kết cấu và tính toán ô tô

Ô tô máy kéo là phượng tiện sản xuất và kinh doanh trong sinh hoạt, không thể thiếu được trong đời sống hiện nay.

MỤC LỤC

Trang 2.3 SƠ ĐỒ ĐỘNG CỦA HỘP SỐ 6

2.CHỌN LOẠI HỘP SỐ VÀ SỐ TAY SỐ 2

3 XÁC ĐỊNH TỶ SỐ TRUYỀN CÁC TAY SỐ TRUNG GIAN 8

4 XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA HỘP SỐ 8

4.1 CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA TRỤC 8

4.2.5 Tính ứng suất tiếp xúc 17

4.2.6 Tính sức bền của trục 19

5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT VÀ CÁC CỤM CỦA HỘP SỐ 21

5.1 TÍNH ĐƯỜNG KÍNH TRỤC VÀ KIỂM TRA ĐỘ CỨNG VỮNG 21

5.1.2 Tính trục theo cứng vững 21

5.2 TÍNH TOÁN ĐỒNG TỐC 25

5.2.2 Sơ đồ tính đồng tốc 26

5.2.3 Trình tự tính toán đồng tốc 26

LỜI NÓI ĐẦU 1

TÀI LIỆU THAM KHẢO 32

LỜI NÓI ĐẦU

Ô tô mây kĩo lă phượng tiện sản xuất vă kinh doanh trong sinh hoạt, không thể thiếu được trong đời sống hiện nay Cùng với sự tiến bộ chung của khoa học Ngănh ô tô cũng có những bước phât triển mới với những thănh quả quan trọng Những biến đổi

mă đòi hỏi phải có những nhận thức mới sđu rộng, những vấn đề đó có liín quan đến công nghệ ô tô

Tuy vậy muốn tiếp thu những kiến thức mới năy thì phải nắm vững những kiến thức cơ bản nhất Những kiến thức năy sẽ lăm nền tản cho bước phât triẻn tiếp theo

Vì vậy đồ ân kết cấu vă tính toân ô tô lă một bước cũng cố vă phât triển những hiểu biết cơ bản có từ những môn học có liín quan

Lần đầu tiín lăm quen với việc tính toân thiết kế nín có rất nhiỉu khó khăn phức tạp Với những nhận thức còn hạn chế về nhiều mặt nín quâ trình lăm đồ ân em còn vướng phải những thiếu sót, rất mong sự quan tđm giúp đỡ của câc thầy trong bộ môn

Để hoăn thănh đồ ân năy em xin chđn thănh cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy LÍ VĂN TỤY câc thầy trong bộ môn vă câc bạn trong lớp

Sinh viên thực hiện

Đinh Tuấn Vũ

1 CÔNG DỤNG , YÊU CẦU , PHÂN LOẠI

1.1 CÔNG DỤNG :

1.2 YÊU CẦU

- Có tỷ số truyền và số lượng tay số thích hợp , đảm bảo được chất lượng dộng lực

và có tính kinh tế nhiên liệu cần thiết cho ô tô máy kéo

- Làm việc êm dịu ,chuyển số nhẹ nhàng thuận tiện , không va đạp

- Có vị trí trung gian để có thể cắt lâu dài động cơ khỏiû hệ thống truyền lực

- Kết cấu đơn giản , làm việc tin cậy , bền vững

- Hiệu suất cao ,kích thước khối lượng nhỏ , giá thành rẻ

1.3 PHÂN LOẠI

- Theo phương pháp điều khiển chia ra các loại : điều khiển bằng tay, điều khiển tự động và bán tự động

- Theo số cấp phân ra các loại:3,4,5 và nhiều cấp

- Theo sơ đồ động ,phân ra: Hộp số với các trục cố định và hộp số hành tinh

- Theo số lượng phần tử điều khiển càn thiết để gài một số truyền ,phân ra: một,hai,hay ba phần tử điều khiển Số lượng phần tử điều khiển lớ hơn một thường dùng trong hộp số nhiều cấp

