tinh toan thiet ke hop so xe o to du lich

lời nói đầu Trong giai đoạn nay, cách mạng khoa học kỹ thuật phát triển nh vũ bão thu đợc nhiều thành tựu tác dụng to lớn vào kinh tế Đất nớc ta thời kỳ CNH-HĐH, điều đòi hỏi cần có khoa học kỹ thuật phát triển Trong bối cảnh đó, ngành xe nớc ta không ngừng nâng cao chất lợng nghiên cứu khoa học, nâng cao trình độ chuyên môn đối lợng đội ngũ làm công tác thiết kế, quản ly, khai thác, sử dụng xe mt cỏch cú hiu qu Tuy nhiên, điều kiện thực tế khó khăn đất nớc Việt Nam nay, việc khai thác, sử dụng trang thiết bị có cách khoa học yêu cầu cấp bách, thiết yếu, phơng tiện nh l ụ tụ , trang thiết bị chuyên dụng, đắt tiền, có khả mua Do để khai thác, sử dụng tốt trang bị xe máy quân đội điều kiện địa hình Việt Nam đòi hỏi cán kĩ thuật ngành xe phải nắm đặc tính kết cấu loại xe để biết cach khai thác, bảo dỡng, sửa chữa, phục hồi chi tiết, hệ thống xe Đồ án Tính toán thiết kế hộp số xe ụ tụ du lch không nằm mục đích trang bị cho cán ngành xe có thêm hiểu biết hệ thống truyền lực nói chung chi tiết hệ thống, sửa chữa, phục hồi chi tiết hộp số Để từ có sở khai thác, bảo dỡng xe đợc tốt Trong trỡnh hc tụi c giao nhim v Tính toán thiết kế hộp số xe ụ tụ du lch Đồ án ca tụi đợc thực theo nội dung sau: CHNG 1: TNG QUAN V H THNG CHNG 2: C S TNH TON THIT K CHNG 3: TNH TON THIT K HP S KT LUN CHNG TNG QUAN V H THNG 1.1 GII THIU CHUNG V XE MATIZ Matiz l loi ụtụ du lch ch cú cụng thc bỏnh xe l 4x2, nú csn xut t nm 1998 ti nh mỏy ụtụ Daewoo Hn Quc sau ú du nhp vo Vit Nam v c lp rỏp ti nh mỏy liờn doanh ụtụ Vit Mam-Daewoo (Vidamco) Xe Matiz cú cỏc kớch thc c s nh chiu di c s, chiu rng c s u thp to cho xe cú tớnh c ng cao rt phự hp vi iu kin ng xỏ nh hp Vit Nam vy xe cú th i vo nhng ng nh, ngừ nghỏch ca ni th v ven ụ m nhiu loi ụtụ khỏc khụng th i vo c Vi giỏ thnh phự hp, mc tiờu th nhiờn liu thp, tin dng nờn xe Matiz ó c nhiu gia ỡnh la chn lm phng tin i li v du lch, c bit nú c nhiu hóng taxi s dng kinh doanh dch v gúp phn nõng cao hiu qu kinh t Kiu dỏng bờn ngoi xe v mt s kớch thc c bn ca xe c th hin trờn hỡnh 1.1 v hỡnh 1.2 Hỡnh1.1 Kiu dỏng bờn ngoi xe Matiz Hỡnh 1.2 Mt s kớch thc c bn ca xe Matiz CC YấU CU 1.2.1 CễNG DNG Hộp số hệ thống truyền lực ôtô nhằm thực nhiệm vụ sau: - Thay đổi lực kéo tiếp tuyến số vòng quay bánh xe chủ động để phù hợp với lực cản đờng vận tốc ôtô theo nhu cầu sử dụng; - Thực chuyển động lùi cho ôtô; - Có thể ngắt dòng truyền lực thời gian dài động làm việc 1.2.2 PHN LOI a Theo đặc tính truyền mô men: - Hộp số vô cấp đảm bảo có đợc giá trị tỷ số truyền khoảng Bằng cách thay đổi vô cấp mô men xoắn truyền đến bánh xe chủ động mà đảm bảo khả làm việc động chế độ kinh tế khoảng vận tốc rộng, cho phép tận dụng công suất lớn động cho chuyển động Tuy nhiên hộp số vô cấp có nhợc điểm kết cấu phức tập, hiệu suất truyền động thấp - Hộp sô có cấpđảm bảo thay đổi không liên tục giá trị tỷ số truyền mô men xoắn đến bánh xe chủ động Hộp số có cấp biến mô men xoắn đợc sử dụng rộng rãi ô tô quân kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành hạ - Hộp số kết hợp thờng kết hợp truyền vô cấp với hộp giảm tốc khí có cấp b Theo đặc điểm môi truờng truyền mô men: - Hộp số khí truyền mô men xoắn truyền khí, phổ biến truyền bánh - Hộp số loại thủy lực truyền mô men xoắn nhờ lợng dòng chất lỏng Hộp số loại phức tập, giá thành chế tạo cao, hiệu suất truyền tháp, có trọng lợng lớn tin cậy làm việc - Hộp số loại điện truyền mô men xoắn từ động đốt đến bánh xe chủ động nhờ dòng điện Loại sử dụng so có trọng lợng lớn hiệu suất thấp - Hộp số loại liên hợp thờng hộp số thủy - kết hợp biến mô men thủy lực với hộp số hành tinh tạo thành truyền động thủy tự động truyển số Loại đợc dùng phổ biến xe đời c Theo phơng pháp dẫn động điều khiển hộp số: - Dẫn động điều khiển cỡng - Dẫn động điều khiển tự động: tự động hoàn toàn bán tự động d Phân loại hộp số khí có cấp: Vì đa số xe quân sử dụng hộp số khí có cấp đơn giản nên đồ án xin tập trung vào loại hộp số Hộp số khí có cấp đợc phân loại nh sau: - Theo số lợng trục chia ra: + Hộp số đồng trục: Các trục lồng vào kết hợp với khớp ma sát gài số + Hộp số hai trục: Trục vào trục bố trí không đồng tâm nhau, loại thờng thấy xe tăng + Hộp số ba trục: Trục vào trục đồng tâm thêm trục trung gian, loại thờng lắp xe ô tô quân - Theo đặc điểm bố trí trục có: + Hộp số trục ngang: Các đờng tâm trục vuông góc với trục đối xứng dọc ô tô + Hộp số trục dọc: Các đờng tâm trục nằm mặt phẳng song song với trục đối xứng dọc xe - Theo đặc tính động học trục bao gồm: + Hộp số có trục cố định đờng tâm trục cố định - hộp số khí đơn giản + Hộp số có trục di động hôp số hành tinh - Theo số lợng số truyền có: + Hộp số cấp + Hộp số cấp + Hộp số cấp 1.2.3 YấU CU Hộp số cần đảm bảo yêu cầu sau: - Có tỉ số truyền thích hợp để bảo đảm chất lợng động lực học tính kinh tế nhiên liệu ôtô; - Có khả trích công suất để dẫn động thiết bị phụ; - Điều khiển sang số đơn giản, nhẹ nhàng; - Hiệu suất truyền động cao; - Kết cấu đơn giản dễ chăm sóc bảo dỡng HN TCH KT CU HP S 3.1 C IM KT CU Hp s xe Matiz l hp s c khớ, tin v s lựi, gm cú b ng tc s 1-2 v s 3-4 v s 5,loi cú khoỏ hóm truyn lc cui cựng cú b vi sai bỏnh rng s lựi c lp lin trờn trc s cp ,dn ng trc tip bng cỏp Hp s c lp vi v ngoi ly hp Trc ch ng ca hp s l trc b ng ca ly hp nh vy ng c, ly hp, hp s hp thnh mt cm tng thnh Hỡnh 1: Hp s xe Matiz trc s cp;2 trc th cp; ng tục s v 2;4 ng tc s 5;5 ng tc s v4 ;6.bỏnh rng s1;7 bỏnh rng s 2;8 bỏnh rng s ;9 bỏnh rng s ;10 bỏnh rng s 1.3.2 PHN TCH MT S CHI TIT CA HP S aTrc s cp hp s : Cú rónh then hoa then lp vi a b ng ca ly hp nhn mụ men t trc khuu ng c, c ỳc lin vi bỏnh rng nghiờng ch ng Trờn trc cú khoan l dc dn dun bụi trn cỏc trc th cp hp s Trờn bỏnh rng cú vnh rng gi s cú lp b ng tc bỏnh rng s v ng tc gia bỏnh rng s v bTrc th cp : c gia cụng cú tit din thay i dựng truyn mụ men ngoi n cỏc b phn tip theo ca h thng truyn lc, trờn trc th cp bt u trc c lp t b ng tc gia s v s 2, bỏnh rng b ng s i t s 1, bỏnh rng ch ng v b ng s i s III, b ng tc th i S III, bỏnh rng s 2, b ng tc th nht i s II, bỏnh rng s i s V, ng tc th Bỏnh rng ch ng s 3,4,5 quay trn trờn trc s cp, bỏnh rng s1 v s lựi cú th dch chuyn theo phn g ca trc s cp S dch chuyn ca cỏc bỏnh rng cũn li c hn ch bi cỏc vũng m v cỏc ng lút Tt c cỏc bỏnh rng s tin, s Lựi, u c t c nh v tng ng vi cỏc bỏnh rng ca trc ch ng v b ng luụn n khp vi Cỏc bỏnh rng ny cú nh dng hỡnh xon mc ớch lm gim ting n lm vic c bụi trn bng du nhn t ỏy cỏc te bi v cỏc bỏnh rng b 10 ng c bụi trn bng du ỏp sut du to ra, bm du kiu bm, bỏnh rng v cú lp van an ton Du bụi trn i theo ng trc thnh hp s v np y trc ch ng, du nhn s n rónh xuyờn tõm ca trc ch ng, t cỏc rónh ny du nhn n bi trc gi b ng v n trc b ng v tip tc n cỏc l xuyờn tõm, n cỏc bi ca bỏnh rng s V, III v II lm sch du nhn mt kim loi phn ỏy cú thớờt b thu cn du v nam chõm Hp s xe Matiz c thit k theo s trờn, hp s cú vnh rng tng ng ca tt c cỏc s, tr s lựi u c nm vi trớ c nh Dựng cỏc b ng tc quỏn tớnh cú khoỏ hóm, cỏc ng tc ny m bo cho vic vo s khụng cú ting kờu v va p ca cỏc bỏnh rng Nh vy, bn ca cỏc chi tit c tng lờn c Cơ cấu chống gài nhầm số lùi Khi xe chuyển động tiến dù tay số lúc thao tác chuyển số nhầm vào vị trí số lùi gây cỡng bức, va đập bánh hộp số chí gây gẫy vỡ bánh chi tiết khác hộp số Vì việc bảo hiểm thao tác gài số lùi cần thiết d B ng tc Khi mun gi s theo hng ny hay s truyn phi dch chuyn khp ca b ng tc theo hng bỏnh rng gi s, lỳc ny thõn dch chuyn lin vi trt, trt theo rónh then cỏc trc bi dn cho n khitip xỳc vi mt ca vnh ng thau v bỏnh rng gi s 11 Ma sỏt gia mt cụn vnh ng thau ca thõn b ng tc vi bỏnh rng lm cho thõn quay i mt gúc nh, ú cỏc vu li ca trut lt vo ch lừm bờn sn thõn, ngn khụng cho trt tip tc dch chuyn v theo chiu trc Khi tc quay ca bỏnh rng gi cỏc s v thõn b ng tc bng ( nh cú ma sỏt gia cỏc mt cụn ), trt ri bi nh v cu li v di chuyn v phớa bỏnh rng cho n lỳc bỏnh rng ca b ng tc vo khp vi vnh rng tng ng Ta thy rng kt cu ng tc lp trờn xe Matiz n gin, tin cy cao, d chm súc bo dng ng tc ny c lp then vi trc th cp hp s hỡnh 2.8 ; c cu ng tc Vũng ng tc c t gia moay ly hp v phn cụn ca tng bỏnh rng cú ng tc v nú b ộp vo mt cỏc mt cụn ny 12 C khớ, cp, dn ng giỏn tip Hp s T s truyn hp s(ihs) ihs1 ihs2 ihs3 ihs4 iL T s truyn ca truyn lc chớnh (i0) 3,67 2,10 1,36 1,0 3,53 4,1 TNH TON CHI TIT CH TI TRNG THIT