Thiết kế hộp số cơ khí xe Bus BS090

MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU1CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ21.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu.21.1.1. Công dụng của hộp số.21.1.2. Yêu cầu của hộp số.21.1.3. Phân loại hộp số.21.2. Một số loại hộp số sử dụng trên ô tô.31.2.1. Theo số trục truyền của hộp số.31.2.2. Theo tỉ số truyền của hộp số:61.2.3. Theo phương pháp dẫn động hộp số:71.3. Giới thiệu xe Daewoo BS090.81.4. Các thông số kĩ thuật của xe Daewoo BS090.8CHƯƠNG II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ102.1. Lựa chọn phương án thiết kế.102.2. Phân tích kết cấu và nguyên lý làm việc.102.2.1. Nguyên lý làm việc của hộp số.102.2.2. Kết cấu các phần tử chủ yếu của hộp số.122.2.2.1. Trục hộp số xe Daewoo BS090.122.2.2.2. Bánh răng.132.2.2.3. Bộ đồng tốc hộp số 162.2.2.4. Cơ cấu định vị thanh trượt và khóa số:15CHƯƠNG III.TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỘP SỐ163.1. Lựa chọn vật liệu.163.2. Tính toán và kiểm tra bền bánh răng.163.2.1. Xác định sơ bộ khoảng cách trục: Asb163.2.2. Xác định mô đun bánh răng: m163.2.3. Chọn sơ bộ góc nghiêng:173.2.4. Xác định số răng của các bánh răng.183.2.5. Xác định chính xác khoảng cách giữa các trục: A203.2.6. Xác định các thông số hình học cơ bản của các cặp bánh răng:243.2.7. Tính toán sức bền của các cặp bánh răng.303.2.7.1. Lực tác dụng lên các cặp bánh răng:303.2.7.2. Tính bền các bánh răng373.3.Tính toán và kiểm tra bền của trục hộp số.363.3.1. Chọn sơ bộ kích thước trục.363.3.2. Kiểm tra trục.38KẾT LUẬN:49TÀI LIỆU THAM KHẢO:50LỜI NÓI ĐẦUTrong quá trình phát triển nền kinh tế quốc dân và phục vụ đời sống xã hội, việc vận chuyển hàng hoá, hành khách có vai trò to lớn. Với việc vận chuyển bằng ô tô có khả năng đáp ứng tốt hơn về nhiều mặt so với các phương tiện vận chuyển khác do đặc tính đơn giản, an toàn,cơ động. Trong các loại hình vận chuyển thì vận chuyển bằng ô tô là loại hình thích hợp nhất khi vận chuyển trên các loại đường ngắn và trung bình. Ngày nay do nhu cầu vận chuyển hàng hoá, hành khách tăng nhanh, mật độ vận chuyển lớn. Đồng thời cùng với sự mở rộng và phát triển đô thị ngày càng tăng nhanh thì vận chuyển bằng ô tô lại càng có ưu thế. ở các nước công nghiệp phát triển, công nghiệp ô tô là ngành kinh tế mũi nhọn. Trong khi đó ở nước ta ngành công nghiệp ô tô mới chỉ dừng lại ở mức khai thác, sử dụng, sửa chữa và bảo dưỡng. Những năm 1985 trở về trước các ô tô hoạt động ở Việt Nam đều là ô tô nhập ngoại với nhiều chủng loại do nhiều công ty ở các nước sản xuất. Tại những liên doanh này ô tô được lắp ráp trên các dây chuyền công nghệ hiện đại. Để hoàn thành được bản đồ án: “ Thiết kế hộp số cơ khí dựa trên cơ sở xe Daewoo BS090” này ngoài sự nỗ lực của bản thân không thể không kể đến sự chỉ bảo tận tình của thầy cô giáo trong bộ môn và nhà trường. Đặc biệt là sự hướng dẫn của thầy giáo Th.s NGUYỄN ĐỨC TRUNG.Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Th.s NGUYỄN ĐỨC TRUNG đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành thiết kế đề tài này. Xin cảm ơn các thầy cô, các cán bộ công nhân viên trong bộ môn Cơ Khí Ô tô đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập và thiết kế đề tài. Em xin kính chúc các thầy luôn mạnh khoẻ và có nhiều cống hiến hơn nữa trong sự nghiệp phát triển của ngành ô tô nói riêng và ngành giao thông vận tải nói chung của Việt Nam. Thiết kế hộp số cơ khí xe Bus BS090 kèm file cad

