thiết kế và tính toán ô tô khách

2.2 Xác định tỷ số truyền của truyền lực chính i0 11

2.3 Xác định tỷ số truyền của các tay số của hộp số và hộp số phụ 12

2.4 Xác định các chỉ tiêu đánh giá chất lợng kéo của ô tô 14

phần iii: tính toán ổn định chuyển động 20

3.1 Xác định trọng tâm của ô tô 20

3.2 Kiểm tra ổn định dọc 21

3.3 Kiểm tra ổn định ngang 22

tài liệu tham khảo 24

Giới thiệu đề tài

Thiết kế và tính toán ô tô khách A3-3201 (4x4).-Loại ô tô: ô tô chở khách.

- Loại động cơ: vì xe phải đón trả khách nhiều lần nên cần có khả năng tăngtốc lớn Vì vậy dùng động cơ xăng sẽ phù hợp hơn động cơ diesel.

-Loại hệ thống truyền lực: cơ khí-Trọng lợng bản thân: G0= 7100 (Kg)-Hệ số cản của không khí K= 0,4 (NS2/m2)

-Tốc độ góc của trục khuỷu động cơ ứng với công suất lớn nhất: n=3200(v/p)

-Hiệu suất cơ khí của hệ thống truyên lực:  =0,93

Phần i: thiết kế tuyến hình

1.1 Lựa chọn các kích thớc cơ bản của ô tô.

- Kích thớc bao ngoài: L0 x B0 x H0 = 8100 x 2500 x 3400 (mm) - Chiều dài cơ sở: L = 400 (mm).

- Chiều dài đầu và đuôi xe:

+ Chiều dài đầu xe L1 = 2500(mm) + Chiều dài đuôi xe:

L2 =L0 - (L1 + L) =8100 -(2500 +4000) = 1600(mm) - Tâm vết bánh xe trớc và sau:

B1 = 1800 (mm) B2 = 1700(mm) - Các góc vát:

+ Góc vát trớc: 1 = 13o + Góc vát sau: 1 = 12o

1.2 Bố trí động cơ và hệ thống truyền lực a Bố trí động cơ.

2 1

với mục đích: tăng hệ số sử dụng chiều dài, vị trí ngồi của ngời lái thuậntiện, rộng rãi, khoang hành khách đợc cách nhiệt tốt và cách ly đợc tiếng ồn, kết cấutruyền lực gọn Ta bố trí động cơ ở phía sau.

Động cơ xăng 4 kỳ gồm 8 xilanh bố trí chữ V, 4 tay số.

b Bố trí hệ thống truyền lực:

Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực (kiểu 4 x 4) (Hình 1.2) Hiệu suất của hệ thống truyền lực: t =0,93

1.3 Lựa chọn dạng tuyến hình và bố trí chung trên ô tô.

- Dạng tuyến hình đợc thể hiện trên bản vẽ (hình 1) - Bố trí chung:

Ngời lái : Đầu xe bên trái.

Số ghế ngồi đợc đánh số nh hình vẽ ( 40 chỗ) Có một cửa lên xuống.

1 - Khoá vi sai 2 - Vi sai

Gh là trọng lợng của một hành khách Ghl là trọng lợng hành lý.

nh là số lợng hành khách P=1 là số nhân viên phụ xe Ta có dựa trên xe mẫu : G0 = 7000(KG)

Gh = 55(KG) n =40 Ghl = 25 (KG)

Biểu diễn sơ đồ lực tác dụng do riêng hành khách, ngời lái, phụ xe và hàng hoátác dụng lên xe nh sau:

Với : GHK = G-G0 = 7160 –4800 = 2360 (KG)

Ta có M01 = 0

 ZK2 3700 –gHK 3000 =0

 ZK2 3700-2360.3000 = 0 ZK2 = 1914 (Kg)

Do đó ta có:

ZK1 = GHK –ZK2 =2360-1914 =446 (KG)Từ đó ta tính đợc:

Z1 =Z01 +ZK1 =2100 +446 =2546 (KG) Z2 =Z02 +ZK2 = 2700+1914 =4614 (KG)

1.5 Chọn lốp.

- Tải trọng tác dụng lên bánh trớc:

-Tải trọng tác dụng lên bánh sau:

Tuy nhiên trong thực tế trọng lợng tác dụng lên mỗi lốp sau lớn hơn so vớilốp trớc, vì vậy ta chọn lốp sau để bố trí cho toàn bộ ô tô.

Chọn áp suất không khí trong lốp là 4 (KG/cm3) Đây là loại lốp có áp suất thấp nên ký hiệu nh sau: B-d = 8,25-20

Với : B là bề rộng của lốp (insơ)

D là đờng kính của vành bánh xe (insơ) +Ta có bán kính thiết kế của bánh xe là:

rb = 0,932  463,55 = 432 (mm).

phần ii: tính toán động lực học kéo của ô tô2.1 Chọn động cơ.

- động cơ xăng 4 kỳ, gồm 8 xilanh, bố trí chữ V.- xác định công xuất cực đại của động cơ:

+ Công xuất của động cơ khi chạy với vận tốc lớn nhất: 1  3 ()

maxmax KFvwv

)(55,4634,25)22025,8(

Nev = 35488 (w)

+ Công suất cực đại của động cơ:

a,b,c: hệ số thực nghiệm, a = b = c = 1

chọn  =1,2 ; nN = 3200(vòng/phút)

=> nemax = .nN =1,2 x 3200 = 3840 (vòng /phút)vậy

Trong đó Ne tính bằng mã lực (ml)Ta có bảng sau:

ne vòng/phút

 bca

nn

2.3 Xác định tỷ số truyền của các tay số của hộp số và của hộp số phụ.

Tỷ số truyền ở tay truyền số 1:

+ Điều kiện 1: ô tô phải khắc phục đợc lực cản tổng cộng lớn nhất của mặt ờng:

PKmax  max.G + W.v2

Khi ô tô chuyển động ở số 1 thì v << nên bỏ qua lực cản của không khí.Nh vậy:

PK max  max G

=>

Ta có : max =0,32

max

 0 1

G =7160 (KG) rb = 0,432 (m) Memax =14,66 (KG) i0 = 6,8

Vậy 9,28  ih1  16,58Chọn ih1 = 9,3

- tính tỉ số truyền của các tay số trung gian:

ta thiết kế hộp số theo cấp số nhân, do đó tỉ số truyền của tay số thứ k đ ợc xácđịnh theo công thức:

1 ( )1

3234,4222,692

- Xác định tỷ số truyền của hộp số phụ hoặc hộp phân phối + Tỷ số truyền cao: ipc =1,15

0max1

+ Tỷ số truyền thấp:

2.4 Xác định các chỉ tiêu đánh giá chất lợng kéo của ô tô.

-Đồ thị cân bằng công suất:

Phơng trình cân bằng công suất có dạng: NK = Nf + Nw + Ni + Nj

Khi ô tô chuyển động không có gia tốc thì: NK = N + N

 Ne.t = N + N

+Dựng đồ thị NK= Ne.t theo v:

0,018.7160.2,5. ()93

128,88.2,5 ()93

128,88.2,5 ()48

N

Ta dựng đồ thị N và N + N nh hình 2 -Đồ thị cân bằng lực kéo:

Khi ô tô chuyển động không có gia tốc, phơng trình cân bằng lực kéo có dạng: PK = P + P

+Ta có:

PKi =14,64.Me.ihi.ipi (N) ở tay số 1 ta chọn ipi = ipt =2,86

ở các tay số còn lại ta chọn: ipi = ipt =1,15Ta lập đợc bảng số liệu sau:

Chọn một số giá trị của v ta lập đợc bảng số liệu sau:

Khi ô tô chuyển động không có gia tốc:

Hay 1/G (PK – W.v2) = 

PP

max = f + imax f = 0,018 => max =0,32

ji = 1,05 + 0,05.i2hi là hệ số tính đến ảnh hởng của các khối lợng vậnđộng quay.

Với tay số 1: j1 =5,37Với tay số 2: j2 = 2,03Với tay số 3: j3 = 1,41

716005,257280 v2



Với tay số 4: j4 = 1,1Ta có bảng số liệu sau:

Khi tăng tốc từ v1 đến v2 :Dựng đồ thị 1/j:

+Xác định quãng đờng tăng tốc:Ta có: ds = vdt

Quãng đờng tăng tốc của ô tô từ v1 đến v2 là: S = 



Dùng phơng pháp tích phân đồ thị ta dựng đợc đồ thị quãng đờng tăng tốc S theov nh hình 8 - bản vẽ.

Ta có bảng số liệu quãng đờng tăng tốc nh sau: