bai tap nop

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BÀI TẬP LỚN Mơn học: THIẾT KẾ Ô TÔ GVHD HVTH MSSV Lớp : MSc.Đặng Qúy : Nguyễn Kim Tùng : 14145328 : Thứ tiết 1-2-3-4 Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2017 ĐỀ BÀI Cho xe tải có cầu sau chủ động thông số kỹ thuật sau:               B – Chiều rộng sở xe: B = 2190 (mm) = 2,19 (m) Hg – Chiều cao trọng tâm xe: Hg = 1480 (mm) = 1,48 (m) φy – Hệ số bám ngang xe: φy = 0,95 b – Khoảng cách từ tâm bánh xe đến tâm bạc đạn ngoài: b = (mm) = 0.008 (m) G2 – Phần trọng lượng xe tác dụng lên cầu sau xe đứng yên mặt phẳng nằm ngang: G2 = 107 900 (N) d – Đường kính bán trục tiết diện nguy hiểm: d = 77 (mm) = 0,077 (m) rb – Bán kính bánh xe có tính độ biến dạng: rb = 528 (mm) = 0,528 (m) Memax – Mômen xoắn cực đại động cơ: Memax = 1520 (Nm) kđ – Hệ số tải trọng động: kđ = 3,5 ih1 – Tỉ số truyền lực tay số 1: ih1 = 6,2 i0 – Tỉ số truyền lực chính: i0 = 3,2 φ – Hệ số bám dọc: φ = 0,8 m2k – Hệ số thay đổi trọng lực tác dụng lên cầu sau kéo: m2k = 1,12 Ở cầu sau chủ động, bán trục bố trí giảm tải nửa m2p – Hệ số thay đổi trọng lực tác dụng lên cầu sau phanh: m2p = 0,9 Hãy tính ứng suất tiết diện nguy hiểm bán trục theo ba chế độ tải trọng đặc biệt BÀI LÀM Phần I: Xác định lực tác dụng lên sơ đồ bán trục giảm tải nửa Trong đó:  Z1, Z2  Y1, Y2  X1, X2  m2G2  Y – Phản lực thẳng đứng tác dụng lên bánh xe trái phải – Phản lực ngang tác dụng lên bánh xe trái phải – Phản lực lực vòng truyền qua bánh xe chủ động Lực X1, X2 thay đổi chiều phụ thuộc vào bánh xe chịu lực kéo hay lực phanh( Xk hay Xp ) – Lực thẳng đứng tác dụng lên cầu sau – Lực quán phát sinh xe chuyển động đường nghiêng quay vòng ( Lực đặt độ cao trọng tâm xe) Ta có chế độ tải trọng đặc biệt dùng để tính tốn bán trục vỏ cầu, dầm cầu sau:  Trường hợp 1: Xi = Ximax, Y = 0, Z1 = Z2  Khi truyền lực kéo cực đại: M emax i i h X1 = X1k = 2rb ; Z1 = m2k ; Z1 = m2p G2  Khi xe phanh: m2p G X1 = X1p = φ  Trường hợp 2: Xi = 0; Y = Ymax = m2G2 G  2h g φ y  Z1 = 1    B  G  2h g φ y  Z2 = 1    B   Trường hợp 3: = 0, Y = 0, = Zimax = kđ G2 G2 PHẦN II: Tính ứng suất tiết diện nguy hiểm theo chế độ đặc biệt Trƣờng hợp1 : X i = X imax ; Y = ; Z = Z Mômen uốn X1, X2 gây nên mặt phẳng nằm ngang: M ux1 = M ux1 = X b = X b Mômen xoắn X1, X2 gây nên: M x1 = M x1 = X r bx = X r bx Nếu đặt bên trục vỏ cầu mà ổ bi cạnh khoảng cách b lấy đến ổ bi ngồi Mơmen uốn Z , Z gây nên mặt phẳng thẳng đứng: M uz1 = M uz1 = Z b = Z b  Khi truyền lực kéo cực đại: - Ứng suất uốn tiết diện ổ bi với tác dụng đồng thời lực X , Z trục bên trái X , Z trục bên phải: u  2 M ux1  M uz1 b X 12  Z12 b X 22  Z 22   Wu 0,1d 0,1d Với : d : Đường kính bán trục mặc cắt nguy hiểm X , X , Z ,Z tính [MN] Thay biểu thức X , X , Z ,Z tính truyền lực kéo cực đại trường hợp 1, ta có: u   M e max ih io b ( m G )  ( ) [ MN / m2 ] 2k 0, 2d rb 8.103 1520.6,2.3,2 2 ( , 12 107900 )  ( ) 0,528 0,2.0,0773 = 11711326.66=11,711 [ MN / m ] - Ứng suất tổng hợp uốn xoắn là:  th   M th  M ux1  M uz2  M x21 3 0,1d 0,1d M e max ih io M e max ih io b ( m G )  ( ) ( ) 2k 0, 2d rb b 8.103 1520.6,2.3,2 1520.6,2.3,2  (1,12.107900)  ( ) ( ) 0,528 0,2.0,077 8.103 = 330488184,1 =330,488 [ MN / m ] Đối với trục bên phải tính tương tự trục bên trái  Khi truyền lực phanh cực đại: u  2 M ux1  M uz1 b X 12  Z12 b X 22  Z 22   Wu 0,1d 0,1d Thay biểu thức X , X , Z ,Z tính truyền lực phanh cực đại trường hợp 1, ta có: u  b.m2 p G2 0, 2d 1  8.103.0,9.107900   0,8 0, 2.0, 0773  10896165,57  10,896[ MN / m2 ] Trƣờng hợp 2: X i = (X = X = 0), Y = Y max = m G φy; Z1 ≠ Z2 ( xe bị trượt ngang, m2p = 0,9, φy=0,95 ) Lúc trục bị uốn, kéo nén, nhiên ứng suất nén kéo tương đối nhỏ nên ta bỏ qua lúc tính tốn Nữa trục bên phải chịu tổng số mô men uốn sinh Z Y sinh Nữa trục bên trái chịu hiệu số mô men uốn sinh Z Y M u1  Y1.rb  Z1.b M u  Y2 rb  Z b Trong đó:  M u1 : Mô men uốn trục bên trái vị trí bạc đạn ngồi  M u1 : Mơ men uốn trục bên phải vị trí bạc đạn Thay giá trị , Y , Y , Z , Z từ biểu thức tính trường Sau laạp tỷ số M u1 M u2 để xem M u1 > M u2 hay M u1 < M u2 Nếu M u1 > M u2 trục tính theo M u1 Ngược lại M u1 < M u2 trục tính theo M u2 M u1 B  2hg  y 1.rbx  b  M u B  2hg  y 1.rbx  b Trong thực tế b nhỏ nhiều so với r b h g cho nên: M u1   M u1  M u Mu2 Cho nên trường hợp nầy ta tính theo M u1 : M u1 Y1.rb  Z1b Z1 ( y rb  b)   Wu1 0,1d 0,1d 2hg  y G  (1  )( y rb  b) 0, 2d B 107900 2.1,48.0,95 3  (  )( , 95 , 528  10 ) 0,2.0,077 2,19 u  =1332275364=1332,275 [ MN / m ] Trƣờng hợp 3: X i = 0; Y = 0; Z i = Z imax =k đ G2 Lúc trục uốn, mô men uốn: M u1  M u  Z1max b  kd G2 b Ứng suất uốn tiết diện bạc đạn ngoài: u  M u1 G2 b  k d 0,1d 0, 2d 107900.8.103  3,5 0,2.0,0773 = 33088517,1=33,089 [ MN / m ]