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình phát triển nền kinh tế quốc dân và phục vụ đời sống xã hội, việc vận chuyển hàng hoá, hành khách có vai trò to lớn Với việc vận chuyển bằng ô tô có khả năng đáp ứng tốt hơn về nhiều mặt so với các phương tiện vận chuyển khác do đặc tính đơn giản, an toàn,cơ động Trong các loại hình vận chuyển thì vận chuyển bằng ô tô là loại hình thích hợp nhất khi vận chuyển trên các loại đường ngắn và trung bình

Ngày nay do nhu cầu vận chuyển hàng hoá, hành khách tăng nhanh, mật độ vận chuyển lớn Đồng thời cùng với sự mở rộng và phát triển đô thị ngày càng tăng nhanh thì vận chuyển bằng ô tô lại càng có ưu thế ở các nước công nghiệp phát triển, công nghiệp ô tô là ngành kinh tế mũi nhọn Trong khi đó ở nước ta ngành công nghiệp ô tô mới chỉ dừng lại ở mức khai thác, sử dụng, sửa chữa và bảo dưỡng Những năm 1985 trở về trước các ô tô hoạt động ở Việt Nam đều là ô

tô nhập ngoại với nhiều chủng loại do nhiều công ty ở các nước sản xuất Tại những liên doanh này ô tô được lắp ráp trên các dây chuyền công nghệ hiện đại

Để hoàn thành được bản đồ án: “ Thiết kế hộp số cơ khí dựa trên cơ sở xe

Daewoo BS090” này ngoài sự nỗ lực của bản thân không thể không kể đến sự chỉ

bảo tận tình của thầy cô giáo trong bộ môn và nhà trường Đặc biệt là sự hướng dẫn của thầy giáo Th.s NGUYỄN ĐỨC TRUNG

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Th.s NGUYỄN ĐỨC TRUNG đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành thiết kế đề tài này Xin cảm ơn các thầy cô, các cán bộ công nhân viên trong bộ môn Cơ Khí Ô tô đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập và thiết kế đề tài Em xin kính chúc các thầy luôn mạnh khoẻ và có nhiều cống hiến hơn nữa trong sự nghiệp phát triển của ngành ô tô nói riêng và ngành giao thông vận tải nói chung của Việt Nam

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hữu Chung

CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu.

1.1.1 Công dụng của hộp số.

Hộp số chính có công dụng:

+ Tạo nên sự thay đổi giá trị mô men và số vòng quay của động cơ (thông qua

tỉ số truyền của hộp số) để phù hợp với các chế độ cản chuyển động trên đường.+ Thay đổi chiều chuyển động của ô tô: chuyển động lùi

+ Cho phép ngắt dòng truyền lực từ động cơ trong thời gian dài khi động cơ vẫn làm việc

+ Trích công suất cho các bộ phận khác

1.1.2 Yêu cầu của hộp số.

- Để đảm bảo công dụng nêu trên, ngoài yêu cầu chung về sức bền và kết cấu gọn Hộp số phải có đủ tỷ số truyền cần thiết nhằm đảm bảo tốt tính chất động lực

và tính kinh tế

- Khi gài số không sinh ra các lực va đập lên các răng nói riêng và hệ thống truyền lực nói chung Muốn vậy, hộp số ô tô phải có các bộ đồng tốc để gài số hoặc ống để gài số

- Hộp số phải có vị trí trung gian để có thể ngắt truyền động của động cơ khỏi

hệ thống truyền lực trong thời gian lâu dài Phải có cơ cấu chống gài hai số cùng lúc để đảm bảo an toàn cho hộp số không bị gẫy vỡ răng