- Theo số lượng dòng lực , phân ra : một ,hai, hay ba dòng.Tăng số lượng dòng lực làm phức tạp kết cấu Tuy vậy cho phép giảm tải trọng tác dụng lên các báng răng,trục va ổ trục cũng nhue kích thước của chúng

2.CHỌN LOẠI HỘP SỐ VÀ SỐ TAY SỐ

2.1.CHỌN LOẠI HỘP SỐ:

Trên ô tô hiện nay, sử dụng chủ yếu các loại hộp số có trục cố định, điều khiển bằng tay Loại hộp số này có ưu điểm là kết cấu đơn giản, hiệu xuất cao (0,96  0,98), kích thước và trọng lượng nhỏ

Trong các loại hộp số trên, hộp số ba trục cố định, có trục sơ cấp và trục thứ cấp đồng tâm được sử dụng phổ biến nhất vì có ưu điểm là: có khả năng tạo số truyền thẳng bằng cách nối tiếp các trục sơ cấp và thứ cấp Khi làm việc ở số truyền thẳng, các bánh răng, ổ trục và trục trung gian hầu như được giảm tải hoàn toàn nên giảm được mài mòn, tiếng ồn và mất mát công suất

Ở các số truyền khác, mô men truyền qua hai bánh răng, do đó có thể tạo được tỷ số truyền lớn với kích thước khá nhỏ gọn Nhờ đó giảm được trọng lượng toàn bộ của ô tô

Tuy nhiên loại hộp số này có nhược điểm là:

- Hiệu suất giảm ở các tay số trung gian

- Ổ bi gối đỡ trước trục thứ cấp, do bố trí trong lỗ ở phần bánh răng công xôn của trục sơ cấp, nên làm việc căng thẳng vì kích thước bị hạn chế bởi điều kiện kết cấu

Hình 2.1 Sơ đồ động hộp số ba trụcNgoài hộp số có ba trục cố định, có trục sơ cấp và thứ cấp đồng tâm còn có hộp

số có hai trục cố định, loại hộp số này có ưu điểm là:

- Kết cấu đơn giản, làm việc êm dịu và có hiệu suất cao ở các tay số trung gian

- Dễ bố trí và đơn giản được kết cấu, hệ thống truyền lực khi xe đặt động cơ gần cầu chủ động

Tuy vậy loại hộp số có hai trục cố định có nhược điểm là:

- Do không có số truyền thẳng, vì thế các bánh răng ổ trục không được giảm tải ở

số truyền cao, làm tăng mài mòn các chi tiết, đồng thời gây tiếng ồn

- Giá trị tỷ số truyền tay số thấp bị hạn chế, muốn khắc phục phải giảm tỷ số truyền của tay số cao nhất và tăng tỷ số truyền lực chính io Với đặc điểm trên cho nên hộp số hai trục thường được sử dụng trên các ô tô du lịch và thể thao có động cơ bố trí cạnh cầu chủ động hoặc trên máy kéo có hộp số bố trí chung trong cùng một vỏ với truyền lực chính

số truyền thẳng chiếm tỉ lệ cao Mặc khác khi ô tô chạy trên đoạn đường bằng phẳng có thể gài số truyền thẳng, do đó thời gian sử dụng tay số trung gian sẽ it đi Vì vậy tuổi thọ

ô tô được kéo dài

2.2 XÁC ĐỊNH TỶ SỐ TRUYỀN , SỐ CẤP

2.2.1 Xác dịnh tỷ số truyền

Tỷ số truyền được xác định theo [ 6 ]

-Khả năng thắng sức cản lớn nhất trong điều kiện cho trước

ih1 ≥

t maî

bx i Me

r G

η

ψ

.

0 max

Trong đó : Theo đề bài cho trước

ψ max= 0,3 : hệ số cản lớn nhất của đường

r G

η

ϕϕ

.

Trong đó : Theo đề cho

bx e

i i V

r n

.

377 , 0

0 min min

Trong đó : V nmin :tốc độ chuyển động ổn định nhỏ nhất

V nmin ≤ 4 ÷ 5 (km/h) chon V nmin=5 (km/h)

n emin: vòng quay ổn dịnh tối thiểu của động cơ

Đốivới động cơ điêzel n emin=350÷700(v/ph) chọn n emin=500(v/ph)

Vậy: ih1 ≥ 0,3775..6500.1.0,5 =3,14

Theo 3 điều kiện trên : 7 , 8 ≤i h1 ≤ 13 , 7

Ta chọn i h1 = 8 , 5

2.2.2 Số cấp của hộp số.

Hộp số của ô tô thuyết kế là loại ô tô tải,vì vậy để nâng cao tính chất động lực học của ô

tô, nâng cao hiệu suất của hệ thống truyền lực nên chọn được tỷ số truyền ở tay số cao nhất của hộp số là số truyền thẳng nghĩa là ihn= 1

Số cấp của hộp số (n) được xác định phụ thuôc vào:

- Chủng loại và công dụng của ô tô

- Vào giá trị khoảng tỷ số truyền Ki

Trong đó: ih1 là tỷ số truyền tay số một của hộp số

ihn là tỷ số truyền tay số cao nhất của hộp số

Nói chung, tăng số cấp hộp số sẽ tăng được mức độ sử dụng công suất động cơ, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tốc độ trung bình và bởi vậy, tăng năng suất và giảm giá thành vận chuyển.Tuy vậy tăng số cấp sẽ làm phức tạp kết cấu và quá trình điều khiển, tăng kích thước, và giá thành hộp số Đối với ô tô tải số cấp hộp số có thể từ n = 6  22 ừng với Ki = 5  25 Ki càng lớn số cấp càng tăng Sau đây là bảng số liệu thống kê của

ô tô tải theo giá trị khoảng truyền Ki

Bảng 2.1 Bảng giá trị tay số của ô tô tải theo khoảng tỷ số truyền Ki

truyền Ki

Tuy nhiên hiện nay có su hướng tăng số cấp và khoảng tỷ số truyền khi tăng khối lượng ô tô, đặc biệt là đối với đoàn xe kéo moóc, để bù lại cho sự giảm công suất riêng của chúng.Tăng số cấp và khoảng tỷ số truyền của hộp số các ô tô tải trọng lớn, cho phép sử dụng hiệu quả hơn công suất động cơ khi ô tô làm việc với các mức tải và điều kiện đường xá khác nhau Đối vớicác ô tô này, trong vùng các số hay sử dụng nhất, khoảng cách giữa tỷ số truyền giữa các tay số kề nhau

qi,i+1 = ihi/ih(i+1) cần phải nằm trong giới hạn 1,31,4 Khoảng này lớn sẽ làm tăng suất tiêu hao nhiên liệu và giảm chất lượng động lực học của ô tô và khó chuyển tay số Khoảng cách nhỏ quá lại làm cho người lái khó khăn trong vấn đề lựa chọn tay số thích hợp Ở các tay số ít sử dụng hơn, khoảng cách giữa các số có thể tăng lên Tuy vậy không nên quá 1,61,7 để bảo đảm khả năng chuyển số

Kết hợp hai điều kiện trên và giả thuyết dãy tỷ số truyền bố trí theo cấp số nhân,

có thể xác định sơ bộ:

) lg(

) lg(

1 ,i+

ti

i q

K

 n- 1  lg(lg( ))

1 ,i+

ci

i q

) 5 , 8 lg(

 n- 1  lg(lg(18,,45))

23 , 0

929 , 0

Sơ đồ động của các hộp số ba trục có trục thứ cấp như nhau, khác nhau chủ yếu ở

số lượng các cặp bánh răng luôn luôn ăn khớp và cách bố trí số lùi

Ở hầu hết các tay số đều sử dụng cặp bánh răng nghiêng thường xuyên ăn khớp

Để gài số, có thể dùng ống gài hoặc đồng tốc Riêng đối với các bánh răng số một và số lùi có thể dùng các phương án sau: Bánh răng số một và số lùi luôn ăn khớp thường sử dụng trong trường hợp thời gian làm việc ở số một và số lùi khá lớn

Ưu điểm: mặt dầu các vành răng không bị ăn mòn, hành trình của nạng chuyển số nhỏ Nhược điểm: cần đặt tự do trên trục thứ cấp một bánh răng số lùi kích thước khá lớn, do đó làm tăng số lượng các bánh răng và mô men quán tính các chi tiết quay, bởi vậy tăng tải trọng tác dụng lên các đồng tốc.