K Tải trọng từ động đến chi tiết tính hộp số: M t = M e max ihi [N.m] M t : Mômen tính toán chi tiết cần tính [N.m] M e max :Mômen cực đại động [N.m] i hi :Tỉ số truyền từ động đến chi tiết cần tính Tải trọng từ bánh xe chủ động đến chi tiết cần tính toán theo điều kiện bám lớn cánh xe với mặt đờng Z i M max = max r bx [N.m] t Z :Tổng phản lực mặt đờng tác dụng lên bánh xe chủ động [N] Z = 0,7 G = 0,7 1430 = 10010 [N] :Hệ số bám lớn bánh xe với mặt đờng- = 0,8 i :Tỉ số truyền tính từ bánh xe chủ động đến tiết cần tính i = i i r :Bán kính bánh xe d 13 Ta có: r = B + 25,4 = 165 + 25,4 = 330,1(mm) 2 r = r a max max t t hi bx b bx b với :Hệ số kể đến biến dạng lốp- = 0,934 r bx = 0,934.330,1 = 308,31[mm] 0,308[m] Sau tính toán xong tính toán M ,M t max giá trị nhỏ đợc chọn để 20 i M M i hi h1 i = 3,67 [N.m] 352,32 163,9 max [N.m] TS chọn 163,9 h2 = 2,1 201,6 286,465 201,6 t i h3 i = 1,36 130,56 442,33 130,56 h4 = 1,0 96 601,58 96 2 XC NH KHONH CCH GIA CC TRC Vì hộp số có trục cố định nên khoảng cách sơ đợc tính A = a.3 M e max [mm] M e max :Mômen cực đại động [N.m] a:Hệ số kinh nghiệm - Với xe con: a=13 ữ 16 A = (13 ữ 16)3 96 = 66,4 ữ 73,26 [mm] Ta chọn: Aso bo = 66,4 [mm] 3 CHN Mễ UN BNH RNG : m Chọn môđun theo công thức kinh nghiệm: Mn = (0,032 0,040)A; mn = (2,13 2,66) ; chọn mn = 2,5 Chọn góc nghiêng = 30 XC NH S RNG CA BNH RNG Cặp bánh ăn khớp Số bánh chủ động : Chọn theo điều kiện không cắt chân răng, nghĩa Z a 13 ; chọn Z a = 16 Số bánh bị động: Z '= a A cos m n -Za = 2.66,4.0,866 16 = 30 Làm tròn: 2,5 Z a = 30 Tỉ số truyền cặp bánh ăn khớp là: i a = Z Z a ' = a 30 = 1,875 16 Tỉ số truyền cặp bánh đợc gài số: Ta có: ihi = ia i gi Với -Tay số 1: i i = i h1 = i i -Tay số 2: i = i i -Tay số 2: i = i g1 tỉ số truyền cặp bánh đợc gài gi a h2 g2 = 2,10 = 1,12 1,875 = 1,36 = 0,73 1,875 a h3 g3 a 3,67 = 1,96 1,875 21 Số bánh dẫn động gài số trục trung gian: -Số 1: Z g1 = -Số 2: Z g2 = -Số 3: Z g3 = A cos 2.66,4.0,866 = = 16 ( + ) , ( + , 875 ) mn i g A cos 2.66,4.0,866 = = 21,7 mn (1 + i g 2) 2,5(1 + 1,12) A cos 2.66,4.0,866 = = 25,6 mn (1 + i g 3) 2,5(1 + 0,73) Z Z Z Làm tròn: g1 = 16 g2 = 22 g3 = 26 4.Số bánh bị động trục thứ cấp: Z gi ' = Z gi i gi Z -Số 2: Z -Số 3: Z -Số 1: g1 g2 Z' ' = Z i = 22.1,12 = 24,64 Làm tròn Z ' = Z i = 26.0,73 = 18,98 Làm tròn Z ' = Z g1 i g1 = 16.1,96 = 31,36 Làm tròn g2 g2 g3 g3 = 31 g1 ' g2 ' g3 g3 = 25 = 19 Xác định lại tỉ số truyền cặp bánh gài số: Z Z Z -Số 2: i = Z Z -Số 3: i = Z -Số 1: i g1 = g1 ' = 31 = 1,94 16 = 25 = 1,14 22 = 19 = 0,73 26 g1 ' g2 g2 g2 g3 ' g3 g3 Xác định lại tỉ số truyền hộp số: i -Số 2: i -Số 3: i -Số 1: h1 = i a i g1 = 1,875.1,96 = 3,675 h2 = i a i g = 1,875.1,12 = 2,1 h3 = i a i g = 1,875.0,73 = 1,37 i hi i gi = Z Z gi ' gi = i a i gi Tính xác khoảng cách trục: A -Cặp ăn khớp: Aa = -Cặp gài số 1: A= m (Z + Z n a a ') cos mn ( Z g + Z g ' ) cos = = 2,5(16 + 30) = 66,39 [mm] 2.0,866 2,5(16 + 31) = 67,84 [mm] 2.0,866 22 -Cặp gài số 2: A = -Cặp gài số 3: A = m (Z n g2 + Z g2 ') cos mn ( Z g + Z g ' ) cos = 2,5(22 + 25) = 67,84 [mm] 2.0,866 = 2,5(26 + 19) = 64.95 [mm] 2.0,866 Chọn Ac = A1 = A3 = 67.84[mm] có sai lệch khoảng cách trục, ta chọn giải pháp dịch chỉnh góc bánh cặp ăn khớp cặp gài số TNH TON DCH CHNH GểC BNH RNG Xác định hệ số dịch chuyển trục: A A A c = 67,84 64,95 = 00435 66,4 67,84 66,4 = 0,0217 Với Aa = 66,4 a = 66,4 A Với = 64,95 02 = Tổng số dịch chỉnh tơng đối góc : Với cặp ăn khớp: = 0,02501 ' = 23 18 Với cặp bánh gài số 2: = 0,054482 ' = 26 13 Hệ số dịch chỉnh tổng cộng: t = + :Hệ số dịch chỉnh phân cho bánh Z : Hệ số dịch chỉnh phân cho bánh Z Với cặp bánh gài số 2: = = = 1,17863 = 0,589315 2 t 2 t Với cặp bánh ăn khớp: = ' = ' t 17 16 = 0,0589 17 = 1,17863 0,0589 = 1,11973 Kiểm tra : 23 -Số tơng đơng : Z atd = Z td = 16 Z td = 24,6 = 38,87 0,866 22 0,866 tg = Z Z cos ' atd Z = ' td Ta có: 30 = 46,2 0,866 = 25 = 38,5 0,866 tg 23 18 = 0,43 = 0,5252 tg = COS = 0,866 COS 30 tg 26 13 = 0,492 = 0,568 tg = 0,866 COS 30 ' 0n 0a 02 ' -Hệ số dịch chỉnh tổng cộng: +Bánh ăn khớp: t = 0,5. ( Z a + Z a ' ) = 0,57 +Bánh gài số 2: t = 0,5. ( Z g + Z g ' ) = 1,28 Bảng 2: Thông số hình học bánh trụ nghiêng không dịch chỉnh Tên gọi KH Gài số Gài số Bánh nhỏ : Bánh lớn Bánh nhỏ : Bánh lớn Tỉ số truyền i 2,143 2,143 Môđun pháp tuyến 2,5 2,5 mn Bớc pháp tuyến 10,99 10,99 tn Góc nghiêng 30 30 Môđun mặt đầu Bớc mặt đầu Đờng kính vòng chia Đờng kính vòng đỉnh Đờng kính vòng đáy Chiều cao Chiều rộng vành Khoảng cách trục Góc ăn khớp m t s s D D D 56,56 d c H B A 63,56 47,81 4,04 12,68 : 121,2 : 128,2 : 112,5 7,875 20 66,4 n 20 84,84 91,84 76 4,04 12,68 : 92,92 : 99,92 : 84 7,875 20 66,4 20 24 Bảng 3: Thông số hình học cặp bánh trụ nghiêng dịch chỉnh góc Tên gọi KH Tỉ số truyền i m t t A Môđun Bớc Góc profin Bớc sở Khoảng cách trục ( t = ) Khoảng cách trục ( t ) Hệ số thay đổi khoảng cách trục Tổng hệ số dịch chỉnh Phân cho bánh nhỏ Phân cho bánh lớn Độ dịch chỉnh nghợc Đờng kính vòng chia Đờng kính vòng sở Đờng kính vòng đỉnh Đờng kính vòng đáy Chiều cao rãnh Cặp ăn khớp Bánh nhỏ : Bánh lớn 1,625 Cặp gài số Bánh nhỏ : Bánh lớn 1,39 2,5 2,5 10,99 10,99 ' 23 18 ' 26 13 11,68 66,4 11,4 66,4 A 67,84 67,84 0,0475 0,0231 0,5252 1,86 0,0589 0,59315 0,4663 0,59315 2,19 2,115 c t h d d D D h Chiều rộng vành B 70,8 d c 65 78 63 : : : : 10 115,23 72,8 106 120 110 81 92 66 20 : 101 : : : 5,76 112 123 94 20 3 TNH TON SC BN CA HP S 3 CH TI TRNG TNH TON HP S Mômen truyền đến trục hộp số Bảng 3: 25 Tên gọi Trục sơ cấp Từ động truyền đến Theo bám từ bánh xe truyền đến Công thức[kN.m] Công thức[kN.m] Giá trị Ms=Me s M 0,096 G r ii max max Giá trị bx 0,234 h1 Trục max G r bx tg trung = M max 0,18 M tg M e ia i0 i g gian i Trục = M e i hi M tc thứ 0,352 M tc = M e ih1 cấp max G r bx s Số 0,202 M max M tc = M e ih i0 Số = 0,131 M tc M e ih3 Số Trong đó: i0 : tỉ số truyền TLC - i0 = 4,1 0,25 0,86 max : hệ số bám lớn - max = 0,8 G : trọng lợng bám ô tô - G Lực tác dụng lên cặp bánh răng: - Lực vòng : P = - Lực hớng kính : 2M Z m P.tg R = cos t - Lực chiều trục : Q = P.tg Bảng 4: Tên gọi Cặp ăn khớp Cặp gài số Cặp gài số Cặp gài số Lực vòng P[N] 597,7 2375 1194 655 Lực hớng kính R 295 998 676 275 Lực chiều trục Q 345 1370 689 378 3 TNH SC BN BNH RNG Tính sức bền uốn: u K K K K K b. m y K d ms c gc ntb 26 : Hệ số tải trọng động bên - k d =1,5 ữ ms : Hệ số tính đến ma sát + Đối với bánh chủ động : k ms =1,1 + Đối với bánh bị động : k ms =0,9 k c : Hệ số tính đến độ cứng trục phơng pháp lắp bánh trục + Đối với bánh côngxon trục sơ cấp : k c =1,2 + Đối với bánh di trợt trục thứ cấp : k c =1,1 k : Hệ số tính đến tải trọng động phụ sai số buớc gia k k d k công gây nên - =1,1 ữ 1,3 k gc : Hệ số tính đến ứng suất tập trung góc lợn gia k công gây nên - gc =1,0 k : Hệ số tính đến độ trùng khớp chiều trục với sức bền [ tra theo đồ thị] Từ ta tính đợc : ua = 315[ KG / cm ] u1 = 687[ KG / cm ] u2 = 612[ KG / cm ] u3 = 382[ KG / cm ] Tính sức bền tiếp xúc : Đối với cặp bánh chế tạo vật liệu, tính toán ứng suất tiếp xúc (tơng ứng với chế độ tải trọng : Đối với ô tô lấy At ) theo công thức : tx = 0,418 cos PE 1 ( + ) b'.sin cos r r ' : Góc nghiêng P : Lực vòng [MN] E : Môđun đàn hồi - Đối với thép : E = ữ 2,2.10 [daN/cm ] b' : Chiều dài tiếp xúc [m] : Góc ăn khớp Ta có : + b' = b 0,02 = = 0,043 [m] cos 0,889 + Sin20 = 0,34 + Cos20 = 0,93 27 d 100 = 50[mm] = 0,05[ m] 2 200 + r '1 = d '1 = = 100[mm] = 0,1[ m] 2 140 + r2 = d = = 70[mm] = 0,07[ m] 2 + r + r' = = d = d' 2 = 150 = 75[mm] = 0,075[ m] 195 = 97,5[mm] = 0,0975[ m] 2 105 + r '3 = d '3 = = 52,5[mm] = 0,0525[ m] 2 80 + r a = d a = = 40[mm] = 0,04[m] 2 220 + r 'a = d 'a = = 110[mm] = 0,11[m] 2 + r = = Ta tính đợc ứng suất tiếp : = 0,418.0,889 2375.10 6.2.10 1 ( + ) = 272,3[ MN / m ] 2.0,043.0,34.0,93 0,05 0,1 1194.10 6.2.10 1 = 0,418.0,889 2.0,043.0,34.0,93 ( 0,07 + 0,075 ) = 185,3[MN / m ] = 0,418.0,889 655.10 6.2.10 1 ( + ) = 144[ MN / m ] 2.0,043.0,34.0,93 0,0875 0,0525 597,7.10 6.2.10 1 = 0,418.0,889 2.0,043.0,34.0,93 ( 0,04 + 0,11) = 145,6[MN / m ] Nh giá trị tx nhỏ thua [ ]tx =1000 ữ 2500[MN/m ] 3 TNH TON TRC HP S Chọn sơ kích thớc trục : a: Đối với trục sơ cấp: d = 10,6 M e max = 10,6.3 96 = 48,5[mm] b: Đối với trục trung gian : d = 0,45.A = 0,45.66,4 = 29,88[mm] d = 0,16 =250[mm] l l 2 2 c: Đối với trục thứ cấp : 28 d d l =0,45A=0,45.66,4 = 29,88[mm] 