- Hộp số phải có số lùi để cho phép chuyển động lùi, đồng thời phải có cơ cấu

an toàn chống gài số lùi một cách ngẫu nhiên

- Nhỏ gọn, điều khiển nhẹ nhàng, làm việc êm và hiệu suất cao

- Kiểu hộp số vô cấp có mô men truyền lực qua hộp số biến đổi liên tục và do

đó tỷ số truyền động học cũng thay đổi liên tục Hộp số vô cấp trên ô tô chủ yếu

là kiểu truyền động bằng thủy lực (biến mô)

- Kiểu hộp số có cấp gồm một số cấp hữu hạn (thường từ 3 đến 20 cấp) Ứng với mỗi cấp giá trị mô men được truyền đến trục thứ cấp là khác nhau.

*) Dựa trên số trục chứa các cặp bánh răng truyền số có thể chia hộp số ô tô thành 2 loại:

- Loại hộp số có 2 trục: gồm có trục sơ cấp gắn bánh răng chủ động của số truyền, trục thứ cấp chứa bánh răng bị động

- Loại hộp số có 3 trục: gồm có trục sơ cấp gắn bánh răng chủ động của số truyền, trục trung gian chứa báng răng trung gian và trục thứ cấp chứa bánh răng

bị động Điều đặc biệt đáng chú ý của hộp số 3 trục trên ô tô là: trục sơ cấp và trục thứ cấp bố trí đồng tâm

*) Dựa theo số cấp của hộp số có thể phân chia hộp số ô tô thành 2 loại:

- Hộp số thường: có số cấp nhỏ hơn hoặc bằng 6

- Hộp số nhiều cấp: có số cấp lớn hơn 6, thường là 8-20 cấp

1.2 Một số loại hộp số sử dụng trên ô tô.

1.2.1 Theo số trục truyền của hộp số.

- Hộp số ba trục:

Kết cấu hộp số đồng trục thường có ít nhất 3 trục truyền động: trục sơ cấp và trục thứ cấp lắp đồng tâm với nhau, ngoài ra còn có trục trung gian Trục trung gian có thể có một, hai hoặc 3 trục bố trí quanh trục sơ cấp và trục thứ cấp nhằm làm tăng độ vững cho trục thứ cấp, duy trì sự ăn khớp tốt cho các cặp bánh răng

trên trục

Vì vậy hộp số kiểu này được sử dụng phổ biến trên hầu hết các loại ô tô (từ xe du lịch cho đến xe khách và xe tải).

 Nhược điểm: Trục ra thứ cấp phải bố trí gối lên trục sơ cấp thông qua ổ bi đặt bên trong phần rỗng của đầu ra trục sơ cấp Do bị khống chế bởi điều kiện kết cấu (kích thước ngoài đầu trục có bánh răng chủ động truyền mô men xuống cho trục trung gian) nên ổ bi này có thể không được chọn theo tiêu chuẩn tính toán ổ

bi mà phải tính toán thiết kế riêng Điều này có thể làm cho ổ bi này dễ bị tình trạng quá tải

- Hộp số 2 trục:

Loại hộp số hai trục là kiểu hộp số thông dụng của truyền động hộp số cơ khí nói chung, gồm một trục sơ cấp gắn các bánh răng chủ động, và một trục thứ cấp gắn các bánh răng bị động của các cấp số truyền tương ứng

*) Ưu điểm:

- Phù hợp với hệ thống truyền lực có cầu chủ động bố trí cùng phía với động cơ( cụ động cơ, ly hợp, số hộp bố trí ngay trên cụm cầu chủ động)

- Do chiều truyền động là ngược nhau: truyền động được dẫn ra của trục thứ cấp có chiều ngược với chiều chuyển động dẫn vào đối với trục sơ cấp Điều đó thuận lợi cho việc thiết kế truyền lực chính của cầu chủ động với kiểu bánh răng trụ (thay vì báng răng côn).

- Với kết cấu này, không cần sử dụng truyền động cacdang để nối truyền động

từ hộp số này đến cầu chủ động như các sơ đồ bố trí khác

- Hộp số 2 trục được sử dụng phổ biến đối với hệ thống truyền lực của máy kéo hoặc các loại xe chuyên dụng khác

Hình 1.4: Sơ đồ hộp số 2 trục,4 cấp xe Audi.

Hình 1.5.Sơ đồ hộp số 2 trục ,4 cấp trên xe SKODA của Tiệp Khắc

1.2.2 Theo tỉ số truyền của hộp số:

- Hộp số thường (số cấp từ 3 đến 6):

Số cấp của hộp số ảnh hưởng lớn đến tính năng động lực cũng như tính kinh

tế nhiên liệu của xe Số cấp tăng lên thì tính năng động lực cũng như tính kinh tế nhiêu liệu đều tăng, công suất sử dụng để lấy đà và tăng tốc cũng nhanh hơn

+ Hộp số 3 cấp: thường sử dụng cho những xe du lịch có thẻ tích công tác lớn

và vừa (V ct ≥ 2000cm3) Do ô tô du lịch thường thiết kế với đường đặc tính động lực tốt, tính năng tăng tốc cao nên phần lớn thời gian làm việc là ở số truyền thẳng, còn các số truyền trung gian khác rất ít sử dụng

+ Hộp số 4 cấp: thường sử dụng cho các ô tô du lịch có thể tích công tác nhỏ

(V ct < 2000cm3) nhằm sử dụng hợp lý công suất của động cơ và nâng cao tính kinh tế nhiên liệu của xe

Hình 1.6: Sơ đồ hộp số 4 cấp.

+ Hộp số 5 cấp: cũng được thiết kế cho xe du lịch để sử dụng tốt nhất công

suất của động cơ, nâng cao tính kinh tế nhiên liệu cho xe và để nâng cao tuổi thọ cho động cơ

+ Với ô tô vận tải, thường được thiết kế với tiêu chí tiêu hao nhiên liệu thấp,

do đó tính động lực không cao, hơn nữa phạm vi thay đổi trọng lượng toàn bộ của

xe nằm trong dải rộng nên hộp số thường phải được thiết kế với số cấp nhiều hơn, phổ biến dùng hộp số từ 5 đến 6 cấp

hộp số có thể lên đến từ 8 đến 20 cấp Với hộp số như vậy thì phải có thêm cơ cấu điều khiển phụ, khi đó kết cấu hộp số được chia thành 2 phần: phần chính và hộp

số phụ, trong đó số cấp của hộp số chính thường là 4 đến 5 cấp, còn số cấp của hộp số phụ từ 2 đến 4 cấp

- Hộp số vô cấp:

Hộp số vô cấp được đùng để tạo thành HTTL vô cấp, trong đó hộp số có tỉ số

truyền biến đổi liên tục, trong khoảng tỉ số truyền R định sẵn,từ thấp đến cao và ngược lại Trên ô tô bộ truyền vô cấp thường gặp, biến đổi mô men thủy lực, bộ truyền đai đặc biệt Nếu mô men động cơ làm việc ở giá trị nhất định,sự biến đổi

mô men sau hộp số vô cấp là đường liên tục, do vậy các bộ truyền này còn gọi là

bộ truyền liên tục trong khoảng tỉ số truyền R cho trước

1.3 Giới thiệu xe Daewoo BS090.

1.4 Các thông số kĩ thuật của xe Daewoo BS090.

Trọng lượng toàn bộ 12440 kg

CHƯƠNG II LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Lựa chọn phương án thiết kế.

- Qua phân tích ta lựa chọn hộp số 3 trục 5 cấp số (5 số tiến, 1 số lùi ), có số

5 là số truyền thẳng và không có số truyền tăng Dẫn động điều khiển hộp số cơ khí

2.2 Phân tích kết cấu và nguyên lý làm việc.

2.2.1 Nguyên lý làm việc của hộp số.

10

6 75

4 2 1

8

11 12 13 14

15

16 17 18 19 20 21

Hình 2.1: Sơ đồ động hộp số xe bus Daewoo BS090.

