti 1.800 vũng/phỳt. Bn 2.5 cú cụng sut 143 mó lc, mụ-men xon cc i 330 Nm. Khụng ch mnh m hn so vi cỏc mu cựng phõn khỳc, Ford Everest t tin vi phiờn bn 2.5 cú mc tiờu hao nhiờn liu thp hn 22% so vi phiờn bn c v ỏp ng tiờu chun Euro 2. Hệ thống làm mát: co h thng lm mỏt khớ np intercooler. Hệ thống làm mát bằng phơng pháp làm mát bằng nớc theo phơng pháp tuần hoàn c- ỡng bức. Hệ thống bôi trơn hỗn hợp cỡng bức: bôi trơn cỡng bức kết hợp bơm và vung té, có dung lợng 4,7 lít. 1.3.2 Hệ thống truyền lực Kiểu cơ khí có cấp gồm: Ly hợp, hộp số, truyền lực chính, vi sai và các đăng. Ly hợp: a ma sỏt n, iu khin bng thy lc vi lũ xo a. Hộp số: H thng truyn ng vi hp s AT 5 cp. Ngoi ra, hp s t ng 5 cp ca Everest mi c tớch hp module kim soỏt thụng minh 9 TCM (Transmission Control Module). TCM có thể tự phát hiện và nhảy số một cách nhanh chóng theo vòng tua động cơ và điều kiện lái. Hơn nữa, TCM sẽ giữ hệ thống truyền động luôn luôn ở trạng thái ít tổn hao năng lượng nhất khiến xe hoạt động hiệu quả, giảm mức nhiên liệu trên đường trường cũng như trong thành phố. Truyền lực chính và vi sai: Vì đây là loại xe du lịch động cơ và hộp số đặt ngang, cầu trước chủ động nên cặp bánh răng truyền lực chính và vi sai cũng được bố trí luôn trong cụm hộp số. Xe Ford Everest sử dụng truyền lực chính một cấp bánh răng trụ răng nghiêng vi sai thường. Các đăng: Xe sử dụng các đăng đồng tốc bi kiểu Rzeppa và Tripot để truyền lực cho bánh xe chủ động ở cầu trước (cầu dẫn hướng). 1.3.3 HÖ thèng l¸i HÖ thèng l¸i xe ford everest bao gåm c¬ cÊu l¸i b¸nh r¨ng- thanh r¨ng, dÉn ®éng l¸i vµ trî lùc l¸i. C¬ cÊu l¸i lo¹i bè trÝ trªn thanh l¸i ngang. DÉn ®éng l¸i gåm cã: vµnh tay l¸i, vá trôc l¸i, trôc l¸i, truyÒn ®éng c¸c ®¨ng, thanh l¸i ngang, cam đơn vµ c¸c khíp nèi. Cơ cấu lái bánh răng – thanh răng xuất hiện và rất nhanh được sử dụng phổ biến trên các xe ô tô du lịch và xe tải nhỏ, xe SUV. Nó là một cơ cấu cơ khí khá đơn giản. Một bánh răng được nối với một ống kim loại, một thanh răng được gắn trên một ống kim loại. Một thanh nối (tie rod) nối với hai đầu mút của thanh răng. 10 Hỡnh 1.2:Mụ Hỡnh H Thng Lỏi 1.3.4 Hệ thống phanh Hệ thống phanh xe là hệ thống phanh dẫn dộng thuỷ lực, sử dụng cơ câú phanh đĩa ở cầu trớc, cơ cấu phanh tang trng ở cầu sau. H thng chng bú cng phanh (ABS) kt hp h thng phõn phi lc phanh in t EBD (Electronic Brake Force Distribution )cựng thit b cm bin trng m bo ti u húa trờn mi a hỡnh. 1.3.5 Hệ thống treo, lốp, khung Hệ thống treo trên xe : +Trc: H thng treo c lp bng thanh xon kộp v ng gim chn. + Sau: Loi nhớp vi ng gim chn Lốp xe gồm 4 lốp và 1 lốp dự phòng. (Vnh (mõm) ỳc hp kim),Cỡ lốp/ áp suất lốp( kg/cm 3 ): 245/ 70R16. Phần chịu lực là khung vỏ xe. 1.3.6 Hệ thống điện Thiết bị đo đạc: đồng hồ đa tầng, đồng hồ đo tốc độ 11 Hệ thống đèn: đèn khu vc chính bên trong, đèn si nhan, đèn phanh, đèn khi xe đi thẳng, đèn sơng mù, đèn pha tự động tắt mở Thiết bị điều hoà: máy lạnh, bộ lọc khí. 1.3.7 Thiết bị phụ Thit k ni tht xe lm ni bt tớnh a dng v tng tớnh tin nghi. Ch ngi c b trớ hp lý vi ba dóy gh, hng gh th ba thit k cho hai ngi ngi, cú th gp ụi v nm gn sau hng gh th hai hoc d dng thỏo