3 =0,18 l =230[mm] A : Khoảng trục l , d : Đờng kính chiều dài trục trung gian l , d : Đờng kính chiều dài trục thứ cấp Tính trục sức bền : a Trục sơ cấp: -Tính phản lực gối : p p p p r1 r1 p p 224 = 30 p p = R 224 = 30 R r2 = a a a1 a2 = 2273[ mm] r1 r2 a a a1 p p p p a1 a2 = 19246[mm] = 913[ mm] = 7729[mm] -Tính trục theo độ bền uốn : M 2 M + M = 548708[mm] M = M = 59,8 < [ ] = 60[ N / mm =W 0,1 d = u x y u u u u u ] - Tính trục theo xoắn : x T T = = 17,35 < [ x ] = 20 ữ 35[ N / mm ] W x 0,2.d = -Tính trục theo xoắn uốn tổng hợp : + = 59,8 + 17,35 < [ ] = 80[ N / mm ] th = u x = 62,3 th th b Trục thứ cấp : -Tính phản lực gối : p p p p r2 r2 a2 a2 + p r3 = p 372 = 227 p p a3 = R 3 372 = 227 R3 p p p p r2 r2 a2 a3 = 11467,5[ mm] = 7325[mm] = 4587[ mm] = 2930[ mm] -Tính trục theo độ bền uốn : 29 2 M = M + M = 1518946 + 1665100 M = 2253831[ N mm] M = M = 57,3 < [ ] = 60[ N / mm ] =W 0,1 d u x 2 y u u u u u u - Tính trục theo xoắn : = x T T = = 12 < [ x ] = 20 ữ 35[ N / mm ] W x 0,2.d -Tính trục theo xoắn uốn tổng hợp : = th + x = 61,8 th < [ th] = 80[ N / mm ] c: 2 u c Trục trung gian : -Tính phản lực gối : p p p p r4 r4 a4 a4 p p p 394 = 372 p 227 p p =R +R 394 = 372 R + 227 R r5 = a a a a5 a p p p p r4 r5 a4 a4 = 5198[ mm] = 3378[mm] = 10766[ mm] = 3567[mm] -Tính trục theo độ bền uốn : Tại tiết diện nguy hiểm xác định theo công thức : M 2 M + M = 1829681[mm] M = M = 58 < [ ] = 60[ N / mm =W 0,1 d u = x y u u u u u ] - Tính trục theo xoắn : x = T T = = 12,5 < [ x ] = 20 ữ 35[ N / mm ] W x 0,2.d -Tính trục theo xoắn uốn tổng hợp : th = u + x = 63,15 th < [ th ] = 80[ N / mm ] 2 Tính trục theo cứng vững : f_Độ võng _Góc xoay 12 = + a Độ võng trục: - Trục sơ cấp mặt phẳng XOZ: 30 ( Ra1 + Ra ).b12 ( a1 + b1 ) Q1 r01 b1 (2.a1 + 3.b1 ) f1 = 3EJ EJ (6816 + 7729).30 (30 + 224) 7909.40.538 f1 = 3.2.214.10 6.2.214.10 f = 0,01[mm] -Trục thứ cấp mặt phẳng XOZ R3 b32 a32 Q a b (b a3 ).r03 f2 = 3 3 3(a3 + b3 ) EJ 3( a3 + b3 ) EJ 7517.145 2.227 8157,3.145.227.82.97,5 3.372.2.104.10 3.372.2.104.2.10 f = 0,0258[mm] f2 = - Trục thứ cấp mặt phẳng XOY : f2 '= P3 b32 a32 Q a b (b a3 ).r03 3 3 3(a + b3 ) EJ 3(a3 + b3 ) EJ 18793.145 2.227 8157,3.145.227.82.97,5 f2 '= 3.372.2.104.10 3.372.2.104.2.10 f ' = 0,078[mm] b Góc xoay trục : - Trục sơ cấp mặt phẳng XOZ: ( Ra + Pa ).b1 (2.a1 + 3.b1 ) Q1 r01 (a1 + 3.b1 ) EJ 3EJ (6816 + 7729).30.(90 + 448) 7909.314 = 6.2.214.10 3.2.214.10 = 0,0049[rad ] = - Trục sơ cấp mặt phẳng XOY: ( Pa + Pr ).b1 ( 2.a1 + 3.b1 ) Q1 r01 ( a1 + 3.b1 ) EJ 3EJ (6793 + 19246).30.(90 + 448) 7909.314 = 6.2.214.10 3.2.214.10 = 0,0075[ rad ] '= - Trục thứ cấp mặt phẳng XOZ: 31 R3 b3 a3 (b3 a3 ) Q3 (a 32 b3 a3 + b32 ) = 3(a + b ) EJ 3(a + b ) EJ 3 3 7517.224.145.82 8157,3.38721 3.372.2.214.10 3.372.2.214.10 = 0,0046[ rad ] = - Trục thứ cấp mặt phẳng XOY: '= P3 b3 a3 (b3 a3 ) Q3 (a32 b3 a3 + b32 ) 3( a3 + b3 ) EJ 3(a3 + b3 ) EJ 18793.224.145.82 8157,3.38721 3.372.2.214.10 3.372.2.214.10 ' = 0,0082[rad ] '= Góc xoay tổng cộng : = + 2 2 ' = 0,0094 < 0,01[rad ] TNH TON CHN LN Chế độ tải trọng tính toán ổ lăn : M tb = M e max với : Hệ số sử dụng mômen xoắn = 0,96 0,136.10 2.N r + 0,41.10 6.N r2 N 2.65.736,42 N r = e max = = 12,2[kW / T ] m 16.1000 = 0,94 Từ ta có : M tb = 0,94.9,6 = 9,024[ kG.m] TNH TON KH NNG LM VIC CA Ta có : C = Rtd K1 K d K t (nt ht ) 0,3 K1 : Hệ số tính đến vòng ổ bi quay _ K1 =1,35 K d : Hệ số tính đến tảI trọng động K d =1,5 K t : Hệ số tính đến ảnh hởng chế độ nhiệt _ K t =1 nt : Số vòng quay tính toán _ nt = Vtb i h i0 0,377.rbx Lấy vtb = 35[km / h] nt = 1456,2[v / p] ht : Thời gian làm việc ổ lăn : h t = S 160000 = = 4571,42[ h] Vtb 35 32 = 0,1 / 0,01; = / 0,2; = / 1,4; = 10 / 7,8 = 80 / 87,3 n = 16018[v / p], n = 36890[v / p]; n = 70382[v / p] n = 24270[v / p]; n = 127658[v / p] n -Hệ số vòng quay : = n = 0,65; = 1,51; = 2,89 = = 5,26 5 i i t -Lực tác dụng tơng đơng : Trục sơ cấp : Rtd = 17,7[ N ] Trục thứ cấp : Rtd = 16,95[ N ] Trục trung gian : Rtd = 8,65[ N ] -Ta có hệ số làm việc C Trục sơ cấp: C = 3655 Trục thứ cấp : C = 3502 Trục trung gian : C = 1786 Kết luận Kết cấu hộp số xe ôtô phụ thuộc nhiều vào đặc điểm kỹ thuật ôtô, vào tiến khoa học kỹ thuật vấn đề bảo vệ môi trờng tính kinh tế khai thác sử dụng ôtô Sự hiểu biết sâu rộng chúng khôngva giúp ta khai thác tốt mà tạo định hớng nghiên cứu sâu thiết kế chế tạo Đó thật vấn đề cấp thiết đặt cho cán kỹ thuật ngành ôtô Sau thời gian nghiên cứu thực nhiệm vụ đợc giao, nhờ đạo thầy hớng dẫn bạn đồng nghiệp, với nỗ lực thân, thiết kế đợc hộp số cho xe du lịch đáp ứng yêu cầu đặt thực đợc nội dung 1.Tìm hiểu tổng quan v hộp số 2.Phân tích kết cấu số loại hộp số cần thiết kế Tính toán thiết kế hộp số Kết tính toán cho thấy hộp số thiết kế phù hợp với yêu cầu xe tải hạng trung Do thời gian có hạn khẳ thân nên trình tính toán không tránh đợc sai sót mong đợc đóng góp ý kiến phê bình thầy giáo Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Huy Sn giúp đỡ nhiệt tình trình làm đồ án 33 Tài liệu tham khảo [1] Vũ Đức Lập- Phạm Đình Vy,Cấu tạo ôtô quân tập HVKTQS1995 [2] Trần Hữu Quế, Vẽ kỹ thuật khí tập 1+2,NXBGD-1998 [3] Đỗ Quyết Thắng Chi tiết máy tập 1+2, NXB ĐH THCN-1989 [4] Bộ môn xe quân Khoa động lực, Lý thuyết ôtô quân sựNXBQĐND-2002 [5] Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy tập 1+2, NXB ĐH THCN-1989 [6] Thiết kế tính toán ôtô máy kéo tập 1, NXBĐH THCN [7] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển,Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí tập1+2 [8] Kết cấu tính toán ôtô-NXB giao thông vận tải -1984 34