Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dưỡng ÔTô

Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô PHầN I Tổng quan loạI băng thử i-tổng quan thiết bị chẩn đoán Các thiết bị chẩn đoán tình trạng kỹ thuật ô tô tổng thành đa dạng chúng đợc dùng để mô hình hoá trình làm việc ôtô,đo thông số chẩn đoán làm sở để thiết lập trình chung chẩn đoán kỹ thuật Ngày giới sử dụng nhiều phơng pháp thiết bị chẩn đoán khác nhau.Các phơng pháp thiết bị chẩn đoán không ngừng đợc hoàn thiện nhờ áp dụng thành tựu khoa học kỹ thuật đại Các thiết bị chẩn đoán đợc dùng để xác định giá trị thông số chẩn đoán Loại thiết bị chẩn đoán thờng liền với phơng pháp chẩn đoán ,do thiết bị chẩn đoán đa dạng Theo phơng pháp sử dụng ngời ta chia thiết bị chẩn đoán làm loại : a)Thiết bị chẩn đoán di động : Các dụng cụ dụng cụ xách tay thiết bị đo Loại thiết bị di động thờng đợc mang theo để tiến hành chẩn đoán đờng b)Thiết bị chẩn đoán cố định :Thiết bị thờng bệ thử đặt cố định (bệ thử công suất ,bệ thử phanh,bệ thử tổng hợp ,bệ thử dao động) Mỗi loạI bệ thử đợc chia thành nhiều loại khác + Với bệ thử công suất : Có thể thử bệ thử lăn bệ thử băng tải(ít dùng ) Bệ thử lăn lại đợc chia thành loạI : -Bệ thử dạng lực : thiết bị chất tải phanh khí phanh thuỷ lực ,phanh đIện từ Bệ thử chẩn đoán ô tô chế độ chuyển động lực kéo bánh xe chủ động ,hiệu suất truyền lực ,suất tiêu hao nhiên liệu tay số truyền thẳng với chế độ mô men xoắn công suất động cực đại -Bệ thử dạng quán tính :Thiết bị chất tải thờng có dạng bánh đà Trên bệ thử quán tính ô tô thờng đợc chẩn đoán chế độ chuyển động không Trong trờng hợp công suất đợc xác định thông qua việc đo đại lợng gia tốc góc ,thời gian quãng đờng tăng tốc bánh xe (hoặc lăn bệ thử ) bớm ga mở hoàn toàn phạm vi tốc độ cho tay số truyền thẳng -Bệ thử liên hợp :Hiện dùng +Bệ thử phanh :Có loại : -Bệ thử dạng lực : Loạ bệ thử đo trực tiếp lực phanh bánh xe ô tô Nó gồm loại Loại đo lực phanh trạng thái tĩnh :Các bánh xe hãm đứng yên nhợc đIểm loại kết không đợc xác không mô đợc Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô trình phanh thực tế đờng thử nghiệm.Do đợc sử dụng thực tế Loại đo lực phanh trạng thai động :Các bánh xe hãm quay tốc độ Ưu điểm giá thành bệ thử , diện tích chiếm chỗ tiêu hao lợng điện không lớn ,đồng thời kết hợp với công việc chẩn đoán sâu điều chỉnh Do bệ thử dạng lăn đợc sử dụng rộng rãi Nhng có nhợc diểm không thử đợc vận tốc lớn nên khó phát h hỏng hệ thống phanh -Bệ thử quán tính :Có loại chủ yếu : Loại dụng lực bám bánh xe với bề mặt tựa (bệ phẳng ,bệ lăn quán tính ) Phơng pháp chẩn đoán loại dựa sở đo lực quán tính xuất vùng tiếp xúc bánh xe với bề mặt tựa trình phanh Loại không sử dụng lực bám bánh xe với bề mặt tựa :Loại đo đợc mô men phanh cực đại cấu phanh mà không cần chất tải lên ô tô +Bệ thử tổng hợp :Để tiết kiệm vốn đầu t diện tích gian chẩn đoán thờng thờng dùng bệ thử phanh kéo tổng hợp để kiểm tra chất lợng phanh tình trạng kỹ thuật tổng thành ô tô II-đánh giá chung Hiện giới sử dụng tất loại băng thử Tuy nhiên tuỳ thuộc vào diều kiện kinh tế ,kỹ thuật mà sử dụng loại băng thử khác ,có thể loại lăn ,loại băng tải ,loại phẳng loại không sử dụng lực bám bánh xe với bề mặt tựa Nhng xu hớng chung bệ thử dùng loại bệ thử lăn dạng lực quán tính ,đồng thời áp dụng thành tựu khoa học kỹ thuật đa kết đo ,kiểm tra xác nớc ta thừa kế thành tựu khoa học kỹ thuật đại giới Do bệ thử lăn dạng lực hay dạng quán tính đợc sử dụng phổ biến trạm kiểm định ,trạm BDSC ,viện nghiên cứu Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô phần ii lựa chọn phơng án thiết kế i.các phơng án thử chất lợng phanh kéo đợc sử dụng 1.Khái niệm chung Chất lợng phanh kéo ảnh hởng trực tiếp đến khả vận hành tính an toàn ô tô.Chúng đặc trng cho tình trạng kỹ thuật nhiều