Tính toán tuổi thọ độ tin cậy của chi tiết và cụm chi tiết trên xe buýt

Bộ giáo dục đào tạo Trờng đhbk hà nội -***** - cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Độc lập Tự Hạnh phúc -***** - Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp Họ tên sinh viên : Phạm Sỹ Hiệp Số hiệu 1093 lớp T 01-K38 Ngành học : Công nghệ chế tạo máy 1- Đầu đề thiết kế: 2-Các số liệu ban đầu: 3-Nội dung phần thuyết minh tính toán: 4-Các vẽ: Hà nội ngày.tháng.năm 2003 Cán hớng dẫn Nguyễn Doãn ý Bộ giáo dục đào tạo Trờng đạI học bách khoa hà nội Khoa khí đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ chế tạo máy đề tàI Tính toán tuổi thọ- Độ tin cậy chi tiết cụm chi tiết xe buýt Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Doãn ý Giáo viên duyệt : Sinh viên thực : Phạm Sỹ Hiệp Hà nội 10/2003 Trờng đạI học bách khoa hà nội Khoa Cơ Khí Bộ môn công nghệ Chế Tạo Máy cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Độc lập - Tự Hạnh phúc Nhận xét đồ án tốt nghiệp Họ tên sinh viên : Phạm Sỹ Hiệp Số hiệu 1093 Lớp T01 K38 Chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy Tên đề tài tốt nghiệp : Tính toán tuổi thọ - Độ tin cậy chi tiết cụm chi tiết xe buýt : Nội dung nhận xét i-Khối lợng đồ án: 1-Phần thuyết minh.Trang 2-Phần vẽBản Ao ii-Ưu điểm đồ án: iii-Nhợc điểm đồ án: iv-Kết luận: 1-Nội dung đồ án đảm bảo đủ khối lợng chất lợng đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ chế tạo máy 2-Đề nghị cho phép đồ án đợc bảo vệ trớc hội đồng chấm thiết kế tốt nghiệp ngành công nghệ chế tạo máy Khoa khí trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đánh giá: Hà nội ngày.tháng.năm 2003 Cán duyệt (Họ tên chữ kí) trờng đạI học bách khoa hà nội khoa khí môn công nghệ chế tạo máy ****** - cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam độc lập-tự do-hạnh phúc ***** nhận xét đồ án tốt nghiệp Họ tên sinh viên: Phạm Sỹ Hiệp Số hiệu 1093 lớp T01- K38 chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy Tên đề tài tốt nghiệp: Tính toán tuổi thọ-độ tin cậy chi tiết cụm chi tiết xe buýt . nội dung nhận xét I.Khối lợng đồ án: 1.Phần thuyết minh: Trang 2.Phần vẽ:Bản A0 II.Ưu điểm đồ án: III.Nhợc điểm đồ án: IV.Kết luận: 1.Nội dung Đồ án đảm bảo đủ khối lợng chất lợng Đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ Chế Tạo Máy 2.Đề nghị cho phép Đồ án đợc bảo vệ trớc Hội đồng chấm thiết kế tốt nghiệp Ngành công nghệ Chế Tạo Máy, Khoa Cơ Khí, Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đánh giá: Hà Nội ngày.tháng.năm2003 cán duyệt (Họ tên chữ ký) Lời Nói Đầu: Hiện nhu cầu lại phơng tiện vận tải hành khách công cộng tăng cao phơng tiện vận tải xe buýt nội thành.Để giảm ách tắc giao thông hạn chế gây ô nhiễm môi trờng, giảm dần tai nạn phơng tiện cá nhân tăng nhanh, nhà nớc khuyến khích việc lại xe buýt nội thành khuyến khích thành phần kinh tế tham gia vận tải hành khách công cộng xe buýt Để đáp ứng yêu cầu ngày cao hành khách đáp ứng yêu cầu công đổi công nghiệp hoá, đai hoá đất nóc, ngành vận tải hành khách chiếm vai trò quan trọng kinh tế quốc dân Để đáp ứng đợc yêu cầu đòi hỏi ngành Cơ Khí Chế Tạo Máy phải có vị trí quan trọng hàng đầu ngành kỹ thuật nói riêng kinh tế quốc dân nói chung Để nâng cao tuổi thọ,độ tin cậy phơng tiện máy móc phụ tùng ta đặc biệt phải quan tâm ý đến kĩ thuật ma sát, tơng tác bề mặt tiếp xúc có chuyển động tơng Các giải pháp có liên quan đến vấn đề mài mòn,ma sát bôi trơn máy điều liên quan trực tiếp đến tuổi thọ độ tin cậy chi tiết Đó lý thuyết thực tiễn học bề mặt học tiếp xúc, ý nghĩa lớn kĩ thuật ma sát kinh tế quốc dân chỗ, phần lớn các máy móc thiết bị hỏng hóc gẫy mà mòn h hỏng bề mặt tiếp xúc mối liên kết động Để phục hồi máy móc thiết bị phải tốn nhiều tiền của, vật t nhân công Một nhiệm vụ cấp bách để nghiên cứu chế tạo đợc sản phẩm mang tính ứng dụng tốt đạt hiệu cao tính ổn định tốt việc nghiên cú tính học, lí học vật liệu, việc tìm hiểu tính ma sát chịu mài mòn vật liệu cần thiết Với đề tài tốt nghiệp ma sát học, em trình bầy sở lí thuyết tính toán độ tin cậy- tuổi thọ chi tiết, từ có kế hoạch bảo dỡng sửa chữa dự phòng Luận văn đợc hoàn thành với hớng dẫn bảo ân cần,nhiệt tình thầy Nguyễn Doãn ý thầy môn Do kiến thức kinh nghiệm hạn chế, nên trình làm báo cáo tốt nghiệp không tránh khỏi thiếu sót Em mong đợc thầy góp ý bảo thêm Em xin trân trọng cảm ơn thầy Nguyễn Doãn ý thầy môn giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ Hà nội ngày.tháng.năm 2003 Sinh viên thực Chơng I : Phạm Sỹ Hiệp Phơng pháp nghiên cứu tuổi thọ - độ tin cậy chi tiết cụm chi tiết xe buýt nhãn hiệu deawoo - bs090- bs105 đIều kiện sử dụng tạI việt nam I- kháI niệm độ tin cậy tuổi thọ: Để thống cách đánh giá tuổi thọ độ tin cậy, ta phải đa số khái niệm nh sau: -Lí thuyết độ tin cậy: Là nguyên lý khoa học tổng quát nghiên cứu phơng pháp cần phải tuân theo thiết kế, chế tạo, lu kho, vận chuyển khai thác sản phẩm để đảm bảo hiệu tối đa qúa trình sử dụng, nh phơng pháp chung để tính toán chất lợng hệ thống theo chất lợng biết phần tử tạo nên chúng Nhiệm vụ chủ yếu nhiên cứu trình thay đổi tiêu,chất lợng sản phẩm theo thời gian.Thiết lập qui luật suất hỏng đối tợng phơng pháp dự báo chúng, tìm phơng pháp để nâng cao độ tin cậy sản phẩm thiết kế chế tạo, nh biện pháp giữ nguyên độ tin cậy thời gian bảo quản sử dụng -Độ tin cậy : Là tính chất đối tợng thực chức cho trớc đảm bảo trị số khai thác đợc qui định giới hạn thời gian cho trớc tơng ứng với chế độ điều kiện sử dụng, bảo dỡng kĩ thuật, sửa chữa lu kho định Đối tợng đợc hiểu chung hệ thống máy móc, cụm chi tiết chi tiết máy tuỳ mục đích nghiên cứu, lợng công việc, đối tợng thực đợc đo công tác Nh độ tin cậy tính chất tổng hợp phụ thuộc vào công dụng đối tợng điều kiện sử dụng chúng Độ tin cậy đợc thể tính không hỏng, độ bền lâu, tính thuận tiện sửa chữa, tính lu kho tiêu khác đối tợng Chỉ tiêu độ tin cậy tiêu riêng lẻ thuộc tính chất tạo nên độ tin cậy đối tợng -Tính không hỏng: tính chất đối tợng trì khả làm việc khoảng thời gian hay thực công việc Tính không hỏng đợc biểu thị định lợng xác suất làm việc không hỏng tới thời điểm xác định cờng độ hỏng lợng công việc tới sảy hỏng Xác suất làm việc không hỏng thực nghiệm đợc xác định tỉ số số n(to) sản phẩm làm việc tới thời điểm to Mà cha hỏng tổng số N sản phẩm theo dõi II-một số yêu cầu tuổi thọ độ tin cậy: Trong trình làm việc máy móc ,thiết bị ,độ tin cậy phải tiến tiến hành công tác sửa chữa,thay điều làm giảm thời gian làm việc thực tế thiết bị,tăng giá thành sản phẩm Cấu thành máy gồm nhiều phận ,một phận gồm nhiều chi tiết Nếu chi tiết co độ tin cậy thấp máy có độ tin cậy thấp ,do đòi hỏi tất phận, chi tiết có độ tin cậy cao Có thiết bị đòi hỏi yêu cầu không hỏng hóc vận hành, sử dụng, nên cần xác định xác tuổi thọ độ tin cậy, để kịp thời thay phận hay chi tiết iii-các tiêu độ tin cậy: Trong lí thuyết , độ tin cậy đặc trng quan trọng số ngẫu nhiên là: - Kì vọng toán học : ( M[] ) ; - Phơng sai: ( D[] ) ; - Độ lệch trung bình: ( [] ) ; - Hệ số biến phân: ( V[] ) ; Đối với đại lợng ngẫu nhiên, chúng đợc định nghĩa xác định nh sau: + M [ ] = ì f ( x ).d ( x ) ( [ ] = D[ ] V [] = + ) ( X M [ ] ) f ( X ).dx D[ ] = n M [ ] = [ ] M [ ] Trong thống kê toán học ngời ta sử dụng số sau: M + [ ] = n Xi n i =1 Khi n30 [ ]) ( D + [] = n Xi M + n i =1 D + [] = n Xi M + n i =1 ( [ ]) Khi nP(T>t) (1) Trong đó: t: thời gian làm việc chi tiết nghiên cứu T: thời gian làm việc ngẫu nhiên không hỏng P(t): xác xuất làm việc không h hỏng (hàm số thời gian liên tục) có tính chất sau: P(o): thời điểm bắt đầu làm việc chi tiết P(t) : t>- xác xuất thống kê làm việc liên tục không h hỏng Trong đó: N0: số chi tiết không h hỏng thời điểm t = N ( t ) N n( t ) n( t ) = = N0 N0 N0 P+ (t) (2) T: số chi tiết không hỏng thời điểm t P(t): số chi tiết h hỏng thời điểm t Xác xuất h hỏng : xác xuất làm việc khoảng thời gian làm việc xác định có xảy h hỏng q * ( t ) = P{T t } Xác xuất thống kê h hỏng đợc xác định nh sau: q*(t) = n(t)/N0 Nh rõ ràng P(t)(+q*(t) =1 điều hiển nhiên 3.Tần suất h hỏng: mật độ xác xuất thời gian làm việc không h hỏng chi tiết nhỏ thời gian (t) mật độ xác xuất h hỏng khoảng thời gian đến thời điểm (t) n(t ) = d q.