[123doc] - do-an-mon-hoc-tinh-toan-thiet-ke-cau-chu-dong

Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên Lời nói đầu Trong giai đoạn nghành giao thông vận tải lĩnh vực quan trọng kinh tế sống Nó khơng thúc đẩy phát triển mạnh mẽ nghành khác phát triển mà cịn phương tiện để liên kết vùng miền giới nước lại với Trong thời gian học tập trường em thầy trực tiếp hướng dẫn tìm hiểu cấu tạo, cải tiến không ngừng hư hỏng ơtơ thường gặp phải Để có điều kiện hiểu cấu tạo nguyên lý làm việc thực ôtô Trong thời gian vừa qua đạo thầy khoa khí động lực trực tiếp thầy hướng dẫn Em giao đề tài thiết kế tính tốn cầu chủ động loại đơn xe ô tô tải Được hướng dẫn tận tình thầy Vũ Xuân Trường cố gắng thân Nay đề tài em hoàn thành hạn chế định nên khơng thể tránh thiếu sót Vậy em kính mong bảo thầy cô để đề tài hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy, giúp em hồn thành đề tài Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên Ngày tháng năm 2011 Sinh viên thực Lê Thành Long Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 1 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………… ……………… Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 2 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên PHẦN I: MÔ TẢ KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CẦU CHỦ ĐỘNG 1.1 Cầu chủ động 1.1.1 Cơng dụng - Đỡ tồn trọng lượng phận đặt ôtô - Biến chuyển động quay động thành chuyển động tịnh tiến ôtô nhờ phận đặt cầu chủ động - Thay đổi tỷ số truyền nhằm mục đích tăng mơmen xoắn qua cấu phân chia truyền tới bánh xe chu động (thường 900) trục dọc bánh xe 1.1.2 Yêu cầu - Phải có tỷ số truyền đủ lớn, kích thước trọng lượng nhỏ gọn đảm bảo khoảng sáng gầm xe, qua đảm bảo tính thơng qua xe - Phải có hiệu suất truyền lực lớn, làm việc êm dịu có độ bền lâu 1.1.3 Phân loại Theo kết cấu cấu vị trí đặt cầu chủ động mà chia ra: - Cầu chủ động trước - Cầu chủ động sau Theo số lượng cặp bánh truyền lực chính: - Một cặp bánh có tỷ số truyền cố định - Hai cặp bánh có tỷ số truyền cố định 1.2 Truyền lực 1.2.1 Những yêu cầu phân loại Truyền lực (TLC) cấu biến đổi mơmen HTTL nằm bánh xe chủ động ôtô Đảm bảo đặc tính động lực học tính kinh tế nhiên liệu tối ưu cho ôtô với tỷ số truyền chọn - Có hiệu suất cao, làm việc êm dịu không ồn - Đảm bảo khoảng sáng gầm xe đủ lớn - Đảm bảo độ cứng vững vỏ, ổ trục Theo số lượng bánh TLC Có dạng: truyền lực đơn (một cặp bánh răng) truyền lực kép (2 cặp bánh răng) Trong truyền lực đơn phân loại theo dạng bánh răng: - TLC bánh côn - TLC dạng hypoit - TLC bánh trụ Đồ án môn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 3 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng n TLC dạng trục vít 1.3 Vi sai 1.3.1 Cơng dụng Bộ vi sai có nhiệm vụ làm cho bánh xe chủ động có quay với vận tốc khác trường hợp ơtơ quay vịng ôtô chuyển động đường gồ ghề không phẳng 1.3.2 Yêu cầu cụm vi sai - Phân phối mômen xoắn bánh xe hay trục theo tỷ lệ đảm bảo sử dụng trọng lượng bám tối đa bánh xe - Kích thước vi sai phải nhỏ gọn - Hiệu