tổng thành ô tô Trong trình sử dụng tình trạng kỹ thuật chúng bị biến xấu dẫn tới h hỏng ảnh hởng tới hiệu sử dụng ô tô Chất lợng kéo giảm tức giảm công suất tăng tiêu hao nhiên liệu Khi khả vợt dốc khả vợt đờng lầy lội khó khăn Chất lợng phanh giảm làm giảm độ an toàn cho phơng tiện hàng hoá tính mạng ngời Theo thống kê tai nạn ô tô nguyên nhân kỹ thuật tai nạn xảy chất lợng hệ thống phanh chiếm khoảng 40ữ50% Để hạn chế tốc độ biến xấu tình trạng kỹ thuật toàn ô tô nói chung tổng thành mà chất lợng hệ thống phanh ,kéo liên quan đến nói riêng ngời ta thờng sử dụng bệ thử để chẩn đoán đIều chỉnh chúng theo định kỳ Chẩn đoán chất lợng phanh &kéo thờng đợc tiến hành bệ thử động lực học Mục đích sử dụng bệ thử tạo chế độ tải trọng đạt tính tốc độ ô tô tơng tự nh chuyển động đờng nhng chi phí kinh tế thời gian 2.Các loại bệ thử Để mô hình hoá trình chuyển động thực tế ô tô bệ thử ngời ta thờng sử dụng biện pháp chất tải Theo hình thức chất tải ta có : a)Bệ thử dạng lực : Thiết bị chất tải thờng phanh điện ,cơ khí hay thuỷ lực Bệ thử thờng chẩn đoán ô tô chế độ chuyển động đo lực phanh bánh xe ,lực kéo ác bánh xe chủ động ,do hiệu suất truyền lực ,suất tiêu hao nhiên liệu tay số truyền thẳng ứng với Memax , Nemax Kết cấu bệ thử gồm lăn ,thiết bị chất tải , thiết bị đo ghi, quạt gió để làm mát động trình thử nghiệm Số lợng lăn bánh Do số hạn chế loại lăn mà ngày loại lăn đợc dùng phổ biến Các lăn đợc đặt song song đối xứng không đối xứng qua mặt phẳng thẳng đứng song song với trục qua trục bánh xe Để giảm trợt lăn đợc nối với truyền động xích ,trên mặt lăn có tạo gân để đảm bảo hệ số bám = 0,6ữ0,7 Thiết bị chất tải để tạo chế độ tải trọng cho ô tô bệ thử dới dạng phanh lăn Con lăn đợc làm phanh điện thuỷ lực hay khí Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô *Phanh thuỷ lực :Quá trình hãm trục lăn đợc tạo công chi phí việc dịch chuyển chất lỏng (nớc) stato &roto ma sát roto với chất lỏng nội ma sát chất lỏng Rô to lăn stato xi lanh treo cân đặt nó.Thay đổi tải trọng đợc tạo cách cung cấp nớc nhiều hay vào phanh thuỷ lực Roto truyền lợng nhận đợc qua chất lỏng đến stato tạo mô men xoắn tren Mô men xoắn stato cân tơng ứng với mô men kéo lên bánh xe đợc đo cảm biến áp lực Phanh thuỷ lực có u điểm khả tải tốt nhng nhợc điểm thiết bị cồng cềnh khả tự đIều chỉnh ,không đo đợc hiệu hệ thống vệ sinh *Phanh khí: Loại phanh hoạt đông theo nguyên tắc công, ma sát phanh hấp thụ động biến thành nhiệt Phanh khí có loại phanh guốc , phanh đĩa , phanh giải Kết cấu loại đơn giản dễ chế tạo nhng đờng đặc tính chúng không đạt yêu cầu khả tự điều chỉnh mô men phanh gần nh không phụ thuộc vào số vòng quay *Phanh điện :So với loại phanh phanh điện có u đIểm trội tính thuận nghịch nó,có thể làm việc đợc chế độ động máy phát.ở chế độ máy phát có khả cung cấp đIện cho lới điện thử nhiều động có ý nghĩa kinh tế Trong phanh diện lại có phanh điện chiều phanh điện xoay chiều : - Phanh điện chiều :Có thể thay đổi chế độ tốc độ cách thay đổi dòng kích thích tạo mô men , phanh điện từ cân với mô men xoắn bánh xe -Phanh điện xoay chiều : Dùng động không đồng dây loại phanh có kết cấu đơn giản ,kích thớc nhỏ gọn Nhợc điểm không đảm bảo điều chỉnh tốc độ quay phạm vi rộng nên phải có hộp số kèm theo Khi sử dụng loại phanh điện làm thiết bị chất tải tuỳ thuộc vào hãm lăn mà phân : -Hãm máy phát : Động nổ kéo lăn quay quay roto máy đIện chiều với chiều quay từ trờng stato (n1) tốc độ n >n1 Khi roto quay từ trờng stato nên roto xuất dòng điện cảm ứng đồng thời sinh lực điện từ Lực điện từ tác dụng nên roto ngợc chiều với chiều quay nên gây mô men hãm cân với mô men xoắn bánh xe ô tô Để điều chỉnh mô men hãm thay đổi giá trị điện trở roto , điện trở stato giá trị đIện trở phụ tải Để đo mô men cách: + Đo trực tiếp:Thông qua giá