Chương 7 TRUYỀN lực CHÍNH

Chương 7: TRUYỀN LỰC CHÍNH Cơng dụng, u cầu, phân loại 1.1 Cơng dụng Truyền lực để tăng mômen xoắn đổi hướng truyền mômen xoắn từ chiều dọc xe thành chiều ngang bán trục trường hợp động đặt dọc 1.2 Yêu cầu Đảm bảo tỷ số truyền cần thiết, kích thước trọng lượng nhỏ, khoảng sang gầm xe đạt yêu cầu tính thơng qua xe Có hiệu suất cao vận tốc gốc nhiệt độ thay đổi Đảm bảo vận hành êm dịu, không ồn, tuổi thọ cao 1.3 Phân loại a) Dựa theo loại truyền lực có: - Loại bánh nón (bánh nón thẳng, bánh nón cong, loại hypơít) - Loại bánh trụ - Loại trục vít b) Dựa vào số cặp bánh ăn khớp - Loại đơn (io = ÷ 7) - Loại kép (io = ÷ 12) c) Dựa theo số cấp truyền - Loại cấp - Loại cấp Kết cấu truyền lực 2.1 Truyền lực loại đơn Truyền lực loại đơn thường cặp bánh nón (răng thẳng xoắn), cặp bánh hypơít để tăng mơ-men xoắn ( tỷ số truyền lực io >1) thông qua vi sai truyền mô-men xoắn đến hai bán trục xe Trên hình 7-1 loại truyền lực loại đơn Hình 7-1 Truyền lực loại đơn a) Cặp bánh nón b) Cặp bánh hypơít c) Cặp bánh vít 2.2 Truyền lực loại kép Truyền lực loại kép có có hai cặp bánh (một cặp bánh nón, cặp bánh trụ) Tùy theo cách bố trí cặp bánh chia truyền lực kiểu tập trung truyền lực kiểu phân tán a) Truyền lưc kiểu tập trung (hình 7-2) Hình 7-2 giới thiệu truyền lực kiểu tập trung, gồm hai cặp bánh lắp ráp chung vào hộp giảm tốc nằm cầu chủ động Hình 7-2 Truyền lực loại kép kiểu tập trung a) Hai trục nằm mặt phẳng ngang b) Hai trục nằm mặt phẳng đứng b) Truyền lực loại kép kiểu phân tán Hình 7-3 Truyền lực loại kép kiểu phân tán Phân cặp bánh nón bánh trụ thành hai hơp giảm tốc: Hộp giảm tốc trung tâm truyền lực trung ương Hộp giảm tốc bánh xe chủ động truyền lực cuối Truyền lực cuối có nhiều dạng sau: Hình 7-4 Truyền lực cuối bánh trụ a) Bánh ăn khớp b) Bánh ăn khớp Hình 7-5 Truyền lực cuối bánh hành tinh a) Bánh hành tinh trụ b) Bánh hành tinh nón Bánh bao Bánh hành tinh Bánh trung gian Cần dẫn 2.3 Truyền lực hai cấp Truyền lực hai cấp cho phép thay đổi tỷ số truyền truyền lực i o (io1 ≠ io2) Qua cho xe thay đổi đường đặc tính kéo phù hợp với loại đường Trên hình 7-6 trường hợp truyền lực hai cấp Hình 7-6 Cấu tạo truyền lực hai cấp Tính kích thước truyền lực Tính tốn kích thước truyền lực bao gồm: tính tốn đường sinh L, chọn số z1, z2 Tính tốn mơ-đun pháp tuyền mn đáy răng, chọn chiều xoắn góc xoắn 3.1 Tính tỷ số truyền lực io: ; (7-1) nemax số vòng quay ứng với tốc độ tối đa Vmax nemax = nemax= 2600÷5500 v/min - xe du lịch nemax=2000÷2600 v/min – xe tải vmax tốc độ tối đa km/h 3.2 Chọn z1 z2 Căn giá trị io chọn z1 theo bảng 7.1 Chọn tỷ số Bảng 7.1 : chọn z1 theo io io z1 3.3 2,5 6÷8 15 12 Tính đường sinh L theo công thức kinh nghiệm ; (7-2) L chiều dài đường sinh (mm) Memax mô-men xoắn cực đại động io tỷ số truyền 3.4 Tính tốn chọn mơ-đun pháp tuyến Vì bán kính vòng tròn sở bánh chủ động bị động đáy : Cho nên theo kích thước hình học bánh ta có : (7-3) góc nghiêng đường xoắn z1, z2 số bánh chủ động bị động truyền lực Hình 7-7 Các thơng số hình hoc bánh nón 3.5 Các thơng số thường chọn o αn= 20 – góc ăn khớp tiết diện pháp tuyến cho xe tải αn= 17o30’ ; 16o ; 14o – góc ăn khớp tiết diện pháp tuyến cho xe du lịch β= 35o ÷ 45o 3.6 Xác định mơ-đum pháp tuyến tiết diện trung bình ; (7-4) b chiều rộng bánh chủ động : b = ( 0,25 ÷ 0,3)L – cho xe du lịch b = (0,3 ÷ 0,4)L – cho xe tải Đối với bánh bị động chó thể chọn ngắn hớn ÷ (mm) Các thơng số lại chon tra theo bảng sách ”Chi tiết máy” Tính tốn bền truyền lực Trường hợp tổng quát tuyền lực có cặp bánh nón xoắn 4.1 Các lực tác dụng Hình 7-8 Các lực tác dụng lên cặp bánh nón Giả thuyết điểm đặt lực A nằm bán kính trung bình r tb Tại ta phân tích lực tác dụng tương hổ N hai bánh thành ba lực thành phần - Lực vòng P Lực chiếu trục Q Lực hường kính R Trên hình 7-8 mặt phẳng vng góc với đường xoắn răng, lực N phần tích thành lực P1 P2, góc hợp P1 P2 α Lực P1 lại phân tích thành hai lực P S, lực S theo phương trình đường sinh lực P theo phương trình tiếp tuyền với vòng tròn lăn, góc hợp P P1 β, Giá trị lực thành phần tính sau : ; S = P.tgβ (7-5) ; P2 = P1tgβ = ; (7-6) (7-7) M mô-men tác dụng lên bánh xét Hình 7-9 Sơ đồ phân tích lực S P2 thành thành phần Sau tiếp tục phân tích lực S P2 tổng hợp thành phần lại theo chiều trục x y ta nhận lực chiếu trục Q lực hướng kính R ; (7-8) ; (7-9) Thay giá trị (7-6), (7-7) vào (7-8) (7-9) tổng quát ta nhận được: ; (7-10) ; (7-11) Quy định chọn dấu theo bảng 7-2 Bảng 7-2 Chọn dấu lực Q R Chiều M Dương (+) Âm ( - ) Răng xoắn Phải Trái Phải Trái Lực Q (7-10) + + - Lực R (7-11) + + Hình 7-10 Quy định chiều xoắn a Xoắn phải b Xoắn trái Trên hình 7-10 chiều xoắn quy định: - Đường khỏi đáy nhỏ theo thuận chiều kim đồng hồ chiều xoắn phải; ngược chiều kim đồng hồ xoắn trái Bánh đáy lớn quay theo chiều thuận kim đồng hồ mô-men M dương; chiều ngược kim đồng hồ mô-men M âm Chiều dương lực chiếu trục Q hướng đáy lớn lực hướng kính hướng vào tâm Truyền lực tơ tính theo ứng suất uốn tiếp xúc 4.2 Tính tốn kiểm tra ứng suất uốn ; (7-12) mtb – mô-đun pháp tuyến tiết diện trung bình tính theo (7-4) y – hệ số dạng tra chi tiết máy theo số tương đương Số xác định : ; (7-13) Đối với bánh nón chủ động ; (7-14) Đối với bánh nón bị động 4.3 Tính tốn kiểm tra áp suất tiếp xúc ứng suất tiếp xúc: ; (7-13) E=2,15.105 MN/m2 – mô-đun đàn hồi vật liệu bánh 1,15 ÷ 1,35 chọn theo giá trị lớn giá trị nhỏ góc xoắn β α – góc ăn khớp 4.4 Tính cặp bánh hypơít Đối với bánh hypơít cần phân tích riêng cho bánh chủ động bị động a) Bánh chủ động M – mô-men xoắn tác dụng lên bánh (N.m) rtb1 – bán kính đường tròn lăn trung bình bánh chủ động α – góc ăn khớp bánh β1 – góc nghiêng bánh chủ động – góc đỉnh bánh chủ động b) Bánh bị động – góc nghiêng bánh bị động – góc đỉnh bánh bị động Các biện pháp tăng cường độ cứng vững truyền lực 5.1 Bánh trục chủ động Để tăng cường độ cứng vững cho trục bánh chủ động thường dựa vào sai lệch cách bố trí gối đỡ: bố trí theo kiểu cơng xơn (hình 7-11a), bố trí hai phía (hình 7-11b) Hình 7-11 Sơ đồ ổ đỡ trục chủ động a Cơng xơn b Hai phía Loại gối đỡ hai phía có độ cứng vững cao cơng nghệ chế tạo vỏ truyền lực phức tạp, nên thường dùng trường hợp truyền mô-men xoắn lớn Loại bố trí kiểu cơng xơn phổ biếng tô Đề giảm mô-men uốn đầu công xôn thường dùng bạc đạn lăn nón đỉnh quay vào (hình 7-12) Hình 7-12 Cách bố trí ổ đỡ trục chủ động a Sơ đồ bố trí b Sơ đồ biến dạng Quan hệ lực chiếu truc Q độ nén lò xo là: Q = c.f c – độ cứng lò xo f – độ biến dạng lò xo (nét đứt) Nếu lò xo có độ nén ban đầu (2c) thì: Q = 2.c.f Trên đồ thị 7-12 thể nét liền OA Như có độ nén ban đầu lực chiếu truc Q độ biến dạng f lò xo giảm, tức làm tăng khả sử dụng lò xo tăng tuổi thọ hệ 5.2 Bánh trục bị động Để tăng tỷ số truyền, bánh bị động thường có đường kính lớn so với bánh chủ động Trong nhiều kết cấu có điểm tựa giới hạn dịch chuyển bánh bị độngdo lực chiếu trục sinh Khi đặt điểm tựa phải tính toán sau cho để bánh bị động dịch chuyển giới hạn cho phép 0,25 mm chạm vào điểm tựa Có loại điểm tựa điều chỉnh loại điểm tựa lăn Các bạc đạn đỡ trục bị động ổ lăn nón đỉnh quay hai phía để giảm mơmen uốn, tăng độ cứng vững cho trục bị động Vật liệu chế tạo truyền lực Đối với bánh chịu tải nhỏ: làm thép hợp kim crôm mangang 20XGP Đối với bánh chịu tải lớn trục: làm thép hợp kim 20XH2M; 15X Vỏ truyền lực đúc gang rèn K435 – 10, K435 – 12, K435 – 13 Câu hỏi trọng tâm Các loại truyền lực chính? - Truyền lực chình đơn: Cặp bánh nón Cặp bánh hypơít Cặp bánh trục vít - Truyền lực kép loại phân tán Truyền lực kép loại tập trung Các cơng thức tính thong số kỹ thuật truyền lực chính? Các lực tác dụng lên truyền lực ... nhận lực chiếu trục Q lực hướng kính R ; (7- 8) ; (7- 9) Thay giá trị (7- 6), (7- 7) vào (7- 8) (7- 9) tổng quát ta nhận được: ; (7- 10) ; (7- 11) Quy định chọn dấu theo bảng 7- 2 Bảng 7- 2 Chọn dấu lực. .. truyền lực trung ương Hộp giảm tốc bánh xe chủ động truyền lực cuối Truyền lực cuối có nhiều dạng sau: Hình 7- 4 Truyền lực cuối bánh trụ a) Bánh ăn khớp ngồi b) Bánh ăn khớp Hình 7- 5 Truyền lực. .. Truyền lực hai cấp Truyền lực hai cấp cho phép thay đổi tỷ số truyền truyền lực i o (io1 ≠ io2) Qua cho xe thay đổi đường đặc tính kéo phù hợp với loại đường Trên hình 7- 6 trường hợp truyền lực