suất truyền động cao 1.3.3 Phân loại Theo công dụng chia ra: - Vi sai bánh xe - Vi sai cầu - Vi sai truyền lực cạnh Theo kết cấu chia ra: - Vi sai dạng bánh nón - Vi sai dạng bánh trụ - Vi sai tăng ma sát Theo đặc tính phân phối mơmen xoắn: - Vi sai đối xứng - Vi sai không đối xứng 1.4 Bán trục 1.4.1 Công dụng Các bán trục dùng để truyền mômen xoắn từ vi sai đến bánh xe chủ động Trên loại bán trục khơng giảm tải hồn tồn cịn dùng để tiếp nhận lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe chủ động 1.4.2 Yêu cầu - Phải chịu mômen lớn khoảng thời gian lâu dài - Bán trục phải có cân động tốt - Đối với bán trục cầu dẫn hướng chủ động phải đảm bảo tính đồng tốc cho đoạn trục bán trục - Đảm bảo độ xác hình dáng hình học kích thước - Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 4 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên 1.4.3 Phân loại Đối với ôtô theo kết cấu ổ tựa chia ra: - Bán trục chịu tải hoàn toàn, ổ tựa đặt bên bên đặt trực tiếp lên nửa trục - Bán trục giảm tải 1/2: ổ trục bên đặt vỏ vi sai cịn bên ngồi đặt trực tiếp lên nửa trục - Bán trục giảm tải 3/4: ổ tựa bên đặt lên vỏ vi sai ổ tựa bên đặt dầm cầu moayơ bánh xe không đặt trực tiếp lên trục - Bán trục giảm tải hoàn toàn: ổ tựa bên đặt vỏ vi sai ổ tựa bên gồm ổ bi đặt dầm cầu moayơ bánh xe không đặt trực tiếp lên trục 1.4 Vỏ cầu 1.4.1 Công dụng vỏ cầu - Đỡ toàn phần treo tác dụng lên cầu - Bao kín bảo vệ cho truyền lực chính, vi sai bán trục để hoạt động tốt lâu dài - Tiếp nhận truyền lực từ khung xe xuống lực từ mặt đường lên 1.4.2 Yêu cầu vỏ cầu - Vỏ cầu phải đủ cứng vững để chịu trọng lượng xe - Phải đảm bảo độ kín để bảo vệ kết cấu bên - Có kích thước khối lượng nhỏ gọn để giảm tải trọng xe tăng khoảng sáng gầm xe Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 5 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên PHẦN 2: THIẾT KẾ CẦU CHỦ ĐỘNG TRÊN ÔTÔ 2.1 Những số liệu ban đầu 2.1.1 Nhiệm vụ đồ án thiết kế cầu chủ động Đồ án môn học thiết kế cầu chủ động ơtơ thực hiện: thiết kế tính tốn cầu chủ động xe khách 29 chỗ ngồi Cầu chủ động bao gồm: truyền lực chính; vi sai; bán trục; dầm cầu Trong phần thiết kế tính tốn truyền lự chính; vi sai; bán trục; dầm cầu 2.1.2 Các thông số cho trước Các thông số cho trước thiết kế, tính tốn cầu chủ động gồm: - Trọng lượng tồn ơtơ : G= 8550(kg) - Trọng lượng phân bố lên cầu chủ động : G2= 5130 (kg) M emax = 410 - Mômen cực đại động : (Nm) với nemax =2100v/p) - Tỷ số truyền cụm hệ thống truyền lực: + Tỷ số truyền truyền lực : i0= 7,62 + Tỷ số truyền hộp số khí : i1= 7,51 i2= 4,4; i3= 2,49; i5= 1,0 - Hệ số bám đường : φmax= 0,8 - Kích thước lốp (B-d) : 11 – 20 2 Thiết kế tính tốn truyền lực 2.2.1 Xác định thơng số truyền lực a) Chọn tải trọng tính tốn Đối với ơtơ có cơng thức bánh xe 4x2 tải trọng tính tốn xác định theo mơmen cực đại động xe chuyển động số truyền 1: M tt = M emax ih1 = 410.7,51 ≈ 3079( Nm) Nhưng giá trị mơmen Mtt cịn bị hạn chế mômen bám: M e max ih1 ≤ M tt ≤ Với: ϕ max Gϕ rbx ic i0 Gϕ - trọng lượng phân lên cầu chủ động rbx – bán kính tính tốn bánh xe ic- tỷ số truyền lực cạnh i0- tỷ số truyền lực Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 6 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên ϕ max - hệ số bám ⇒ 1344 ≤ M tt ≤ 0,8.5130.(11 + 0,5.20 ).25,4.10 −3 = 2189 ,1( Nm) 7,62 Từ điều kiện kéo điều kiện bám ta chọn mơmen xoắn tính tốn b) Chọn thơng số kích thước truyền lực : Chọn mơđun mặt mút lớn ms=11(Theo hình 3.5 :Quan hệ L0 M tt = 3079 (Nm) ,ms M tt - Với mơmen tính tốn _ HD TKTT OTO-MAY KEO) Chọn số truyền lực chính: Theo bảng (3.5) ta chọn số TLC là: Z1=6; Z2=44 Với: Z1- số bánh dứa Z2- số bánh mặt trời ξ α Chọn hệ số dịch chỉnh ( ) góc ăn khớp ( ) ξ1 = 0,535 Theo bảng (3.2) chọn: α = 20 o β - Chọn góc nghiêng trung bình đường xoắn ( ) β = 25 + i0 = 25 + 7.62 = 38,7 Theo bảng (3.5) chọn: d e1 = m s Z 11.6 = = 101,6( mm) cos β1 cos 46,90 -Chọn Chọn chiều xoắn bánh côn chủ động ngược với chiều quay bánh để đảm bảo lực dọc trục tác dụng lên bánh chủ động hướng từ đáy nhỏ lên đáy lớn xe chạy tiến ( tránh kẹt răng) Nhìn từ đầu máy xe chạy tiến bánh chủ động quay phải ( thuận chiều kim đồng hồ ) nên ta chọn chiều xoắn bánh nón chủ động chiều trái hình 2.1 : Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 7 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên Hình 2.1 : Chiều xoắn bánh chủ động -Tính chiều dài đường sinh Le = 0,5.ms Z12 + Z 22 = 0,5.11 + 442 ≈ 244(mm) - Chiều dài răng: b = 0,3.Le = 0,3.244 = 73,2(mm) - Chiều dài đường sinh trung bình: Lm = Le − 0,5.b = 244 − 0,5.73,2 = 207,4(mm) - Mơđun pháp tuyến trung bình: mn = ms ( Lm / Le ) cos β ⇒ mn = 11.( 207,4 / 244).cos38,70 = 7,29(mm) - Đường kính vịng trịn chia đáy lớn bánh bị động truyền lực Hipơit: d e = (1,81 ÷ 2,06).3 M tt ic = (1,81 ÷ 2,06).3 2201.1 = (23,54 ÷ 26,5)( cm) Chọn : Trong d e = 25(cm) M tt = 3079 (Nm) ic = tỷ số truyền truyền lực cạnh -Độ dịch trục E bánh nhỏ : E ≤ 0,125.d e = 0,125.25 = 3,125(cm) Chọn E=2(cm) = 30 (mm) -Chiều rộng bánh lớn b2 = 40(mm), b1 = 46(mm) chọn - Góc nghiêng trung bình đường xoắn bánh chủ động : β1 ≈ 25 + i0 + 90.E / d e = 25 + 7,62 + 90.3 / 25 = 49,5 Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 8 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên K= - Ta có hệ số tăng đường kính bánh chủ động: cos β = (1,3 ÷ 1,4) cos β1 ⇒ cos β = 1,3 cos 49,5 = 0,844 ⇒ β = 32,4 Chọn K=1,3 Góc chia : Góc côn chia bánh nhỏ δ = arctg ( Z1 1 ) = arctg ( ) = arctg ( ) Z2 i0 7.62 δ = ,6 Góc chia bánh lớn δ = 90 − δ = 90 − 7,6 = 82 ,4 Đường kính vịng chia : d1 = mn Z 7,29.6 = = 67,35(mm) cos β cos 49,5 d2 = mn Z 7,29.46 = = 379,89 (mm) cos β cos 32,4 -Với bánh nhỏ -Với bánh lớn Đường kính vịng chia đáy lớn : d e1 = -Với bánh nhỏ : m s Z 11.6 = = 101,6(mm) cos β1 cos 49,50 d e2 = -Với bánh lớn : d e 573,24 = = 5,6 d e1 101,6 i0 = ms Z 11.44 = ≈ 573,24(mm) cos β cos 32,4 có hệ số tăng đường kính bánh chủ động Z d e2 = k Z d e1 -Chiều cao đầu mặt đáy lớn : ha1 = (ha* + ξ ).m s = (1 + 0,535).11 = 16,88 (mm) = (ha* − ξ ).m s = (1 − 0,535).11 = 5,11(mm) Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 9 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên -Chiều cao chân mặt mút lớn : h f = (ha* + c * − ξ ).m s = (1 + 0,25 − 0,535).11 = 7,865 (mm) h f = (ha• + c • + ξ ).m s = (1 + 0,25 + 0,535).11 = 19,635(mm) -Trong ha* c* =1 =0,25 ξ =0,535 -Góc chân θ f = arctg ( hf1 θ f = arctg ( Le ) = arctg ( hf Le 7,865 ) = 1,85 244 ) = arctg ( 19,635 ) = 4,6 244 -Góc đỉnh : θ a1 = θ f = 4,4 θ a = θ f = 1,8 Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 10 10 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên Bảng 2.1 Thông số truyền lực Hipơit Bánh Thơng số Chủ động Bị động Chiều dài đường sinh Le = 244(mm) Le = 244(mm) Chiều dài đường sinh trung bình Lm = 207,4(mm) Lm = 207,4(mm) α tb = 20 α tb = 20 ξ1 = 0,535 ξ1 = 0,535 Góc nghiêng trung bình đường xoắn Số β1 = 49,5 β = 32,4 Z1=6 Z2=44 Bề rộng bánh b1 = 46(mm) b2 = 40(mm) Độ dịch trục E Môđun pháp mặt mút lớn Môđun pháp trung bình E = 30(mm) ms=11 E = 30(mm) ms=11 mn = 7,29( mm) mn = 7,29( mm) Đường kính vịng chia mặt mút lớn Đường kính vịng chia trung bình Góc chia d e1 = 101,6(mm) d e = 573,2(mm) d = 67,35(mm) d = 379,89 (mm) δ = 7,6 δ = 82 ,4 Góc đầu θ a1 = 4,6 θ a = 1,85 Góc chân θ f = 1,85 θ f = 4,6 Chiều cao đầu mặt đáy lớn Chiều cao chân mặt đáy lớn h f = 7,865 (mm) = 19,635( mm) h f = 7,865 (mm) = 19,635( mm) α tb Góc ăn khớp Hệ số dịch chỉnh -Xác định lực tác dụng lên truyền lực Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 11 11 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên -Sơ đồ lực tác dụng lên truyền lực hình 2.2 : - P : lực vòng - R : lực hướng tâm - Q : lực dọc trục -Lực vòng tác dụng lên bánh nhỏ : P1 = - M tt 3079 = = 91,43(kN ) rtb1 67,35 −3 10 Lực vòng tác dụng lên bánh lớn : P2 = P1 cos β cos β1 = 91,43 cos 32,4 = 118,86 (kN ) cos 49,5 - Lực dọc trục : Q1 = = P1 ( tg α sin δ + sin β cos δ ) cos β1 91,43 ( tg 20 0.sin 7,6 + sin 49,5 cos 7,6 ) = 75,85 (kN ) cos 49,5 ⇒ Q1 = 75,85 (kN ) Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 12 12 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên Q2 = = P1 ( tg α sin δ + sin β cos δ ) cos β 91,43 ( tg 20 sin 82 ,4 + sin 32.4 cos 82 ,4 ) = 43,44(kN ) cos 49.5 ⇒ Q2 = 43,44(kN ) -Lực hướng tâm: 91,43 ( tg 20 o cos 7,6 o − sin 49,5 o cos 7, o ) = −39,55(kN ) o cos 49,5 91,42 R2 = ( tg 20 o sin 82 ,4 o − sin 32,4 o cos 82 ,4 ) = 29,17(kN ) cos 49,5 o R1 = 2.2.3 : Tính tốn kiểm tra bền bánh truyền lực - Kiểm tra bền theo ứng suất uốn : p ≤ [σ u ] 0,85 b.mn y σu = Với: y- hệ số dạng xác định theo hệ số tương đương Ztđ Z1td = Z1 = ≈ 22,09 cos δ cos β1 cos 7,5 cos 49,5 o Z 2td = Z2 44 = ≈ 552,72 o cos δ cos β cos 82 ,5 cos 32,4 o Vậy tra bảng (3-18) (TKCTM) ta có: [σ u ] - ứng suất uốn cho phép, y1 = 0,392; y = 0,517 [σ u ] ≤ ( 700 ÷ 900) (MN/m2) ⇒ σ 1u = 91,43.10 = 367,6( MN m ) −3 −3 0,85 73,2.10 7,29.10 0,392 ⇒ σ 2u = 91,43.10 = 278,7( MN m ) −3 −3 0,85 73,2.10 7,29.10 0,517 Vậy thoả mãn - Kiểm tra bánh theo ứng suất tiếp xúc: Đồ án môn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 13 13 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên σ tx = 0,418 p.E 1 ( + ) ≤ [σ tx ] b cos α sin α r1td r2td ritd = Với: ritđ- bánh tương đương, i=1;2 [σ tx ] - ứng suất tiếp xúc cho phép, E = 2,15 =( 1500 ÷ 2500 ) (MN/m2) môđun đàn hồi vật liệu 67,35 = 55,78(mm) cos 38,7 cos 7,6 379,89 = = 2421,36(mm) 2 cos 32,4 o cos 82 ,4 o r1td = r2td 10 ( MN / m ) [σ tx ] rtb cos β cos δ 2 ⇒ σ 1tx = 0,418 91,43.10 −3.2,15.10 1 ( + ) = 1383,5( MN / m ) −3 0 −3 −3 76,5.10 cos 20 sin 20 55,78.10 2421,36.10 ⇒ σ 1tx = 1577,48( MN / m ) < [σ 1tx ] = 1500 ÷ 2500( MN / m ) ⇒ σ 2tx = 0,418 84 ,97.10 −3.2,15.10 1 ( + ) = 1577,48( MN / m ) −3 0 −3 −3 76,5.10 cos 20 sin 20 55,78.10 2421,36.10 ⇒ σ 21tx = 1577,48( MN / m ) < [σ 1tx ] = 1500 ÷ 2500( MN / m ) Vậy điều kiện tiếp xúc thoả mãn 2.2.4 Tính trục ổ đỡ trục truyền lực 2.2.4.1 Tính trục truyền lực : a) Chọn sơ đường kính trục : d1 ≈ (9 ÷ 10).3 M e max = (9 ÷ 10).3 410 = 66,48 ÷ 74,28 - áp dụng : d1 = 70(mm) Chọn b)Tính xác đường kính định kết cấu trục : Phân tích kết cấu trục : Khoảng cách hai gối đỡ : d 70 = = 437,5 ÷ 388,9 0,16 ÷ 0,18 0,16 ÷ 0,18 L = 365(mm) L= Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 14 14 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên Hình 2.3.Sơ đồ kết cấu trục bánh chủ động Chọn sơ kích thước ổ đỡ trục : ⇒ Từ đường kính d = 70 mm chọn ổ đũa ký hiệu 7313 có dxBxD 70x33x140 (mm) (theo bảng P2.11 trang 261_tính tốn hệ dẫn động khí tập 1_NXBGD 2001) L1 khoảng cách từ tâm gối đỡ đến đường kính vịng chia trung bình bánh nhỏ b B 73,2 33 L1 = cos δ + + 10 = cos 7,6 + + 10 = 62,77(mm) 2 2 Mômen uốn tác dụng lên ổ bi số 1: Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 15 15 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên M u = M x2 + M y2 M x = P1 0,062 = 91,43.10 3.0,062 = 4052,3( N m) M y = Q1 d1 67,35 −3 − R1 0.062 = 75,85 10 .10 − 39,55.10 0,062 = 102( N m) 2 M u = 4052,3 + 102 = 4053( N m) Mômen tổng cộng : M td = M u2 + M z2 0.75 M z = M tt = 3076( N m) M td = 40532 + 3079 2.0.75 = 4851( N m) Đường kính trục tiết diện nguy hiểm : d =3 M td 4851` =3 = 65.8.10 −3 ( m ) = 64,1(mm) < d sb = 70(mm) 0,2.[σ ] 0,2.85 10 Vậy đường kính trục ổ đỡ 70mm 2.2.4.2.Tính ổ đỡ trục bánh chủ động : Hệ số làm việc ổ bi đỡ chặn ( ổ đũa côn) C = Q.h 0,3 Q = Q1 = 75,85 10 ( N ) n số vịng quay tính tốn trục vận tốc ơtơ =50 km/h h tổng thời gian làm việc ổ bi h= S Vtb Trong Vtb =50 km/h S=50.000 km khoảng thời gian lần đại tu xe 50000 = 1000 50 ⇒ C = 75,85 10 3.1000 0,3 = 602( KN ) h= Tra bảng P2.11-trang 262 _tính tốn hệ dẫn động khí : chọn ổ đũa kí hiệu 7613 ổ đường kính d = 70mm 2.3 Tính tốn vi sai : 2.3.1 Tính tốn kích thước vi sai đối xứng : Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 16 16 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên Chọn số bánh hành tinh q = Chọn số bánh bán trục : Z = Z b = 22 Z h = 11 Chọn số bánh hành tinh : Tính góc chia cặp bánh : Góc côn chia bánh hành tinh : δ h = δ = arctg răng Z1 11 = arctg = 26,56 Z2 22 Góc chia bánh trục : δ b = δ = 90 − 26,56 = 63,440 Đường kính vịng chia đáy lớn bánh bán trục : d e = 0,4.D2 Trong D2 = 573,2 MM đường kính vịng chia đáy lớn bánh vành chậu d e = 0,4.573,2 = 229,28(mm) ⇒ chọn d e = 230(mm) Chiều dài đường sinh côn chia : L0 = 0,5.m s Z 12 + Z 22 = 0,5.11 112 + 22 = 135,2( mm) Môđun pháp tuyến sơ bánh vi sai mn = Trong 3.(1 + kσ ).M o [σ u ].z.q.L0 (1 − λ3 ).π y kσ = 0,2 hệ số khoá vi sai bánh côn đối xứng Z = Z b = 22 M o = M emax ih1 i pt io η tl ⇒ M o = 310.7,1.7,46.0,93 = 15270( Nm) Hệ số dạng răng, y=0,392 (tra bảng 3-18 sách TKCTM) [σ u ] [σ u ] - Ứng suất uốn cho phép, =550 MN/m2 b- chiều dài bán trục bánh hành tinh; b = 0,3.L0 = 0,3.135,2 = 40,56 Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động (mm) 17 17 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên λ λ = 1− - hệ số kích thước, ⇒ mn = b 40,56 = 1− = 0,7 L0 135,2 3.(1 + 0,2).15270 = 0,0032(m) = 3,22(mm) 550.10 22.4.135,2.10 −3.(1 − 0,7 ).3,14.0,392 Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 18 18 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên ST T Thơng số Kí hiệu Đơn vị Cơng thức tính Kết Bánh Bán hành tinh bán Z1 trục Z2 Bánh hành tinh Số Z Tỉ số truyền i Mơđun pháp vịng ngồi ms Mơđun pháp trung bình mn mm Nửa góc chia δ độ δ = 26,56 Hệ số dich chỉnh ξ mm 0,23 0,23 Chiều dài đường sinh L0 mm 135,2 135,2 đường kính vịng chia đáy lớn Góc ăn khớp de mm 121 242 α độ 20 20 đường kính vong chia trung bình Chiều cao đầu đáy lớn d mm 176 352 13,5 8,5 16,2 11,2 3,4 8,1 10 11 12 13 14 Chiều cao chân đáy lớn Góc đầu q i= mm mm ms = Z2 Z1 L0 22 2 11 11 16 16 0,5 Z12 + Z 22 mn = m s Lm L0 d = m n Z = ms ( ha* ± ξ ) δ = 63,44 = 1; c = 0,25 mm độ h f = ms ( + c ± ξ ) θ a1 = arctg θ a = arctg Đồ án mơn học Tính toán, thiết kế cầu chủ động 11 hf1 L0 hf L0 19 19 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên 15 Góc chân độ θ f = θ a ;θ f = θ a1 8,1 3,4 2.3.2 Tính tốn bền cho vi sai 2.3.2.1 Chọn chế độ tải trọng tính tốn : Mơmen lớn từ động truyền đến bán trục : M tt = 0,5.M emax (1 + kσ ).ih1 io M tt = 0,5.310.(1 + 0,2).7,1.7,46 = 9851,7 + Giá trị M tt (N.m) bị hạn chế điều kiện bám: 0,5.ϕ max G2 rbx 0,5.0,8.451300(11 + 10 ).25,4.10 −2 M tt ≤ = = 10937,16 ic ⇒ (N.m) M tt = 10937,16( Nm) Vậy Lực vòng tác dụng lên bánh hành tinh : Pvs = 0,6.M tt 0,6.9851,7 = = 16,792( kN ) 176 −3 q.r1 .10 Lực dọc trục Q : Qvs = Pvs tg α sin δ = 16,792.tg 20 0.sin 26,56 = 2,73(kN ) Lực hướng kính : Rvs = Pvs tg α = 16,792.tg 20 = 6,1(kN ) 2.3.2.2 Tính bền bánh vi sai theo ứng suất uốn : σu = ứng suất uốn : Với: 19,1.10 6.K N ≤ [σ u ] 0,85 y.mtb z.n.b [σ u ] [σ u ] ÷ - Ứng suất uốn cho phép, =(1000 2000) (MN/m2) y- hệ số dạng răng, tra bảng 3-18 (TKCTM) y1=0,338; y2=0,392 mtb- mơđun pháp tuyến trung bình, mtb = 3.( L0 − 0,5.b) 3.(135,2 − 0,5.40,56) = = 2,55( mm) L0 135,2 Đồ án mơn học Tính tốn, thiết kế cầu chủ động 20 20 Khoa khí Động Lực –Trường Đại học SPKT – Hưng Yên Z = 11 số K- hệ số tải trọng Xác định K: Với bánh có độ cứng HB