Đang tải... (xem toàn văn)
Ngày nay trên ôtô dùng nhiều nhất là hộp số có cấp (loại này thay đổi tỉ số truyền bằng cách thay đổi sự ăn khớp giữa các cặp bánh răng), vì cấu tạo đơn giản, làm việc chắc chắn, hiệu suất truyền lực cao, giá thành rẻ. phục vụ tài liệu cho môn đồ án chuyên ngành 1 ô tô
Kết cấu tính toán ôtô: (Phần truyền lực ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô Chơng hộp số ôtô Công dụng - yêu cầu - phân loại : 1.1 Công dụng : Hộp số dùng để thay đổi mo-men truyền đến bánh xe chủ động thắng sức cản chuyển động ô-tô máy kéo thay đổi nhiều trình làm việc Ngoài ra, hộp số dùng để thực chuyển động lùi đứng yên thời gian lâu dài mà không cần tắt máy 1.2 Yêu cầu hộp số có cấp : Để bảo đảm công dụng nêu trên, yêu cầu chung sức bền kết cấu gọn, hộp số có cấp ô-tô máy kéo phải thoả mãn yêu cầu đặc trng sau : â Hộp số ô-tô máy kéo phải có đủ tỷ số truyền cần thiết nhằm bảo đảm tốt tính chất động lực tính kinh tế nhiên liệu làm việc Khi gài số không sinh lực va đạp lên nói riêng hệ thống truyền lực nói chung Muốn vậy, hộp số ôtô phải có đồng tốc để gài số ống dễ gài số â Hộp số phải có vị trí trung gian để ngắt truyền động động khỏi hệ thống truyền lực thời gian lâu dài Phải có cấu chống gài hai số lúc để bảo đảm an toàn cho hộp số không bị gẫy đ Hộp số phải có số lùi phép xe chuyền động lùi; đồng thời phải có cấu an toàn chống gài số lùi cách ngẫu nhiên Điều khiển nhẹ nhàng, làm việc êm hiệu suất cao 1.3 Phân loại hộp số: Với yêu cầu nêu trên, tuỳ theo tính chất truyền mômen nh sơ đồ động học, hộp số khí ô-tô máy kéo phân loại nh sau: GVC Ths Lê Văn Tụy - Khoa Cơ khí Giao thông - Trờng Đại học Bách khoa ĐHĐN + Dựa vào tính chất truyền mômen, phân hộp số ôtô làm hai kiểu: Kiểu hộp số vô cấp kiểu hộp số có cấp Kiểu hộp số vô cấp có mômen truyền qua hộp số biến đổi liên tục tỷ số truyền động học thay đổi liên tục Hộp số vô cấp ôtô chủ yếu kiểu truyền động thủy lực mà giáo trình máy thủy lực đợc gọi biến mô (hoặc biến đổi mômen), kiểu hộp số đợc nghiên cứu giáo trình riêng: Truyền động thủy khí ôtô máy công trình Kiểu hộp số có cấp gồm số cấp hữu hạn (thờng từ ba đến 20 cấp) ứng với cấp, giá trị mô men tốc độ truyền qua hộp số không đổi Trong giáo trình chủ yếu nghiên cứu kỹ kiểu hộp số có cấp + Dựa số trục chứa cặp bánh truyền số, chia hộp số ôtô làm hai loại: loại hộp số hai trục loại hộp số ba trục Với kiểu hộp số hai trục gồm có: trục sơ cấp gắn bánh chủ động số truyền, trục thứ cấp chứa bánh bị động Với hộp số ba trục gồm có trực sơ cấp gắn bánh chủ động số truyền, trục trung gian chứa bánh trung gian trục thứ cấp chứa bánh bị động Điều đặc biệt đáng ý hộp số ba trục ôtô là: trục sơ cấp trục thứ cấp (trục thứ ba) bố trí đồng tâm + Dựa theo số cấp hộp số, phân chia hộp số ôtô làm hai loại: hộp số thờng hộp số nhiều cấp Kiểu hộp số thờng có số cấp nhỏ 6, kiều hộp số nhiều cấp có số cấp hộp số lớn (thờng từ đến 20 cấp) phân tích đặc điểm kết cấu hộp số ôtô : 2.1 Phân tích đặc điểm kết cấu theo số trục : 2.1.1 Hộp số ba trục (còn gọi hộp số đồng tâm): Kết cấu hộp số đồng trục thờng có trục truyền động : trục sơ cấp (I xem hình H3-1) thứ cấp (III) lắp đồng trục với trục sơ cấp, có thêm trục trung gian (II) Trục trung gian có một, hai, ba trục bố trí chung quanh trục sơ cấp thứ cấp (hình H3-1) nhằm làm tăng độ cứng vững cho trục thức cấp, trì ăn khớp tốt cho cặp bánh lắp trục II 54321 L III I Za L3 II Za' Za L3 L2 L1 L1 Za L2 Hình H3-1 :Hộp số ba trụckiểu đồng tâm với hai trục trung gian II đối xứng u điểm bậc sơ đồ hộp số đồng trục cho phép tạo số truyền thẳng (không qua cặp bánh truyền động nào) nên hiệu suất cao (có thể coi nh nh bỏ qua tổn thất khác) Điều có ý nghĩa lớn hộp số ôtô phần lớn thời gian làm việc hộp số số truyền thẳng (chiếm tỷ lệ đến 50ữ80%), cho phép nâng cao hiệu suất truyền hộp số giảm tiêu hao nhiên liệu tăng tuổi thọ chung cho hộp số Vì hộp số kiểu đợc sử dụng phổ biến hầu hết loại ôtô (từ xe du lịch xe khách xe tải) Tuy vậy, hộp số kiểu có nhợc điểm trục thứ cấp phải bố trí gối lên trục sơ cấp thông qua ổ bi đặt bên phần rỗng đầu trục sơ cấp Do bị khống chế điều kiện kết cấu (kích thớc đầu trục có bánh chủ động truyền mômen xuống cho trục trung gian) nên ổ bi không đợc chọn theo tiêu chuẩn tính toán ổ bi mà phải tính toán thiết kế riêng Điều làm cho ổ bi dễ bị tình trạng tải Tuy nhiên, nhờ đặc điểm bậc có khả truyền thẳng nh nêu trên, nên thực tế ô bi có thời gian làm việc không nhiều, ảnh hởng đến tuổi thọ ổ bi Với hộp số đồng tâm có nhiều trục trung gian (hình H3-1), cho phép tăng độ cứng vững trục thứ cấp, khắc phục đợc nhợc điểm nêu Mặc khác điều kiện ăn khớp bánh tốt nên cải thiện đợc hiệu suất hộp số cách đáng kể Về cấu tạo, kiểu hộp số có nhiều trục trung gian kồng kềnh làm phức tạp nặng thêm hộp số, chúng sử dụng hạn chế ô-tô tải lớn cực lớn 2.1.2 Hộp số hai trục : Loại hộp số hai trục kiểu hộp số thông dụng truyền động hộp số khí nói chung, gồm trục sơ cấp gắn bánh chủ động trục thứ cấp gắn bánh bị động cấp số truyền tơng ứng Loại hộp số hai trục tạo đợc số truyền thẳng nh hộp số nhiều trục nêu tỷ số truyền cấp số (ih = 1) phải thông qua cặp bánh ăn khớp (dĩ nhiên phải có số nhau) Điều có nghĩa hiệu suất cấp số truyền hộp số luôn nhỏ ([...]