Ngoài ra còn có cách bố trí bánh răng số lùi không luôn luôn ăn khớp, cả bánh răng số lùi và số một không luôn luôn ăn khớp Tuy nhiên vẫn còn có hai phương án không cần có bánh răng số lùi đặt riêng trên trục thứ cấp Để gài số lùi và số một dùng bánh răng di trượt Bánh răng trung gian(đặt trên trục số lùi) có thể làm một hay hai vành răng Phương án một vành răng có kết cấu đơn giản hơn, tuy vậy điều kiện làm việc của bánh răng không có lợi, chụi ứng suất uốn thay đổi theo chu trình đối xứng Phương án hai điều kiện ứng suất thuận lợi hơn: thay đổi theo chu trình mạch động, cho phép thực hiện số lùi với tỷ số truyền lớn hơn

Chọn phương án bố trí số lùi là cả bánh răng số một và số lùi đều không luôn luôn ăn khớp Vì có đặc điểm gài số lùi rất dễ dàng, chỉ cần dịch chuyển bánh răng số I

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí số lùi trên ô tô thiết kế

Bánh răng các tay số thấp(như số một và số lùi) chụi lực lớn thời gian làm việc ít hơn, nên bố trí sát gối đỡ sau Bánh răng tay số cao thời gian làm việc nhiều,bố trí ở khoảng giữa trục, là vùng có góc xoay nhỏ nhất, nhờ đó điều kiện ăn khớp của các bánh răng tốt hơn nên giảm được tiếng ồn và mài mòn

Hầu hết các tay số đều dùng bánh răng nghiêng và đồng tốc Các tay số một và số lùi có thể có răng thẳng gài băng phương pháp duy trượt Mặt khác ở các tay số 2,3,4,5 khi sang số vì có tốc độ lớn nên mặt dù đã cắt bộ ly hợp song do quán tính nên các bánh răng còn quay với tốc độ khác nhau, nếu gài vào sẽ sinh ra lực va đập Để khắc phục hiện tượng trên và đơn giản hóa thao tác cho người lái nên trên hộp số có bố trí hai bộ đồng tốc để gài số ở số hai và số ba, số bốn và số năm Để khi hai bánh răng chưa đồng tốc thì cơ cấu này không cho chúng gài vào nhau bằng cách tạo ra một lực cản chống lại lực của tay người lái tác dụng lên cần số Dùng mô men ma sát giữa các bề mặt côn tiếp xúc để khắc phục mô men quán tính, các bánh răng dần dần đồng đều tốc độ và lực cản nêu trên dần dần bị triệt tiêu, lúc đó lực của tay người lái đủ thắng định vị lò xo bi, gạt các bánh răng ăn khớp với nhau một cách êm dịu

Hình 2.3 Sơ đồ động của hộp số thiết kế

2.4 XÁC ĐỊNH TỶ SỐ TRUYỀN CÁC TAY SỐ TRUNG GIAN

Chọn hệ thống tỷ số truyền của các số trung gian trong hộp số theo cấp số nhân

- Cấp số nhân hiện nay được sử dụng rộng rải để chọn hệ thống tỷ số truyền của ô

- Đối với hộp số có cấp thì lượng số truyền bị hạn chế, do đó sẽ hạn chế khả năng tăng vận tốc trung bình của ô tô và hệ số sử dụng tải trọng của động cơ

Theo quy luật cấp số nhân, tỷ số truyền của tay số trung gian bất kỳ có thể xác định theo công thức [2]:

ihi = ( ) /( 1 )

1 −i n−

n h i

trong đó: i: số thứ tự tay số; n: số cấp hộp số với n = 5 Theo số liệu tính toán ở trên :i h1 = 8 , 5

tỷ số truyền tay số hai là: ih2

3.1.1 Khoảng cách giữa các trục của hộp số:

Đối với ô tô loại trục cố định, khoảng cách giữa các trục của hộp số (A) có thể xác định sơ bộ theo công thức kinh nghiệm sau [2]:

Ở đây: Ka: hệ số kinh nghiệm; Đối với ô tô tải Ka= 8,6  9,6

Vì hộp số thiết kế là hộp số của ô tô đặt trên động cơ Diezel nên chọn Ka= 9,2

Mra = Memax ih1 (Nm) mômen trên trục ra(thứ cấp) của hộp số

Trong đó: Memax mômen cực đại của động cơ, ih1 tỷ số truyền của tay số một

⇒ A= 9,2.(617.8,5)1/3= 9,2.17,37 = 159,84 (mm) Chọn A = 160 (mm)

3.1.2.Kích thước chiều trục của hộp số:

Kích thước chiều trục của hộp số được xác định dựa vào kích thước chiều rộng của các chi tiết lắp trên trục như: bánh răng,ổ trục

Các kích thước này có thể xác định sơ bộ theo khoảng cách trục A như dưới đây:

ở đây: Kd= (4,04,6) :hệû số kinh nghiệm

Memax:mômen cực đại của động cơ theo đề bài cho(Nm);chọn Kd= 4,2

-Đường kính các trục trung gian (d2) và thứ cấp (d3):

ở phần giữa (đối với trục bậc)

d2,3 ≈ 0,45.A = 0,45 160 = 72 (mm)

3.1.4 Kích thước và loại ổ trục:

Trong hộp số ba trục, thường thường sử dụng ổ bi cầu và bi trụ hường kính một dãy, loại nhẹ và loại trung bình Các kích thước d: đường kính ngỗng trục, D đường kính ngoài, B chiều rộng của ổ Theo số liệu thống kê, các kích thước d, D và B của ổ có giá trị như sau [2]

d

D

Góc nghiêng β được chọn theo hai điều kiện:

Điều kiện 1: đảm bảo độ trùng khớp chiều trục (εβ) không nhỏ hơn một,để bánh răng ăn khớp chiều trục được êm dịu, tức là:

εβ = b.tgβ/ts = b.sinβ/(mn.π) ≥ 1

Điều kiện hai: lực chiều trục tác dụng các bánh răng nghiêng của trục trung gian phải tự cân bằng, để giảm lực tác dụng các ổ trục Muốn vậy, hướng nghiêng của tác cả các bánh răng trên trục phải giống nhau và thoả mãn điều kiện:

tgβi/ tgβ1 = ri/r1

ở đây: βi và ri - góc nghiêng và bán kính vòng lăn của bánh răng tay số i trên trục trung gian; β1 và r1 - góc nghiêng và bán kính vòng lăn của bánh răng luôn luôn ăn khớp của bánh răng trục sơ cấp

Thực tế, lực chiều trục không thể cân bằng hoàn toàn và trên ô tô người ta sử dụng các bánh răng có góc nghiêng β khác nhau, để tại điều kiện thuận lợi cho công nghệ và sửa chữa

Theo số liệu thống kê, góc nghiêng các bánh răng hộp số ô tô hiện nay nằm trong khoảng: β = 180300 chọn β = 220

3.2.1.Số răng tổng của các cặp bánh răng:

Sau khi đã chọn chọn được khoảng cách trục A, môđuyn mn và góc nghiêng β, có thể xác định sơ bộ số răng tổng cộng của các cặp bánh răng theo công thức [2]:

ZΣ = 2.A.cosβ/mn = (2.160.cos220)/4 = 73,6 ≈ 74

Để giải quyết sai lệch xuất hiện khi làm tròn số răng, có thể dùng một trong các biện pháp sau:

- Hiệu chỉnh lại góc nghiêng β, theo công thức:

β = arccos(0,5.mn ZΣ/A) = arccos(0,5.4.74/160) = 22033’

