Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước.Ngành công nghiệp ôtô là một trong những ngành đang trong quá trình phát triển mạnh, với nhiều các nhà máy sản xuất tiên tiến mọc lên. Công nghiệp ôtô là ngành công nghiệp rất quan trọng cần được ưu tiên phát triển để góp phần phục vụ có hiệu quả quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá và xây dựng tiềm lực an ninh, quốc phòng của đất nước. Ngày nay do kinh tế ngày càng phát triển, đời sống ngày càng cao, việc các gia đình, các cá nhân có xe riêng phục vụ việc di chuyển không còn xa lạ nữa. Nhưng giá thành của xe hiện vẫn còn cao so với thu nhập bình quân của đất nước. Vì vậy vấn đề lớn đặt ra cho đất nước ta là phải xây dựng và phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam để đến năm 2020 trở thành một ngành công nghiệp quan trọng của đất nước, có khả năng đáp ứng ở mức cao nhất nhu cầu thị trường trong nước và tham gia vào thị trường khu vực và thế giới. Hiện nay đất nước ta mới chỉ tập trung chính vào việc lắp ráp xe dựa trên việc nhập khẩu các bộ phận đơn lẻ. Cho nên việc cần thiết cho phát triển nền công nghiệp ô tô lâu dài là phải tự chế tạo các bộ phận trong nước để có thể giảm giá thành sản phẩm. Theo 1772004QĐTTg của Thủ tướng Chính phủ Về việc phê duyệt quy hoạch phát triển ngành công nghiệp ôtô Việt Nam đến năm 2010, tầm nhìn đến 2020 thì các loại xe du lịch cao cấp phấn đấu đạt tỷ lệ sản xuất trong nước 20 25% vào năm 2005 và 40 45% vào năm 2010, đáp ứng phần lớn nhu cầu thị trường trong nước. Việc sản xuất một số loại động cơ, hộp số, bộ truyền động và phụ tùng trong nước cũng là một vấn đề quan trọng trong chiến lược phát triển ngành công nghiệp ôtô của chính phủ. Theo chiến lược phát triển của chính phủ, sản lượng sản xuất hộp số đạt 100.000 bộnăm vào 2010, khoảng 200.000 bộnăm vào năm 2020, tỷ lệ sản xuất trong nước đạt 90% vào năm 2010. Hộp số là một bộphận không thể thiếu của ôtô, nó ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình điều khiển của xe ôtô. Ngày nay, hộp số ôtô khá phong phú về chủng loại và kết cấu. Trong quá trình học tập tại trường và qua các đợt thực tập trong lẫn ngoài trường em đã nắm bắt được các kiến thức cơ bản về hộp số xe ôtô, từ kết cấu đến công nghệ chế tạo cơ bản… Em cho rằng việc thiết kế chế tạo hộp số tại thời điểm hiện tại là thích hợp với các quá trình công nghệ hiện có tại Việt Nam. Trong đợt làm đồ án tốt nghiệp, em đã được nhận đề tài “ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỘP SỐ CƠ KHÍ 2 TRỤC, 4 CẤP CHO Ô TÔ DU LỊCH ” Trong quá trình làm công tác tốt nghiệp em đã được thầy hướng dẫn, cùng các thầy trong bộ môn, đã có những góp ý, hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành công tác tốt nghiệp. Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng do tài liệu, năng lực có hạn nên chắc chắn đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự góp ý của các thầy cùng các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Hoàng Anh Tấn đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Nước ta trình công nghiệp hóa đại hóa đất nước.Ngành công nghiệp ôtô ngành trình phát triển mạnh, với nhiều nhà máy sản xuất tiên tiến mọc lên Công nghiệp ôtô ngành công nghiệp quan trọng cần ưu tiên phát triển để góp phần phục vụ có hiệu trình công nghiệp hoá, đại hoá xây dựng tiềm lực an ninh, quốc phòng đất nước Ngày kinh tế ngày phát triển, đời sống ngày cao, việc gia đình, cá nhân có xe riêng phục vụ việc di chuyển không xa lạ Nhưng giá thành xe cao so với thu