... đôi so với sơ đồ H3-7d hoặc H3-7b mà hiệu suất vần rất cao (hình H3-7f), nâng cao tuổi thọ chung hộp số và làm việc êm Tuy nhiên cơ cấu điều khi n lúc này sẽ phức tạp hơn; thờng phải kết hợp 5 4p 43 21 1p2p L 3p Ip III IIIp I II Hình H3-7f :Hộp số nhiều cấp với hộp số chia (trớc) và hộp hành tinh (sau) điều khi n bằng cần cơ khí và điều khi n bán tự động nh trên hình H3-7g Hình H3-7g : Sơ đồ điều khi n... 4 3 2 L 1 Ngay cả hộp số sáu cấp, để bảo đảm tính êm dịu tốt nhất cho hộp số khi gài số, tất cả các cấp (từ số 1 đến số 6) đều có đồng tốc trừ cấp số lùi (xem hình H36a, b) 5 6 4 3 I L 5 II I II 6 4 3 2 1 III I II L a) S hp s ZF- AK6 80 b) S hp s Spicer- Hình H3-6: Sơ đồ hộp số 6 cấp trên xe tải, tất cả đều có đồng tốc Khi tải trọng càng tăng, số cấp tỷ số truyền tăng theo Đặc biệt, đối với ôtô... (trong nhiều loại đờng khác nhau) hoặc đối với liên hợp máy kéo cỡ lớn thì số cấp của hộp số có thể lên đến 8 cho đến 20 cấp (xem bảng B3-1 ở phần phụ lục) Với hộp số nh vậy phải có thêm cơ cấu điều khi n phụ và khi đó kết cấu hộp số đợc chia làm hai phần : hộp số chính và hộp số phụ (Hình H3-7a, b); trong đó số cấp của hộp số chính thờng từ 4ữ5 cấp, còn số cấp của hộp số phụ từ 2ữ4 cấp 4 32 1 L 1p 2p... thông số khác đã đợc chú thích ở trên Trên hình H3-5c, hình H3-5d cũng là hộp số xe tải 5 cấp nhng tất cả các cấp đều dùng đồng tốc (kể cả số lùi) nhằm bảo đảm tính êm dịu tốt nhất cho hộp số khi gài số kể cả khi gài cấp số lùi để lùi xe 5 4 3 2 1 L I 5 4 3 2 L 1 I III III II II b) S hp s Clark-280 a) S hp s ZILV 130 Hình H3-5: Sơ đồ hộp số 5 cấp trên xe tải, có đồng tốctừ số 2 đến số 5 I III I III... thêm thời gian để sang số trong quá trình gia tốc xe - nhất là khi xe khởi hành tại chỗ Theo lý thuyết ôtô ta có : q = n 1 ihI ihn 1 n= (log ihI log ihn ) + (3-1) log q Trong đó : n : Số cấp của hộp số; ihI : Giá trị tỷ số truyền số thấp nhất của hộp số; ihn : Giá trị tỷ số truyền của số cao nhất (*); q : Công bội của dãy tỷ số truyền, khi tính toán có thể chọn công bội trung bình q theo khoảng kinh... = 1,20 ữ1,40; (Giá trị lớn chọn cho xe có đặc tính động lực tốt) (*) Khi tính toán cho hộp số ba trục đồng tâm, tỷ số truyền số cao nhất i hn trong công thức (3-1) lấy bằng một (ihn = 1, truyền thẳng) Nếu thêm truyền tăng thì số cấp sẽ tăng thêm một đơn vị Giá trị tỷ số truyền số thấp ihI đợc xác định theo các điều kiện kéo, điều khi n bám và tốc độ tối thiểu của ôtô nh sau: G r i hI Mmax ia bx... men quay cực đại của động cơ, [N.m]; io : Tỷ số truyền của truyền lực chính; t : Hiệu suất hệ thống truyền lực; emin : Tốc độ góc ổn định nhỏ nhất của động cơ khi đầy tải, [rad/s]; amin : Tốc độ chuyển động tịnh tiến nhỏ nhất của ôtô, [m/s]; Khi tính toán, có thể chọn : max amin [Km/h] emin [v/p] Du lịch và khách 0,35 ữ 0,50 5ữ7 700 ữ1000 (**) Vận tải (không kéo mooc) 0,30 ữ 0,40 4ữ5 500 ữ 600 Xe sơmi... phần tiếp theo) Để nâng cao tính động lực và kinh tế nhiên liệu cũng nh tăng tuổi thọ cho động cơ, ngày nay hộp số ôtô vận tải thờng thiết kế thêm số truyền tăng (i h