Trong trường hợp dùng bánh răng không dịch chỉnh hoặc bánh răng dịch chỉnh đều ξt = 0.Biện pháp này không làm mất tính thống nhất về giá trị góc nghiêng β của các bánh răng hộp số bởi vậy làm phức tạp quá trình chế tạo và sửa chữa bánh răng,nên ít được dùng, hơn nữa cũng không áp dụng được nếu cặp bánh răng có răng thẳng

- Dịch chỉnh góc bánh răng và giữ nguyên β

Hệ số dịch chỉnh trong trường hợp này được xác định theo công thức[2]:

ξt = ZΣ.(invαsw - invαs)/(2.tgα)

Ở đây: αs = arctg(tgα/cosβ) góc prôfin trong tiết diện mặt đầu

αsw = arccos(A cosαs/Aw) góc ăn khớp ở tiết diện mặt đầuinvαs = tgα - α hàm số thân khai

Aw = 0,5 ZΣ.mn/ cosβ khoảng cách trục ứng với số răng ZΣ sau khi đã làm tròn

α = 220 góc nghiêng của biên dạng góc

⇒: αs = arctg(tg220/cos220) = 230

invαs = tg23 - 21.π/180 = 0,382 - 0,366 = 0,016

αsw = arccos(160 cos230/161) = 22

Aw = 0,5.74.4/cos220 = 161(mm)invαs = tg220 - 22.π/180 = 0,02

ξt = 74.( 0,02- 0,016)/(2.tg220) = 0,29

3.2.2 Xác định số răng của các bánh răng:

Sau khi đã xác định được số răng của bánh răng ZΣ của các cặp bánh răng ăn khớp, có thể xác định tiếp số răng của các bánh răng tương ứng, nhờ hệ phương trình sau [2]:

Z1k + Z2k = ZΣ (4.3) Z1k = ZΣ /(igk +1) (4.4)

Z2k/ Z1k = igk Z2k = ZΣ - Z1k

Ở đây: igk tỷ số truyền cặp bánh răng được gài của tay số thứ k, igk = ihk/ iak (4.5)

ihk tỷ số truyền hộp sô ở tay số thứ k

iak tỷ số truyền của cặp bánh răng luôn luôn ăn khớp Giá trị iak hợp lý là xác định theo ih1 đảm bảo sao cho: bánh răng số một có kích thước để cho có thể chế tạo trục trung gian đảm bảo độ cứng vững cần thiết, số bánh răng chủ động của cặp bánh răng luôn luôn ăn khớp, đồng thời phải chọn số răng để không sảy ra hiện tượng cắt chân răng, kích thước bánh răng đủ lớn để có thể bố trí gối đỡ trước của trục sơ cấp ở bên trong, đường kính của bánh răng phải nhỏ hơn đường kính lỗ lắp ổ trục trên vỏ để đảm bảo điều kiện lắp ghép hộp số, để giảm tải trọng, tỷ số truyền tay số một cần phân phối cho cặp bánh răng được gài nhiều hơn, tức là: ig1> iak Kinh nghiệm cho thấy Z1 = 1216

vì hộp số có mô đuyn bánh răng lớn, ở đây chọn Z1 = 15 Như vậy:

ig3 = ih3/ ia = 2,92/2,16 = 1,35Tay số tư (ig4):

Z1 = 15; Z1’ = 59 răng

Từ công thức 4.4 ta có

Z1k = ZΣ /(igk +1)

Z2k = ZΣ - Z1k

Suy ra cặp bánh răng ở tay số hai (Z2, Z2’)

Xác định lại tỷ số truyền của cặp bánh răng được gài của từng tay số:

Tỷ số truyền của cặp bánh răng trung gian

trong đó: ihk tỷ số truyền của tay số tính theo lý thuyết

ihk∗ tỷ số truyền của tay số tính theo thực tế

εi% sai số phần trăm của các tỷ số truyền theo từng tay số k

Từ công thức trên có:

ε1% =(( ih1 - ih1∗)/ih1 ).100% = ((8,5 - 8,49)/8,5).100% = 0,085%

ε2% =(( ih2 - ih2∗)/ih2 ).100% = ((4,98 - 4,97)/4,98).100% = 0,05%

ε3% =(( ih3 - ih3∗)/ih3 ).100% = ((2,92 - 2,916)/2,92).100% = 0,02%

ε4% =(( ih4 - ih4∗)/ih4 ).100% = ((1,7 - 1,06)/1,7).100% = 1,03%

Các giá trị của εk% đều nhỏ hơn 5% vậy các tỷ số truyền thực tế của hộp số dạt yêu cầu

Tính bánh răng trục số lùi,theo công thức 4.5 có tỷ số truyền của bánh răng gài số lùi (ihl)

igl = ihl/ ia = 10,2/2,16 = 4, 73

Để dẫn động bánh răng số lùi dùng một trục trung gian(gọi là trục số lùi) để dẫn động bánh răng gài số lùi(lấy băng bánh răng gài số một có Z1 = Zl’ = 40 răng) Để bảo đảm sự ăn khớp và tránh hiện tượng cắt chân răng chọn số răng số lùi là 15 răng

Vậy tỷ số truyền số lùi igl được phân làm hai:

Một là: tỷ số truyền từ trục trung gian qua trục số lùi igl1

Hai là: tỷ số truyền của cặp bánh răng gài số lùi igl2

∆L =(mn.( Z + Z’ ))/2 (mm)

ở đây: ∆L là khoảng cách trục (mm); mn: mô đuyn của bánh răng (mm)

Z,Z’: số răng của bánh răng chủ động và bị động

⇒ ∆Ltg =(mn.( Zb + Zb’ ))/2 = (4.( 17 +34))/2 = 102 (mm)

⇒ ∆Ltc =(mn.( Zl + Zl’ ))/2 = (4.( 15 + 49))/2 = 148 (mm)

3.2.3 Mômen truyền đến trục tại các bánh răng của từng tay số:

Được tính theo công thức sau:

Mk = ihk.η.Memax (Nm)

Ơí đây Mk là mô men tại vị trí đang xét

ihk tỷ số truyền từ động cơ đến bánh răng đang xét; η hiệu suất truyền lực

Mô men truyền đến trục trung gian (Mtg) là:

Mtg = itg.η.Memax (Nm)

Với η = η2 i η

Trong đó η0= 0,995 hiệu suất truyền lực của ổ bi

ηbr = 0,79 hiệu suất truyền lực của bánh răng

Mtc2 = ih2.η.Memax (Nm)

Với η = η02 itg ηbr η02 ηbr = 0,9952 0,97 0,9952 0,97 = 0,92

⇒ Mtc2 = 4.97.0,92.617 = 2821,17 (Nm)Tại bánh răng số ba(Mtc3):

Mtc3 = ih3.η.Memax (Nm)

Với η = η0 itg ηbr η0 ηbr = 0,9952 0,97 0,9952 0,97 = 0,92

⇒ Mtc3 = 2,92.0,92.617 = 1657,51 (Nm)Tại bánh răng số tư (Mtc4):

Mtc4= ih4.η.Memax (Nm)

Với η = η0 itg ηbr η0 ηbr = 0,9952 0,97 0,9952 0,97 = 0,92

⇒ Mtc4 = 1,7.0,92.617 = 964,99 (Nm)Tại bánh răng số năm(Mtc5):

Mtc5 = ih5.η.Memax (Nm)

Với η = η0 itg ηbr η0 ηbr = 0,9952 0,97 0,9952 0,97 = 0,92

⇒ Mtc5 = 1.0,92.617 = 567,64 (Nm)Tại bánh răng số lùi(Mtcl):

R

QP

Hình 4.2 Sơ đồ lực tác dụng lên bánh răng của hộp số

Ở đây: P: lực tiếp tuyến; R: lực hướng tâm; Q: lực chiều trục

Các lực lần lượt được tính như sau (2):

Cặp bánh răng luôn ăn khớp: za và za’

Tính bền bánh răng theo sức bền uốn

Đối với bánh răng nghiêng ta có công thức tính ứng suất uốn δu (MN/m2) như sau [3]:

δu = 0,24.P/(b.mn.y)b (MN/m2) (4.7)

Đối với bánh răng thẳng ta có công thức tính ứng suất uốn: