Bảo dưỡng kỹ thuật chẩn đoán lựa chọn phương án thiết kế Loại bệ thử tạo dao động cưỡng Loại bệ thử tạo dao động băng tải

Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật chẩn đoán lựa chọn phơng án thiết kế Loại bệ thử tạo dao động cỡng Loại bệ thử tạo dao động băng tải Cấu tạo nguyên lý làm việc bệ: Khung dùng làm giá đỡ để định vị xe, ổ đỡ băng tải đồng thời làm giá đỡ để cố định thiết bị đo ghi Vít vô tận dùng để điều chỉnh độ căng băng thử Băng chuyển động nhờ động điện làm quay bánh chủ động đợc đỡ tang trống7 Bệ đỡ dùng đỡ băng tải Bộ phận tạo dao động cỡng cho xe Bộ phận phận đo ghi - u điểm: Thiết bị đo ghi đơn giản, chu kỳ dao động dễ điều khiển - Nhợc điểm : Bệ thử có kết cấu phức tạp, tuổi bền bệ phụ thuộc vào băng thử, bệ chiếm diện nhà xởng lớn * Sơ đồ nguyên lý làm việc bệ 4 GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:1 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật chẩn đoán 1: Động điện 2: Khớp nối 3: Hộp giảm tốc 4:Trục tang trống chủ động 5: Trục tang trống đỡ 6: Trục tang trống căng đai 7: Cơ cấu đo ghi Với loại bệ thử hệ thống dẫn động đợc bố trí dới hầm phận đo ghi đợc thiết kế Nguyên lý hoạt động: Động điện quay làm trục sơ cấp hộp số quay, thông qua khớp nối Hộp giảm tốc có tác dụng làm giảm tốc độ động để phù hợp với tốc độ yêu cầu chẩn đoán làm quay tang trống chủ động Thiết bị đo ghi đợc gắn vào vị trí cần đo ghi, dao động hệ thống treo ôtô đợc truyền lên đầu bút ghi để ghi lại giá trị cần ghi Tính toán động học động lực học Việc tính toán bệ thử cho bệ thử loại băng tải để kiểm tra đợc loại xe Dới bảng thông số loại xe: ISUZU U-LR312J Loại xe T.Số Kích thớc bao Chiều dài CS Vệt trớc Vệt sau Tự trọng(kg) Toàn tải(kg) Số chỗ Ký hiệu lốp ISUZU U-LR312J 8990x2295 x2970 4300 1920 1705 6950 9260 42 9R19.5-14 Theo bảng thống kê ta tính toán bệ thử cho thoả mãn đợc tiêu chung để thử cho nhiều loại xe I Tính toán động học 1) Các kích thớc thiết bị a) Theo thông số lốp ta có: - Bán kính bánh xe : Rbx= r0 = 0.95 r0 r0 : bán kính thiết kế xe 0: hệ số kể đến biến dạng lốp 14 + 2.9 .25,4 = 406,4( mm ) r0 = ( tính theo xe ISUZU U-LR312J) => Rbx = 0,95 0,4064= 0,38608(m) - Chiều rộng lốp BL= 25,4.9/1000 b) Chiều rộng băng tải: B Bt Bbt = n Trong đó: Bn: chiều rộng mép bệ Bt: chiều rộng mép bệ Bn= B + Bl +2.a Trong đó: B: chiều rộng sở xe GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:2 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật chẩn đoán Bl: chiều rộng lốp B =1920 (mm) Bl = 228,6 (mm) a :hệ số kể đến ảnh hởng chủng loại ôtô a = 100(mm) Bn =1920 + 228,6 + 2.100 =1277(mm) Bt = B Bl 2.a = 1920 228,6 2.100 =1277(mm) Vậy ta có: Bbt = 2350 1277 = 536,5( mm ) c) Chiều dài bệ chiều dài băng thử C L LBệ 1: Tang trống chủ động 2: Tang trống đỡ 3: Tang trống căng đai Theo sơ đồ tang trống cố định , tang trống đợc dẫn động động điện , tang trống di chuyển đơc để căng đai Gọi L: khoảng cách tang trống ,tơng ứng với chiều dài sở xe C : khoảng cách tang trống 3, C phải đảm bảo cho khoảng cách Lbệ ngắn *Tính khoảng cách C : Khi thiết kế để đơn giản ta lấy đờng kính tang trống đờng kính bánh xe dtt = dbx , hay rtt =rbx= ro hay rtt= 406,4 Vậy C = rtt + a = 912,8 mm *Tính chiều dài bệ: Lbệ = L + C = 4300 +912,8 = 5212,2 mm *Tính chiều dài băng tải: Lbăng tải = Lbệ + 2. rtt =14630 d) Yêu cầu bệ thử - Độ bền chi tiết phải chịu