Thiết kế hộp số cơ khí cho xe khách 36 chỗ trên cơ sở tối ưu hoá các chỉ tiêu động lực học của xe

1 MC LC SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT M U Chic ụ tụ u tiờn chy bng hi nc xut hin cỏch õy khỏ lõu T ú n nú khụng ngng ci tin v hon thin c bit hai thp k va qua nn Cụng nghip ch to ụ tụ ó cú nhng tin b vt bc k thut cng nh v hỡnh dỏng Trong nghnh sn xut v ch to ụ tụ trờn th gii, thỡ xe chim mt t l khỏ ln Nú ch yu phc v vic i li ca ngi, nhng v mt kinh t v nht l i vi mt s nc kộm v ang phỏt trin thỡ xe khụng phi l mt phng tin hu ớch v thụng dng Bờn cnh ú, xe khỏch tớnh c ng khụng cao, nhng nú cú th gii quyt i li ca mt s lng dõn c ln Vi mc thu nhp khụng cao thỡ xe khỏch (xe buýt) l phng tin i li thun tin nht c bit vi Vit Nam, nn kinh t th trng, vi s bựng n dõn s giai on qua, dn n mt dõn s cỏc thnh ph l khỏ ln, h thng giao thụng dy c, nhng cht lng khụng cao, h thng cỏc cao tc v xa l ớt, thỡ vic hỡnh thnh cỏc tuyn xe khỏch ni thnh l gii phỏp tt nht cho vic gim bt tai nn v ỏch tc giao thụng, ngoi cũn gim bt s ụ nhim mụi trng mt lng ln xe gn mỏy thi Chớnh iu ú, vic khụng ngng ci tin v sn xut xe khỏch v xe du lch (24 ch tr lờn) l mt c cỏc nh sn xut ụ tụ trờn th gii quan tõm Vit Nam, vi ngnh cụng nghip ụ tụ ang giai on chuyn mỡnh tri dy, bờn cnh vic liờn doanh sn xut v lp rỏp cỏc loi xe ti, xe con, cỏc doanh nghip Vit Nam cng xem trng sn xut, lp rỏp v ci tin xe khỏch Trc õy ch cú nh mỏy ụ tụ Ho Bỡnh ci tin xe IFA-W50 sang xe khỏch, cũn hin Bc cú Cụng ty ụ tụ 1-5 v Cụng ty ụ tụ 3-2 cng ó cú xe khỏch mang thng hiu ca Vit Nam Vi ỏn tt nghip cú ti: Thit k hp s c khớ cho xe khỏch 36 ch trờn c s ti u hoỏ cỏc ch tiờu ng lc hc ca xe l dp em kim nghim li kin thc ó c hc v nõng cao s hiu bit hon thnh c bn ỏn ny ngoi s n lc ca bn thõn khụng th khụng k n s ch bo tn tỡnh ca thy giỏo b mụn v nh trng c bit l s hng dn ca thy giỏo TS.Nguyn Quang Anh SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT Tuy nhiờn thi gian v kinh nghim thit k cũn hn ch, nờn ỏn tt nghip ny khụng th trỏnh nhng thiu sút v hn ch Vỡ vy em rt mong c s úng gúp ý kin ca cc thy giỏo khoa v cỏc bn ỏn tt nghip ny c hon thin hn Em xin chõn thnh cm n ! Sinh viờn Khc Tho SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT CHNG 1: TNH TON NG LC KẫO CA XE V C S LA CHN BAN U 1.1 Nụi dung v phng phỏp nghiờn cu : Trc nhu cu thc t ti cỏc thnh ph,ụ th ca Vit Nam hin ang cn mt s lng ln xe khỏch t 24 n 36 ch phc v cho giao thụng cụng cng cng nh xe khỏch chuyn hnh khỏch ng di trờn cỏc tuyn quc l,tnh l nhm gim bt ỏp lc vờ mt giao thụng v ụ nhim mụi trng, cỏc phng tin giao thụng cỏ nhõn quỏ ln gõy ra.Chớnh vỡ vy ma nh nc v cỏc doanh nghip sn xut ụ tụ nc hin ang trungu t v phỏt trin vic sn xut ụ tụ ch khỏch mang thng hiu vit nam Hp s ụ tụ l mt tng thnh quan trng trờn xe khỏch 36 ch ngi,trong an ó trung nghiờn cu thit k hp s thụng qua vic tớnh toỏn lc kộo, tớnh toỏn thit k cỏ kớch thc v kiờm tra bn ca hp s, chn phng ỏn dn ng hp s Phng phỏp nghiờn cu ca ti l thc hin cỏc tớnh toỏn thit k hp s cho xe khỏch 36 ch kờt hp vi tham kho cỏc ti liu thit k v da trờn cỏ s liu thc t ca xe khỏch PAZ - 672 Nga ch to 1.2 C s xỏc nh s cp s ti u ca xe : - Phi phự hp vi ụng c ca xe v phi m bo cho h s s dng cụng sut ca ng c l cao nht - Ti u húa cỏc ch tiờu ng lc hc ca xe c bit l c tớnh sc kộo - m bo di bin thiờn cho tc ca xe, hot ng phi ờm du, nh nhng, d iu khin, hiu sut truyn cao - Kớch thc hp s phi gn lp t d dng - Vic bo dng , sa cha hp s phi thun li d thc hin , lng nh 1.3 Tớnh toỏn ng lc kộo ca xe 1.3.1 Thụng s c bn ca xe tham kho v cỏc tham s khỏc Loi ụ tụ: ễ tụ khỏch (36ch) Nhón hiu: PAZ-672 (4x2) Nm sn xut: 1968 Kớch thc bao (m): 7.150 x 2.440 x 2.952 Chiu di c s (m): 3.600 SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT T trng (kg): 4535 - Phõn b lờn cu trc: 2037 - Phõn b lờn cu sau: 2498 Trng lng ton b (kg): 7825 - Phõn b lờn cu trc: 2538 - Phõn b lờn cu sau: 5287 Vn tc ln nht ca ụ tụ (m/s): 22.2 ng c: Xng, khụng hn ch s vũng quay Cụng sut cc i (KW): 84,64 S vũng quay, ng vi cụng sut cc i (v/p): 3200 Mụ men cc i (N.m): 290 S vũng quay ng vi Memax (v/p): 2000 ữ 2500 Kiu lp: 8,25 20 1.3.2 Xõy dng ng c tớnh tc ngoi ca ng c Cỏc ng c tớnh tc ngoi ca ng c l nhng ng cong biu diu s ph thuc ca cỏc i lng cụng sut, mụ men theo s vũng quay ca trc khuu ng c Cỏc ng c tớnh ny gm cú: + ng cụng sut: ng mụ men xon: Ne = f(ne) Me = f(ne) + Khi ng c lm vic cỏc i lng N e, Me, thay i theo s vũng quay ca trc khuu ne, tr s ca ne bin thiờn t nemin n nh n nemax Trong phn tớnh toỏn ny, cỏc ng c tớnh ny c xỏc nh bng cỏch s dng cỏc cụng thc thc nghim, sau ú lp quan h cụng sut N e v mụ men xon Me ca ng c theo ne sau ú ta s v c cỏc ng c tớnh tc ngoi ca ng c 1.3.2.1 Cụng sut ng c theo iu kin cn chuyn ng(Pv) Nv = m.g.f.v max + SVTH: KHC THO C w A.v max t (Kw) TRNG H CễNG NGH GTVT Trong ú: - m : Khi lng ton b ca ụtụ (kg), m = 7825 - f : H s cn ln ca ng, f = 0,018 (Vỡ xe hot ng thnh ph trờn ng tt, nờn ta chn h s cn ln ca ng vi giỏ tr f = 0.018) - vmax : Tc cc i ca xe (m/s), vmax = 22,(2) - Cw : H s cn ca khụng khớ (0,3 ữ 0,45), chn Cw = 0,4 - A : Din tớch cn chớnh din ca xe (m2), A = 5,727 - t : Hiu sut ca h thng truyn lc, t = 0,88 - : Mt khụng khớ (kg/ m3), Thay s ta tớnh c Pv = 53,28 (Kw) =1,24 1.3.2.2 Cụng sut cc i ca ng c Sau xỏc nh c cụng sut P v ca ng c ta xỏc nh cụng sut cc i ca ng c bng cụng thc sau: (Kw) Nv Nemax = a. + b. c. Trong ú: - a, b, c: Cỏc h s thc nghim ph thuc vo loi ng c, vi ng c xng khụng hn ch s vũng quay ta cú: a = b = c = - : t s gia s vũng quay ca ng c ng vi tc ln nht ca xe v cụng sut ln nht ca ng c, vi ng c xng = 1,2 Thay s ta tớnh c Nemax = 58,42 (Kw) 1.3.2.3 Xõy dng ng c tớnh ngoi ca ng c ng biu din cụng sut ca ng c: Ne = Nemax.( a. + b c 3) Trong ú: - = ne / nN, vi nN = 3200./30 (rad/s) - Ne, ne: Cụng sut v s vũng quay ti mt im trờn ng c tớnh ca ng c SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT ng biu din mụ men xon ca ng c : Me = 1000 Ne/ ne (N.m) (Trong ú n v ca Ne l Kw, ca ne l rad/s) Ln lt thay cỏc giỏ tr vo cỏc cụng thc trờn ta c giỏ tr ca N e v Me (Bng 2-1) Bng 2-1 Quan h Ne, Me theo s vũng quay trc khuu ne ne (v/p) Ne (kw) Me (N.m) Pk (KW) 640 0.2 13.55 202.23 11.93 960 0.3 21.21 210.95 18.66 1280 0.4 28.97 216.18 25.49 1600 0.5 36.51 217.92 32.13 1920 0.6 43.46 216.18 38.25 2240 0.7 49.48 210.95 43.54 2560 0.8 54.21 202.23 47.71 2880 0.9 57.31 190.03 50.43 3200 1.0 58.42 174.34 51.41 3520 1.1 57.19 155.16 50.33 3840 1.2 53.28 132.49 46.89 (Nk l cụng sut truyn n bỏnh xe ch ng: Nk = Ne.t) 400 350 6.Pe(kw) N Me(N.m) Pe N 300 250 Me 200 150 100 50 100 nemin 200 300 400 nemax 500 ne(rad/s) Hỡnh ng c tớnh tc ngoi ca ụ tụ Tr s cụng sut Nemax phn tớnh toỏn trờn ch l phn cụng sut ng c dựng khc phc cỏc lc cn chuyn ng chn ng c t trờn ụ tụ, cn phi tng thờm phn cụng sut khc phc cỏc sc cn ph: tiờu õm, qut giú, mỏy nộn khớ, cỏc SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT loi bm du, radio, iu ho nhit ,vỡ vy phi chn ng c cú cụng sut ln nht l: Nemax = (1,1 ữ 1,3).Nemax= 70 (Kw) 1.3.3 Chn s b s cp s v tớnh t s truyn ca h thng truyn lc T s truyn ca h thng truyn lc trng hp tng quỏt c xỏc nh theo cụng thc sau: it = ih if i0 Trong ú: - ih: T s truyn ca hp s chớnh - if: T s truyn ca hp s ph - i0: T s truyn ca truyn lc chớnh Vỡ xe cu ch ng, truyn lc chớnh loi n nờn if = 1.3.3.1 Xỏc nh t s truyn ca truyn lc chớnh i0 T s truyn ca truyn lc chớnh i0 c xỏc nh t iu kin m bo cho ụtụ t tc cc i: io = r n v b i i v max Z f Trong ú: - Hp s truyn thng : iZ = (iZ l t s truyn ca tay s cao nht) - nv : S vũng quay trc khuu ca ng c tng ng vi vmax ca ụ tụ, nv=420 (rad/s) - vmax : Vn tc ln nht ca xe (theo xe tham kho), vmax = 22,2 (km/h) - rb : Bỏn kớnh lm vic trung bỡnh, c xỏc nh theo kớch thc lp rb = r + : H s k n s bin dng ca lp, = 0,93 + r0 : bỏn kớnh thit k ca bỏnh xe, r0 c tớnh nh sau : ro = (B + d/2).25,4 = 463,5 (mm) = 0,464 (m) rb = 0,93 0,464 = 0,431 (m) Thay s tớnh c : i0 = 7,804 1.3.3.2 Chn s b s cp v tớnh cỏc t s truyn trung gian ca hp s SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT Vic tỡm s cp s ca hp s v tớnh cỏc t s truyn trung gian ca hp s ta P tin hnh trờn c s lớ lun ó nờu chng I 1.3.3.2.1 Chn s b s cp s Z ca hp s Sau xõy dng c th ng c tớnh tc ngoi (Hỡnh 3) Ta xỏc nh s cp s ca hp s theo cỏc bc sau: Tỡm t s bin thiờn itr 800 M(N.m) 700 Pe = const N 600 500 400 300 Me K 200 100 A 100 200 nk 300 400 nmax 500 ne(rad/s) Hỡnh th Nemax = const theo M v ne V th ng Nemax = const trờn h to cha ng c tớnh tc ngoi ca ng c Me(ne) th Nemax = const = 58,42 (Kw) cú dng hypebol (Hỡnh 4) ct th Me(ne) ti hai im A(nmax,MA) v K(nk,Mk), vi nmax=402 (rad/s), nk xỏc nh bng cỏch tỡm to im K trờn th, ta c nk = 262 (rad/s) n i tr = e max = 1,53 n k Tỡm t s truyn chung ich Hỡnh th biu din Pk = Nemax = const Ta v ng Nemax = const trờn h to (Pk,V) th ny cú dng hypebol (Hỡnh 5) ct th Pkmax = P = .m2.g.m2k = const ( l h s bỏm ca ng) ti im B Vn tc ti im B xỏc nh c bng cỏch v th v xỏc nh ta giao im SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 10 P P N P N i v = A = 8,96 ch v B Trong ú: + vA: Vn tc ln nht ca xe, vA = 22,22 (m/s) + vB = 2,48 (m/s) Tỡm t s truyn ln nht ca hp s imax Ta tớnh c t s bin thiờn ngoi ing: i i i ng = ch = max i i tr T ú ta tớnh c imax = 5,86 vi imin = (Hp s truyn thng) S cp s Z ca hp s c tớnh theo cụng thc sau: Z= log i ch log i tr Thay cỏc giỏ tr ó bit ta tớnh c Z = 5,15 Chn s b cp s Z = Tuy nhiờn ta s tớnh toỏn cỏc ch tiờu v cụng sut, ch tiờu v lc kộo, ch tiờu v nhõn t ng lc hc D (Bng 2-4 ng vi Z= 4, bng 2-5 ng vi Z=5, bng 2-6 ng vi Z = 6) ri v th cõn bng cụng sut, cõn bng lc kộo, v th ng lc hc cho c Z = ; SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 49 M Bx =PA ( a + b) P1 b = P1 b a+b Px =PA + PB P1 = PA = PB = P1 PA Thay s ta cú: + Phn lc ti gi B: RB = 4372 (N); PB = 11162 (N) + Phn lc ti gi A: RA = 2459 (N); PA = 6278 (N) RA PA RB PB R1 P1 a b 393 N.m 1004 N.m 1290 N.m SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 50 Hỡnh 15 S t lc v biu mụ men ca trc th cp s * Sau xỏc nh c phn lc ti cỏc ta v c biu ni lc ca trc (Hỡnh 15) Qua biu ni lc ta nhn thy trờn trc cú mt ct nguy him ú l mt ct ti im lp bỏnh rng b ng gi s 2.2.4.2 Tớnh trc theo bn un Ti tit din nguy him, ng sut un c xỏc nh bng cụng thc sau: u = Mu [ u ] Wu (1) Trong ú: - Wu: Mụ men chng un, vỡ trc c nờn ta cú Wu = 0,1.d3 - Mu: Mụmen un tng hp ti tit din nguy him ca trc, M u c xỏc nh theo cụng thc: 2 M u = M n + M d (2) Vi: - Mn: Mụ men un mt phng ngang (yoz), Mn = 394 (N.m) - Md: Mụ men un mt phng thng ng (zox), Md = 1005 (N.m) Thay s vo cụng thc (2) ta cú Mu = 1079 (N.m) Vỡ bỏnh rng b ng gi s c lp di trt, ú trc cú then hoa ti mt ct ny bi vy ta chn ng kớnh ca trc õy l ln nht nhm m bo cỏc iu kin bn Theo bng 9.3, ti liu: Thit k tớnh toỏn h dn ng c khớ (Trnh Cht-Lờ Vn Uyn), ta chn kớch thc ca then nh sau: D = 65 (mm); d = 56 (mm); Z = 10; dtb = 60,5; h = 3,5 (mm); b = 5(mm) Thay giỏ tr Wu = 0,1.d tb vo cụng thc (1) ta c: u = 49 (N/mm2) [u] = 60 (N/mm2) 2.2.4.3 Tớnh trc theo xon Cụng thc tớnh ng sut xon ca trc: X = MX [ X ] WX Trong ú: - Mx: Mụ men xon trc, Mx = 1291 (N.m) SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 51 - Wx: Mụ men chng xon, trc c ta cú W X = 0,2.d tb Thay s ta c ng sut xon ti mt ct nguy him X = MX = 29 (N/mm2) WX Vy ng sut un v xon tng hp cú giỏ tr: th = + 4. = 57( N / mm ) [ ] = 70( N / mm ) u x th 2.2.4.4 Tớnh theo ng sut chốn dp then hoa cd = 2.M 0,75.z.h.l.d tb Trong ú: - M: Mụ men truyn n trc then hoa, M = 1291 (N.m) - z : S then hoa, chn z = 10 - h: Chiu cao ca then hoa, h = 3,5 (mm) - l: Chiu di ca may , chn s b l = 70 (mm) - dtb: ng kớnh trung bỡnh ca trc then hoa, dtb = 60,5 (mm) Thay s ta c: cd = 23 (N/mm2) [cd] = 30 (N/mm2) 2.2.5 Tớnh bn trc th cp 2.2.5.1 Biu ni lc Nh trc trung gian v trc th cp ta cng ó bit tt c cỏc lc tỏc dng lờn bỏnh rng trờn trc s cp gi s (Hỡnh 16) T ú ta xỏc nh cỏc ni lc t lờn cỏc gi bng cỏc phng trỡnh mụ men v phng trỡnh cõn bng ni lc SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 52 RN PN RM PM RA PA Ra Pa Qa a b 246 N.m 218 N.m 189 N.m Hỡnh 16 S t lc v biu mụ men ca trc s cp hp s s - Cỏc kớch thc s ta chn s b nh sau: a=100(mm); b=40(mm) - Bỏn kớnh vũng chia ca bỏnh rng ch ng luụn n khp: = 30,31 (mm) Giỏ tr cỏc lc trờn bỏnh rng ch ng ó bit: P a = 7192 (N); Ra=3022(N); Qa=4152(N); PA= 6278(N); RA=2459(N) SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 53 * Tớnh phn lc ti cỏc gi : Xột mụ men ti im N theo phng y (phng ca lc R): M =R M a R A (a + b) R a (a + b) + Q a = Ny R a (a + b) + R A (a + b) Q a a R y = R N RM + R A + Ra = RM = R N = RM Ra R A Xột mụ men ti im N theo phng x (phng ca lc P): M Nx = PA (a + b) PM a + Pa (a + b) = ( Pa PA ).(a + b) a Px =PN PM PA + Pa = PM = PN = PM + PA Pa Thay s ta cú: + Phn lc ti gi N: RN = 2462 (N); PN = 1893 (N) + Phn lc ti gi M: RM = 11762 (N); PM = 6626 (N) * Sau xỏc nh c phn lc ti cỏc ta v c biu ni lc ca trc s cp (Hỡnh 12) Qua biu ni lc ta nhn thy trờn trc cú mt ct nguy him ú l mt ct ti im lp (M) 2.2.5.2.Tớnh trc theo bn un Ti tit din nguy him, ng sut un c xỏc nh bng cụng thc sau: u = Mu [ u ] Wu (1) Trong ú: - Wu: Mụ men chng un, vỡ trc rng ti mt ct nguy him nờn Wu=0,1.d3 - Mu: Mụmen un tng hp ti tit din nguy him ca trc, M u c xỏc nh theo cụng thc: 2 M u = M n + M d (2) Vi: - Mn: Mụ men un mt phng ngang (xoz), Mn = 189 (N.m) - Md: Mụ men un mt phng thng ng (zoy), Md = 246 (N.m) SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 54 Thay s vo cụng thc (2) ta cú Mu = 310 (N.m) Thay giỏ tr Wu (Vi d = 50 mm) vo cụng thc (1) ta c: u = 25 (N/mm2) [u] = 60 (N/mm2) 2.2.5.3.Tớnh trc theo xon Cụng thc tớnh ng sut xon ca trc: X = MX [ X ] WX Trong ú: - Mx: Mụ men xon trc, Mx = 218 (N.m) - Wx: Mụ men chng xon, trc c ta cú W X = 0,2.d tb Thay s ta c ng sut xon ti mt ct nguy him X = MX = (N/mm2) WX Vy ng sut un v xon tng hp cú giỏ tr: th = + 4. = 27( N / mm ) [ ] = 70( N / mm ) u x th Kt lun: Qua quỏ trỡnh tớnh toỏn kim nghim bn bỏnh rng v cỏc trc ca hp s, ta thy cỏc kớch thc ca bỏnh rng v trc hp s c tớnh toỏn v chn iu kin bn ch ti trng lm vic ca xe khỏch (36 ch) SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 55 CHNG III TNH TON DN NG HP S 3.1 Tớnh toỏn ln v chn ln (Vic tớnh toỏn v chn ln c tin hnh theo tI liu tham kho [4]) 3.1.1. ln trờn trc s cp 3.1.1.1.Chn loi ln Vỡ phn cui trc chu ti trng ln, ngoi lc hng tõm cũn chu lc dc trc, nờn ta dựng bi chn mt dy 3.1.1.2.Chn kớch thc Cn c vo ng kớnh ngừng trc d = 50 (mm), nờn ta chn bi - chn dóy c nh hp, cú kớ hiu 46210 (Tra bng P2.12, ph lc) Thụng s ca nh sau: - ng kớnh d = 50 (mm) - ng kớnh ngoi D = 90 (mm) - Chiu rng B = 20 (mm) - Kh nng ti ng C = 31,8 (kN) - Kh nng ti tnh C0 = 25,4 (kN) 3.1.1.3.Kim nghim kh nng ti ca - Ta bit phn lc ti gi M (Hỡnh 12) nh sau: R M=11762(N); PM=6626(N) Do ú phn lc tng Ft tỏc dng lờn theo phng hng tõm c tớnh nh sau: Fr = Ft = P + R = 13500( N ) M M - Lc dc trc Fa = Qa = 4152 (N) - Ti trng ng quy c: Q = (XVFr +YFa)kkt Trong ú: + Fr, Fa: Lc hng tõm v lc dc trc + V: H s k n vũng no quay, vũng quay V = + kt: H s k n nh hng ca nhit , vi t0 1050C ta cú + k: H s k n c tớnh ti trng, tra bng 11.3 ta c SVTH: KHC THO kt = k = TRNG H CễNG NGH GTVT 56 + X: H s ti trng hng tõm, X=1 + Y: H s ti trng dc trc, Y=0 (Vỡ Fa/V.Fr = 0,307 e (e = 1,5.tg = 0,546) tra bng 11.4 ta chn h s X, Y cú giỏ tr trờn) Thay s ta c: Q = 13,5 kN - Kh nng ti ng ca c tớnh bng cụng thc sau: C = Q.m L d Trong ú: + L l tui th ca bi tớnh theo s triu vũng, L bit c t tui th ca tớnh theo gi Lh + m l bc ca ng cong mi th v ln, m = Thay s ta cú: Cd = 30 (kN) < [C] = 31,8 (kN) - Kim nghim kh nng ti tnh : C0 = X0.Fr + Y0.Fa < [C0] Vi bi chn ta cú: X0 = 0,5, Y0 = 0,4 Thay s vo cụng thc trờn ta cú: C0 = 8,5 (kN) < [C0] = 25,4 (kN) 3.1.2 ln trờn trc trung gian 3.1.2.1 Chn loi Ti u C (Hỡnh 10) ca trc trung gian ta dựng bi dóy vỡ ti õy khụng cú lc dc trc Ti u D (Hỡnh 10) ca trc trung gian ta dựng bi chn vỡ cú lc dc trc cỏc bỏnh rng nghiờng 3.1.2.2.Tra kớch thc bi ti u C Cn c vo ng kớnh ngừng trc d = 30 (mm), nờn ta chn bi dóy c trung, cú kớ hiu 306 (Tra bng P2.7, ph lc) Thụng s ca nh sau: - ng kớnh d = 30 (mm) - ng kớnh ngoi D = 72 (mm) SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 57 - Chiu rng B = 19 (mm) - Kh nng ti ng C = 22,0 (kN) - Kh nng ti tnh C0 =15,1 (kN) bi chn ti u D Cn c vo ng kớnh ngừng trc d = 35 (mm), nờn ta chn bi chn dóy c trung hp, cú kớ hiu 46307 (Tra bng P2.12, ph lc) Thụng s ca nh sau: - ng kớnh d = 35 (mm) - ng kớnh ngoi D = 80 (mm) - Chiu rng B = 21 (mm) - Kh nng ti ng C = 33,4 (kN) - Kh nng ti tnh C0 =25,2 (kN) 3.1.2.3.Kim nghim kh nng ti ca bi ti u C - Phn lc tng tỏc dng lờn : Fr = Ft = P + R = 3951( N ) C C - Ti trng quy c, vi Fa = ta tớnh nh sau: Q = X.V.Fr.kt.k = 3951 (N) (Vỡ ch chu lc hng tõm nờn X = 1, vũng quay V = 1, kt = 1, k =1) - Kh nng ti ng ca : C = Q.m L = 19,8 (kN) [C] = 22,0 (kN) d - Kh nng ti tnh ca : C0 = X0.Fr = 2,4 (kN) [C0] = 15,1 (kN) bi chn ti u D - Phn lc tng tỏc dng lờn : Fr = Ft = P + R = 12,6(kN ) D D SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 58 - Ti trng quy c ta tớnh nh sau: Q = X.V.Fr.kt.k = 12,6 (kN) (Vỡ Fa/VFr < e nờn X = v Y = 0, vũng quay V = 1, kt = 1, k =1) - Kh nng ti ng ca : C = Q.m L = 30,2 (kN) [C] = 33,4 (kN) d - Kh nng ti tnh ca : C0 = X0.Fr = 7,6 (kN) [C0] = 25,2 (kN) 3.1.3 ln trờn trc th cp 3.1.3.1 u trc lp bi kim Ta chn cỏc thụng s ca bi kim nh sau - ng kớnh trc d = 20 (mm) - Chiu di lm vic ca bi kim l = 20 (mm) - ng kớmh ca bi kim dK = (mm) Vy h s kh nng ti ng l: C = 250.200,7.20 =40709 (N) = 40,7 (kN) 3.1.3.2.Cui trc lp bi lũng cu dóy Vi bi lũng cu dóy chu lc hng tõm l ch yu v cú th chu lc dc trc nh Tuy nhiờn nú cú u im l cho phộp trc nghiờng di so vi vũng , nờn thớch hp cỏc trc di v cỏc l lp khú m bo ng tõm Do trc th cp cú u trc lp lng trc th cp ú sai s v ng tõm l khụng th trỏnh quỏ trỡnh ch to vỡ vy ta chn lp õy l bi lũng cu dóy Cỏc thụng s ca bi lũng cu dóy c trung rng cú ký hiu 1608 (Bng P2.9, phn ph lc): + ng kớnh d = 40 (mm) + ng kớnh ngoi D = 90 (mm) + Chiu rng B = 33 (mm) + Kh nng ti ng C = 34,9 (kN) + Kh nng ti tnh C0 = 16 (kN) + Gúc to bi tõm hai bi ti tõm ngừng trc = 16,100 SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 59 3.2 ng tc v kim tra ng tc 3.2.1 Cỏc loi ng tc Khi gi s ta cú nhiu cỏch gi s khỏc nhau, ta cú th s dng ng gi s hoc s dng cỏc b ng tc Tuy nhiờn tng bn, trỏnh va p gia cỏc bỏnh rng n khp, vo s ờm nh ta cn s dng c cu gi s m bo nhng iu kin trờn Cú ngha m bo iu kin l tc quay ca cỏc bỏnh rng phi c cõn bng trc chỳng n khp vi Vi mc ớch ú ta gi s bng b ng tc quỏn tớnh Hỡnh 17 B ng tc quỏn tớnh cú cht hóm ng tc quỏn tớnh cú cỏc loi: - ng tc quỏn tớnh kiu cht hóm (Hỡnh 17) - ng tc quỏn tớnh cú khoỏ hóm (Hỡnh 18) - ng tc quỏn tớnh kiu cht hóm hng kớnh Ta s s dng ng tc quỏn tớnh cú khúa hóm cho hp s thit k c hai cp s: - ; - SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 60 Hỡnh 18 B ng tc quỏn tớnh cú khúa hóm 3.2.2 Kim tra ng tc quỏn tớnh cú khúa hóm Kim tra gúc hóm ta s dng cụng thc sau: tg r sin r Trong ú: - : Gúc ca b mt hóm - : Gúc b mt hỡnh cụn, chn = 70 - à: H s ma sỏt gia cỏc b mt ma sỏt hỡnh cụn, chn = 0.05 - r: Bỏn kớnh trung bỡnh ca b mt cụn, chn r = 48 (mm) - r1: Bỏn kớnh trung bỡnh ca b mt hóm, chn r1 = 50 (mm) Thay s ta cú: SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 61 tg 0,3939 19,89 o = 18o 3.3 Phng ỏn dn ng hp sụ C cu gi s ca hp s giỳp di chuyn cỏc bỏnh rng ca hp s hoc di chuyn b ng tc gi s hoc nh s C cu sang s ca hp s gm: cn s, dn ng, ng trt, cng sang s, lũ xo nh v, cht hóm v khoỏ bo him s lựi Cn s trờn lm nh v to dn u di theo dng hỡnh cu trỏnh cn s xoay lung tung sang s nờn cn s ta cú b trớ cht hóm np hp s ta khoan cỏc l lp ng trt, trờn ng trt ta lp cng sang s v u gt s u di cn s cm vo l khuyt u gt s Cng sang s cú th di ng rónh lừm ca cỏc bỏnh rng di ng v b ng tc Mun sang s, ta y u cui trờn cn s vo v trớ nht nh, qua dn ng, qua u gt di chuyn ng trt cựng vi cng sang s v bỏnh rng gi s vo s cn thit gi cỏc bỏnh rng ca hp s ỳng v trớ gi s hay v trớ trung gian cn s cú lp khoỏ hóm Khúa hóm gm cú hũn bi vi lũ xo nm rónh np hp s Trờn trt cú nhiu l khuyt, s lng l khuyt ú tng ng vi s lng s cn gi bi ng trt v cú mt rónh dnh cho v trớ trung gian v trớ gi s hay v trớ trung gian, di tỏc ng ca lũ xo, hũn bi di chuyn vo ch lừm v hóm ng trt v trớ nht nh di chuyn ng trt sang s cn phi cú mt lc kộo hũn bi ch lừm Trong sang s, u di cn s cú th lp vo ch ni ca hai u gt s, ú s di chuyn hai ng trt cựng mt lỳc, v nh vy s gi s mt lỳc ngn nga vic gi hai s cựng mt lỳc cú th lm góy rng ta cú b trớ cỏc cht hóm Cht hóm ch to theo dng hỡnh trũn hoc thi di, lp vo rónh gia cỏc ng trt cỏc ng trt cú khoan cỏc ch lừm i din vi rónh ca cht hóm chỳng v trớ tng ng vi v trớ trung gian Chiu di thõn cỏi hóm hoc tng s ng kớnh ca hai hũn bi bng khong cỏch gia cỏc ng trt cng vi mt ch lừm Vic di chuyn mt cỏc ng trt khụng th thc hin c chng no mt phn hũn bi hay u cui ca thõn khoỏ hóm cha nm gn vo l lừm ca ng trt bờn cnh v cha c hóm li ngn nga tỡnh trng vo nhm s lựi ang i s tin, cn s ta cú lp khoỏ bo him s lựi, khoỏ bo him gm cú piston vi lũ xo lp u gt s Khi mun sang s lựi ta cn dựng mt lc ln y cn s SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 62 KT LUN Bản Đồ án tốt nghiệp giải đợc mục đích thiết kế hộp số sở tính toán tối u động lực học xe Nghĩa đa đợc số cấp số tối u tỉ số truyền trung gian hợp lí nhằm đa đợc hộp số có tính làm việc tính công nghệ phù hợp Nghĩa vừa đảm bảo đợc yêu cầu cần thiết hộp số, phù hợp với điều kiện vận hành thành phố vừa đảm bảo đợc tính tối u kết cấu nhằm giảm đợc khối lợng công việc gia công chế tạo Để giải nội dung Đồ án tiến hành với nội dung cụ thể sau: Xác định số cấp số tối u phân chia tỉ số truyền Xây dựng tiêu động lực học xe Thiết kế kích thớc hộp số Kiểm tra độ bền hộp số 5.Tính toán chọn ổ lăn theo tiêu chuẩn Kiểm tra kiểu đồng tốc lựa chọn (kiểm tra góc hãm) Thiết kế phơng án dẫn động hộp số ỏn ó gúp phn nh vo tớnh toỏn thit k hp s xe khỏch 36 ch v cú th s dng lm ti liu tham kho cho cỏc sinh viờn chuyờn ngnh cụng ngh ụ tụ hon thin ỏn cn cú cỏc nghiờn cu them v phng ỏn b trớ hp s, la chn vt liu ch to v qui trỡnh cụng ngh ch to hp s Tuy nhiên thời gian kinh nghiệm thiết kế hạn chế, Đồ án tốt nghiệp tránh khỏi hạn chế thiếu sót Vậy lần kính mong đóng góp thầy cô bạn bè để Đồ án hoàn thiện H Ni Ngy 31 Thỏng 05 Nm 2014 Sinh viên Khc Tho SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT 63 TI LIU THAM KHO [1] Nguyễn Hữu Cẩn, Trơng Minh Chấp, Dơng Đình Khuyến, Trần Khang(1978), Thiết kế tính toán ô tô máy kéo, NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội [2] Nguyễn Hữu Cẩn, Hong ỡnh Long (2008) k thuõt sa cha ụ tụ, NXB Giỏo dc [3] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển (2000), Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, Nhà xuất Giáo dục, Tập I tập II, Hà Nội [4] Lê Quang Minh, Nguyễn Văn Vợng (1995), Sức bền vật liệu, Nhà xuất Giáo dục, Tập I tập II, Hà Nội [5] Chủ biên hiệu đính: PGS, PTS Nguyễn Đắc Lộc; PGS, PTS Lê Văn Tiến (1998), Công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Tập I tập II, Hà Nội [6] PGS, PTS Trần Văn Địch (1999), Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [7] PGS, PTS Trần Văn Địch (2000), Sổ tay & Atlas đồ gá, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội SVTH: KHC THO TRNG H CễNG NGH GTVT