Nghiên cứu động học và động lực học hộp số tự động – mô phỏng hoạt động của hộp số

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ CHU THÀNH KHẢI NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC HỘP SỐ TỰ ĐỘNG - MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA HỘP SỐ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 60520116 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ CHU THÀNH KHẢI NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC HỘP SỐ TỰ ĐỘNG - MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA HỘP SỐ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 60520116 Hướng dẫn khoa học: TS LÂM MAI LONG TP.Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2015 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Chu Thành Khải Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 03/12/1988 Nơi sinh: Lâm Đồng Quê quán: Lục Ngạn – Bắc Giang Dân tộc: Nùng Chỗ riêng địa liên lạc: Trường Đại Học Công Nghệ Đồng Nai – Phường Trảng Dài – Thành Phố Biên Hòa – Tỉnh Đồng Nai Điện thoại quan: 0616.554.167 Điện thoại nhà riêng: 0933.956.917 Fax: E-mail: thanhkhaioto@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: từ 10/2007 đến 10/2011 Nơi học (trường, thành phố): Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh Ngành học: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Ổn định phanh xe buýt Samco chạy Thành phố Hồ Chí Minh Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 9/2011 Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2011-2015 Đại Học Công Nghệ Đồng Nai Giảng Viên i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 10 năm 2015 (Ký tên ghi rõ họ tên) ii LỜI CÁM ƠN Trong xu hội nhập nay, công nghiệp Việt Nam đứng trước nhiều khó khăn, thử thách hội đầy tiềm Ngành ô tô Việt Nam không ngoại lệ Khi giới bắt đầu sản xuất ô tô nhìn thấy chúng tranh ảnh, công nghệ sản xuất ô tô giới lên tới đỉnh cao bắt đầu sửa chữa lắp ráp Bên cạnh thị trường ô tô Việt Nam thị trường đầy tiềm theo nhận định nhiều hãng sản xuất ô tô giới khai thác mức độ buôn bán, lắp ráp sửa chữa Mức thuế 200% xe nhập không ngăn người dân Việt Nam mua xe trị giá vài trăm nghìn đến hàng triệu đô la, nhu cầu thiết yếu mà số ngoại tệ không nhỏ Việt Nam thời kỳ phát triển đất nước Với phát triển mạnh mẽ tin học vai trò dẫn đường, trình tự động hóa sâu vào ngành sản xuất sản phẩm chúng, số ô tô, không làm cho người sử dụng cảm thấy thoải mái, gần gũi với xe mình, thể phong cách người sở hữu chúng Mà tự động hóa nâng cao hệ số an toàn sử dụng Đây lý hệ thống tự động trang bị cho dòng xe cao cấp dần áp dụng cho loại xe thông dụng Vì với đề tài chọn “Nghiên cứu động học động lực học hộp số tự động – Mô hoạt động hộp số” Em mong với đề tài em củng cố tốt kiến thức truyền thụ để trường em tham gia vào ngành ô tô Việt Nam để góp phần vào phát triển chung ngành Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Thầy hướng dẫn TS Lâm Mai Long bảo em tận tình, giúp em vượt qua khó khăn vướng mắc hoàn thành đề tài Bên cạnh tất Quý Thầy Cô khoa, phòng đào tạo tạo điều kiện để em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp iii TÓM TẮT Tên đề tài: “Nghiên cứu động học động lực học hộp số tự động – Mô hoạt động hộp số” Thời gian thực hiện: 01/09/2014 đến 28/08/2015 Địa điểm nghiên cứu: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hồ Chí Minh Để nghiên cứu động học, động lực học hộp số tự động sau mô cụ thể hoạt động hộp số A140L dòng xe Toyota Camry Trước tiên, đề tài tìm hiểu trình bày vấn đề truyền bánh hành tinh đơn giản tỉ số truyền, mômen hai phần tử chủ động bị động, từ phân tích yếu tố ảnh hưởng làm thay đổi tỉ số truyền tốc độ đầu hộp số Một yếu tố làm giảm tốc độ xe sử dụng hộp số tự động xe bị tải, ma sát ly hợp bị giảm mòn, áp lực dầu yếu Với vấn đề trên, đề tài nghiên cứu, tính toán ảnh hưởng áp lực dầu thủy lực phận ly hợp phanh sinh mômen hãm phần tử trung tâm truyền hành tinh đến tỉ số truyền tay số tay số lùi hộp số tự động Toyota Camry A140L Từ kết nghiên cứu, tính toán ta sử dụng phần mềm Matlab vẽ đồ thị mô tả phụ thuộc tỉ số truyền, tốc độ đầu trục bị động tốc độ xe phụ thuộc vào lực ép dầu cấu ly hợp hay phanh Sau đó, mô hoạt động hộp số tự động A140L hai phần mềm SolidWork Matlab Simulink Simechanics để thấy rõ ảnh hưởng lực ép dầu cấu phanh ly hợp đến tốc độ xe iv ABSTRACT Topic Name: “Research kinetics and dynamics of the automatic transmission – Simulation activities of the gearbox” Execution time: 01/09/2014 to 28/08/2015 Research place: HMCM University of Techonogy and Education To research kinetics and dynamics of the automatic transmission and then specific simulation activities of the automatic transmission A140L on the car Toyota Camry First, the topic reserched and presented the basic problems of a planet gear simple as transmission ratio, torque between two elements active and passive, thence analytical the elements changes the transmission ratio as well as the output speed of the gearbox One of the elements that reduce the speed of vehicles using the automatic transmission as the car is overloaded, the clutch friction is reduced due to corrosion, low oil pressure With these problems, the subject has reseached, computed to the influence of hydraulic oil pressure in the clutch and brake to generate brake torque a central elements in the planetary transmission to transmission ratio hand and hand reverse of automatic transmission A140L on the car Toyota Camry From the reseachs, computational to use Matlab software to plot describing the dependence of the transmission ratio, the output shaft speed and vehicle speed dependent in the oil pressure of the clutch or brake Then simulation activities of automatic transmission A140L on two software SolidWork anh Matlab Simulink Simmechanics to clearly see the influence of the oil pressure of the brake and clutch mechanism to the vehicle speed iv MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân Lời cam đoan i ii Lời cảm tạ Tóm tắt iii iv Mục lục v Danh sách chữ viết tắt vi Danh sách hình vii Danh sách bảng viii Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Nhiệm vụ đề tài 1.4 Giới hạn đề tài 1.5 Đối tượng nghiên cứu 1.6 Phạm vi nghiên cứu 1.7 Phương pháp nghiên cứu 1.8 Kế hoạch thực Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Nguyên lý làm việc chung hộp số tự động 2.2 Biến mô thủy lực 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý 2.2.2 Nguyên lý truyền momen 2.2.3 Nguyên lý khuyếch đại mômen 11 2.3 Các thông số dùng đánh giá mộ biến mô thủy lực 12 2.4 Bộ truyền bánh hành tinh 13 v 2.4.1 Các khái niệm 13 2.4.2 Phân loại truyền bánh hành tinh 14 2.4.3 Động học động lực học truyền bánh hành tinh dãy 17 2.4.3.1.Động học truyền hành tinh dãy 17 2.4.3.2.Động lực học truyền hành tinh dãy 19 2.4.4.Quan hệ động học, động lực học bánh hành tinh 22 2.4.4.1.Tỉ số truyền 22 2.4.4.2.Mômen khóa, mômen ma sát ly hợp 23 2.4.4.3 Các cấu hành tinh thường dùng ô tô 24 2.5 Ảnh hưởng mômen ma sát ly hợp đến truyền mômen 34 2.5.1 Sự trượt ly hợp nhiều đĩa ma sát 34 2.5.2 Ảnh hưởng mômen hãm đến truyền hành tinh đơn giản 36 Chương 3: HỘP SỐ TỰ ĐỘNG A140L 42 3.1 Giới thiệu chung hộp số A140L 42 3.2 Bộ truyền bánh hành tinh hộp số tự động A140L 42 3.3 Ảnh hưởng mômen hãm đến tỉ số truyền 46 3.3.1 Trường hợp xét tay số 46 3.3.1.1 Khi mômen ma sát ly hợp C1 hoạt động tốt 47 3.3.1.2 Khi mômen ma sát ly hợp C1 hoạt động không tốt bị trượt 48 3.3.2 Trường hợp xét tay số lùi 50 3.3.2.1 Khi mômen ma sát ly hợp C2 phanh ly hợp B3 hoạt động tốt 51 3.3.2.2 Khi mômen ma sát ly hợp C2 hoạt động tốt phanh ly hợp B3 không hoạt động 52 3.3.2.3 Khi mômen ma sát ly hợp C2 hoạt động tốt mômen hãm B3 bị giảm sinh trượt 53 Chương 4: MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG 57 4.1.Thông số tính toán 57 4.2 Ảnh hưởng mômen khoá C1 đến vận tốc xe tay số 58 4.3 Ảnh hưởng mômen khoá B3 đến vận tốc xe tay số lùi v C2 hoạt động tốt 63 4.4 Mô hoạt động phần mềm SolidWorks Simulink Simmechanics MatLab 67 4.4.1 Ảnh hưởng ly hợp C1 tay số 67 4.4.2 Ảnh hưởng phanh ly hợp B3 tay số lùi 70 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 5.1 Kết luận 73 5.2 Kiến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC 75 v DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU KHOA HỌC - AT (Automatic Transmission): Hộp số tự động - ECT (Electronic Controlled Transmission): Hộp số điều khiển điện - ECU (Electronic Controll Unit): Hệ thống điều khiển động theo chương trình - HSHT: Hộp số hành tinh - CCHT: Cơ cấu hành tinh - 4WD ( Wheel Driver): bánh chủ động - OD (OverDrive): Số truyền tăng tốc - P (Parking): Tay số vị trí đỗ xe - L (Low): Tay số thấp - R (Return): Tay số lùi - N (Neutral): Tay số trung gian - C (Clucth): Ly hợp - B (Brake): Phanh - i: Tỉ số truyền động -  : Vận tốc góc quay - n: Số vòng quay -  : Hiệu suất - M : Mômen lực - r: Bán kính tính toán - P: Công suất vi DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Dòng truyền công suất xe có sử dụng hộp số tự động Hình 2.2: Biến mô thuỷ lực Hình 2.3: Ví dụ truyền công suất biến mô thuỷ lực Hình 2.4: Sơ đố tính toán dòng chảy biến mô Hình 2.5: Đường dòng chảy biến mô 11 Hình 2.6: Cấu tạo truyền bánh hành tinh 13 Hình 2.7: Các dãy CCHT 15 Hình 2.8: Dãy CCHT ba khâu (a, b) khâu (c) 16 Hình 2.9: Mô tả cấu trúc quan hệ động học, động lực học 17 Hình 2.10: Sơ đồ tính toán dãy hành tinh 20 Hình 2.11: Mômen tổng quát khoá vào cấu 22 Hình 2.12: Xác định giá trị tải trọng cấu khóa 23 Hình 2.13: Cấu tạo sơ đồ CCHT kiểu Wilson 25 Hình 2.14: Sơ đồ gài số 27 Hình 2.15: Sơ đồ gài số lùi 27 Hình 2.16: Sơ đồ gài số 28 Hình 2.17: Sơ đồ gài số 28 Hình 2.18: Sơ đồ ghép nối cấu hành tinh Wilson 29 Hình 2.19: Cách bố trí nhóm tỷ số truyền hộp số ôtô 29 Hình 2.20: CCHT kiểu Simpson 30 Hình 2.21: Sơ đồ cấu tạo CCHT kiểu Ravigneaux 32 Hình 2.22: Các trạng thái làm việc số 1, 2, 4, R CCHT kiểu Ravigneaux 33 Hình 2.23: Sự trượt ly hợp bề mặt ma sát 34 Hình 2.24: Khi xảy trượt ly hợp bề mặt ma sát 35 Hình 2.25: Sơ đồ xác định Rtb 36 Hình 2.26: Khi mômen khoá hãm cứng bánh mặt trời 37 vii Hình 2.27: Khi mômen ma sát Mms= 38 Hình 2.28: Khi phanh ly hợp bị trượt 39 Hình 2.29: Sơ đồ sinh mômen trượt phanh ly hợp 39 Hình 3.1: Bản vẽ lắp hai truyền hành tinh trước sau 43 Hình 3.2: CCHT kiểu simpson hộp số A1140L 44 Hình 3.3: CCHT kiểu Willd truyền tăng hộp số A1140L 45 Hình 3.4: Nguyên lý hoạt động tay số 46 Hình 3.5: Sơ đồ hoạt động tốt tay số 47 Hình 3.6: Khi ly hợp C1 bị trượt 49 Hình 3.7: Nguyên lý hoạt động tay số lùi 51 Hình 3.8: Sơ đồ hoạt động tốt tay số lùi 51 Hình 3.9: Sơ đồ hoạt động khoá ly hợp B3 không hoạt động 53 Hình 3.10: Sơ đồ hoạt động sinh mômen trượt phanh ly hợp B3 54 Hình 3.11: Sơ đồ động sinh mômen trượt phanh ly hợp B3 54 Hình 4.1: Sự phụ thuộc tốc độ góc  G1 vào lực FC1 61 Hình 4.2: Sự phụ thuộc tỉ số truyền truyền hành tinh vào lực FC1 62 Hình 4.3: Sự phụ thuộc tốc độ xe vào lực FC1 62 Hình 4.4: Sự phụ thuộc tốc độ góc N vào lực FB3 65 Hình 4.5: Sự phụ thuộc tỉ số truyền truyền hành tinh vào lực FB3 66 Hình 4.6: Sự phụ thuộc tốc độ xe vào lực FB3 66 Hình 4.7: Sơ đồ điều khiển lực ép ma sát C1 tay số 68 Hình 4.8: Sơ đồ khối 3D Simulink Simechanics tay số 68 Hình 4.9: Vận tốc góc đạt giá trị ma sát 0,09 69 Hình 4.10: Vận tốc góc đạt giá trị ma sát 0,01 69 Hình 4.11: Sơ đồ điều khiển lực ép ma sát B3 tay số lùi 70 Hình 4.12: Sơ đồ khối 3D Simulink Simechanics tay số lùi 71 Hình 4.13: Vận tốc góc trượt giá trị ma sát 0,03 72 Hình 4.14: Vận tốc góc trượt giá trị ma sát 0,01 72 vii DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 1.1: Kế hoạch thực Bảng 2.1: Kiểu CCHT số lượng số truyền, số lượng phần tử ma sát 15 Bảng 2.2: Kiểu CCHT dãy số CCHT, số lượng phần tử ma sát 15 Bảng 2.3: Sơ đồ khả làm việc ứng dụng CCHT kiểu Wilson 26 Bảng 2.4: Nguyên lý làm việc CCHT tổ hợp Simpson 31 Bảng 2.5: Tóm tắt nguyên lý làm việc CCHT kiểu Ravigneaux 32 Bảng 3.1: Nguyên lý làm việc CCHT tổ hợp Simpson hộp số A140L 44 Bảng 3.2: Nguyên lý làm việc CCHT Willd hộp số A140L 45 Bảng 3.3: Bảng hoạt động tay số hộp số A140L 46 Bảng 4.1: Thông số động 57 Bảng 4.2: Thông số ly hợp phanh hộp số tự động A140L 57 Bảng 4.3: Thông số phần tử truyền bánh hành tinh 58 Bảng 4.4: Tốc độ góc  G1 ,tỉ số truyền tốc độ xe phụ thuộc lực FC1 60 Bảng 4.5: Tốc độ góc N , tỉ số truyền tốc độ xe phụ thuộc lực FB3 64 viii Chương TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài Hiện nay, phương tiện giao thông vận tải phần thiếu sống người Cũng sản phẩm công nghiệp nay, ô tô tích hợp hệ thống tự động lên dòng xe sản suất với chiều hướng ngày tăng Với dòng xe cũ sử dụng hộp số sàn chạy liên tục thời gian dài gây cảm giác mệt mỏi cho tài xế gây nên mối nguy hiểm cho hành khách hàng hóa tài xế không phản xạ nhanh gặp cố Ngày nay, hộp số tự động sử dụng nhiều dòng xe con, khắc phục vấn đề giảm mệt mỏi cho tài xế, hộp số tự động trang bị hệ thống truyền lực xe số hệ thống khách hàng quan tâm mua xe ô tô, đặc biệt thị trường Mỹ nước Châu Âu tiện ích mà mang lại sử dụng Kết cấu tay số truyền hộp số tự động xe hãng xe khác nhau, cấu tạo chung gồm cấu bánh hành tinh ăn khớp với nhau, việc thay đổi tỉ số truyền hộp số phụ thuộc vào phần tử hãm lực mômen hãm truyền hành tinh điều khiển hệ thống thủy lực Với phát triển khoa học kỹ thuật, hệ thống thủy lực hộp số tự động ngày gần điều khiển điện tử trình hoạt động hộp số có vấn đề bị ảnh hưởng nhiều nhân tố bên tác động vào Khi xảy cố lý áp lực dầu yếu, đĩa ma sát phận phanh hay ly hợp kết cấu bị mòn, lúc hoạt động hộp số không ban đầu đồng nghĩa với việc tốc độ xe bị giảm xuống cố sinh mômen trượt mômen hãm không hãm chặt lúc ban đầu Lúc này, tỉ số truyền cấu thay đổi tốc độ xe không mong muốn Cho nên, đề tài tìm hiểu nghiên cứu quan hệ động học, động lực học cấu hành tinh, từ tính toán lý thuyết ảnh hưởng mômen hãm bị trượt đến tốc độ xe 1.2 Mục tiêu đề tài “Nghiên cứu động học động lực học hộp số tự động – Mô hoạt động hộp số” nhằm tạo sở lý thuyết phục vụ cho việc nghiên cứu, tính toán đến tốc độ xe sử dụng hộp số tự động chạy đường Đề tài nghiên cứu cho thấy tốc độ xe hoạt động bình thường xảy cố qua tính toán hộp số tự động cụ thể, sau mô phần mềm để thấy ảnh hưởng gặp cố trình hộp số tự động 1.3 Nhiệm vụ đề tài Để thực đề tài cần tập trung vào nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu mối quan hệ động học, động lực học hộp số tự động để tính toán thay đổi tỉ số truyền, mômen phần tử bánh hành tinh - Tính toán sở lý thuyết ảnh hưởng cố xảy hộp số, cụ thể lực ép dầu hệ thống thủy lực bị giảm ảnh hưởng đến tốc độ xe tay số - Tính toán vẽ đồ thị mô tả tỉ số truyền, tốc độ xe phụ thuộc vào lực ép dầu mômen ma sát phanh ly hợp - Thiết kế, xây dựng mô hình điều khiển để mô thấy hoạt động hộp số thay đổi phụ thuộc vào mômen chủ động, mômen hãm phần tử trung tâm bánh hành tinh phần mềm SolidWorks Matlab Simulink - Nhận xét kết thu từ mô hình mô rút kết luận ảnh hưởng mômen ma sát phanh ly hợp đến tốc độ xe 1.4 Giới hạn đề tài Vấn đề ảnh hưởng đến tốc độ xe sử dụng hộp số tự động gặp cố thực tế vấn đề phức tạp chịu nhiều yếu tố tác động khác phụ thuộc vào trạng thái làm việc khác xe Vì đề tài nghiên cứu giới hạn việc nghiên cứu ảnh hưởng lực ép dầu thủy lực làm thay đổi mômen ma sát phanh ly hợp làm giảm tốc độ xe lực ép dầu bị giảm 1.5 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài hộp số tự động TOYOTA A140L trang bị xe Toyota Camry sử dụng động 3S-FE 1.6 Phạm vi nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu tính toán thông số động học, động lực học hộp số tự động biến mô, truyền hành tinh dựa vào trạng thái thay đổi tay số xe chuyển động để mô hoạt động hộp số tự động phụ thuộc vào lực ép dầu thủy lực gặp cố phần mềm có 1.7 Phương pháp nghiên cứu Kết hợp với tham khảo tài liệu sách giáo khoa internet, từ tính toán động học động lực học hành tinh đơn giản xác định tỉ số truyền, mô men hãm phanh, ly hợp, mô men khóa phần tử bánh hành tinh Từ đó, áp dụng tính toán cho bánh hành tinh ghép lại tạo nên hộp số hành tinh, cụ thể hộp số tự động TOYOTA A140L, xác định tỉ số truyền cho tay số đặc trưng ảnh hưỏng mô men hãm đến tỉ số truyền tay số Cuối cùng, mô hoạt động hộp số tự động A140L phần mềm 1.8 Kế hoạch thực Bảng 1.1 Kế hoạch thực Tháng Thời gian - tháng 1 03 07 C ng việc 09 Đăng ký tên đề tài 10 11 12 X 01 02 04 05 06 08 09 10 Xác định đề tài nghiên cứu, xác định hướng X nghiên cứu Tìm hiểu, thu thập tài X X liệu vấn đề nghiên cứu Viết chương I, II X X X Viết chương III, IV X X X Viết chương V X X X X Hoàn chỉnh thủ tục, bảo vệ luận văn Kết thúc nghiên cứu X X Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Nguyên lý làm việc chung hộp số tự động Dòng công suất truyền từ động qua biến mô đến hộp số đến hệ thống truyền động sau đó, cấu tạo đặc biệt biến mô vừa đóng vai trò khớp nối thủy lực, phận khuyếch đại mô men từ động cơ, vừa cấu an toàn cho hệ thống truyền lực Hộp số không thực truyền công suất đơn ăn khớp bánh mà thực truyền công suất qua ly hợp ma sát, để thay đổi tỷ số truyền đảo chiều quay hộp số sử dụng phanh cấu hành tinh đặc biệt với điều khiển tự động thủy lực hay điện tử Dòng truyền công suất thể qua hình 2.1 Hình 2.1: Dòng truyền công suất xe có sử dụng hộp số tự động 2.2 Biến m thuỷ lực Hình 2.2: Biến mô thuỷ lực Bộ biến mô vừa truyền vừa khuyếch đại mômen từ động cách sử dụng dầu hộp số làm môi trường làm việc Bộ biến mô bao gồm: cánh bơm dẫn động trục khuỷu, rôto tuabin nối với trục sơ cấp, stator bắt chặt vào vỏ hộp số qua khớp chiều trục stator, vỏ biến mô chứa tất phận hình 2.2 Biến mô nén đầy dầu thủy lực cung cấp bơm dầu * Chức biến mô: - Tăng mô men động tạo - Đóng vai trò ly hợp thủy lực để truyền không truyền mô men từ động đến hộp số - Hấp thụ dao động xoắn động hệ thống truyền lực - Có tác dụng bánh đà để làm đồng điều chuyển động quay động - Dẫn động bơm dầu hệ thống điều khiển thủy lực Trên xe có lắp hộp số tự động biến mô thủy lực có tác dụng bánh đà động Do không cần có bánh đà nặng xe có hộp số thường nên xe có trang bị hộp số tự động sử dụng biến mô thủy lực kèm truyền động có vành khởi động dùng làm bánh đà cho động Khi dẫn động quay tốc độ cao biến mô thủy lực trọng lượng tạo nên cân tốt nhằm ngăn chặn rung động làm đồng điều chuyển động động hoạt động gây 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý Hình 2.3 ví dụ tương tự nguyên lý làm việc biến mô thủy lực Dùng quạt chủ động quạt gió phía quạt bị động giống đặt đối diện, gần sát trạng thái đứng yên Sau quãng thời gian ngắn quạt bị động bắt đầu quay theo quạt chủ động chiều quay hai Giả sử ta dùng ống hồi gió hình minh họa để lấy nguồn gió sau thổi qua quạt bị động quay trở lại thổi tiếp tục vào quạt chủ động lượng mà quạt chủ động cần dùng để thổi cho quạt bị động quay sau giảm so với ban đầu Nói cách khác, việc truyền công suất hai quạt thực nhờ môi trường không khí Biến mô làm việc vậy, bánh bơm đóng vai trò quạt chủ động, bánh tuabin đóng vai trò quạt bị động ống hồi gió đóng vai trò gần giống với bánh phản ứng Môi trường làm việc dầu thủy lực chất lỏng không chiụ nén nên khả truyền công suất tốt môi trường không khí nhiều Hình 2.3: Ví dụ truyền công suất biến mô thuỷ lực S K L 0 [...]... lực làm thay đổi mômen ma sát trong các phanh và ly hợp và làm giảm tốc độ của xe khi lực ép dầu bị giảm 1.5 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hộp số tự động TOYOTA A140L được trang bị trên xe Toyota Camry sử dụng động cơ 3S-FE 1.6 Phạm vi nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu chỉ tính toán các thông số về động học, động lực học của hộp số tự động như bộ biến mô, bộ truyền hành tinh và. .. của đề tài Nghiên cứu động học và động lực học hộp số tự động – Mô phỏng hoạt động của hộp số nhằm tạo ra cơ sở lý thuyết phục vụ cho việc nghiên cứu, tính toán đến tốc độ xe sử dụng hộp số tự động khi chạy trên đường Đề tài nghiên cứu cho thấy tốc độ của xe khi hoạt động bình thường và khi xảy ra sự cố qua sự tính toán trên một hộp số tự động cụ thể, sau đó mô phỏng trên phần mềm để thấy được sự ảnh... dựa vào các trạng thái thay đổi các tay số của xe khi chuyển động để mô phỏng sự hoạt động của hộp số tự động phụ thuộc vào lực ép của dầu thủy lực khi gặp sự cố bằng phần mềm hiện có 1.7 Phương pháp nghiên cứu Kết hợp với tham khảo tài liệu ở sách giáo khoa và trên internet, từ đó tính toán động học và động lực học của một bộ hành tinh đơn giản như xác định tỉ số truyền, mô men hãm phanh, ly hợp, mô. .. trình của hộp số tự động 1.3 Nhiệm vụ của đề tài Để thực hiện đề tài này thì cần tập trung vào các nhiệm vụ chính sau: - Nghiên cứu mối quan hệ động học, động lực học của hộp số tự động để tính toán sự thay đổi của tỉ số truyền, mômen của các phần tử trong bộ bánh răng hành tinh - Tính toán cơ sở lý thuyết về sự ảnh hưởng của sự cố xảy ra trong hộp số, cụ thể là lực ép dầu của hệ thống thủy lực bị... tay số - Tính toán và vẽ đồ thị mô tả tỉ số truyền, tốc độ xe phụ thuộc vào lực ép dầu của mômen ma sát của phanh và ly hợp - Thiết kế, xây dựng mô hình điều khiển để mô phỏng thấy rằng sự hoạt động của hộp số thay đổi phụ thuộc vào mômen chủ động, mômen hãm của các phần tử trung tâm của các bộ bánh răng hành tinh bằng phần mềm SolidWorks và Matlab Simulink - Nhận xét kết quả thu được từ mô hình mô phỏng. .. chuyển động quay của động cơ - Dẫn động bơm dầu của hệ thống điều khiển thủy lực Trên xe có lắp hộp số tự động bộ biến mô thủy lực cũng có tác dụng như một bánh đà của động cơ Do không cần có một bánh đà nặng như vậy trên xe có hộp số thường nên xe có trang bị hộp số tự động sẽ sử dụng luôn biến mô thủy lực kèm tấm truyền động có vành răng khởi động dùng làm bánh đà cho động cơ Khi tấm dẫn động quay... ra mômen trượt và mômen hãm sẽ không còn hãm chặt như lúc ban đầu Lúc này, tỉ số truyền của cơ cấu sẽ thay đổi và tốc độ xe sẽ không còn được như mong muốn Cho nên, đề tài này sẽ tìm hiểu và nghiên cứu về quan hệ động 1 học, động lực học của cơ cấu hành tinh, từ đó sẽ tính toán trên lý thuyết ảnh hưởng của các mômen hãm khi bị trượt đến tốc độ của xe 1.2 Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu động học và động. .. răng hành tinh Từ đó, áp dụng tính toán trên cho bộ bánh răng hành tinh ghép lại tạo nên hộp số hành tinh, cụ thể ở đây là hộp số tự động TOYOTA A140L, xác định tỉ số truyền cho từng tay số đặc trưng và ảnh hưỏng của các mô men hãm đến tỉ số truyền của các tay số đó Cuối cùng, mô phỏng sự hoạt động của hộp số tự động A140L trên phần mềm 1.8 Kế hoạch thực hiện Bảng 1.1 Kế hoạch thực hiện Tháng Thời gian... trước và sau 43 Hình 3.2: CCHT kiểu simpson trong hộp số A1140L 44 Hình 3.3: CCHT kiểu Willd của bộ truyền tăng trong hộp số A1140L 45 Hình 3.4: Nguyên lý hoạt động tay số 1 46 Hình 3.5: Sơ đồ hoạt động tốt ở tay số 1 47 Hình 3.6: Khi ly hợp C1 bị trượt 49 Hình 3.7: Nguyên lý hoạt động tay số lùi 51 Hình 3.8: Sơ đồ hoạt động tốt ở tay số lùi 51 Hình 3.9: Sơ đồ hoạt động khi khoá ly hợp B3 không hoạt động. .. phát triển của khoa học kỹ thuật, hệ thống thủy lực trong hộp số tự động ngày nay gần như được điều khiển bằng điện tử nhưng trong quá trình hoạt động của hộp số luôn có các vấn đề bị ảnh hưởng bởi nhiều nhân tố bên ngoài tác động vào Khi xảy ra sự cố vì một lý do nào đó như áp lực dầu yếu, đĩa ma sát của các bộ phận phanh hay ly hợp trong kết cấu của nó bị mòn, lúc này hoạt động của hộp số sẽ không