đợc tải trọng động dao động ôtô gây nên GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:3 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật chẩn đoán - Đảm bảo ôtô vào vận hành bệ an toàn cho ngời phơng tiện - Công tác kiểm tra, bảo dỡng sửa chữa phải dễ dàng nhanh chóng, thích nghi với việc gá lắp thiết bị phụ trợ 2) Các thông số động học thiết bị a) Các thông số Tần số tác dụng cỡng bệ để ảnh hởng đến kết đo ghi là: f=0,5 ữ (Hz), chọn f =4(Hz) Vận tốc góc tang trống : t= f = 2.3,1416 = 25,12 ( rad/s) Vận tốc dài tang trống là: Vt = t rtt = 25,12 0,4064 = 10,208 (m/s) GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:4 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật chẩn đoán bx Z2 Mt,t Z1 Pk II Tính toán động lực học bệ 1) Sơ đồ tải trọng tác dụng lên tang trống Ta có Z= Z1=Z2 = G/2 = 6950/2 = 3475 (KG) Ta cần có Pk P = Z. : = f + - f : Hệ số cản lăn f = 0,015 ( đờng bê tông tốt) - : Hệ số bám = 0,7 Thay số vào ta đợc Pk = 3475 (0,015 + 0,6) = 2485 (KG) - Mô men tang trống Mt = Pk rtt = 2485.0,4064 = 1009,75 ( KG.m) 2) Chọn động điện Công suất động đợc tính Nđ/c = Nt/ : Nt :là công suất cần thiết tang trống Nt=2 Z.V/1000 = 3475.10,208/1000 = 57,3(Kw) :là hiệu suất truyền = hs.kn2.ổ4 hs hiệu suất hộp giảm tốc kn2 hiệu suất khớp nối ổ4 hiệu suất ổ đỡ = 0,85 0.982 0,9944 = 0,8 Vậy công suất cần thiết động điện là: Nđ/c = Nt/ = 857,3/ 0,8 = 71,6 (Kw) Từ kết tính đợc ta tra bảng thông số động ta chọn đợc loại động đồng thích hợp : Ký hiệu : 4A280M8Y3 GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:5 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật chẩn đoán Công suất : 75 (Kw) Tốc độ : 734 (v/p) Cos : 0,85 % : 93 Tmax/Tch : 1,9 Tk/Tch :1,2 3) Phân phối tỷ số truyền Ta có tốc độ quay tang trống là: nt = 30.t/ = 30.25,12/3,1416 = 240 (v/p) Vậy tỷ số truyền hộp số : ihs= ndc/nt = 735/240 = 3,0625 GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:6 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật chẩn đoán Tính toán phận truyền động: Tính toán hộp giảm tốc: Chọn sơ bộ: -Vật liệu làm bánh răng: Bánh nhỏ: Thép: 40X ; N = 700 ch N ; = 1000 bk mm mm HB = 280 ( HB ) Bánh lớn: Thép: 55 ; N ; = 640 bk N = 320 ch mm mm HB = 230 ( HB ) Định ứng suất tiếp xúc uốn cho phép: a ứng suất tiếp xúc: [ ] N = 2.5 * 280 = 700 tx1 [ ] N ( Dùng để tính toán) = 2.5 * 230 = 575 tx1 mm mm ( Coi số chu kỳ làm việc lớn số chu kỳ sở: chu kỳ bằng: tra bảng ( 3-9 ) ) N = 1.5 * 107 nên hệ số b ứng suất uốn: [ ] = u *k n *k ,, n Trong đó: n: Hệ số an toàn ( 1.5 ) k : Hệ số tập trung ứng suất chân ( 1.8 ) GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:7 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật chẩn đoán = 0.45 * bk ( Coi số chu kỳ làm việc lớn số chu kỳ sở ) ,, k n = 1 [ ] = u1 0.45 * 1000 = 166.67 1.5 *1.8 [ ] = u2 0.45 * 640 = 106.67 1.5 * 1.8 N mm N mm Chọn hệ số chiều rộng bánh răng: a = 0.45 ữ 0.6 Chọn a = 0.5 Tính khoảng cách trục: Ta có: A ( i 1) 1.05*10 * K*N [ ] *i * * n tx a Trong đó: i: Tỷ số truyền cặp bánh : Hệ số tăng tải bánh nghiêng so với bánh thẳng ( = 1.15 ữ 1.35 Chọn = 1.2 ) K: Hệ số tải trọng chọn bằng: 1.5 N: công suất động A ( 3,0625 + ) A 65,24 (mm) Chọn: A = 66 (mm) 1.05*10 * 0.51*.15.