1 Trục sơ cấp 2 Vòng phớt chắn dầu 3 Ổ bi đũa

4 Bánh răng luôn ăn khớp 5 Bộ đồng tốc số 4và 5 6 Bánh răng số 4

7 Trục gài số 8 Cần gài số 9 Bánh răng số 3

10 Bộ đồng tốc số 2và 3 11 Bánh răng số 2 12 Bánh răng số 1

13 Ống trượt gài số 1 và số lùi 14 Bánh răng gài số lùi 15 Ổ bi đỡ chặn

16 Trục số lùi 17 Khối bánh răng số lùi 18.Bánh răng số 1(tg)

19 Bánh răng số 2(tg) 20 Bánh răng số 3(tg) 21.Bánh răng số 4(tg)

22 Trục trung gian 23 Then bằng 24 Bánh răng ăn khớp(tg)

25 Bu lông bắt năp đầu trục 26 Vít xả dầu.

Z'2 Z'3 Z'4 Z'a

Z'1 ZL1 Z'L

ZL3 Z1 Z2 Z3 Z4 Za

ZL2

L 1 2 3 4 5 I

II

III

Hình 2.2:Sơ đồ hóa hộp số 3 trục 5 cấp trên cơ sở xe Daewoo BS090

Trên đây là hộp số xe Daewoo BS090 với sự lựa chọn là hộp số có 3 trục, trục

sơ cấp và trục thứ cấp đồng tâm, trục trung gian nằm song song với trục sơ cấp và thứ cấp, có 4 cặp bánh răng thường xuyên ăn khớp

*)Nguyên lý hoạt động của hộp số như sau:

+ Số 1: Đẩy tay số, của ống gạt số 1 và số L đi về phía trái làm cho các răng trong của đồng tốc ăn khớp với vành răng trên bánh răng số 1 trên trục thứ cấp và

cố định bánh răng này trên trục

Đường truyền M : TSC -> Za -> Za’ -> TTG -> Z1’ -> Z1 -> BĐT(1,L) -> TTC

Tỉ số truyền ih1= (-1)2 (Za’/Za).(Z1/Z1’)

+ Số 2: Bộ đồng tốc của số 2 và số 3 lùi về phải , các răng trong của đồng tốc

ăn khớp với vành răng trên bánh răng số 2 trên trục thứ cấp và cố định bánh răng này trên trục

Đường truyền M: TSC -> Za -> Za’ -> TTG -> Z2’ -> Z2 -> BĐT(2,3) -> TTC

Tỉ số truyền ih2= (-1)2 (Za’/Za).(Z2/Z2)

+ Số 3: Bộ đồng tốc gài số 3 và số 2 tiến về trái làm cho các răng trong của đồng tốc ăn khớp với vành răng trên bánh răng số 3, bánh răng số 3 trên trục thứ cấp được cố định với trục

Đường truyền M: TSC -> Za -> Za’ -> TTG -> Z3’ -> Z3 -> BĐT(2,3) -> TTC

Tỉ số truyền ih3= (-1)2 (Za’/Za).(Z3/Z3’)

+ Số 4: Bộ đồng tốc gài số 4 và số 5 lùi về phía phải, làm cho làm cho bánh răng của bộ đồng tốc ăn khớp với bánh răng trên trục thứ cấp

Bánh răng trên trục sơ cấp thì được chế tạo liền trục để tạo độ bền cao cũng như tăng tuổi thọ của trục.

+ )Trục trung gian:

Hình 2.4.Trục trung gian hộp số.

Trục trung gian có nhiệm vụ giữ cho các bánh răng trung gian luôn ăn khớp với bánh răng trên trục sơ cấp và trục thứ cấp Các bánh răng của trục trung gian được chế tạo chế tạo rời, lắp với trục bằng then bằng Trục trung gian luôn quay ngược chiều với trục sơ cấp của hộp số

Trên trục trung gian còn có bánh răng ăn khớp với bánh răng của trục số lùi để thực hiện vào số lùi và sau đó trục số lùi sẽ truyền mô men xoắn sang trục thứ cấp.+) Trục thứ cấp:

Hình 2.5.Trục thứ cấp hộp số

Trục thứ cấp có nhiệm vụ đỡ các bánh răng trên trục thứ cấp và các bộ đồng tốc, các bánh răng quay tự do xung quanh trục thứ cấp mà chỉ có bộ đồng tốc bị khóa vào trục thứ cấp, khi gài số thì mô men xoắn sẽ được truyền từ bánh răng của trục trục gian sang bánh răng của trục thứ cấp và truyền sang bộ đồng tốc sau

đó mới truyền sang trục thứ cấp

2.2.2.2 Bánh răng.

Việc sử dụng các loại bánh răng để đáp ứng về nhu cấu tốc độ và momen xoắn Trong hộp số xe Daewoo người ta sử dụng hai loại bánh răng: Bánh răng trụ răng thẳng và bánh răng trụ răng nghiêng Bánh răng thẳng dùng trong bánh răng gài số lùi Các bánh răng còn lại đều dùng bánh răng trụ răng nghiêng

Hình 2.6.bánh răng gài số 3 trục thứ cấp hộp số

Bánh răng của hộp số được làm từ thép chất lượng cao, chúng được tôi cẩn thận để tạo độ nhẵn, bề mặt các răng cứng, nhưng bên trong rất dẻo Chúng được gia công nhiệt bề mặt Các răng, các vùng nguy hiểm được gia công trên máy chính xác

Hình 2.7 Cấu tạo của bộ đồng tốc quán tính có khóa hãm

Trên ống trượt có rãnh lắp càng gài số và ống trượt di chuyển theo chiều dọc

để gài số Moayơ có ba rãnh rộng lắp ba miếng khoá, trên các miếng khoá có gờ được lò xo đẩy ra tiếp xúc với ống trượt, giữ ống trượt ở vị trí trung gian

Hai vòng đồng tốc (vòng ma sát) làm bằng thau, bên trong vòng đồng tốc có mặt côn tiếp xúc với mặt côn trên bánh răng, bên ngoài có răng ăn khớp với răng trong của ống trượt, trên vòng đồng tốc có ba rãnh, ăn khớp với ba miếng khoá.

2.2.2.4 Cơ cấu định vị thanh trượt và khóa số:

Hình 2.8.Cấu tạo cơ cấu định vị thanh trượt gài số.

Cơ cấu này giúp cho thanh trượt ở một vi trí nhất định khi ở vị trí trung gian hoặc gài bất kỳ một số nào đó Trên thanh trượt có rãnh ứng với các số thường và một rãnh số không, trên vỏ hộp số có lỗ, lắp lò xo và viên bi khoá

Khi ta muốn gài bất cứ số nào trên thanh trượt như từ rãnh B sang rãnh C ta tác dụng vào tay số, làm thanh trượt di chuyển sang phải, lò xo bị nén, viên bi đi lên và trượt trên thanh trượt, dưới tác dụng của lò xo đẩy viên bi lọt xuống rãnh

C Nếu không có cơ cấu này hoặc cơ cấu này bị hư hỏng như: viên bi bị mòn hoặc

lò xo bị gãy, sẽ gây ra hiện tượng tự trả về vị trí trung gian

CHƯƠNG III.TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỘP SỐ

3.1 Lựa chọn vật liệu.

*) Vật liệu chế tạo bánh răng hộp số:

Do điều kiện làm việc nặng nhọc, truyền lực lớn, tốc độ vòng quay lớn mà yêu cầu hộp số kích thước bé không quá lớn do vậy kích thước bánh răng yêu cầu nhỏ lại phải đảm bảo yêu cầu truyền momen lớn, làm việc không gây tiếng ồn

Chọn vật liệu chế tạo bánh răng theo [ 1]

a: Hệ số kinh nghiệm, với xe bus sử dụng động cơ diesel ta chọn a = 18

Thay số ta tính được: Asb =18.3 577 = 149,8 (mm)

3.2.2 Xác định mô đun bánh răng: m

Để chọn mô đun của bánh răng cần chú ý các điểm sau đây:

- Để giảm tiếng ồn khi hộp số làm việc, nên chọn mô đun với xu hướng giảm

và tăng chiều rộng (b)của bánh răng

- Nên chọn mô đun thống nhất giữa các bánh răng nhằm làm cho công nghệ chế tạo và sửa chữa bánh răng được thuận tiện.

- Trong hộp số có cả bánh răng trụ răng thẳng và bánh răng trụ răng nghiêng thì chọn 2 mô đun của 2 loại răng khác nhau

- Để giảm trọng lượng hộp số khi có cùng khoảng cách trục thì nên chọn mô đun theo hướng tăng và giảm chiều rộng (b) của bánh răng

được xác định theo công thức :

Mt = Memax.ih1 = 0,577 4,5 = 2,506

-> dựa vào đồ thị xác định được mn = 3,94

Trên đồ thị mô đun của bánh răng thẳng chọn gần với đường phía trên, đối với bánh răng trụ răng nghiêng chọn mô đun gần với đường phía dưới

Đối với ô tô hiện nay người ta thường sử dụng các giá trị mô đun tiêu chuẩn sau đây:1,75 ; 2,25 ; 2,5 ; 2,75 ; 3,5 ; 3,75 ; 4,0 ; 4,25 ; 4,50 ; 5,0 ; 5,5 ; 6,0 ; 6,5 ; 7,0 ; 9,0 ; 10,0 ; 11,0 ; 12,0 (mm)

Hình 3.1:Đồ thị kinh nghiệm để chọn mô đun pháp tuyến của bánh răng hộp số

Dựa vào mô đun tiêu chuẩn và mô đun xác định theo đồ thị ta chọn m = 4

3.2.3 Chọn sơ bộ góc nghiêng: β

Trong hộp số ta nên chọn góc nghiêng của các bánh răng trụ răng nghiêng là như nhau nhằm làm dễ dàng cho công nghệ chế tạo và sửa chữa hộp số Góc nghiêng được chọn theo kinh nghiệm như sau:

Đối với ô tô con β = 300 ÷ 500

Đối với ô tô vận tải và ô tô bus β = 200 ÷ 300 => chọn β = 300

Đối với các bánh răng trụ răng thẳng thì β = 00

3.2.4 Xác định số răng của các bánh răng.

a) Xác định số răng của các bánh răng luôn ăn khớp

- Số lượng răng của bánh răng chủ động của cặp bánh răng luôn ăn khớp có thể chọn theo điều kiện không cắt chân răng, nghĩa là Za > 13.Ta chọn Za = 21 (răng)

- Số lượng răng của bánh răng bị động của cặp bánh răng luôn ăn khớp xác định theo công thức:

Ta có : Za’=

m

2

- Za =

4 2

3 8 , 149

b) Xác định số răng của bánh răng gài số tiến

Xác định tỷ số truyền của các cặp bánh răng được gài ở các tay số truyền thứ i khác nhau trong hộp số Trong đó số 5 là số truyền thằng nên tỉ số truyền =1

cos 2

gi

Asb gi

4

8,149.2)11(

2

Asb g

Z

i

)47,11.(

2.4

3.8,149.2)21(

cos

2

Asb g

Z

im

β

= 26,25

)01,11.(

2.4

3.8,149.2)31(

cos

2

Asb g

Z

im

β

= 32,11

)697,01.(

2.4

3.8,149.2)