nhập bình quân đất nước Vì vấn đề lớn đặt cho đất nước ta phải xây dựng phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam để đến năm 2020 trở thành ngành công nghiệp quan trọng đất nước, có khả đáp ứng mức cao nhu cầu thị trường nước tham gia vào thị trường khu vực giới Hiện đất nước ta tập trung vào việc lắp ráp xe dựa việc nhập phận đơn lẻ Cho nên việc cần thiết cho phát triển công nghiệp ô tô lâu dài phải tự chế tạo phận nước để giảm giá thành sản phẩm Theo 177/2004/QĐ-TTg Thủ tướng Chính phủ Về việc phê duyệt quy hoạch phát triển ngành công nghiệp ôtô Việt Nam đến năm 2010, tầm nhìn đến 2020 loại xe du lịch cao cấp phấn đấu đạt tỷ lệ sản xuất nước 20 - 25% vào năm 2005 40 - 45% vào năm 2010, đáp ứng phần lớn nhu cầu thị trường nước Việc sản xuất số loại động cơ, hộp số, truyền động phụ tùng nước vấn đề quan trọng chiến lược phát triển ngành công nghiệp ôtô phủ Theo chiến lược phát triển phủ, sản lượng sản xuất hộp số đạt 100.000 bộ/năm vào 2010, khoảng 200.000 bộ/năm vào năm 2020, tỷ lệ sản xuất nước đạt 90% vào năm 2010 Hộp số bộphận thiếu ôtô, ảnh hưởng trực tiếp đến trình điều khiển xe ôtô Ngày nay, hộp số ôtô phong phú chủng loại kết cấu Trong trình học tập trường qua đợt thực tập lẫn trường em nắm bắt kiến thức hộp số xe ôtô, từ kết cấu đến công nghệ chế tạo bản… Em cho việc thiết kế chế tạo hộp số thời điểm thích hợp với trình công nghệ có Việt Nam Trong đợt làm đồ án tốt nghiệp, em nhận đề tài “ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỘP SỐ CƠ KHÍ TRỤC, CẤP CHO Ô TÔ DU LỊCH ” Trong trình làm công tác tốt nghiệp em thầy hướng dẫn, thầy môn, có góp ý, hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành công tác tốt nghiệp Mặc dù cố gắng, tài liệu, lực có hạn nên chắn đồ án tránh khỏi thiếu sót Em mong góp ý thầy bạn để luận văn hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Hoàng Anh Tấn tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, tạo điều kiện tốt cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Thái Nguyên, ngày……tháng…….năm 2016 Sinh viên thực CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ 1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại hộp số 1.1.1 Công dụng Trên phận tổng thành ôtô hộp số phận quan trọng thiếu hệ thống truyền lực.Với tốc độ động cao đảm bảo cho ôtô hoạt động được, để đảm bảo cho ôtô hoạt động bình thường, phù hợp với điều kiện đường xá yêu cầu chuyển hướng ôtô, người ta chế tạo phận gọi hộp số để đảm bảo yêu cầu nói Hộp số dùng để thay đổi tỷ số truyền hệ thống truyền lực trình chuyển động ôtô nhằm thay đổi lực kéo bánh xe chủ động thay đổi vận tốc chuyển động ôtô khoảng rộng tuỳ ý theo sức cản bên Thực chuyển động lùi ôtô: Tách động làm việc khỏi hệ thống truyền lực khoảng thời gian tuỳ ý (Khi nạp bình điện, cho động chạy không tải để tăng nhiệt độ nước làm mát trước khởi hành, để bôi trơn động tốt hơn, để quay trục thử công suất, để bơm lốp khí nén cho việc bảo dưỡng…) Sự cần thiết phải thay đổi tỷ số truyền hệ thống truyền lực sức cản chuyển động xe phụ thuộc vào điều kiện đường xá vận tốc xe thay đổi khoảng rộng ( 25-30 lần ), mà mô men xoắn động thay đổi giới hạn 15÷25% bướm ga mở hoàn toàn Mô men xoắn động thay đổi khoảng rộng cách tăng giảm lượng nhiên liệu, động làm việc chế độ không đủ tải tiêu hao nhiên liệu tăng lên Để giảm mức tiêu hao nhiên liệu nên cho động làm việc chế độ gần chế độ đủ tải, lực kéo cần thiết cho chuyển động có cách thay đổi tỷ số truyền hệ thống truyền lực Việc sử dụng hộp số hệ thống truyền lực cho phép kết hợp làm việc động chế độ kinh tế với khả xe vượt cản chuyển động lớn thay đổi vận tốc khoảng rộng 1.1.2 Yêu cầu * Hộp số cần đảm bảo yêu cầu sau: - Có tỷ số truyền thích hợp để đảm bảo chất lượng động lực học tính kinh tế nhiên liệu ô tô -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 dưỡng 1.1.3 Phân loại hộp số Có nhiều cách phân loại hộp số như: phân loại hộp số theo đặc tính truyền mômen, theo đặc điểm môi trường truyền mômen, theo phương pháp dẫn động điều khiển, phân loại theo hộp số khí có cấp Dưới trình bày số cách phân loại a) Theo đặc tính truyền mô men -Hộp số vô cấp - Hộp số có cấp -Hộp số kết hợp vô cấp với có cấp Hộp số vô cấp đảm bảo có 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 Khi sử dụng hộp số vô cấp, lực kéo bánh xe chủ động thay đổi liên tục từ từ, không cần phải cắt dòng công suất dẫn đến bánh xe chuyển số nên nâng cao chất lượng động lực học tăng tính thông qua ôtô Tuy nhiên hộp số vô cấp có nhược điểm kết cấu phức tạp, hiệu suất truyền động thấp Hộp số có cấp đảm bảo thay đổi liên tục giá trị số truyền mô men xoắn đến bánh xe chủ động Nhờ cấu điều khiển mà người lái tác động làm thay đổi tỷ số truyền mô men xoắn cho phù hợp với lực cảnbên Hộp số có cấp biến mô men xoắn sử dụng rộng rãi kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành hạ b) Theo đặc điểm môi trường truyền mô men Hộp số khí: Truyền mô men xoắn truyền khí, phổ biến truyền bánh Hộp số loại thuỷ lực: Truyền mô men xoắn nhờ lượng dòng chất lỏng Loại thuỷ động thuỷ tĩnh.Hộp số loại thuỷ lực có kết cấu phức tạp, giá thành chế tạo cao, hiệu suất truyền thấp.Ngoài nhược điểm truyền lực thuỷ tĩnh có trọng lượng lớn độ 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 có trọng lượng lớn có hiệu suất thấp Hộp số loại liên hợp thường hộp số thuỷ - kết hợp biến mô men thuỷ lực với hộp số hành tinh tạo thành truyền động thuỷ tự động chuyển số c) Theo phương pháp dẫn động điều khiển hộp số - Điều khiển tay; - Điều khiển tự động; - Điều khiển bán tự động d) Phân loại theo hộp số khí có cấp + Theo số lượng trục chia hộp số đồng trục, hai trục ba trục * Hộp số đồng trục: Các trục lồng vào kết hợp với khớp ma sát gài số * Hộp số hai trục: Trục sơ cấp (trục vào) trục thứ cấp (trục ra) bố trí không đồng tâm * Hộp số ba trục: Trục sơ cấp trục thứ cấp đặt đồng tâm thêm trục trung gian + Theo đặc điểm bố trí trục có hộp số trục ngang, hộp số trục dọc * Hộp số trục ngang: Các đường tâm trục vuông góc với trục đối xướng dọc ôtô * Hộp số trục dọc: Các đường tâm trục nằm mặt phẳng song song với trục đối xứng dọc ôtô + Theo đặc tính động học trục bao gồm hộp số có trục cố định di động * Hộp số số trục cố định đường tâm trục cố định Đây hộp số khí đơn giản * Hộp số có trục di động - hộp số hành tinh + Theo số lượng số truyền có hộp số truyền có hộp số hoặc cấp 1.2 Một số dạng hộp số Ngày với khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ ô tô sử dụng nhiều loại hộp số khác nhau, loại có tính riêng, có hai loại hộp số có cấp hộp số vô cấp, hai loại hộp số mà ôtô du lịch dùng phổ biến Hộp số có cấp chia làm loại là: Hộp số ba trục sau số dạng hộp số dụng rộng dãi phổ biến 1.2.1 Hộp số hai trục Loại hộp số hai trục gồm trục sơ cấp gắn bánh chủ động trục thứ cấp gắn bánh bị động cấp số truyền tương ứng Loại hộp số hai trục tạo rađược số truyền thẳng nhiều hộp số nhiều trục nêu tỷ số truyền cấp số (ih = 1) phải thông qua cặp bánh ăn khớp (dĩ nhiênphải có số nhau) Điều có nghĩa hiệu suất cấp số truyền hộp số nhỏ (η