*275 * 240 575*3,0625 Tính vận tốc vòng định cấp xác chế tạo bánh răng: GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:8 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật chẩn đoán Ta có: v= * d1 * n1 60 * 1000 = * * A * n1 60 * 1000 * ( i + 1) = * * 66 * 734 60 * 1000 * ( 3,0625 + 1) v = 1,248 ( m/s ) Cấp xác chế tạo bánh răng: Cấp Xác định số răng, môđun, chiều rộng răng: a Môđun: m = ( 0.02 ữ 0.04 ) A = ( 0.02 ữ 0.04 ) 66 = 1,32-2,64( mm ) Vậy ta chọn môđun: mn = ( mm ) n b Số răng: Z = * A * cos mn (i + 1) Z Z Chọn = 13.50 = 15 ( ) = Z *i = 15 * 3,0625 = 46 ( ) 46 = 3,06 15 Tính lại tỷ số truyền: i = Vậy sai số so với tỷ số truyền thiết kế là: 0.1 % nên chấp nhận đợc c Chiều rộng răng: B = a *A = 0.5*66 = 33 ( mm ) Các thông số hình học chủ yếu: Môđun pháp: mn = ( mm ) Số răng: Z = 15 ; Z = 46 Góc ăn khớp: 20 Góc nghiêng: = 13.5 Đờng kính vòng chia: d = m *Z n cos = *15 cos13,5 = 30,8( mm ) GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:9 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật chẩn đoán d m *Z = n cos = * 46 cos13.5 = 94,6 ( mm.) Khoảng cách trục: A = 66 ( mm ) Chiều rộng bánh răng: B = 33 ( mm ) Đờng kính vòng đỉnh: D D e1 e2 = d + 2* mn = 34,8( mm ) = d + 2* mn = 100,6( mm ) Đờng kính vòng chân: D D i1 i2 = d - 2.5* mn = 25,8( mm ) = d - 2.5* mn = 89,6 ( mm ) 10 Tính lực tác dụng: Ta có: ( 3-50 ) Tính mô men: 9550 * N 9550 * 75 = = 976( Nm) n 734 M= Lực vòng: P= 2*M x P = 63376,6( N ) d = 63376,6 (N) Lực hớng tâm: P * tg 63376,6 * tg 20 = 23722,66 ( N ) Pr = cos = cos 13.5 Lực dọc trục: P a = P * tg =63376,6*tg13.5 = 15215,375 ( N ) GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:10 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật chẩn đoán Thiết kế trục: Các thông số biết: Mô men xoắn: M x = 976000 ( Nmm ) Lực vòng: P =63376,6 ( N ) Lực hớng tâm: Pr = 23722,66 ( N ) Lực dọc trục: Pa = 15215,375 ( N ) Tính toán trục: Ta có: d M 0.2 * [ ] =3 x x 63376,6 = 20,8 ( mm ) 0.2 * 35 Trong đó: M x : Mô men xoắn trục N mm [ ] : ứng suất xoắn cho phép lấy bằng: 35 x Chọn khoảng cách từ ổ đến tâm bánh răng: a = 36,5 ( mm ) - Xác định phản lực hai gối tựa: + Mặt ( XOZ ): m R BX A = P * a R BX ( 2a ) = = + Mặt ( YOZ ): m R BY 63376,6 P = = 31688,3 ( N ) = 2` = P a + P = P a + P A r a r a d c1 d R AX R BY 2a = c1 2.a GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:11 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật chẩn đoán R R = BY AY 23722,6 * 36,5 + 15215 * 30,8 = 15071,0( N ) * 36,5 = P R r BY = 8651,56( N ) Vẽ biểu đồ mô men cho trục: P Y X RAX Pa Pr RAY a = 36,5mm RBX a = 36,5 mm RBY MuX 1156622,95 Nm MuY 315781,94 Nmm 550091,5 Nmm 976000 Nmm Mx Mô men tơng đơng mặt cắt I-I: M uI I = M u ( XOY ) + M u (YOZ ) M uI I = M uI I = 1650962 ( Nmm ) d 1156622,95 + 550091,5 M uI I 0.1(1 )[ ] GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:12 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật chẩn đoán Trong đó: [ ] : ứng suất cho phép Tra bảng ( 7-2 ) ta có: N mm [ ] = 55 = d d =0 ; d : Đờng kính trục rỗng Vậy = trục đặc d 166052.5 = 66,9 ( mm ) 0.1 * 55 Vậy ta chọn đờng kính trục là: d = 68 ( mm ) Chọn ổ lăn: Do đờng kính ngõng trục là: 68 mm nên ta chọn ổ có ký hiệu: 313 bảng 14P b.Tính trục II: P2 = 63376,6 ( N ) Pa2 = 15215,375 ( N ) Pr2 = 23722,6 ( N ) d2 = 94,6 ( mm ) Mx = 2986560 (Nmm) Pa2 RCx C RDx P2 D Pr2 y RCy RDy a = 36,5 (mm) b = 36,5 (mm) z x 73093,8 (Nmm) Mx 1156622,95 (Nmm) 792781,09 (Nmm) GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:13 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật chẩn đoán 2986560 (Nmm) -Tính phản lực gối: tơng tự ta có: MCx = RCx = RDx = P2 / = 31688,3 ( N ) MCy = => RDy = 2002,57 ( N ) => RCy = 21720,03 ( N ) Tính mô men mặt cắt nguy hiểm: Mux = RCx.a = 31688,3.36,5 = 1156622,95 ( Nmm ) Muymin = 73093,8 ( Nmm ) Muymax = 792781,09 ( Nmm ) M u = M ux +M uy d Với: =1402240,52( Nmm) M td =63,4( mm) 0,1[] 2 M td = M u + 0,75M x = 2942096,86( Nmm) Ta chọn: d2 = 64 ( mm ) Chọn ổ lăn: Với đờng kính ngõng trục là: 64 mm nên ta chọn ổ lăn có ký hiệu là: 312 bảng 14P GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:14 [...].. .Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật và chẩn đoán Thiết kế trục: 1 Các thông số đã biết: Mô men xoắn: M x = 976000 ( Nmm ) Lực vòng: P =63376,6 ( N ) Lực hớng tâm: Pr = 23722,66 ( N ) Lực dọc trục: Pa = 15215,375 ( N ) 2 Tính toán trục: Ta có: d 3 M 0.2 * [ ] =3 x x 63376,6 = 20,8 ( mm ) 0.2 * 35 Trong đó: M x : Mô men xoắn trên trục N 2 mm [ ] : ứng suất xoắn cho phép lấy bằng: 35 x Chọn. .. - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:12 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật và chẩn đoán Trong đó: [ ] : ứng suất cho phép Tra bảng ( 7-2 ) ta có: N 2 mm [ ] = 55 = d 0 d =0 ; d 0 : Đờng kính trong của trục rỗng Vậy = 0 do trục đặc d 3 166052.5 = 66,9 ( mm ) 0.1 * 55 Vậy ta chọn đờng kính trục là: d = 68 ( mm ) Chọn ổ lăn: Do đờng kính ngõng trục là: 68 mm nên ta chọn ổ có ký hiệu: 313 trong bảng... Chọn khoảng cách từ ổ đến tâm bánh răng: a = 36,5 ( mm ) - Xác định phản lực ở hai gối tựa: + Mặt ( XOZ ): m R BX A = P * a R BX ( 2a ) = 0 = + Mặt ( YOZ ): m R BY 63376,6 P = = 31688,3 ( N ) = 2 2` = P a + P = P a + P A r a r a d c1 2 d R AX R BY 2a = 0 c1 2 2.a GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:11 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật và chẩn đoán R R = BY AY 23722,6 * 36,5... (Nmm) Pa2 RCx C RDx P2 D Pr2 y RCy RDy a = 36,5 (mm) b = 36,5 (mm) z x 73093,8 (Nmm) Mx 1156622,95 (Nmm) 792781,09 (Nmm) GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:13 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thuật và chẩn đoán 2986560 (Nmm) -Tính phản lực tại gối: tơng tự ta có: MCx = 0 RCx = RDx = P2 / 2 = 31688,3 ( N ) MCy = 0 => RDy = 2002,57 ( N ) => RCy = 21720,03 ( N ) Tính mô men tại mặt cắt... = 73093,8 ( Nmm ) Muymax = 792781,09 ( Nmm ) M u = M 2 ux +M uy d 2 3 Với: 2 =1402240,52( Nmm) M td =63,4( mm) 0,1[] 2 2 M td = M u + 0,75M x = 2942096,86( Nmm) Ta chọn: d2 = 64 ( mm ) Chọn ổ lăn: Với đờng kính ngõng trục là: 64 mm nên ta chọn ổ lăn có ký hiệu là: 312 bảng 14P GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:14 ... bền chi tiết phải chịu đợc tải trọng động dao động ôtô gây nên GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:3 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thu t chẩn đoán - Đảm bảo ôtô vào vận hành... độ yêu cầu chẩn đoán làm quay tang trống chủ động Thiết bị đo ghi đợc gắn vào vị trí cần đo ghi, dao động hệ thống treo ôtô đợc truyền lên đầu bút ghi để ghi lại giá trị cần ghi Tính toán động... sở xe GV HD :TS Nguyễn Đức Tuấn - SV TH: Nguyễn Sỹ Tùng trang:2 Thiết kế môn học : Bảo dỡng kỹ thu t chẩn đoán Bl: chiều rộng lốp B =1920 (mm) Bl = 228,6 (mm) a :hệ số kể đến ảnh hởng chủng loại