41(

cos

2

Asb g

Z

im

β

= 38,23Làm tròn ta được bảng sau:

ih1 ih2 ih3 ih4

3.2.5 Xác định chính xác khoảng cách giữa các trục: A

Sau khi đã xác định được số lượng răng của các bánh răng và làm tròn số

răng thì có thể xảy ra trường hợp là các khoảng cách các trục A không còn như nhau nữa Vì vậy ta phải xác định lại khoảng cách trục A của tất cả các bánh răng

ăn khớp với nhau trong hộp số

a) Khoảng cách trục của bánh răng luôn ăn khớp và ở số truyền thứ i:

Cặp bánh răng luôn ăn khớp:

2

3.2

)4421.(

4cos

.2

)'.(

[mm]

Cặp bánh răng thẳng gài số 1:

)1

'1

)1

'1.(

= 4.(242+51)

= 150 (mm)Cặp bánh răng nghiêng gài số 2, số 3, số 4:

Ai = 2.cosβ

)'.(Z i Z i

[mm] A2 =

2

3.2

)4026.(

)3232.(

= 147,8(mm) A4 =

2

3.2

)2738.(

= 151,1(mm)

b) Dịch chỉnh góc bánh răng:

Sau khi đã tính chính xác khoảng cách giữa các trục, có thể giữa chúng sẽ xảy

ra sự sai lệch về trị số Ta chọn 1 khoảng cách trục trong số đã tính chính xác làm chuẩn Ac = Aa =150,1 (mm) để xác lập sự ăn khớp chính xác của các cặp bánh răng nhằm đảm bảo Aa = A1 = A2 = A3 = A4 = Ac

Để giải quyết sự sai lệch về khoảng cách trục ta có thể giải quyết bằng biện pháp dịch chỉnh góc bánh răng:

Tính toán dịch chỉnh góc bánh răng theo các bước sau đây:

*) Cặp bánh răng số 1:

- Xác định hệ số thay đổi khoảng cách trục λ01:

1

)1

(

A c

30 1.22

.4.02,0.22

4.14,

30.'

1.22

.'

=> Vậy cặp bánh răng số 1 thỏa mãn điều kiện không cắt chân răng

Zg1 = 24 tra bảng => ξ1’’ = 1,39 > ξ1 = 0,02

Z’ g1= 51 tra bảng => ξ1’’ = 2,28 > ξ1’ = 0,02 => Vậy cặp bánh răng số 1 thỏa mãn điều kiện không nhọn răng.

*) Cặp bánh răng số 2:

- Xác định hệ số thay đổi khoảng cách trục λ02:

2

)2

(

A c

A −

=

4,152

)4,1521,150

30 2.22

30.'

2.22

.'

*)Cặp bánh răng số 3:

- Xác định hệ số thay đổi khoảng cách trục λ03:

3

)3

(

A c

A o

−

=

8,147

)8,1471,150

= 0,0156

=> tra bảng được ξ0 = 0,0168 ; α0 = 22ο

- Hệ số dịch chỉnh tổng cộng ξt:

Se1, 2≥ (0,2 ÷ 0,3).m

Ta có công thức tính chiều dày răng ở đỉnh S3 của bánh răng Zg3, và S3’ của bánh răng Zg3’ như sau:

.4)

269,0.(

22

4.14,

30 3.22

.4)

269,0.(

22

4.14,

30.'

3.22

.'

(

A c

)1,1511,150

Se1, 2≥ (0,2 ÷ 0,3).m

Ta có công thức tính chiều dày răng ở đỉnh S4 của bánh răng Zg4, và S4’ của

bánh răng Zg4’ như sau:

2

4.14,

30 4.22

30.'

4.22

.'

=> Vậy cặp bánh răng số 4 thỏa mãn điều kiện không nhọn răng

3.2.6 Xác định các thông số hình học cơ bản của các cặp bánh răng:

Việc xác định các thông số hình học của từng cặp bánh răng được tính toán và lập thành các bảng, nhằm thuận tiện cho quá trình tính bền các bánh răng và thiết lập các bản vẽ của hộp số:

Bảng III-1 Thông số của cặp bánh răng trụ răng nghiêng luôn ăn khớp.

Z ia

n

m s