trị hiệu điện (U) , cờng độ dòng đIện (I) góc lệch pha U & I (cos) Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô +Đo gián tiếp: Thông qua máy điện cân với cấu đo ghi thuỷ lực hay khí Nhợc điểm phơng pháp hãm máy phát : * Không sử dụng đợc dòng điện phát máy phát thí nghiệm Muốn hoà đợc lên lới điện phải có máy hoà đồng *Phải sử dụng phụ tải có điện trở lớn *Đặc tính làm việc không phù hợp với đặc tính ô tô thử nghiệm *Giới hạn đo hẹp -Hãm động : Khi dòng điện pha ,tần số f vào dây stato (n1= 60 f ) Từ trờng quay cắt dẫn dòng dây roto sinh sức p điện động cảm ứng sinh dòng đIện rôto Lực tác dụng tơng hỗ từ trờng quay stato với dẫn mang dòng điện (dòng điện roto)tạo nên mô men cảm ứng cân với mô men xoắn bánh xe ôtô Trong hãm động phân : + Hãm động năng: Động kéo lăn động điện quay ,toàn động ô tô cung cấp cho máy đIện biến thành nhiệt nung nóng động máy phát ( Tổn hao dòng Fucô) +Hãm ngợc : Vừa nối máy với nguồn làm cho roto quay vừa cho động ô tô nổ làm quay roto theo chiều ngợc lại làm sinh lợng máy điện lớn Năng lợng chủ yếu biến thành nhiệt nung nóng máy điện Hai phơng pháp đợc sử dụng chúng có những nhợc điểm sau: *Nhiệt tạo máy điện lớn dẫn tới cháy cuộn dây *Đặc tính làm việc không phù hợp với đặc tính ô tô thử nghiệm *Giới hạn đo hẹp +Hãm tái sinh:Cung cấp điện cho máy điện từ lới điện đồng thời cung cấp cho máy điện từ động ô tô Hãm tái sinh xuất động ô tô cung cấp lớn lợng điện lới điện cung cấp lúc tốc độ quay roto lớn tốc độ quay từ trờng quay stato động điện trở thành máy phát điện Thay đổi giá trị mô men hãm cách thay đổi giá trị điện trở stato.Ưu điểm phơng pháp : *Có lợi lợng :Có thể sử dụng lợng điện phát máy điện trình thử nghiệm hoà lên mạng điện *Giới hạn đo rộng *Đặc tính làm việc phù hợp với đặc tính ô tô thử nghiệm *Khả tải tốt :Có thể hãm đợc động ô tô có công suất lớn công suất thân máy điện từ 5ữ lần Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô Để chẩn đoán chất lợng kéo phanh ngời ta sử dụng phơng án Giá trị lực kéo lực phanh đợc xác định nhờ cảm biến áp lực cấu gắn với vỏ động điện (Máy điện cân ).có thể chẩn đoán ô tô bệ thử trạng thái tĩnh trạng thái động nhng đặc thù chế độ phơng pháp thử ngời ta chẩn đoán chất lợng kéo trạng thái động Tuy nhiên nhợc điểm phơng pháp chẩn đoán tĩnh mà đợc sử dụng Dó không mô đợc trình phanh thực tế đờng ,không thử đợc vận tốc lớn khó xác định đợc h hỏng hệ thống phanh b/Bệ thử dạng quán tính Thiết bị chất tải bánh đà ô tô chẩn đoán chế độ chuyển động không Khi công suất ,lực kéo ,lực phanh đợc xác định thông qua giá trị đại lợng gia tốc góc ,thời gian quãng đờng tăng tốc hay thời gian quãng đờng phanh Để chuẩn đoán chất lựơng phanh bệ thử quán tính ngời ta đo lực bám không.Loại không sử dụng lực bám có u điểm chất tải lên xe,cho phép đo trực tiếp giá trị mômen phanh cấu phanh nhng tính ổn định không cao phải có thiết bị nâng kích bánh xe lên khỏi mặt đất Ngoài có chẩn đoán phanh bệ thử dạng phẳng quán tính băng thử quán tính nhng chúng không mô đợc trình phanh thực tế đờng tính vạn nên đợc sử dụng Nguyên lý chuẩn đoán chung chất lợng phanh ,kéo bệ thử quán tính quãng đờng thời gian tăng tốc, quãng đờng thời gian phanh tron khoảng tốc độ (v1-v2)nhờ dụg cụ đo chuyên dùng (máy đếm số vòng quay,đồng hồ bấm giây ,gia tốc kế) Đặc tính phanh kéo đợc xây dựng nhờ việc ghi lại giá trị số vòng quay ,mô men quán tính lăn (hay bánh đà )khi tăng tốc phanh *Ưu điểm loại bệ thử dạng quán tính : + Có thể chuẩn đoán đợc ô tô tốc độ cao mô đợc sát với thực tế nên hay dùng cho phòng thí nghiệm ,viện nghiên cứu + kết cấu đơn giản, dễ vận hành *Nhợc điểm : + Tính vạn ,mỗi loại ô tô mang chuẩn đoán lại phải có khối lợng quán tính tơng ứng + Với bệ thử quán tính dùng động ô tô kéo gây ồn ô nhiễm môi trờng khí thải động ô tô II lựa chọn phơng án thiết kế Dựa vào đặc tính kỹ thuật ,u nhựoc điểm loại bệ thử kết hợp với tình hình thực tế Việt Nam ta đa loại bệ thử có điều kiện Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô kinh tế kỹ thuật đáp ứng đợc với công tác thử nghiệm cho loại xe không đồng chủng loại ,hình dáng ,kích thớc đợc sử dụng Việt Nam Bệ thử phảio đáp ứng đợc nhu cầu sau : +Chi phí sản xuất ,lắp ráp sử dụng nhỏ + Chiếm diện tích nhỏ + Độ ổn định cao đòi hỏi trình độ vận hành dụng không cao +tính vạn cao Từ thực tế yêu cầu ta chọn phơng án thiết kế bệ thử lực ,đo lực kéo lực phanh trạng thái động ,bệ thử dạng lăn ,thiết bị chất tải phanh điện Đo lực kéo chế độ tốc độ ứng với mô men xoắn cực đại động Đo lực phanh ứng với giá trị lực phanh trung bình (Không chở khách ),vận tốc ô tô thử phanh khoảng (2 10) km/h tay số 1.Máy điện làm việc chế độ hãm tái sinh Các thông số ô tô thử nghiệm : Xe GAZ 3201 Giá trị Các thông số 1.Số chỗ ngồi 2.Trọng lợng thân 3.Trọng lợng toàn 4.Chiều dài toàn 5.Chiều rộng toàn 6.Bán kính bánh xe 7.Chiều rộng lốp 8.Vệt sau bánh xe 9.Tỷ số truyền lực 10.Tỷ số truyền tay số Ký hiệu G0 Ga LB Btb rbx B1 V2 i0 IM Đơn vị Giá trị Hành khách KG KG mm mm mm mm mm 1100 1450 4120 1550 330 175 1237 3,39 3,49 sơ đồ bệ thử: 11 10 7 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô 1-Động 2- Hộp giảm tốc 3- Bộ truyền xích 4-Khớp nối 5-Li hợp điện từ 6-Cảm biến phanh 7-Thanh nâng hạ 8-Cảm biến tốc độ 9-Trụ chống trợt ngang 10-phanh lăn 11-Con lăn PHầN III TíNH TOáN Động học i-tính toán bệ thử : 1-Bán kính lăn: -Đợc xác định theo điều kiện giảm cản lăn cho bánh xe chủ dộng r cl = 0,4.rbx = 0,4.330 = 132 mm =0,132(m) 2-Chiều dài lăn: L CL = K n.mãa K t + 2.a = B1 + 2.a =2.175 +2.100 = 550 (mm) Trong đó: - a: hệ số kể đến chủng loại xe ôtô.Với xe khách a=100(mm) - B :Bề rộng lốp 3-Chiều rộng bệ thử: Bbt =Kn.max + 2.a = V2 + 2.( B1 + a) = 1237+2.(175 + 100 ) = 1787(mm) 4-Khoảng cách trục lăn: Chọn loại bệ thử hai lăn song song đối xứng qua tâm bánh xe.Dựa vào điều kiện ổn định ôtô A 2.(rbx + rcl ) 1+ = 504 mm : Hệ số bám bánh xe lăn chọn = 0,65 chọn A=504 (mm) 5-Góc lệch lăn với bánh xe: ACL sin = 2.(r + r ) = 0,584 cl bx =35 so sánh với điều kiện ổn định lăn: tg> 0,72 > 0,65 thoả mãn II-thông số động học bệ thử: 1-Tốc độ thử: để xác định thông số chẩn đoán chung ôtô bệ thử ta cần phải Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô biết chế độ đo.Trên bệ thử dạng lực thử tốc độ nhỏ ôtô chuyển động -Chọn tốc độ thử phanh 10 km h 2-ở Tốc độ thử: * tốc độ min: -tốc độ bánh xe chủ động : 30.Vt 30 30000 = = 241,266 ( v ) p rbx 3600 0,33 rbx 330 241,66 = 603,165( v ) n cl = nbx = ph rcl 132 n bx = tốc độ max: 30.Vt 30 40000 = = 321,688 ( v ) p rbx 3600 0,33 rbx 330 321,688 = 804,22( v ) n cl max = nbx = ph rcl 132 n bxxax = 3-Tỉ số truyền hộp số: chọn sơ tốc độ quay động 2500 v phút ibx=nđc ncl=4,14 ih=ixích.ih.số=4,14 chọn ixích=2 ta có ih.số=2,07 phần iv:tính toán động lực học I-chọn động điện : để chọn động diện ta tiến hành theo chế độ thử phanh -khi thử phanh: 0,736.K PP VT 0,736.1.501,3.10 = = 15,8( K ) Nđc 3,6.75. 3,6.75.0,864 BT K: hệ số tính đến khả tải ngắn hạn K = PP: lực phanh trung bình PP =GC. Gc: tải trọng tác dụng bên bánh cầu sau.GC=1575:2=787,5 KG Vt: vận tốc thử Vt=10 km h Bệ :hiệu suất truyền b.t=cl.k.b.r.ổ=0,9.1.0,98.0,99.0,99=0,864 -Do đặc thù phơng pháp hãm tái sinh làm việc đợc với công suất đầu vàolớn nhiều lần công suất đầu động Do để tiết kiệm ta chọn động có nđ.c=1450 vph ; Nđc=5,5 K ii-các lực tác dụng lên lăn: Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô Pf1 Từ hình vẽ: (H1+H2).cos =Gc mặt khác: H1=H2=H 2H.cos=787,5 H = 167,86 KG -Lực cản lăn tác dụng lên bánh xe: PP =f.H =0,018.167,86 =3,02 KG -Mômen cản lăn tác dụng lên lăn: Mf =Pf.rcl =3,02.0,132 =0,39864 KGmm -Mômen phanh tác dụng lên lăn: Mfp=PP.rcl =178,75 0,132=23,595 KGm -Mômen tác dụng lên trục bánh xe ôtô: Mp.h.b.x=PP.rbx=60 KG.m -Mômen phanh tác dụng lên trục máy điện :Mphđc=MPHCL:ih=5,7 KG.m Trục thông số i Trục động ôtô Trục bánh xe ôtô 11,8311 Trục lăn 0,4 Trục động điện 4,14 n(v/p) 3500 241,266 804,22 2880 M(KG.m) 11,4 60 23,6 5,7 Từ bảng ta thấy tốc độ động điện 2880 tốc độ quay động điện phát Nh hoàn toàn phù hợp với trờng hợp hãm tái sinh 10 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô u1 = 19,1.10 6.K N = [ ] U Y1 m z1 n1 b. // 19100000.1,3.5,5 = 25,4 [ ] 0,442.4.28.1450.50.1,5 Thoảmãn = Y1 = 21,7 [ ] Thoả mãn Y2 10-Các thông số hình học: -Môdun : mn=2 (mm) -Số răng: Z1=28 (răng); Z2=110 (răng) -Góc ăn khớp: n =20 -Góc nghiêng : = 9,5 O -Khoảng cách trục :A=140 (mm) -Chiều rộng bánh : b = 50 (mm) -Đờng kính vòng đỉnh : Dc1=57+2.2=61 (mm) Dc2=223 +2.2=227 (mm) -Đờng kính vòng chân răng:Di1=57-2,5.2=52 mm Di2=223-2,5.2=218 mm -Đờng kính vòng lăn : d1= 2.28 = 57 mm 0,986 d2= 110.2 = 223mm 0,972 16 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô 11-Tính toán lực tác dụng lên trục: 2.M x 2.9,55.10 6.5,5 = = = 1271( N ) d 57.1452 P.tg 20 o r = = 469( N ) co.s9,5 o a = p.tg 9,5 o = 213( N ) ii-tính toán thiết kế trục then : 1-Tính sơ trục : *trục I: N=5,5 KW n=1450 c=120 d1 120.3 *trục II: 5,5 = 19mm 1450 chọn d1=20 (mm) N=4,75 KW n=382 c=120 d2 120.3 4,75 = 28mm 382 chọn d2=30 (mm) 2-Tính gần đúng: -chọn khoảng cách thành bánh với thành máy là: 10 mm -chọn khoảng cách từ thành máy tới vòng bi :10 mm -chiều dầy ổ bi :B =25 mm -từ ta có khoảng cáchtrục hộp giảm tốc : L =115 (mm) 17 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô A-Tính trục I: Y Pa1 Z P1 RBX RA.X RAY RBY Pr1=469 (N) P1=1271(N) 16519,75Nmm Pa1=213(N) *T ính phản lực : 36541,25Nmm mp(YO Z) mAY=Pa1.d1:2 Pr1.57,5+RBY.115 =0 =>Rby=181,7 N Nmm 36223,5 =>RAY=Pr1-RBY=287,3 N mp(xoy) mA.X=-P1.57,5 +RBX.115 =0 RBX=635,5 N 18 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô RA.X=P1-RBX=635,5 N *Tính mômen uốn tiết diện nguy hiểm m-m : 2 + M UX Mu m-m= M UY MUY=RAY.57,5=16519,75 (Nmm) MU.X =RBX.57,5 =36541,25 (Nmm) MX =P1.d1/ =36223,5 (Nmm) ta có : MU mm=40102 (Nmm) - Mtđ = M 2U + 0,75.M X2 = 54040( Nmm) - Đờng kính trục tiết diện nguy hiểm: d1 m-m M t d 54040 =3 = 22( mm) 0,1.[ ] 0,1.50 chọnd1 m-m =24 (mm) B-Tính trục II : Pr2 =469 N P2=1271 N RX RCY RC X Pa2 =213 N RDY r *Tính phản lực gối: Pr2 mCY=Pr2.57,5 + Pa2.d2/ +RDY.115 P2 Pa2 =0 RDY= - 441 N 25357,5Nmm RCY=RDY Pr2 =- 28 N - RDX=RCX =P2:2 =635,5 N 36541,25 Nmm -Mômen uốn mặt cắt nguy hiểm: 141716,5 Nmm 19 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô 2 + M UX MUn-n = M UY -MU.X=RCX.57,5 =36541.25 N mm - MUY =RDY.57,5 =25357,5 Nmm =>MU n-n = 44477,7 Nmm ta có : Mtđ = M 2U + 0,75.M X2 = 130541( Nmm) từ ta có : chọn : d2 n-n 130541 = 29,7 0,1.50 d2= 34 mm 2-Tính xác trục n= n n n2 + n2 [ n] *Trục I: trục quay dều nênứng suất pháp biến đổi theo chu kỳ đối xứng -Chọn vật liệu làm trục thép 45 có b = 600( N mm ) ;chọn then có b =6 mm ; t =3,5 mm a = ma x = = n = Mu ; m = o W K a O = 0,45.600 = 270( N mm ) = 0,25.600 = 150( N ) mm d b.t.(d t ) 3,14.24 6.3,5.(24 3,5) W = = = 1172,6(mm ) 32 2.d 32 2.24 3 d b.t.(d t ) 3,14.24 6.3,5( 24 3,5) Wo = = = 2529(mm ) 16 2.d 16 2.24 20 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô *Trục II: -có d2=34 mm tra bảng ta đợc W2=3330 mm3;Wo2=7190 mm3 -Bộ truyền làm việc chiều nên ứng suất tiếp biến đổi theo chu kỳ mạch động a =m = n = MX 2.W0 K a + m a1 = MX M X 141716,5 36223,5 = = 7,16.( N = = 9,86.( N ) ); a = mm mm 2.WO 2.2592 2.WO 2,7190 a1 = M U 40102 M U 44477,7 = = 34,2.( N = = 13,36.( N ) ); a = mm mm W1 1172,6 W2 3330 -Chọn chung cho hai trục hệ số tăng bền = 1; = 0,1; = 0,05 -Với kiều lắp T3 có áp suất bề mặt lớn 30 N/ mm K K 2,6 2,35 = 2,35 + = 2,413; = + 0,6.(2,413 1) = 1,85 K K 2,7 2,6 = 2,6 + = 2,64; = + 0,6.1,64 = 7,66 10 270 ta có : n = 2,413.34,2 = 3,27 150 = 11 1,85.7,16 + 0,05.7,16 3,27.11 n= = 3,1 [ n] = 3,27 + 112 n = 270 150 = 7,66; n = = 7,48 2,64.13,36 1,984.9,86 + 0,05.9,86 7,66.7,48 n2 = = 5,53 [ n] 7,66 + 7,48 n = 4-Tính then ổ : a-tính then : -Trục I :chọn then có b=6 mm, t=3,5 mm, h=6 mm, k=2,9, d1=24 mm 21 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô -Trục II : chọn then có b=8 mm, h =7 mm,t=4 mm,k=3,5 , d2=34 mm -Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức : d = M X [ d ].( N ) mm d k l Mx1=36223,5 Mx2=141716,5 l =0,8.lm =40 mm [ ] d = 150.( N ) mm 36223,5.2 = 30,8 [ ] d 24.2,9.40 141716,5.2 = = 67,2 [ ] d 34.3,5.40 d1 = d2 -Kiểm nghiệm sức bền cắt theo công thức : 2.M X [ ] c ; [ ] c = 120.( N ) mm d b.l 2.36223,5 c1 = = 15 [ ] c 24.40.6 2.141716,5 c2 = = 28,9 [ ] c 34.40.8 c = -Vậythen ta chọn phù hợp b-Chọn ổ : -Trục I : với đờng kính ngõng trục 20 mm ta chọn ổ bi đỡ chặn 36204 bánh nghiêng nên có lực dọc trục -Trục II :có đờng kính ngõng trỵc 30 mm ta chọn ổ dỡ chặn hiệu 36206 5-Thiết kế khớp nối : -Dùng khớp nối trục dạng đĩa có cấu tạo đơn giản kích thớc không lớn 22 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô -Vật liệu gang Cy 21-40 -Số bu lông M10 -Đờng kính lỗ lắp chốt : dc=11 mm -Đờng kính chốt : do=10 mm -Chiều dài toàn vòng đàn hồi : lv=15 mm - Chọn D =115 mm - suy DO=D 20 =85 mm +Điều kiện sức bền dập : d = 2.K M X [ ] d = ữ N mm Z DO l v d c d = 2.1,3.36223,5 1,85 N [ ] d mm 4.85.15.10 +Điều kiện sức bền uốn : u = K M X l c [ ] u = 80 N mm 0,1.z.d c DO u = 1,3.36223,5.45 = 62[ ] u 0,1.4.10 3.85 với lc =15 chièu dài chốt 6-Tính toán truyền xích : a- Chọn loại xích để làm việc êm dịu b- Tỉ số truyền : i = n1 : n2 =2, chọn số đĩa dẫn Z1=27(răng) Z2=27.2 =54 (răng) 23 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô c-Tìm bớc xích t : -Tính hệ số điều kiện sử dụng : K = Kđ.KA.KO.Kđc.Kb.Kc :-Kđ =1,2 hệ số tính đến ảnh hởng tải trọng(tải trọng động ) -KA =1 hệ số tính đến chiều dài xích -KO =1 hệ số xét đến cách bố trí truyền (nằm ngang ) -Kđc =1,2 trục không điều chỉnh đợc -Kb =1,5 hêl số xét đến khả bôi trơn -KC =2 truyền làm việc ca - Hệ số đĩa dẫn : KZ= ZO1/Z1= 25 / 27 =0,92 - Hệ số vòng quay đĩa dẫn: Kn = no1/n1=200 /382 =0,52 - Công suất tính toán truyền xích Nt =K.KZ.Kn.N Trong : -K =2,16 Vậy ta có : Nt =2,16.0,92.0,52.5,5 =5,68 KW -Tra bảng (6-4) lấy xích có bớc xích t = 19,05 (mm) 7-Xác định khoảng cách truc A số mắt xich X : -Số mắt xích : Z + Z 2 A ( Z Z ) t X = + + t 2. A 27 + 54 54 27 = + 2.40 + = 120,96 2.3,14 40 24 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô -Chọn X = 121 mắt xích -Tính xác khoảng cách trục A : 2 Z1 + Z Z1 + Z t Z Z = X + X 8. 2 2. 2 19,05 27 + 54 27 + 54 54 27 = 121 + 121 = 762mm 8. 2 2.3,14 Để đảm bảo độ võng bình thờng tránh cho xích khỏi bị căng ta giảm khoảng cách trục môtj khoảng 0,003A =2 mm Vậy ta lấy A = 760 mm 8-Tính đờng kính vòng chia cùa đĩa xích: 19,05 = 152.(mm) 180 sin 25 19,05 = = 382.( mm) 180 sin 54 d c1 = d c2 9-Tính lực tác dụng lên trục : R= 6.10 1,15.5,5 = 2086( N ) 25.19,05.382 25 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô phần vi :thiết kế phận nâng hạ vào i-mục đích phận nâng hạ vào : -Bệ nâng hạ vào để bánh xe cần thử vào bệ lăn dễ dàngvà tránh đợc va đập mạnh cho ôtô bệ thử II-tính toán phận nâng hạ : 1-Tính hành trình nâng : h Ta có : co.s = r + r h = cl bx 139 + 348 487 Co.s = Co.s54 o = 280,96(mm) 1 -Đoạn bánh xe tụt xuống so với tâm lăn : X=RBX h =348 280,96 =67 mm -Hành trình tự kích nâng : chọn 10 mm Vậy hành trình nâng : S =X +RCL +10 =216 (mm) GC 26 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô 2-Xác định đờng kính xilanh: d= 4.G.K [ P ] Trong :-G: tải trọng ôtô đặt lên xilanh G = 771,25 KG -K=1,5 hệ số tải đờng kính xilanh : d= 4.771,25.1,5 = 12(cm) 3,14.10 phần vii :thiết kế phận đo ghi Trên bệ thử đại lợng cần đo tốc độ lăn mômen xoắn trục lăn áp lực bàn đap phanh Để đo đại lợng ta dùng cảm biến tốc dộ cảm biến mômen cảm biến áp lực ,để biến đại lợng không điện thành đại lợng có điện ,sau qua thiết bị xử lý để hiển thị kết đo số kim Yêu cầu thiết bị đo: +Phải nhậy ,không có vùng chết +Không phụ thuộc vào môi trờng +Đặc tính phải tuyến tính +Cấu tạo đơn giản làm việc tin cậy , tuổi thọ cao +Chịu đợc tải trọng rung động chịu đợc bụi bẩn 1-Thiết kế phận đo tốc độ: 27 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô Bộ phận đo tốc độ đợc đặt đầu lăn , có đèn điện xung quanh đèn điện bịt kín có khoét lỗ đỉnh hình lục giác tế bào quang điện Vỏ quay lăn ,khi lăn quay làm ánh sáng chiếu từ đèn tới tế bào quang điện thay đổi Từ tạo xung điện ,qua phận chuyển đổi ta đo dợc tốc độ lăn 2-Thiết kế phận đo mômen: Để đo mômen xoắn trục đo biến dạng trục chuyển đổi mômen chuyên dùng dùng cấu cân để đo mômẻntên vỏ động điện Nếu đo biến dạng trục ta đo cách dán ten zo dới góc 45o so với tâm trục ,để nối tenzo vào mạch ta dùng lấy điện Vị trí để dán tenzo khoảng cách từ đia xích truyền động từ động đến điểm tiếp xúc xe lăn , có mômen xoắn phần viii :thiết kế hệ dẫn lăn i-Chọn vật liệu chế tạo lăn: -Chọn thép 45 có độ cứng HB =200 b = 580 N ch mm = 290 N mm II-Tính độ bền lăn : -Con lăn vừa chịu uốn vừa chịu xoắn N H =670 -Chiều dài lăn : LCL=670 (mm) -Khoảng cách hai gối trục : Y L = 670 + 200 =870 (mm) Z -Đờng kính lăn : X D = 139.2 = 278 (mm) 145725 N.mm -Ap lực vuông góc tác dụng lên lăn : 28 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô H = 670 KG N.mm 94721,25 -Lực tiếp tuyến theo phơng X : 60534,5N.mm P = H =670.0,65 =435,5 KG X ét mặt cắt nguy hiểm : MYOZ= -H.L/4=145725(N.mm) MXOZ=P.L/4 =94721,25 (N.mm) MX =P.rCL=435,5.139 =60534,5 (N.mm) -tính ứng suất uốn : Mt= M YOZ + M XOY = 173301,42 D d = 0,1( D d ) 32 32 M u = t wu M = X WO U = D d = 0,2( D d ) 16 16 WO = 2.WU WO = -Theo lý thuyết bền ứng suất tiếp lớn : n=10 Hệ số an toàn td = u2 + 3. td = ( ( ) 0,8. ch = 23,2 N mm n M X2 3.M X2 M 2t + = MU + 23,2 WU WU2 WO ) 0,1 D d 4704,188; d 277,8.mm 29 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô -Ta chọn d = 260 mm.(là đờng kính lăn ) III Thiết kế truyền xích hai lăn: - Ta có khoảng cách trục tính phần : A = 788 (mm) - chọn hệ số bớc nh chọn với xích từ hộp giảm tốc đến trục lăn để thuận tiện cho việc thay t = 19,05 (mm) - Ta tính số mắt xích : Z + Z 2 A ( Z + Z ) t = + + t 2. A 27 + 27 2.788 ( 2( ) + 27 ) = + + = 82,73 + 27 + 0,59 = 110,3 19,05 2.3,14.788 -ta chọn X = 112 mắt xích -Tính đờng kính vòng chia đĩa xích : 19,05 19,05 = = 164( mm) dc1=dc2= sin 180 0,11609 27 -Tính lực tác dụng lên trục : 6.10 1,15.5,5 = 3862,955( N ) R= 27.19,05.191 30 [...]... hộp giảm tốc là : L =115 (mm) 17 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô A-Tính trục I: Y Pa1 Z P1 RBX RA.X RAY RBY Pr1=469 (N) P1=1271(N) 16519,75Nmm Pa1=213(N) *T ính phản lực : 36541,25Nmm mp(YO Z) mAY=Pa1.d1:2 Pr1.57,5+RBY.115 =0 =>Rby=181,7 N Nmm 36223,5 =>RAY=Pr1-RBY=287,3 N mp(xoy) mA.X=-P1.57,5 +RBX.115 =0 RBX=635,5 N 18 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô RA.X=P1-RBX=635,5 N *Tính mômen... điện ,sau đó qua thiết bị xử lý để hiển thị ra các kết quả đo có thể là hiện số hoặc là kim chỉ Yêu cầu của thiết bị đo: +Phải nhậy ,không có các vùng chết +Không phụ thuộc vào môi trờng +Đặc tính phải tuyến tính +Cấu tạo đơn giản làm việc tin cậy , tuổi thọ cao +Chịu đợc tải trọng rung động và chịu đợc bụi bẩn 1 -Thiết kế bộ phận đo tốc độ: 27 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô Bộ phận đo... 54 d c1 = d c2 9-Tính lực tác dụng lên trục : R= 6.10 7 1,15.5,5 = 2086( N ) 25.19,05.382 25 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô phần vi :thiết kế bộ phận nâng hạ ra vào i-mục đích của bộ phận nâng hạ ra vào : -Bệ nâng hạ ra vào để bánh xe cần thử ra vào bệ con lăn dễ dàngvà tránh đợc va đập mạnh cho cả ôtô và bệ thử II-tính toán bộ phận nâng hạ : 1-Tính hành trình nâng : h Ta có : co.s = r... kích nâng : chọn là 10 mm Vậy hành trình nâng là : S =X +RCL +10 =216 (mm) GC 26 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô 2-Xác định đờng kính xilanh: d= 4.G.K [ P ] Trong đó :-G: tải trọng ôtô đặt lên xilanh G = 771,25 KG -K=1,5 hệ số quá tải vậy đờng kính xilanh là : d= 4.771,25.1,5 = 12(cm) 3,14.10 phần vii :thiết kế bộ phận đo ghi Trên bệ thử này thì các đại lợng cần đo là tốc độ của con lăn... suất đầu vào lớn hơn 5 tới 7 lần công suất phát ra của động cơ Do đó để tiết kiệm ta chọn động cơ có ký hiệu A02-41-4 có n=2880(v/p), N=4(Kw), hiệu suất 85,5 0 0 11 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô phần v :thiết kế bộ truyền động Do kết cấu của bệ thử nh đã trình bầy ở trên,đồng thời do tốc độ từ động cơ đến con lăn lớn nên ta chọn hộp giảm tốc bánh răng trụ răng nghiêng một câp Từ động cơ vào... răng:Di1=57-2,5.2=52 mm Di2=223-2,5.2=218 mm -Đờng kính vòng lăn : d1= 2.28 = 57 mm 0,986 d2= 110.2 = 223mm 0,972 16 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô 11-Tính toán lực tác dụng lên trục: 2.M x 2.9,55.10 6.5,5 = = = 1271( N ) d 57.1452 P.tg 20 o r = = 469( N ) co.s9,5 o a = p.tg 9,5 o = 213( N ) ii-tính toán thiết kế trục và then : 1-Tính sơ bộ trục : *trục I: N=5,5 KW n=1450 c=120 d1 120.3 *trục II: 5,5 = 19mm... con lăn là khớp nối dẫn động giữa các con lăn là bộ truyền xích Phân phối tỉ số truyền và công suất: I -thiết kế bộ truyền bánh răng nghiêng một cấp: Bảng các thông số tính toán : tt i n (v /ph) N (KW) ts trục đ.cơ 1 1450 5,5 trụci 1 1450 5,5 12 Trụcii 3,8 382 4,75 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô 1-Chọn vật liệu: -Bánh răng nhỏ chọn thép 45 thờng hoá: b = 600( mm 2 ch = 300( N mm 2 ) ) HB... đỡ chặn 36204 vì là bánh răng nghiêng nên có lực dọc trục -Trục II :có đờng kính ngõng trỵc là 30 mm ta chọn ổ dỡ chặn hiệu 36206 5 -Thiết kế khớp nối : -Dùng khớp nối trục dạng đĩa có cấu tạo đơn giản và kích thớc không lớn lắm 22 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô -Vật liệu gang Cy 21-40 -Số bu lông 4 chiếc M10 -Đờng kính lỗ lắp chốt : dc=11 mm -Đờng kính chốt : do=10 mm -Chiều dài toàn bộ... td = u2 + 3. 2 td = ( ( ) 0,8. ch = 23,2 N mm n M X2 3.M X2 M 2t 1 2 + 3 2 = MU + 23,2 WU 4 WU2 WO ) 0,1 D 3 d 3 4704,188; d 277,8.mm 29 Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô -Ta chọn d = 260 mm.(là đờng kính trong của con lăn ) III Thiết kế bộ truyền xích giữa hai con lăn: - Ta có khoảng cách trục tính ở phần trên : A = 788 (mm) - chọn hệ số bớc răng nh chọn với xích từ hộp giảm tốc.. .Thiết kế môn học Chẩn đoán & Bảo dỡng ÔTô Vậy công suất cần thiết của đông cơ là: N dc = M dc n 9,55.10 6 = 5,7.2880.1000 = 16,7( Kw) 9,55.10 6 *Chọn động cơ điện: Để chọn động cơ điện ta tiến hành chọn theo cả hai chế độ thử phanhvà ... đợc hiệu hệ thống vệ sinh *Phanh khí: Loại phanh hoạt đông theo nguyên tắc công, ma sát phanh hấp thụ động biến thành nhiệt Phanh khí có loại phanh guốc , phanh đĩa , phanh giải Kết cấu loại đơn... M X 141 716,5 36223,5 = = 7,16.( N = = 9,86.( N ) ); a = mm mm 2.WO 2.2592 2.WO 2,7190 a1 = M U 40 102 M U 44 477,7 = = 34, 2.( N = = 13,36.( N ) ); a = mm mm W1 1172,6 W2 3330 -Chọn chung cho hai... 7,66; n = = 7 ,48 2, 64. 13,36 1,9 84. 9,86 + 0,05.9,86 7,66.7 ,48 n2 = = 5,53 [ n] 7,66 + 7 ,48 n = 4- Tính then ổ : a-tính then : -Trục I :chọn then có b=6 mm, t=3,5 mm, h=6 mm, k=2,9, d1= 24 mm 21 Thiết