(t ) = q ' (t ) d (t ) (3) Tần suất h hỏng thống kê tỉ số số chi tiết h hỏng đơn vị thời gian số chi tiết ban đầu thí nghiệm: N (t ) N (t + t ) n(t ) = N t N t n' (t ) = N(t+t): số chi tiết không h hỏng thời điểm t +t 4.Cờng độ h hỏng: xác xuất h hỏng chi tiết không phục hồi đơn cị thời gian, sau thời điểm xác định với điều kiện h hỏng tới thời điểm không xảy ra: (t) = d ì q( t ) P ( t ) dt (4) Cờng độ h hỏng thống kê tỉ số số chi tiết h hỏng đơn vị thời gian số chi tiết trung bình làm việc không h hỏng thời gian với điều kiện chi tiết h hỏng không phục hồi thay thế: + = Trong đó: t: N ( t ) N ( t + t ) n( t ) = N n( t ) t N ( t ) t khoảng thời gian từ t >t+t ; n(t): số chi tiết h hỏng khoảng thời gian t 5.Thời điểm làm việc trung bình đến lần hỏng đầu tiên: Đây giá trị trung bình thời gian làm việc chi tiết đến lần hỏng (với chi tiết không phục hồi đến hỏng) (5) Tcp = P ( t ) dt Thời gian làm việc thống kê đến hỏng lần đầu: T cp = N0 + N0 ti i =1 Trong : N0 : số chi tiết thử nghiệm: T(i): thời gian làm việc chi tiết đến hỏng Để xác định mức độ biến thiên thời gian làm việc nhóm chi tiết tới lần hỏng đầu , ngời ta sử dụng số lệch trung bình bình phơng : = N0 N0 (t i =1 i t cp ) V.các số độ tin cậy chi tiết phục hồi: 1.Thời gian làm việc đến h hỏng: giá trị trung bình thời gian làm việc hai lần h hỏng chi tiết phục hồi để dùng lại nhiều lần: t cp = N0 n t ' i i =1 (6) Trong đó: n: số lần h hỏng chi tiết thời gian sử dụng t(i): thời gian làm việc không h hỏng chi tiết hai lần h hỏng i i+1 Độ lêch trung bình bình phơng thời gian làm việc đến h hỏng là: = ( n ' t t cp n i =1 ) 2.Tham số trờng h hỏng: số lần h hỏng chi tiết phục hồi đơn vị thời gian: (7) ' (t) = n( t ) N t Trong đó: t: số chi tiết h hỏng khoảng thời gian t 3.Thời gian phục hồi trung bình: thời gian cần thiết phục hồi lần h hỏng: (8) T + cp = n T1 + T2 + + Tn = Ti n i =1 Trong : Ti :thời gian tiêu hao để phục hồi lần h hỏng i Độ lêch trung bình bình phơng thời gian phục hồi là: (Ti Tcp ) n = 4.Hệ số sẵn sàng: xác xuất chi tiết sẵn sàng làm việc thời điểm hai lần bảo dỡng định kì : n Kn = t' i =1 n i = n t ' + T i =1 i i =1 t + t + cp t + cp + T + cp i1 (9) 5.Hệ số sử dụng kĩ thuặt : tỉ số thời gian làm việc chi tiết với tổng số thời gian làm việc, thời gian ngừng để bảo dỡng, sửa chữa trình làm việc : (10) n K sd = t' i =1 i n n k i =1 i =1 j =1 t 'i + Ti + Tmpj t ' cp = t + cp + T ' cp + n Tnp n j =1 6.Dự trữ : thời gian làm việc đến trạng thái giới hạn quy định theo thiết kế kỹ thuật Ngời ta phân biệt dự trữ đến lần sửa đầu, dự trữ hai lần sửa chữa, dự trữ trung bình Dự trữ trung bình đợc xác định nh sau : (11) N0 N0 n R = R j = N j = t i N j =1 1,i =1 i =1 Rj : dự trữ chi tiết j + Trong : n R j = t ji i =1 hỏng i i+1 Tij : thời gian làm việc không hỏng chi tiết hai lần h n: số lần h hỏng chi tiết thử nghiệm no : số chi tiết thử nghiệm Ga-ma thời gian dự trữ : thời gian làm việc mà đối tợng cha đạt tới trạng thái giới hạn với xác xuất ga- ma phần trăm cho Giá trị đợc xác định nhờ thống kê , nhờ luật phân phối dự trữ biết từ phơng trình : VI tính toán tuổi thọ độ tin cậy ổn định cụm chi tiết đăng truyền chuyển động trục chữ thập ( k-805 & K-806.) 1.Đặc tính kỹ thuật điều kiện làm việc: + Kích thớc trục: TT Kí hiệu chi tiết Chiều dài Đờng kính Vòng bi động Tự động/cơ khí then hoa(mm) trục chữ thập đũa K-805 lắp cho 602 95 DE12 88,9 x 4t xe BS -105 K-806 lắp cho 509 100 DE12 88,9 x 4t xe BS - 090 -Trục đăng chi tiết truyền chuyển động xuống cầu xe, truyền chuyển động mô men xoắn động xuống phần cầu phải có chức thay đổi khoảng cách phần động phần cầu htông qua khớp nối rãnh then hoa dọc, đồng thời thay đổi hớng mô men xoán nhíp giảm xóc thông qua hai trục chữ thập - Do đặc tính trục chuyền luôn thay đổi, mô men xoắn thay đổi tốc độ sức cản mặt đờng Vì trục rễ gây h hỏng xoắn, gẫy mòn trục chữ thập mẻ gẫy then hoa vv -Với đặc điểm làm việc nêu ta phải tính toán tuổi thọ độ tin cậy chi tiết giới hạn thời gian làm việc để có kế hoạch việc bảo dỡng sửa chữa 2.Những đặc điểm kiểm tra độ mòn, độ xoắn, độ lệch tâm : 2.1- Độ mòn: Trục chữ thập mòn chủ yếu thời gian làm việc điều kiện bôi trơn bảo dỡng Những vị trí mòn trục chữ thập vòng bi đũa ca bi, để kiểm tra đợc độ mòn ta phải tiến hành nh sau: + Kiểm tra dụng cụ thớc cặp: Đo kiểm tra đờng kính trục chữ thập 88,9 mm x 4t kích thớc cho phép 88,7 mm Tiêu chuẩn 0,2 Giới hạn 0,5 - Đo kiểm tra kích thớc vòng bi đũa: Tiêu chuẩn 0,15 Giới hạn 0,5 - Đo kích kiểm tra thớc đờng kính ca bi: Tiêu chuẩn 0,3 Giới hạn 0,5 - Đo kiểm tra kích thớc đờng kính ca bi: Tiêu chuẩn Giới hạn 0,2 0,5 - Đo kiểm tra ổ bi gối đỡ treo, cao su giảm chấn trung gian trục đăng: TT Tên chi tiết ổ bi Gối đỡ cao su giảm chấn Kích thớc tiêu chuẩn 0,02mm Mềm đàn hồi Kích thớc giới hạn 0,04mm Không bị rách - Đo kiểm tra kích rãnh then hoa thay đổi chiều dài: TT Bề mặt cần đo Đỉnh (chiều cao) Chân (chiều sâu) Hai bề mặt làm việc Độ xoắn Chiều dài Kích thớc tiêu chuẩn 0,3 0,3 0,02 0,15 ( so với 1000 mm chiều dài ) 602 95 Kích thớc giới hạn 0,5 0,5 0.15 0,5 (so với 1000mm chiều dài ) 509 100 Kiểm tra độ lêch tâm, cong vênh đối trọng: - Độ lệch tâm trục chữ thập đợc đo chiều sâu ca bi đũa với mặt bích đỡ ca bi, chiều sâu từ rãnh phanh chặn 8mm - Độ cong vênh trục đợc đo thớc đo thẳng đặt bàn máp (độ cong 2mm /1000mm chiều dài) - Đối trọng đợc đo máy đo tự động trọng lợng đối trọng gram Kết nghiên cứu: Với phơng pháp nghiên cứu trình bầy ,ta tìm đợc kết sau đây: + Qua kết nghiên cứu theo dõi thực tế độ mòn 50 chi tiết trục đăng hoạt động xe Số liệu tính toán kiểm tra thực tế trục chữ thập ổ bi có độ mòn lớn điều kiện sử dụng Việt Nam Độ chống mài mòn nhỏ Ta loại bỏ đợc số liệu chung mà nhà chế tạo đa để có phơng án, kế hoạch sửa chữa bảo dỡng kịp thời tránh đợc tình trạng h hỏng đột xuất dự kiến - Độ chống mòn trung bình I=486850 h/mm Theo luật phân phối Weibull - Tuổi thọ trung bình (tính cho độ mòn 0,15 mm) 243425 h + Trục chữ thập : - Trục chữ thập đợc lắp ổ bi đũa thờng bị hỏng mòn Nếu mòn (< 0,02 mm ) mài máy tiện kẹp gỗ với bột mài nhão ,nếu mòn ( >0,02 mm) mài tới kích thớc sửa chữa - Nếu trục mòn tới ( 0,1mm) mạ crôm, phun kim loại hồ quang rung Sau mạ crôm cần mài, sau phun kim loại hồ quang rung cần tiện mài kích thớc ban đầu chi tiết - Nếu trục mòn nhiều tiện ép bạc sửa chữa giống nh biện pháp phục hồi trục tâm trục truyền - Với số liệu khảo sát nh trên, thông số tính toán cho trục chữ thập có độ mòn cao nh sau: 25,34; 76,46; 95,71; 71,05; 89,78; 98,13; 10,83; 137,5; 145,85; 153,33; 158,3; 165,0; 183,48; 213,82; 260,0; 262,69; 265,25 - Độ chống mòn trung bình (I = 149230 h/mm) theo quy luật phân phối Weibull: - Số liệu tính toán cho cho trục có độ mòn lớn nh sau: 23,3; 31,25; 44,47; 45,84; 67,5; 118,75; 137,42; 148,03; 156,26; 162,5; 250,0; 260,0; 275,0; 294,4; 328,57; (x 10 000 h/mm) - Độ chống mòn trung bình 149230 h/mm theo luật phân phối - Nh tuổi thọ trục chữ thập với đọ mòn giới hạn 0,15 223840 làm việc Vii Tính toán tuổi thọ - độ tin cậy số chi tiết chuyển động cầu xe Cầu xe: A)Cầu trớc: a)Giới thiệu cầu trớc: Cầu trớc phận cấu thành xe nâng đỡ chịu tải phần trớc xe, nhiệm vụ làm nhiệm vụ dẫn hớng thay đổi hớng chuyển động xe, số xe có yêu cầu hoạt động địa hình phức tạp cầu trớc làm nhiệm vụ nhận mô men truyền chuyển động từ động xuống để tăng lực ma sát cho xe b) Đặc tính kỹ thuật cầu trớc: Phần thân cầu trớc đợc chế tạo gang dẻo, phơng pháp chế tạo tùy theo quan điểm nhà chế tạo, tính kinh tế, yêu cầu kỹ thuật mà ngời ta chọn phơng pháp đúc hay rèn Phần chốt dẫn hớng trục đợc lắp công sôn với phần thân có góc nghiêng phù hợp với yêu cầu kỹ thuật xe lái xe lực cản mặt đờng nhỏ hiệu đạt đợc tối u Phần chốt xoay dẫn hớng