thiết kế cầu xe cho ôtô chở khách loại nhỏ

Chơng I phân tích đặc điểm kết cấu cầu xe và chọn phơng án thiết kế 1.1 Yêu cầu đối với cầu xe Cầu xe chủ động là tổng thành cuối cùng trong hệ thống truyền lực. Nó có chức năng là tăng mô men, truyền mô men và phân phối mô men xoắn tới các bánh xe chủ động. Mặt khác nó còn nhận phản lực từ mặt đờng tác dụng lên và đỡ toàn bộ phần trọng lợng của xe phân bố lên cầu. Cầu chủ động của ô tô bao gồm các cụm tổng thành sau: - Truyền lực chính - Cơ cấu vi sai - Bán trục - Dầm cầu Để đảm bảo khả năng làm việc cầu xe phải đạt đợc các yêu cầu sau : - Bảo đảm truyền lực đều, có tỷ số truyền hợp lý phù hợp với chất lợng kéo và tính kinh tế nhiên liệu. - Hiệu suất truyên động cao, làm việc không ồn. - Kích thớc nhỏ gọn để tăng khoảng sáng gầm xe. - Trọng lợng nhỏ để giảm tải trọng động. - Đảm bảo động học đúng các bánh xe dẫn hớng và toàn xe khi quay vòng. 1.2 Truyền lực chính Truyền lực chính là một bộ phận rất quan trọng trong cầu xe, nó có nhiều loại mỗi loại có những u điểm và nhợc điểm riêng nh : - Truyền lực chính đơn - Truyền lực chính kép - Truyền lực chính hai cấp 1.2.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu Truyền lực chính có những công dụng nh sau : - Truyền và thay đổi mô men - Thay đổi phơng truyền lực Truyền lực chính đợc phân loại dựa theo nhiều tiêu chỉ nh : a/ Theo đặc điểm cấu tạo bộ truyền : - Truyền động thông thờng (đờng tâm trục chủ động và trục bị động cắt nhau) - Truyền động hypôit (đờng tâm trục chủ động và trục bị động không cắt nhau) - Truyền động trục vít - Truyền động xích b/Theo số cặp bộ truyền : - Truyền lực chính đơn - Truyền lực chính kép c/Theo số lợng tỷ số truyền : - Truyền lực chính một cấp - Truyền lực chính nhiều cấp 1 Để bảo đảm khả năng làm việc truyền lực chính cần đạt các yêu cầu: - Đảm bảo tỷ số truyền cần thiết nhằm bảo đảm hiệu suất cao ngay cả khi nhiệt độ và số vòng quay thay đổi. - Đảm bảo đủ bền, độ cứng vững cao, gối đỡ làm việc không ồn, kích thớc nhỏ gọn. 1.2.2 Phân tích kết cấu của các loại truyền lực chính Sau đây ta đi phân tích kết cấu cụ thế của các loại truyền lực này và chọn phơng án thiết kế cho bài toán . 1.2.2.1 Truyền lực chính đơn a/truyền lực chính bánh răng côn răng thẳng : Đợc bố trí dới một góc 90 0 nhng có khi đợc bố trí dới một góc khác 90 0 * u điểm : Dễ chế tạo, lắp ghép đơn giản, giá thành rẻ * Nhợc điểm : - Số răng ít nhất của bánh răng nhỏ phải lớn hơn 9. Nếu nhỏ hơn 9 sẽ xuất hiện hiện tợng cắt chân răng. - Nếu xe có tỷ số truyền lớn thì kích thớc của bộ truyền lớn. - Làm việc ồn, hiệu suất thấp, số răng ăn khớp đồng thời ít. Do nhiều nhợc điểm nên hiện nay loại này ít đợc sử dụng. b/ truyền lực chính bánh răng côn răng xoắn : Gồm bánh răng chủ động đợc chế tạo liền trục còn bánh răng bị động đợc chế tạo rời thành vành răng. Vành răng sau khi chế tạo đợc lắp ghép cố định với vỏ vi sai thành một khối. * u điểm : - Số răng nhỏ nhất của bánh răng chủ động có thể 6-7 mà vẫn đủ bền và bảo đảm ăn khớp tốt. - Khi bộ truyền có tỷ số truyền lớn thì kích thớc và trọng lợng của cầu xe nhỏ gọn và đảm bảo đợc tính năng thông qua cao. - Làm việc êm dịu do có nhiều răng đồng thời ăn khớp. - Có khả năng truyền lực và mô men lớn, khả năng chống mòn tốt. - Gia công đợc trên các máy cắt có năng suất cao. * Nhợc điểm : - Phát sinh lực chiều trục ở tâm ăn khớp và phơng của lực thay đổi theo chiều quay của bánh răng - Nếu chiều xoắn của răng và chiều quay của bánh răng trùng nhau thì lực chiều trục sẽ hớng từ đáy đến đỉnh của bánh răng nón nên có thể gây hiện t- ợng kẹt răng. Còn nếu chiều xoắn của răng và chiều quay của bánh răng ngợc nhau thì lực chiều trục sẽ đẩy bánh răng chủ động rời khỏi bánh răng bị động. Loại này đợc sử dụng trên nhiều loại xe, nhất là các loại xe con. c/ truyền lực chính hypôit : Nó có đặc điểm là đờng tâm của bánh răng chủ động và bánh răng bị động đợc bố trí lệch nhau một khoảng lệch trục e. Trục chủ động có thể đợc bố trí dới hay trên tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật của từng xe. * u điểm : 2 - Khi cùng kích thớc với bộ truyền bánh răng côn răng xoắn thì bộ truyền hypôit có tỷ số truyền lớn hơn i 0 = 1 2 Z Z . 1 2 cos cos [1.1] Trong đó: i 0 - Tỷ số truyền của bộ truyền hypôit Z 1 ,Z 2 -Số răng của bánh răng chủ động và bị động 1 , 2 -Góc nghiêng đờng răng của bánh răng chủ động và bị động [độ] - Số răng của bánh răng chủ động nhỏ nhất có thể 5-6 mà vẫn đủ bền và ăn khớp tốt. - Làm việc êm dịu. - Hiệu suất cao (0,94- 0,96) - Khi chế tạo bộ truyền không đòi hỏi vật liệu thật tốt. - Có thể dịch chuyển đợc trục của bánh răng chủ động so với bánh răng bị động một khoảng dịch trục là: e=(0,1- 0,2).d 2 - Trục có kết cấu vững, độ bền cao, làm việc êm dịu do đờng kính bánh răng chủ động lớn. - áp suất tổng hợp lên bề mặt răng giảm (25-30)% so với bánh răng côn xoắn cùng kích thớc. * Nhợc điểm : - Có sự trợt giữa các răng theo cả chiều dọc và chiều ngang do đó mà phải dùng dầu bôi trơn chuyên dùng. - Khi lắp ráp bộ truyền đòi hỏi phải chính xác, bánh răng chủ động phải có điểm tựa thật chắc chắn. Loại này đợc sử dụng rất nhiều trên xe, nhất là các loại xe tải. d/ truyền lực chính trục vít bánh vít : Đợc sử dụng trên xe có yêu cầu tỷ số truyền lớn mà kích thớc bộ truyền phải nhỏ gọn. Đặc điểm của truyền động trục vít bánh vít là có thể trục vít đặt trên hoặc đặt dới. * u điểm : - Làm việc êm do số răng ít, kích thớc nhỏ, tỷ số truyền lớn. - Có thể đặt vi sai ngay giữa cầu xe nên cầu xe có kết cấu đối xứng, dễ tháo lắp. - Đối với xe 3 cầu chủ động thì bộ truyền có khả năng truyền mô men quay lên cả 2 cầu chủ động thông qua 1 trục. - Khi đặt trục vít xuống dới thì hạ thấp trọng tâm. - áp suất riêng chỗ tiếp xúc răng của bộ truyền nhỏ. * Nhợc điểm : - Hiệu suất thấp do ma sát lớn, có hiện tợng tự hãm, lực chiều trục lớn. - Khi trục vít dới bánh vít thì khoảng sáng gầm xe giảm nhng làm tăng góc lệch trục các đăng.Trục vít trên thì tăng khoảng sang gầm xe nhng khó khăn trong bôi trơn bộ truyền. - Chế tạo trục vít bánh vít phức tạp, bánh vít thờng chế tạo bằng kim loại màu (thờng là đồng). 