b khi cn chuyờn ch hng hoỏ. Vi mt cỏnh ca sau ca khoang hnh lý, cú kh nng m ti a rt tin khi vn chuyn hng hoỏ lờn, xung. Ford Everest cú bỡnh xng vi dung tớch ln 71 lớt, tin cho chuyn i di m khụng phi xng nhiu ln. Dn CD 1 a cho xe 4x2 v dn CD 6 a cho xe 4x4, Ford Everest mang li s th gión qua õm nhc trờn ng xa. H thng iu ho cao cp c trang b cho xe ford everest cú kh nng lm mỏt nhanh cỏc khu vc trong xe, phớa trc, bng gh gia v bng gh sau. H thng iu hũa vi 2 ca giú riờng, ngi ngi bng gh th hai cú th iu chnh vn tc qut v hng giú riờng cho mỡnh sao cho thoi mỏi nht Cỏc trang thit b an ton cao cp gm cú: dõy ai an ton, hai tỳi khớ bo v. Gh lỏi c thit k vi im gp phn hụng (H-point) b trớ cao, to tm quan sỏt ti a cho ngi ngi lỏi, nht l hai phớa trỏi, phi ca u xe. Trang thit b ca ford everest AT 2.5 gm khoỏ ca iu khin t xa, gng kớnh iu khin in, ốn sng mự. Kớnh trc c thit k hai lp vi mt lp nha mng gia, khụng b v vn khi va chm, gim ti a thng tớch cú th gõy ra cho ngi ngi trong xe. Cỏc vựng bin dng c thit k hp th lc va 12 chạm, tự biến dạng trong trường hợp có va chạm mạnh, giảm thiểu ảnh hưởng lên khoang hành khách. Thiết kế kết cấu thân xe siêu cứng, có thêm các thanh gia cường hai bên nhằm giảm tối đa những tác động lên người ngồi trong xe. Hai bên thành xe cũng được gia cường với các thanh siêu cứng bảo vệ khi có va chạm từ hai phía. ford everest có 6 màu: xanh đại dương và vàng ánh kim là hai màu mới; bạc ánh trăng, đen kim loại, đỏ ánh dương và trắng kim cương Ch ¬ng 2 Ph©n tÝch KÕT CÊU HéP Sè xe foreverest 2. 1. Kh¸i qu¸t chung vÒ hép sè 13 [...]... thích hợp với xe loại nhỏ, có tuổi thọ không cao Chơng 3 tính toán kiểm bền cho các chi tiết và bộ phận cơ bản của hộp số 3.1 Mục đích nội dung tính toán kiểm nghiệm 1 Mc ích xác nh thông s Qua quá trình tính toán kiểm nghiệp giúp nắm vững đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc, nắm chắc đợc quy trình một bài toán tính toán kiểm nghiệm hộp số 2 Ni dung Sau khi đã chọn đợc phơng án kiểm nghiệm nhờ phân... vỏ 15 hộp số, đặt song song và cách trục sơ cấp và thứ cấp một khoảng nào đó Để thực hiện việc gài số, trong hộp số cũng có các ống gài đồng tốc Vì hộp số có 5 số tiến nên trong hộp số phải sử dụng 3 ống gài đồng tốc Ngoài ra hộp số còn có bánh răng số lùi có thể di trợt trên trục số lùi để thực hiện gài số lùi khi lùi xe 2.2.2 Nguyên lý hoạt động của hộp số 3 trục : Nguyên lý hoạt động của hộp số khi... cấu và u nhợc điểm các loại hộp số tiến hành tính toán nh sau: - Xác định các thông số cơ bản của hộp số: + Kiểm bền các chi tiết hộp số + Kiểm bền bánh răng + Kiểm bền trục 20 + Kiểm bền đồng tốc 3.2 Tớnh toỏn sc bn ca hp s Bảng 3.1 Từ động cơ truyền đến Theo bám từ bánh xe Tên gọi Công thức[kN.m] Trục sơ cấp Giá trị 0,096 Ms=Me Trục trung gian M M Trục thứ cấp Số 1 M Số 2 M Số 3 M 1 tc 2 tc 3 tc tg... tích kết cấu hộp số xe FOREVEREST 2.2.1 Đặc điểm kết cấu Hình 2.1 Cấu tạo thực tế của hốp số ba trục Trục sơ cấp của hộp số đồng thời là trục ly hợp đợc chế tạo liền với bánh răng luôn ăn khớp gọi là bánh răng chủ động chính (số 4) Trục thứ cấp đợc đặt đồng trục với trục sơ cấp Một đầu của trục thứ cấp đợc tựa trên ổ bi nằm ở vỏ hộp số, đầu còn lại gối vào ổ bi kim trong phần rỗng của bánh răng chủ... cách thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực Việc sử dụng hộp số trong hệ thống truyền lực cho phép kết hợp sự làm việc của động cơ ở các chế độ kinh tế với khả năng của xe vợt đợc các cản chuyển động lớn và sự thay đổi vận tốc trong khoảng rộng 2.1.2 Phân loại - Hộp số vô cấp - Hộp số có cấp - Hộp số kết hợp vô cấp với có cấp Hộp số vô cấp đảm bảo có đựơc mọi giá trị của tỷ số truyền trong một... gài số 1 Cặp gài số 2 Cặp gài số 3 Lực vòng P[N] 597,7 2375 1194 655 Lực hớng kính R 295 998 676 275 Lực chiều trục Q 345 1370 689 378 3.2.2 Tính sức bền bánh răng 1) Tính sức bền uốn: u k k K K K K K b. m y K d ms c gc d =1,5 ữ 2 ntb : Hệ số tải trọng động bên ngoài - d tp k : Hệ số tính đến ma sát ms k :k + Đối với bánh răng chủ động : + Đối với bánh răng bị động k ms ms =1,1 =0,9 : Hệ số tính. .. của ống trợt và bánh răng số đã bằng nhau, vành đồng tốc bắt đầu quay tự do theo chiều quay Kết quả là then hoa phía trong ống trợt ăn khớp với vấu hãm trên vành đồng tốc để đi vào ăn khớp với then hoa trên bánh răng số 2.2.2 Ưu nhợc điểm của hộp số xe Foreverest - Ưu điểm : Nhỏ gọn dễ chế tạo và lắp đặt và bố chí trên xe , dễ sửa chữa bảo dỡng gía thành chế tạo rẻ -Nhợc điểm : cho tỉ số truyền không... trên thì cơ cấu đồng tốc cho phép gài số êm dịu tránh va đập nên nó đợc sử dụng nhiều trong các hộp số của ôtô, đặc biệt trong các ôtô hiện đại 17 Bánh răng gài số lùi Cơ cấu đồng tốc có nguyên lý làm việc giống nhau nhng kết cấu có thể khác nhau nên nó cũng đợc chia thành các loại đồng tốc khác nhau Nh ở trên xe Matiz thì bộ đồng tốc là loại vành răng khoá Cấu tạo chi tiết của bộ đồng tốc đợc chỉ... gài các số truyền khác nhau đợc thể hiện ở các hình vẽ sau: Hình 2.2 Dòng truyền mômen khi gài số 1 Hình 2.3 Dòng truyền mômen khi gài số 2 16 Hình 2.4 Dòng truyền mômen khi gài số 3 Hình 2.6 Dòng truyền mômen khi gài số 5 2.2.3 Cơ cấu đồng tốc Để gài số ngời ta có thể sử dụng ống gài, bánh răng di trợt hoặc đồng Hình 2.7 Dòng truyền mômen khi gài số lùi Hình 2.5 Dòng truyền mômen khi gài số 4 tốc... truyền đến các bánh xe chủ động mà đảm bảo khả năng làm việc của động cơ ở chế độ kinh tế nhất trong một khoảng vận tốc rộng, cho phép tận dụng công suất lớn của động cơ cho chuyển động Khi sử dụng hộp số vo cấp lự kéo tại các bánh xe chủ động thay đổi liên tục từ từ, không cần phải cắt dòng công 14 suất dẫn đến các bánh xe khi chuyển số nên nó nâng cao dợc chất lợng động lực học và tăng đợc tính năng thông . trình tính toán kiểm nghiệp giúp nắm vững đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc, nắm chắc đợc quy trình một bài toán tính toán kiểm nghiệm hộp số 2 Ni dung Sau khi đã chọn đợc phơng án kiểm nghiệm. điểm các loại hộp số tiến hành tính toán nh sau: - Xác định các thông số cơ bản của hộp số: + Kiểm bền các chi tiết hộp số + Kiểm bền bánh răng + Kiểm bền trục 20 + Kiểm bền đồng tốc 3.2. thiệu chung về xe ford everest Chơng 2: Đặc điểm kết cấu hộp số ford everest Chơng 3: Tính toán kiểm bền cho các chi tiết và bộ phận cơ bản của hộp sô Trong thời gian làm đồ án em đợc sự hớng