đợc gia công xác lắp với phần thân qua bạc đồng làm trung gian phía dới có ổ bi đỡ làm giảm lực ma sát Phần đầu trục đợc chế tạo xác để lắp hai vòng bi đũa côn bánh xe dẫn hớng c) Bảng chi tiết, đặc tính kỹ thuật cầu trớc lắp xe: DAEWOO - BS 090- BS 105 TT Tên chi tiết Chốt xoay góc lái Chiều rộng từ tâm hai lốp trớc Chiều rộng từ tâm hai lốp sau Độ chụm lốp trớc Góc nghiêng lốp trớc - Thay đổi Kích thớc yêu cầu kỹ thuật Đờng kính x chiều dài (50 x 252 mm) 2.050 mm (BS - 090) 2.075 mm (BS - 105) 1.820 mm (BS 090) 1.853 mm (BS - 105) 4-6 mm (0-3 mm cho lốp liền) 1030 Ghi Tiêu chuẩn TC -3030 BS - 090 (5030BS-105) Góc nghiêng chốt 7010 xoay lốp lái Góc quay vòng lái 450 trái Góc quay vòng lái 370 phải c) Tính toán tuổi thọ cho chi tiết, trục lốp lái chốt xoay góc lốp lái: Hai chi có chuyển động chịu lực trọng lợng xe, nhận phản hồi trực tiếp từ mặt đờng lên Hai chi tiết muốn có độ an toàn tuyệt đối độ tin cậy cao chi tiết chế tạo phải có độ xác cao Muốn ta phải tiến hành tính toán tuổi thọ độ tin cậy để xác định giới hạn an toàn, từ có kế hoạch thay thế, bảo dỡng, sửa chữa kịp thời không để cố đáng tiếc sảy dự kiến Thứ tự tính toán nh sau: Lập dẫy số liệu độ chống mòn (1000 h/mm) 0.09 0,09 0,09 0,02 0,13 0,26 0,17 0,17 0.17 0,18 0,18 0,18 0,19 0,20 0,21 0,26 0,27 0,39 0,40 0,48 0,52 Kiểm tra tra đồng số liệu: a) Không loại bỏ số hạng biên: X tb11 = S 4,65 = 0,221 21 (X = X tb1 ) 0,02987 = = 0,0149 N 20 i S = 0,1222 Vx = S = 0,5519 X tb1 (1 + t ) = + + V X VN t = 0,859 (1 + t ) = + 0,859 0,5519 = 1,12 4,5825 (1 - t) = 0,88 Xt1 = Xtb1(1+ t) = 0,2479 Xd1 = Xtb1(1- t) = 0,1948 b) Không loại bỏ số hạng biên: X tb = S X i N [ ( X = i = 4,13 = 0,2065 20 X tb ) 20 ] = 0,01338 S = 0,1156 Vx = S = 0,5598 X tb (1 + t ) = + t Vx N = + 0,859 0,5598 = 1,11 4,358 (1- t) = 1- 0,11 = 0,89 Xt2 = Xtb2(1+ t) = 0,2298 Xd2 = Xtb2(1- t) = 0,1837 Đánh giá giới hạn tin cậy: (1-Xt2/Xt1).100% = (1- 0,9245).100% = 75% < 10% Kết luận: Xt2 > Xtb1 > Xd2 0,2292 > 0,2214 > 0,1837 Và giới hạn tin cậy nhỏ 10%,nên số hạng biên X 17 = 114,63 không cần loại Vậy 17 số hạng đồng Xây dựng đờng phân phối thực nghiệm: M = 5.lgN Lấy N = x = 0,52 0,09 = 0,06 Lấy x = 0,07 B)Cầu sau: a)Giới thiệu cầu sau: Cầu sau phận cấu thành xe có nhiệm vụ nâng đỡ phần sau xe, nhận phản lực mặt đờng lên xe, đồng thời nhận chuyền động mô men xoắn từ động xuống để làm xe chuyển động tiến lùi Do đặc thù cầu sau cầu chủ động chịu tải lớn lên phải tính toán cho chi tiết truyền chuyển động chi tiết khác giống nh tính phần cầu trớc Bảng thống kê chi tiết thuộc hệ thống cầu sau: TT Tên chi tiết Thân cầu Đầu trục Vật liệu chế tạo Gang dẻo Thép Bán trục Thép ổ đỡ bi bánh xe Gang ổ bi bánh xe Thép Thép Cặp bánh dứa vành chậu Bộ bánh vi sai Trục chữ thập vi sai Thép 10 ổ bi dứa: ổ ổ bi vành chậu Thép Thép Thép Hình thức làm việc Chịu tải nặng cố định Chịu tải nặng, công sôn chế tạo xác Truyền lực mô men xoắn theo hai chiều Chịu tải trọng truyền mô men xoắn Chuyển động tải trọng lớn xác bôi trơn mỡ lu thông Truyền lực lớn tải trọng động bôi trơn dầu Chuyển động với tải trọng lớn bôi trơn dầu nhờn Chuyển động với tải trọng lớn bôi trơn dầu nhờn Chuyển động Chuyển động b) Đặc tính kỹ thuật cầu sau: - Cầu sau cầu chủ động, nhận mô men xoắn từ động xuống chia cho hai bán trục đồng thời có tác dụng giảm tốc tăng lực truyền tỷ số truyền 5,57, cho phép hai bán trục quay với tốc độ khác qua vi sai - Phần vỏ cầu sau đợc chế tạo phơng pháp đúc, vật liệu chế tạo Gang dẻo : Bảng chi tiết thông số kỹ thuật hệ thống truyền động cầu sau: TT Tên chi tiết Thông số kỹ thuật Tải trọng làm việc Trục bánh Răng côn xoắn nghiêng, Nặng dứa số 7, lắp vòng bi côn đũa Bánh Răng côn xoắn nghiêng Nặng vành chậu số 39 đặt hai ổ bi Ghi Tiêu chuẩn TC Bộ vi sai Bán trục Có bánh hành tinh lắp trục chữ thập sổ 12 ăn khớp với vệ tinh số 17 Có rãnh then hoa ăn khớp với BR vệ tinh Nặng TC Nặng c)Tính toán tuổi thọ cho chi tiết chuyển động: Do đặc thù làm việc chi tiết có tải trọng lớn lực xung đột ngột, chi tiết mòn mà gây vỡ mẻ Chính mà ta phải tính toán mòn học tính toán an toàn cho chi tiết tải để tránh sẩy gẫy mẻ Các chi tiết bánh ổ bi có hình thức làm việc khác nhng tải trọng điều kiện làm việc, bôi trơn giống Nh ta cần tính cho chi tiết đợc - Tính toán tuổi thọ độ tin cậy an toàn cho cặp bánh côn xoắn dứa vành chậu: Lập dẫy số liệu độ chống mòn (1000 h/mm) 0,09 0,09 0,09 0,02 0,13 0,26 0,17 0,17 0,17 0,18 0,18 0,18 0,19 0,20 0,21 0,26 0,27 0,39 0,40 0,48 0,52 Kiểm tra đồng số liệu: a) Không loại bỏ số hạng biên: X tb = S 4,65 = 0,221 21 ( X = i X tb1 ) = N 0,02987 = 0,0149 20 S = 0,1222 Vx = S = 0,5519 X tb1 (1 + t ) = + + V X VN t = 0,859 (1 + t ) = + 0,859 0,5519 = 1,12 4,5825 (1- t) = 0,88 Xt1 = Xtb1(1+ t) = 0,2479 Xd1 = Xtb1(1- t) = 0,1948 b)Không loại bỏ số hạng biên: X tb = X N i = 4,13 = 0,2065 20 (1- t) = 1- 0,11 = 0,89 Xt2 = Xtb2(1+ t) = 0,2298 S [ ( X = i X tb ) 20 ] = 0,01338 S = 0,1156 Vx = S = 0,5598 X tb (1 + t ) = + t Vx N = + 0,859 0,5598 = 1,11 4,358 Xd2 = Xtb2(1- t) = 0,1837 Đánh giá giới hạn tin cậy: (1 - Xt2/Xt1).100% = (1- 0,9245).100% = 7,5% < 10% Kết luận: Xt2 > Xtb1 > Xd2 0,2292 > 0,2214 > 0,1837 Và giới hạn tin cậy nhỏ 10%, nên số hạng biên X17 = 114,63 không cần loại ra.Vậy 17 số hạng đồng Xây dựng đờng phân phối thực nghiệm: M = 5.lgN = 6,61 Lấy N = x = 0,52 0,09 = 0,06 Lấy x = 0,07 viii tính toán tuổi thọ độ tin cậy an toàn cho chi tiết hệ thống láI 1).Giới thiệu hệ thống lái Hệ thống lái làm nhiệm vụ dẫn hớng cho xe theo ý muốn ngời điều khiển, xe buýt DAEWOO thờng trang bị hệ thống lái có trợ lực thuỷ lực 50% khí 50% Với u điểm nêu trên, máy phay đợc sử dụng rộng rãi Việt Nam Nhng mặt tuổi thọ số chi tiết máy phay không cao điều kiện khai thác quản lý máy không quy định, làm máy bị hỏng nhanh, giảm tuổi thọ máy 2).Những đặc điểm đo độ mòn Băng máy phay h hỏng chủ yếu mòn, muốn kiểm tra đo đợc độ mòncủa băng máy ta phải tiến hành nh sau: (Hình II 2) Đặt thân máy nằm ngang cho mặt băng máy vị trí nằm ngang, phận củ mặt băng máy xung quanh trục không bị mòn( đợc kí hiệu dấu số 3)vì không làm việc Do cách đặt ni-vô vùng để kiểm tra điều chỉnh độ nằm ngang băng máy, sai lệch cho phép 0,02 mm 1000 mm + Mặt 1: Chuẩn kiểm tra tâm trục Trớc tiên dùng đồng hồ so gá theo đờng tâm trục làm chuẩn kiểm tra môc dùng mốc làm chuẩn kiểm tra mặt Nh đảm bảo độ vuông góc mặt với đờng tâm trục Độ thẳng kiểm tra thớc mẫu có độ xác 0,02 mm 1000 mm Độ phẳng đợc kiểm tra vết sơn tiếp xúc, phải đạt 12 15 vết sơn tiếp xúc diện tích 25 x 25 mm + Mặt 4: Độ thẳng mặt máy đợc kiểm tra thớc mẫu, sai số cho phép 0,02 mm 1000 mm Góc tạo mặt đợc kiểm tra dỡng theo khe hở ánh sáng rãnh trợt bàn máy công-son theo vết sơn tiếp xúc + Mặt 2: Độ thẳng góc tạo mặt đợc kiểm tra đo nh mặt Ngoài phải đảm bảo độ song song với mặt 4, sai số cho phép độ song song không vợt 0,02 mm toàn chiều dài (Hình 2) + Mặt 7: Dựng thân máy lên nh hình 1, lấy độ thăng cho mặt Kiểm tra thớc thẳng vết sơn tiếp xúc theo mặt phẳng mẫu Ngoài phải đảm bảo độ song song mặt với đờng tâm trục Những đặc điểm đo độ mòn bàn máy phay Yêu cầu kỹ thuật bàn máy đo: - Độ phẳng mặt bàn 8(Hình 3) - Độ song song với rãnh chữ T số 10 - Độ thẳng, độ phẳng - Độ song song hai mặt với chúng với rãnh T mặt - Độ phẳng, độ thẳng hai mặt 1; độ song song chúng với mặt Bàn máy phay phụ thuộc chủ yếu vào độ mòn sống trợt mang cá, độ mòn mặt bàn h hỏng bề mặt làm việc rãnh T, công việc đo kiểm nh sau: + Mặt 7: Độ không phẳng 0,02 mm / 1000 mm Độ thẳng đạt vết sơn tiếp xúc với mặt phẳng mẫu 25 x 25 mm + Rãnh chữ T: Kiểm tra độ song song mặt thành rãnh T gần đồ gá có góc vuông trợt mặt Độ không song song cho phép 0,02 mm / 1000 mm + Mặt 8: Độ không thẳng không vợt 0,02 mm / 1000 mm Độ phẳng đạt 10 15 điểm vết sơn tiếp xúc mặt phẳng mẫu 25 x25 + Mặt 6: Kiểm tra độ thẳng thớc thẳng lá, tì thớc thẳng lên mặt Mặt phẳng kiểm tra mặt phẳng mẫu, điểm sơn tiếp xúc đạt 10 15 điểm diện tích 25 x 25 mm độ song song cách với mặt phẳng đợc đo panme, độ không song song không đợc phép > 0,02 mm / 1000 mm Sai số cách mặt với mặt đợc xác định hiệu số hai khoảng ( h- h1) 0,02 mm + Mặt 5: Độ song song với mặt đợc đo đồ gá mang đồng hồ so tỳ vào mặt Độ phẳng đạt 10 15 vết sơn diện tích 25 x 25mm + Mặt 2: Độ phẳng nh mặt 5, độ song song với mặt cho phép 0,02 mm/ 1000 mm Hình II-2 : Đo kiểm tra độ song song mặt mặt bàn máy phay 1- Đồng hồ so Bàn trợt ngang máy phay Các mặt ;2 ; 3; trợt gá công- son, mặt 5; ;7; dùng làm mặt trợt bàn máy Yêu cầu kỹ thuật: - Đọ thẳng độ phẳng mặt 1; 2; 3; 4; 5; 6; mặt mặt ghép lắp với giá công- son bàn máy - Đo độ song song mặt với mặt - Độ song song mặ với mặt Tính tuổi thọ chi tiết bản: A- Tính tuổi thọ bàn máy: Cũng nh đa số băng máy máy cắt kim loại, bàn máy bàn trợt mòn nhiều Trong bàn máy bàn trợt bàn máy mòn bàn trợt Vì tính toán tuổi thọ ta tính cho bàn máy Thứ tự tính toán nh sau: 5.1.1:Lập dãy số liệu: Độ chống mòn (1000 h/mm) 0,09 0,17 0,19 0,40 0,09 0,17 0,20 0,48 0,09 0,17 0,21 0,52 0,02 0,18 0,26 0,13 0,18 0,27 5.1.2 Kiểm tra đồng số liệu: a) Không loại bỏ số hạng biên: X tb1 = S 4,65 = 0,221 21 ( X = i X tb1 ) N S = 0,1222 Vx = = 0,02987 = 0,0149 20 S = 0,5519 X tb1 (1 + t ) = + + V x VN t = 0,859 (1 + t ) = + 0,859 0,5519 = 1,12 4,5825 ( - t) = 0,88 Xt1 = Xtb1(1+ t) = 0,2479 Xd1 = Xtb1(1- t) = 0,1948 b) Không loại bỏ số hạng biên: X tb = X N i = 4,13 = 0,2065 20 0,26 0,18 0,39 (1- t) = 1- 0,01 = 0,89 Xt2 = Xtb2(1+ t) = 0,2298 S [ ( X = S = 0,1156 Vx = i X tb ) 20 ] = 0,01338 S = 0,5598 X tb (1 + t ) = + t Vx N = + 0,859 0,5598 = 1,11 4,358 Xd2 = Xtb2(1- t) = 0,1837 Đánh giá giới hạn tin cậy: (1 Xt2/ Xt1).100% = (1- 0,9245).100% = 7,5% < 10% Kết luận: Xt2 > Xtb1 > Xd2 0,2292 > 0,2214 > 0,1837 Và giới hạn tin cậy nhỏ 10%, nên số hạng biên X17 = 114,63 không cần loại Vậy 17 số hạng đồng 5.2 Xây dựng đờng phân phối thực nghiệm: M = 5.lgN = 6,61 Lấy N = x = 0,52 0,097 = 0,06 Lấy x= 0,07 Mục lục Mục Chơng I I.1 I.2 I.3 I.4 Lời nói đầu - phơng pháp nghiên cứu tuổi thọ độ tin cậycủa chi tiết- cụm chi tiết xe buýt đIều kiện sử dụng việt nam - Khái niệm tuổi thọ độ tin cậy - Một số yêu cầu tuổi thọ độ tin cậy - Các tiêu độ tin cậy - Các số độ tin cậy chi tiết không phục hồi Trang 4 12 I.4.1 I.4.2 I.4.3 I.4.4 I.4.5 I.5 I.5.1 I.5.2 I.5.3 I.5.4 I.5.5 I.6 I.6.1 I.6.2 I.6.3 I.7 I.7.1 I.7.2 Chơng II II.1 II.1.1 II.1.2 II.1.3 II.2 II.2.1 II.2.2 II.2.3 II.2.4 II.2.5 II.2.6 ChơngIII III.1.1 III.1.2 III.1.3 III.1.4 III.1.5 III.1.6 Chơng IV IV.1.1 IV.1.2 IV.1.3 Chơng V V.1.1 V.1.2 Xác xuất làm việc không hỏng Xác xuất h hỏng Tần số h hỏng Cờng độ h hỏng Thời điểm làm việc trung bình đến lần hỏng - Các số độ tin cậy chi tiết phục hồi Thời gian làm việc đến hỏng Tham số trờng h hỏng Thời gian phục hồi trung bình Hệ số sẵn sàng Hệ số sử dụng kỹ thuật - Tính độ tin cậy chi tiết sở mòn Thiết lập điều kiện kỹ thuật thông số cụm máy Thiết lập sở lý học mòn Thiết lập trạng thái giới hạn Tính toán độ tin cậy cấu động Thông số độ tin cậy Tính tuổi thọ mòn xác xuất làm việc không hỏng Tóm tắt phơng pháp nghiên cứu tuổi thọ độ tin cậy chi tiết cụm chi tiết Xác định tuổi thọ độ tin cậy động hộp số xe daewoo bs 090-bs 105 Biện pháp qui trình xác định mòn - Trục đo - Đo bạc - Đo chi tiết chuyển động khác Tính tuổi thọ chi tiết động - Trục - Trục cam - Xi lanh- píton - Bơm cao áp - Vòi phun - Các bánh dẫn động Tính toán tuổi thọ độ tin cậy chi tiết thuộc phần gầm Hệ thống lái Hộp số Trục đăng-trục chữ thập Cầu trớc Cầu sau Hệ thống treo Hệ thống đIện & khởi động 13 15 16 18 21 24 25 26 28 31 33 34 36 39 40 43 46 48 51 Máy phát Máy khởi động Các hệ thống liên quan khác Hệ thống đIều hoà Máy nén Giàn nóng 98 102 104 106 110 112 54 55 57 58 61 63 64 66 68 70 74 78 79 80 84 86 88 91 95 98 V.1.3 Giàn lạnh Cấu trúc chu kì sửa chữa Kết luận 115 117 122 [...]... phơng pháp nghiên cứu tuổi thọ và độ tin cậy của động cơ để xác định trạng thái kỹ thuật của máy đợc trình bày trên sơ đồ sau: Xác định tuổi thọ chi tiết cụm chi tiết lắp trên xe Thống kê đo lờng Chi tiết ít hỏng Số lợng dự trữ Mô hình thí nghiệm Chi tiết nhanh hỏng Xác định tuổi thọ Dạng phân phối tuổi thọ Chi tiết mòn dần Qui luật Công suất động cơ, tín hiệu âm mòn thanh giao động Các giá trị đặc... II: Xác định tuổi thọ - độ tin cậy của một số loạI chi tiết chuyển động thông qua nghiên cứu mòn i- biện pháp, quy trình xác định mòn: Trên một chi c xe gồm nhiều cụm chi tiết, nhng quan trọng nhất là phần động cơ, hộp số, nó quyết định chính khả năng làm việc của một chi c xe cả về mặt kinh tế và kỹ thuật Động cơ, hộp số làm việc nặng nhọc hơn cả, chúng bị hỏng chủ yếu là do mòn, tuổi thọ của chúng thờng... chữa và giá trị danh nghĩa của tham số : K ph = Trong đó : Pk Ph Pk : gía trị tham số sau khi sửa chữa Ph : giá trị danh nghĩa của tham số vi tính độ tin cậy của chi tiết chuyển động mang tải trên cơ số mòn: Khái niệm chính: Độ tin cậy và tuổi thọ theo lợng mòn bao gồm các giai đoạn sau : 1.Thiết lập các điều kiện kĩ thuật về các thông số của các chi tiết chuyển động, ở đó cần phải có: - Chỉ tiêu của. .. Việc tính toán độ mòn của các tiếp xúc (mối lắp ghép) và của các cơ cấu máy là các điều kiện cần thiết để áp dụng ở giai đoạn thiết kế , các giải pháp tối u bằng việc sáng tạo ra các khâu ma sát , nh vậy sẽ đảm bảo đợc yêu cầu của các chỉ tiêu về độ tin cậy của máy móc trong các điều kiện sử dụng cho trớc VII tíNH Toán độ tin cậy của cơ cấu máy: 1 Thông số tin cậy: Với Umax đã biết: tuổi thọ mòn của. .. tiến lớn trong độ tin cậy và để đánh giá sự tham gia về lợng của mỗi yếu tố Tóm tắt phơng pháp nghiên cứu tuổi thọ- độ tin cậyChi tiết, cụm chi tiết lắp trên xe buýt nhãn hiệu daewoo bs090-bs105 Để đạt đợc mục tiêu của đề tài cần có phơng pháp nghiên cứu thích hợp để xác định trạng thái kĩ thuật của đối tợng cần nghiên cứu Điều kiện sử dụng ô tô buýt ở nớc ta tạo ra sự hỏng nhanh chóng và phụ tùng thiếu... hồ so, thớc cặp, ii- tính tuổi thọ của các chi tiết cơ bản trên động cơ de12 và hộp số Động cơ DE12 và hộp số đợc sản xuất tại nhà máy ôtô DAEWOO tại Hàn Quốc đợc lắp ráp trên xe DAEWOO BS090-BS105 hoạt động ở Việt Nam Đặc tính kỹ thuật của động cơ vhộp số: Khi tiến hành nghiên cứu về quy luật mòn của các chi tiết có chuyển động tơng đối với nhau, ngoài việc tuân thủ biện pháp và quy trình xác định... xác định tuổi thọ và xác xuất làm việc không hỏng của cơ cấu Vấn đề này đợc dựa trên cơ sở lí thuyết xác xuất và độ tin cậy sản phẩm Chúng ta xét ví dụ điển hình khi một thay đổi thông số U của các sản phẩm đợc gây ra bởi mòn và tuân theo luật tuyến tính Hình I-1: Mô tả mòn đánh giá độ tin cậy khi mòn tuyến tính ở đây tốc độ mòn phụ thuộc vào độ lớn của các đại lợng ngẵu nhiên khi tải, nhiệt độ, điều... dộ tin cậy và độ bền tuổi thọ Tp và độ lớn của xác xuất làm việc không hỏng cho phép của máy P(t) - Tổng thời gian từng thời kì sử dụng hay là hệ số độ bền vững nh tổng các mối mòn tiếp xúc Ta xác định giá trị trung bình và phơng sai cho tốc độ mòn của từng tiếp xúc một chi phí cho các phơng tiện để sử dụng và sửa chữa chúng - Các chỉ tiêu về chất lợng của máy - độ chính xác làm việc năng suất, độ. .. là : P(t) = 1 Pi(t) Sau khi tính toán các chỉ tiêu của độ tin cậy ta tiến hành so sánh chúng với các giá trị cho phép với các điều kiện kỹ thuật của máy đã thiết lập Nếu chỉ tiêu về độ tin cậy tuổi thọ trị số P(t) không đáp ứng đợc những điều kiện kỹ thuật thì tiến hành tính toán sơ bộ ( ớc lợng ) và khi đó cần phải nâng cao xác xuất làm việc không hỏng trong khoảng tuổi thọ đã cho để đảm bảo các... sau đó tuổi thọ T đợc tính bởi phơng trình (9) 2.Ví dụ :tính tuổi thọ mòn và xác xuất của làm việc không hỏng: Sử dụng các công thức trên để tính toán các thông s độ tin cậy sản phẩm chi tiết mòn đối với xác xuất làm việc không hỏng P(t) đã xác định trong khoảng từ 0,9ữ 0,9999 Số liệu ban đầu: 1- Lợng mòn U của chi tiết tuân theo quy luật tuyến tính 2- Điều kiên vận hành(trung bình)bình thờng: Pm=16KG/cm2;