1.2.2.2 Truyền lực chính kép 3 Truyền lực chính kép là bộ truyền sử dụng 2 cặp bộ truyền ăn khớp, so với truyền lực chính đơn thì truyền lực chính kép có tỷ số truyền lớn hơn mà vẫn đảm bảo khoảng sáng gầm xe tốt . Truyền lực chính kép đợc sử dụng nhiều trên xe 2 cầu, 3 cầu và xe có tải trọng lớn. a/Truyền lực chính kép trung tâm : Cặp bánh răng côn xoắn và cặp bánh răng trụ đợc bố trí thành một cụm. Khi đó hai cặp bánh răng ăn khớp đặt trong cùng một vỏ cầu và vi sai đặt ngay sau cặp bánh răng thứ hai. Phơng án này trục của bánh răng côn và trục của bánh răng trụ nằm trong một mặt phẳng và vuông góc với nhau. b/Truyền lực chính kép bố trí tách cụm : Thờng bánh răng côn cùng bộ vi sai ở trung tâm còn các bánh răng trụ đặt ở sờn xe hình thành hộp giảm tốc bánh xe (truyền lực cạnh).Truyền lực cạnh có thể là cặp bánh răng trụ ăn khớp trong, ăn khớp ngoài hoặc bộ truyền hành tinh. 1.2.2.3 Truyền lực chính hai cấp Sử dụng trên ô tô khi cần thiết phải mở rộng khoảng tỷ số truyền của hệ thống truyền lực mà không cần phải thay đổi kết cấu các cụm của nó. Số truyền thấp của truyền lực chính sử dụng khi xe chuyển động trong điều kiện đờng khó khăn (đờng xấu, đờng đồi núi) để khắc phục những lực cản chuyển động lớn. Sử dụng số truyền cao trong điều kiện đờng tốt hoặc khi xe chở non tải cho phép nâng cao tính kinh tế nhiên liệu, vận tốc trung bình của ô tô và giảm mô men xoắn trong dẫn động đến các bánh xe chủ động. Từ những phân tích kết cấu và xem xét u nhợc điểm của các loại truyền lực trên, áp dụng cho bài toán thiết kế này tôi chọn truyền lực chính đơn kiểu bánh răng côn răng xoắn thờng. Vật liệu chế tạo bánh răng truyền lực chính là thép hợp kim chất lợng cao nh : 152, 20,Bánh răng đợc xêmăngtit với độ sâu 1,2-1,5 mm và tôi trong dầu. 1.3 Vi sai Vi sai là bộ phận rất quan trọng trong cầu xe, nó gồm nhiều loại khác nhau nh : - Vi sai bánh răng côn đối xứng. - Vi sai tăng ma sát. - Vi sai loại cam. 4 H-1.1 Truyền lực chính kép - Vi sai kiểu trục vít. 1.3.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu Vi sai có những công dụng nh sau : Đảm bảo cho các bánh xe chủ động quay đợc với các tốc độ góc khác nhau, đồng thời dùng để phân chia mô men xoắn cho các bánh xe của một cầu xe chủ động hoặc cho các cầu xe chủ động của một xe. Vi sai đợc phân loại dựa theo nhiều tiêu chỉ nh : a/ Theo công dụng : - Vi sai giữa các bánh xe - Vi sai giữa các cầu xe - Vi sai giữa các truyền lực cạnh b/ Theo đặc điểm phân bố mô men : - Vi sai đối xứng - Vi sai không đối xứng c/ Theo đặc điểm kết cấu vi sai : - Vi sai bánh răng - Vi sai trục vít-bánh vít - Vi sai cam d/ Theo phơng pháp khoá vi sai : - Vi sai gài cỡng bức - Vi sai gài tự động e/ Theo hệ số khoá vi sai : k = 0 M M ms [1.2] Trong đó: M ms -Mô men ma sát [Nm] M 0 Mô men trên vỏ vi sai [Nm] - Vi sai ma sát trong bé k < 0,2 - Vi sai ma sát trong cao k = 0,2- 0,7 - Vi sai khoá hoàn toàn k > 0,7 Để bảo đảm khả năng làm vi sai cần đạt các yêu cầu: - Phân phối mô men cho các bánh xe một cách hợp lý - Bảo đảm cho các bánh xe quay với các vận tốc góc khác nhau. Khi quay vòng các hệ số cản trên một cầu khác nhau và hệ số bám khác nhau - Hiệu suất làm việc cao, độ tin cậy làm việc tốt, kích thớc và trọng lợng nhỏ. 1.3.2 Phân tích kết cấu các loại vi sai Sau đây ta phân tích kết cấu của các loại vi sai và đa ra phơng án thiết kế cho bài toán . 1.3.2.1 Vi sai bánh răng côn đối xứng Vi sai đối xứng thuộc loại vi sai có ma sát trong bé. Về mặt kết cấu xe có tải trọng lớn và xe có tải trọng bé vi sai nh nhau chỉ khác ở số bánh răng vi sai, ở kết cấu vỏ vi sai và các bánh răng bán trục. Số bánh răng hành tinh phụ thuộc vào mô men xoắn đặt trên vỏ vi sai và bánh răng hành tinh với vỏ vi sai có thể tháo rời đợc hoặc liền nhau. Tổng số răng của bánh răng bán trục chọn bằng bội số của số của số răng bánh răng hành tinh. Mặt tháo rời thờng đi qua trục của các bánh răng hành tinh, các nữa hộp đợc lắp đồng tâm nhờ các gờ. 5 Mặt bích của vỏ vi sai dùng lắp ghép bánh răng bị động của truyền lực trung - ơng. Giữa các mặt tỳ của bánh răng hành tinh mặt cầu thờng có đĩa đồng để giảm ma sát và để dễ đặt đúng các bánh răng vi sai. Hãm vi sai có thể bằng ly hợp có vấu, ly hợp răng và ly hợp chốt .Dẫn động hãm vi sai có thể bằng cơ khí , bằng điện khí, bằng thuỷ lực. Dẫn động hãm vi sai loại cơ khí có cần gạt bố trí trên dầm cầu chủ động hoặc đặt cạnh ngời lái, loại này có nhợc điểm là ngời lái chỉ sử dụng nó khi ô tô đã bị trợt quay và không có khả năng tự di động nữa. * u điểm : - Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành hạ - Việc phân phối mô men xoắn cho các bánh xe chủ động thích hợp với những trờng hợp xe chạy trên đờng tốt hoặc điều kiện chuyển động của hai bánh xe nh nhau. - Giảm tải trọng động cho dẫn động các bánh xe, giảm mòn lốp, giảm suất tiêu hao nhiên liệu và điều khiển dễ dàng. * Nhợc điểm : Ma sát của bộ vi sai bé nên giảm khả năng thông qua của xe khi một bánh xe nằm ở đờng lầy. Loại này hiện nay đợc sử dụng phổ biến và nhất là trên các loaị xe du lịch và xe tải trọng nhỏ. 1.3.2.2 Vi sai tăng ma sát Loại này ngày càng đợc sử dụng nhiều. Tăng ma sát trong loại vi sai hình nón bằng cách thiết kế thêm vào kết cấu ly hợp ma sát đĩa đặt giữa một trong hai bán trục và hộp vi sai. Vi sai tăng ma sát đợc ứng dụng khả rộng rãi, vi sai tăng ma sát có thể một hoặc hai ly hợp ma sát. Trong loại vi sai này trục chữ thập đợc thay thế bằng hai trục cắt nhau theo góc vuông. Hai trục này có khả năng dịch chuyển với nhau theo cả hai chiều trục lẫn chiều góc nghiêng, nhờ các mặt nghiêng tơng ứng ở các đầu trục. Ngoài ra trên vi sai còn các cốc trung gian nằm trên then hoa của bán trục giống nh các bánh răng bán trục. Khi các bánh răng hành tinh không quay lực truyền đến các bán trục, cũng nh trong trờng hợp vi sai có ma sát trong bé. Khi các bánh răng hành tinh quay các mặt nghiêng của trục sẽ bị dịch chuyển đi nh thế nào để lực trên ly hợp ma sát truyền qua cốc trung gian sẽ tăng lên đối với bán trục quay nhanh. Trị số mô men hãm sẽ không phải là một hằng số mà sẽ tỉ lệ với mô men truyền lên các bánh xe. 1.3.2.3 Vi sai loại cam Có nhiều loại khác nhau loại cam đặt hớng kính và loại cam đặt hớng trục. Đây là loại vi sai có ma sát trong cao. Vi sai cam mà con chạy đặt theo hớng kính nằm giữa các vành có dạng cam của bán trục. Các con chạy đợc đặt vào vòng ngăn cách ở giữa, vòng này gắn với vỏ vi sai và là phần tử chủ động. Vòng ngăn cách tác dụng vào con chạy một lực P và ép con chạy vào vành cam ngoài với một lực P 1 ' và vào vành cam trong với lực P 2 ' . P 1 ' và P 2 ' tác dụng thẳng góc với mặt bên của các vành cam. Khi cả hai bánh xe chủ động chịu lực cản nh nhau thì vận tốc góc của vòng giữa và các vành cam bằng nhau. Nếu một trong các bánh xe chủ động có khuynh hớng tăng vận tốc góc, các chi tiết của vi sai sẽ bắt đầu có dịch chuyển tơng đổi với nhau nên trên các mặt 6 bên của vành cam phát sinh lực ma sát hớng về các phía khác nhau đối với vành cam quay nhanh và vành cam quay chậm. Số mặt lồi lõm trên các vành cam của các bán trục phải khác nhau. Vì nếu chúng bằng nhau thì khi hộp của vi sai quay tới vị trí nào đó, các con chạy chỉ dịch chuyển theo chiều hớng kính và lực sẽ không truyền đến vành hình cam nữa. Đối với loại vi sai cam đặt hớng trục, các con chạy đợc đặt trong vòng ngăn, vòng ngăn gắn liền với vỏ vi sai. Số mặt lồi lõm của các vành cam sinh ra mô men mạch động khi vi sai làm việc nên vi sai chống mòn. Trong loại vi sai hai dãy mô men mạch động đợc khắc phục vì trong loại này ngời ta làm số mặt cam lồi lõm trên hai vành cam nh nhau. Loại vi sai cam hai dãy với các con chạy bố trí theo hớng kính mỗi dãy con chạy tác dụng tơng ứng với dãy mặt cam của nó. Cho nên khi một dãy mặt cam trong dịch chuyển tơng đối với dãy mặt cam ngoài, thì lúc ấy các mặt dãy cam ngoài nằm ở vị trí đối xứng. Nếu một dãy cam chạy nằm ở vị trí không truyền đợc mô men thì dãy thứ hai sẽ truyền mô men ấy. Loại vi sai cam hai dãy có con chạy bố trí theo hớng trục, các cam có thể làm với các hình dạng mặt bên khác nhau, thờng dạng đờng xoắn ốc Acsimet. Sự dịch chuyển theo hớng kính của một điểm bất kỳ của dạng mặt bên này tỷ lệ với góc quay của cam. Loại vi sai cam đợc sử dụng phổ biến với xe có tải trọng lớn. 1.3.2.4 Vi sai kiểu trục vít Đây là loại vi sai có ma sát trong cao, sử dụng làm vi sai giữa các bánh xe. Trong vỏ của vi sai gồm ba phần: các bánh răng bán trục ăn khớp với các bánh răng hành tinh. Các bánh hành tinh gắn với nhau nhờ các bánh vít hành tinh phụ quay quanh các trục gắn trong hộp. Vi sai loại trục vít làm việc êm dịu và lâu mòn. Về kết cấu nó phức tạp hơn và đắt hơn loại vi sai cam. Loại vi sai này thờng áp dụng cho các loại xe tải trọng lớn. Qua phân tích kết cấu các loại vi sai và áp dụng vào điều kiện cụ thể của đề tài Thiết kế cầu xe cho xe chỉ huy UAZ-31512 ta chọn loại vi sai bánh răng côn đối xứng. 1.4 Bán trục Bán trục là bộ phận dùng để truyền lực tới bánh xe, nó có nhiều loại khác nhau tuỳ theo cách phân loại . 1.4.1 Công dụng, phân loại,yêu cầu Bán trục có những công dụng : - Truyền mô men xoắn từ truyền lực chính đến các bánh xe chủ động - Chịu một phần tải trọng từ mặt đờng truyền lên qua bánh xe. Bán trục đợc phân loại theo các chỉ tiêu sau đây : a/ Theo kết cấu của cầu : - Cầu liền . - Cầu rời. 7 b/ Theo mức độ chịu lực hớng kính và lực chiều trục : - Loại bán trục không giảm tải. - Loại bán trục giảm tải một nửa. - Loại bán trục giảm tải ba phần t. - Loại bán trục giảm tải hoàn toàn. Để bảo đảm khả năng làm bán cần đạt các yêu cầu: a/ Dù hệ thống treo nằm ở vị trí nào truyền động đến các bánh xe chủ động cũng phải đảm bảo truyền hết mô men xoắn đến các bánh xe chủ động. b/ Khi truyền mô men quay vận tốc góc của các bánh xe chủ động cũng nh bánh xe dẫn hớng đều không thay đổi. 1.4.2 Phân tích kết cấu các loại bán trục Để chọn đợc phơng án thiết kế hợp lý, sau đây chúng ta đi phân tích kết cấu của một số loại bán trục . 1.4.2.1 Loại bán trục không giảm tải Khi đó ổ bi trong và ổ bi ngoài đều đặt trực tiếp trên bán trục, trờng hợp này bán trục chịu toàn bộ các lực. Mô men uốn gây nên do lực vòng từ bánh răng chậu chuyển về đầu bán trục, mô men xoắn M x , phản lực thẳng đứng từ bánh xe Z bx , lực kéo X k , lực phanh X p , lực cản trợt ngang Y xuất hiện khi ô tô đi trên đờng nghiêng hay quay vòng, nghĩa là tất cả các ngoại lực từ phía đờng và lực vòng của bánh răng chậu. Loại bán trục không giảm tải hiện tại các ô tô đều không dùng. H-1.2 Bán trục không giảm tải 1.4.2.2 Loại bán trục giảm tải một nửa Khi đó ổ bi trong đặt trên vỏ vi sai còn ổ bi ngoài đặt ngay trên bán trục, bán trục sẽ chịu các lực và mô men sau: Từ phía mặt đờng: có các lực và phản lực Z bx , X k , X p , Y. Về mô men có M k , M p , M z , M y . Về phía vi sai có phản lực R, Y và mô men M k hay M p . Loại bán trục giảm tải một nửa đợc dùng ở các máy kéo và một số xe du lịch nh : Mockơvic, Zil-110 8 H-1.3 Bán trục giảm tải một nửa 1.4.2.3 Loại bán trục giảm tải ba phần t Loại này ổ bi trong đựoc đặt trên vỏ vi sai còn ổ bi ngoài đặt trên dầm cầu và lồng vào trong moayơ của bánh xe. Bố trí nh vậy bán trục chỉ chịu tác dụng của mô men xoắn M k hay mô men phanh M p và phản lực tác dụng ngang của đất Y. Các lực kéo tiếp tuyến X k và phản lực của đất thẳng đứng Z bx do dầm cầu chịu . ở loại này ổ bi ngoài có thể là ổ bi cầu hai dãy, có thể là ổ bi đũa nhng chỉ có một ổ. Loại bán trục giảm tải ba phần t có kết cấu tơng đối đơn giản nên đợc dùng ở ô tô con nh M-20 và một số ô tô tải M-1. H-1.4 Bán trục giảm tải ba phần t 1.4.2.4 Loại bán trục giảm tải hoàn toàn Nó chỉ khác loại giảm tải ba phần t là ổ bi ngoài là hai ổ bi đặt gần nhau (có thể là một ổ bi cầu và một ổ bi côn). Nh vậy bán trục chỉ chịu tác dụng của mô men M k hay M p từ phía vi sai (khi phanh bằng phanh trung ơng) và mô men M k hay M p từ phía đờng tác dụng lên (khi hãm bằng phanh trung ơng) Các lực X k , Y, Z bx sẽ không truyền đến trục mà chỉ truyền đến dầm cầu. 9 H-1.5 Bán trục giảm tải hoàn toàn * u điểm : - Nó chỉ chịu mô men xoắn tác dụng lên bán trục khi xe hoạt động. - Kích thớc của bán trục không yêu cầu lớn mà vẫn bảo đảm truyền tốt mô men xoắn đến các bánh xe. - Khi bán trục bị vỡ thì vẫn có thể kéo xe mà không cần dùng thiết bị phụ khác. * Nhợc điểm : Do trục của moayơ bánh xe và bánh răng bán trục của bộ vi sai ở cầu xe không đồng trục nên khó giữ bán trục vuông góc với bánh xe. Vì vậy khi xiết bu lông bắt bán trục với moayơ bánh xe sẽ phát sinh biến dạng uốn ở bán trục và đầu phía trong của bán trục tựa trên thành lỗ của bánh răng bán trục của bộ vi sai. Loại này sử dụng phổ biến trên du lịch, ô tô chở khách, các xe vận tải trung bình và lớn nh: Gaz-53, Maz-200, Zil-150, Qua phân tích nhợc điểm các loại bán trục và áp dụng cho bài toán thiết kế tôi chọn loại bán trục giảm tải hoàn toàn. Vật liệu chế tạo bán trục thờng là thép hợp kim trung bình nh : 40,40,40,30, 1.5 Dầm cầu Dầm cầu là bộ phận rất quan trọng của cầu xe, dầm cầu thờng đợc làm bắng vật liệu gang hay thép . 1.5.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu Dần cầu có những công dụng sau : - Để bảo vệ các cụm cơ cấu bên trong (vi sai, truyền lực chính, ) tránh chảy dầu bơi trơn ra ngoài, tránh lọt bụi, lọt nớc, vào các cơ cấu bên trong vỏ cầu. - Với hệ thống treo phụ thuộc còn dùng để đỡ toàn bộ trọng lợng của phần đợc treo của xe phân bố lên cầu đó. Nó còn nhận và truyền các phản lực, các mô men phát sinh do tác động tơng hỗ giữa bánh xe với mặt đờng lên khung xe hoặc vỏ xe. Dầm cầu đợc phân loại theo các chỉ tiêu sau : 10 [...]... các chi tiết của cầu xe, áp dụng cho trờng hợp của đề tài thiết kế cầu xe cho ôtô chở khách loại nhỏ có công thức bánh xe 4x2, tôi chọn phơng án thiết kế cầu chủ động là: - Truyền lực chính đơn hypôit - Vi sai đối xứng Chơng Ii tính toán thiết kế cầu xe 11 2.1 Các số liệu ban đầu Để làm cơ sở cho tính toán thiết kế theo đề tài sau đây tôi đa ra các thông số tham khảo của xe khách nhỏ: Me max =17KG.m... đặc điểm kết cấu : - Dầm cầu ghép - Dầm cầu liền b/ Theo phơng pháp chế tạo : - Dầm cầu đúc - Dầm cầu dập hàn c/ Theo công dụng của cầu xe : - Cầu không dẫn hớng không chủ động - Cầu chủ động và dẫn hớng - Cầu chủ động không dẫn hớng - Cầu dẫn hớng không chủ động 1.5.2 Phân tích một số kết cấu dầm cầu Để chọn đợc phơng án thiết kế hợp lý sau đây ta đi phân tích u nhợc điểm của một số loại dầm cầu 1.5.2.1... để khắc phục ngời ta có những biện pháp kết cấu và công nghệ tăng cứng Dầm cầu liền đợc áp dụng phổ biến với các loại xe tải trọng vừa và lớn, hiện nay nó cũng sử dụng với các xe tải, xe kéo nhng có các biện pháp kết cấu để tăng cứng vững cho vỏ 1.5.2.2 Dầm cầu rời Loại này có thế chế tạo bằng phơng pháp đúc hoặc dập hàn Một số ô tô vận tải hạng trung sử dụng vỏ cầu ghép đợc gia công bằng phơng pháp... Vỏ cầu chế tạo bằng phơng pháp hàn dập có độ cứng vững và độ bền không cao Nếu trờng hợp một phần chi tiết của vỏ cầu bị hỏng thì không thế tháo rời ra để thay thế mà phải thay thế toàn bộ vỏ cầu rất tốn kém Dầm cầu tháo rời đợc tuy cứng vững không cao song lại thuận tiện trong tháo lắp các cụm chi tiết của cầu xe nên nó đợc sử dụng nhiều trên xe con và xe tải trọng nhỏ Trên cơ sở phân tích về kết... u nhợc điểm của một số loại dầm cầu 1.5.2.1 Dầm cầu liền Dầm cầu chế tạo bằng phơng pháp đúc, nó có trọng lợng lớn, kích thớc lớn, độ cứng vững cao Vì là vỏ cầu ghép nên việc tháo lắp vỏ vi sai và truyền lực chính ra để điều chỉnh và thay thế dễ dàng hơn so với vỏ cầu loại liền Nếu vỏ cầu chế tạo bằng phơng pháp dập hàn thì trọng lợng và kích thớc nhỏ gọn hơn và giá thành hạ hơn chế tạo bằng phơng... Ga1=1280KG n M =2500 v/ph Ga2=1920KG Ne max = 76 ml Loại động cơ: Điêzen n N = 4000 v/ph Loại truyền lực chính : đơn, hypôit Loaị bánh xe: BX 215/70R15 Tỉ số truyền của hộp số , truyền lực chính: 4,17;2,24;1,47;1,00;0,82;5,14; A .Thiết kế tính toán truyền lực chính ( tlc ) 2.2 Đặc điểm kết cấu của truyền lực chính đơn hypôit Truyền lực chính (TLC)đơn hypôit là loại TLC có một cặp bánh răng nón ăn khớp trong... liệu hớng dẫn thiết kế và tính toán truyền lực cầu chủ động) ta có các thông số về sức bền của cặp bánh răng TLC nh sau: + Đối với bánh chủ động : Giới hạn bền vững khi răng bị hỏng : [ ] = 160 ữ170 KG/mm2 Giới hạn bền lâu theo uốn khi răng làm việc theo chu kỳ đối xứng : 1 = 40 KG/mm2 ứng suất tiếp xúc khi bánh răng làm việc theo chu kỳ cơ sở: [ ] N 0 tx = 6,8 ữ 9 KG/mm2 ứng suất tiếp xúc cho phép khi... 110 mm 21 + Chiều rộng của ổ : B = 27 mm + Bán kính góc ngoài của ổ : r = 3 mm B Thiết kế vi sai đối xứng Trong vi sai đối xứng ta tính toán bánh răng bán trục , bánh răng hành tinh và trục của bánh răng hành tinh 2.6 Các thông số của cặp bánh răng hành tinh bánh răng bán trục 26.1 Các thông số chọn sơ bộ Sau khi thiết kế TLC dựa vào kích thớc của cặp bánh răng TLC ta chọn đợc các kích thớc của bánh... 14819531 N.mm + [ ] - ứng suất cho phép của trục dẫn , [ ] = 550 N/ mm2 Suy ra : d 64,59 mm Tại tiết diện nguy hiểm có lắp ổ lăn nên ta chọn đờng kính trục theo tiêu chuẩn của ổ là d = 65 mm Tại tiết diện lắp ổ còn lại chọn d = 50 mm 2.5 Chọn ổ lăn lắp với trục của truyền lực chính Trục của TLC vừa chịu lực hớng tâm , vừa chịu lực dọc trục nên ta chọn loại ổ lắp với trục là loại ổ bi đỡ chặn Căn cứ... : y2 = 0,517 u1 = 102,83 N/ mm2 18 Ta thấy u 2 < [ ] u 2 , vậy bánh răng bị động đảm bảo sức bền uốn của răng 2.4 Tính chọn trục của TLC (Tính theo thiết kế chi tiết máy ) 2.4.1 Chọn vật liệu chế tạo trục Do bánh răng chủ động của TLC có kích thớc nhỏ nên thờng đợc chế tạo liền trục Vì vậy ta chọn vật liệu chế tạo trục cũng là vật liệu chế tạo bánh răng chủ động : Thép 20 XH 3A 2.4.2Tính chọn sơ . tích về kết cấu và u nhợc điểm các chi tiết của cầu xe, áp dụng cho trờng hợp của đề tài thiết kế cầu xe cho ôtô chở khách loại nhỏ có công thức bánh xe 4x2, tôi chọn phơng án thiết kế cầu chủ. Chơng I phân tích đặc điểm kết cấu cầu xe và chọn phơng án thiết kế 1.1 Yêu cầu đối với cầu xe Cầu xe chủ động là tổng thành cuối cùng trong hệ thống truyền lực xứng Chơng Ii tính toán thiết kế cầu xe 11 2.1 Các số liệu ban đầu Để làm cơ sở cho tính toán thiết kế theo đề tài sau đây tôi đa ra các thông số tham khảo của xe khách nhỏ: Me max =17KG.m