Hướng dẫn ôn tập môn học HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC Ô TÔ

Hướng dẫn ôn tập môn học HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC Ơ TƠ 1) Trình bày cơng dụng, u cầu ly hợp ô tô Vẽ sơ đồ nêu nguyên lý làm việc ly hợp ma sát (một đĩa ma sát/hai đĩa ma sát, cấu ép lò xo trụ) Ưu nhược điểm hai loại ly hợp 2) Trình bày cơng dụng, u cầu ly hợp tơ Vẽ sơ đồ nêu nguyên lý làm việc ly hợp ma sát đĩa (một đĩa ma sát, cấu ép lị xo đĩa nón) Ưu nhược điểm loại ly hợp 3) Trình bày biểu thức xác định độ cứng lò xo ép Clx theo lực ép Pep lượng mòn cho phép ma sát (cho biết ly hợp ma sát khí kiểu lị xo hình trụ bố trí chung quanh đĩa ép) = (1 − ) Plx - Lực ép lò xo lúc đóng ly hợp; β - Hệ số dự trữ tính tốn ly hợp (lúc đĩa ma sát chưa mòn); βmin - Hệ số dự trữ ly hợp lúc đĩa ma sát mòn đến giới hạn phải thay Theo kinh nghiệm βmin = (0,80 0,85)β; lm - Lượng mòn tổng cộng cho phép ma sát, tính [m]: + lm = 0,25.δms.zms ma sát gắn vào đĩa bị động đinh tán + lm = 0,5.δms.zms ma sát gắn vào đĩa phương pháp dán Với δms độ dày ma sát, có giá trị nằm khoảng sau: - Xe du lịch : δms = 2,5 4,5 (giá trị nhỏ dùng phương pháp dán) - Xe vận tải : δms = 3,5 6,0 (giá trị lớn dùng đinh tán). 4) Tính độ cứng lị xo ép Clx ly hợp tô với số liệu cho trước sau: Loại xe : Du lịch (xe con) Mômen cực đại động : Memax = 150 [Nm] Bán kính trung bình (điểm đặt lò xo): Rtb = 0,15 [m] Chiều dày ma sat δms = [mm] : Các thơng số khác phải phân tích để tự chọn (như hệ số dự trữ, hệ số ma sát ) Hướng dẫn: - Cơng thức tính: = - Zlx: Số lượng lò xo ép; (1 − ) - β: Chọn theo loại xe điều kiện làm việc ô tô: Bảng tham khảo để chọn hệ số dự trữ ly hợp β Trị số β Loại xe Xe du lịch 1,35 1,75 Xe tải, khách, máy kéo vận tải (khơng kéo mooc) 1,60 2,25 Ơ tơ tải có mooc (hoặc tính thơng qua cao) 1,80 3,00 Chú ý : Giá trị giới hạn chọn cho xe làm việc điều kiện nặng nhọc (như tải trọng lớn, xe hoạt động nhiều loại đường, kiểu ly hợp không điều chỉnh được) - βmin: Chọn theo β; - lm: Chọn theo δms; - Pep: xác định theo cơng thức: Ở đây: µ = - Hệ số ma sát, tính tốn chọn μ = 0,22 ÷ 0,30; Zms - Số đơi bề mặt ma sát thường chọn (tức ly hợp đĩa bị động) Chỉ ô tô tải lớn; có mơ-men cực đại động lớn (từ 465 [N.m] trở lên), làm việc điều kiện nặng nhọc chọn zms = (ly hợp có hai đĩa bị động) 5) Trình bày biểu thức xác định bán kính ma sát trung bình đĩa ma sát ly hợp ô tô theo mômen lớn động áp suất làm việc cho phép đôi bề mặt ma sát plv Hướng dẫn: - Từ biểu thức: Ở đây: $ &' ( )' !"# = % & & &( ) $ ' *(+, = % !$ *(+& , R2 - Bán kính ngồi đĩa ma sát: !$ = $ ' % ' ./ 01*(+, KR - Hệ số bán kính: KR = R2/R1 Hệ số tỷ lệ KR chọn theo kinh nghiệm KR = 0,53 0,75 Giá trị nhỏ dùng cho xe có động tốc độ trung bình, thấp đặc tính động lực xe tốt (ít phải sang số) Với động cao tốc, chọn hệ số KR bé (tức R1 R2 khác lớn) chênh lệch tốc độ trượt tiếp tuyến mép mép ngồi vịng ma sát lớn, gây mịn khơng từ làm cho giảm thời hạn phục vụ ma sát Vì động cao tốc nên chọn hệ số tỷ lệ KR phía giới hạn Thay vào công thức ta được: !"# 789: − 5% 3 = − $ ; < = >11 − 53! ?9@ 6) Tính bán kính ma sát trung bình đĩa ma sát ly hợp tơ theo mô-men lớn động áp suất làm việc cho phép đôi bề mặt ma sát Cho biết: Loại xe : Du lịch (xe con) Mômen cực đại động : Memax = Áp suất làm việc cho phép đôi bề mặt ma sát: plv 180 [Nm] = 0,1-0,2[MN/m2] Các thông số khác phải phân tích để tự chọn (như hệ số dự trữ, hệ số ma sát ) Hướng dẫn: Xem câu hỏi 7) Vẽ sơ đồ hệ thống điều khiển ly hợp khí Trình bày biểu thức xác định hành trình lực tác dụng lên bàn đạp mở ly hợp hệ thống điều khiển ly hợp khí (khơng có trợ lực)? Hướng dẫn: - Sơ đồ: Dẫn động khí Dẫn động thuỷ lực - Hành trình bàn đạp: + Dẫn động khí: Sbđ = ∆λidđ + ∆(a/b)(c/d) + Dẫn động thuỷ lực: Sbđ = ∆λidđ + ∆(a/b)(c/d) + (δ01 + δ02)(a/b) Ở đây: ∆λ - Hành trình cần thiết đĩa ép mở ly hợp ∆λ = (∆f.Zms + m) Trong đó: ∆f - Khe hở bề mặt ma sát ly hợp mở hoàn toàn (∆f = 0,75 ÷ 1,0 mm - ly hợp đĩa; ∆f = 0,5 ÷ 0,6 mm - ly hợp hai đĩa); Zms - Số đôi bề mặt ma sát; m - Biến dạng đàn hồi đĩa bị động Đối với loại đĩa không đàn hồi m = 0,15 ÷ 0,25 mm; Đối với đĩa loại đàn hồi m = 1,0 ÷ 1,5 mm; δ01 - Khe hở đẩy bàn đạp piston xi lanh Có thể thừa nhận δ01 ≈ 0,5 [mm] δ02 [mm] - Hành trình che kín lỗ bù dầu xy-lanh chính, δ02 ≈ 1,5 ÷ idđ - Tỷ số truyền dẫn động điều khiển ly hợp: + Dẫn động khí: idđ = (a/b)(c/d)(e/f) + Dẫn động thuỷ lực: idđ = (a/b)(c/d)e/f)(d22/d12) Với kết cấu nay, tỷ số truyền dẫn động ly hợp ô tô khâu thành phần có giá trị khoảng: idđ = 24 ÷ 45; c/d = 1,4 ÷ 2,2; e/f = 3,8 ÷ 5,5; d1 ≈ d2 = 19 ÷ 32 mm ∆ - Khe hở đầu tỳ đòn mở bạc (ổ) mở Khe hở cần thiết để ly hợp làm việc bình thường vịng ma sát bị mài mòn Tuỳ theo độ hao mòn cho phép vòng ma sát mà ∆ thay đổi giới hạn từ đến mm - Lực tác dụng lên bàn đạp: Pbđ = ΣPlx(m)/(idđ.ηdđ) Ở đây: ΣPlx(m) - Tổng lực ép lò xo tác dụng lên đĩa ép ly hợp mở hoàn toàn Plx(m) = Plx(đ) + Clx∆λ Trong đó: Plx(đ) - Lực ép lị xo ly hợp đóng: = (đ) Clx ∆λ ηdđ B ; !"# ? C - Độ cứng lò xo: xem câu hỏi 4; - Biến dạng thêm lị xo hay hành trình đĩa ép mở ly hợp - Hiệu suất dẫn động Với dẫn động khí ηdđ = 0,7 ÷ 0,8; Với dẫn động thuỷ lực ηdđ = 0,8 ÷ 0,90 8) Tính lực tác dụng lên bàn đạp mở ly hợp hệ thống điều khiển ly hợp khí (khơng có trợ lực)? Cho biết: Loại xe : Du lịch (xe con) Loại ly hợp : Ma sát, đĩa, lị xo trụ bố trí quanh chu vi Mômen cực đại động : Memax = 220 [Nm] Bán kính trung bình đĩa ma sát: Rtb Hành trình bàn đạp cho phép [Sbđ] = 150 [mm] : = 0,15 [m] Tỷ số truyền số thành phần dẫn động cho trước sau: - Đòn mở : iđm = 5,0 - Càng mở : ic = 2,0 Các thơng số khác phải phân tích để tự chọn có Hướng dẫn: Xây dựng cơng thức câu hỏi sau thay giá trị cho trước vào 9) Vẽ sơ đồ hệ thống điều khiển ly hợp truyền động thủy lực truyền động khí có trợ lực khí nén? Biểu thức xác định lực cần thiết trợ lực khí nén? Hướng dẫn: - Sơ đồ: Sơ đồ dẫn động khí trợ lực khí nén Sơ đồ dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén - Lực cần thiết trợ lực: Ptrl = (Pbđ - Pbđch).itrl ηtrl Ở đây: Pbđch ≤ [Pbđ] - Giá trị lực người lái cần tác dụng lên bàn đạp, giá trị chọn tuỳ theo yêu cầu giảm nhẹ lực điều khiển, chọn [Pbđ] hay nhỏ chút itrl, ηtrl - Tỷ số truyền hiệu suất phần dẫn động từ bàn đạp đến chỗ đặt trợ lực - Lực tác dụng lên bàn đạp cho phép, thừa nhận: [Pbđ] + Đối với xe du lịch, tải khách cỡ nhỏ: + Đối với xe tải khách cở trung trở lên : [Pbd] = 150 [N] [Pbd] = 250 [N] Pbđ - Lực cần tác dụng lên bàn đạp để mở ly hợp trợ lực, cách xác định xem câu hỏi 10) Tính đường kính xy lanh trợ lực khí nén Dxl hệ thống điều khiển ly hợp truyền động thủy lực có trợ lực khí nén? Cho biết: Lực tác dụng lớn lên đĩa ép mở ly hợp : Pm = 10000 [N] Áp suất khí nén cung cấp vào xy lanh trợ lực pkn = 5,0 [Kg/cm2] : Tỷ số truyền số thành phần dẫn động sau: - Đòn mở : iđm = 4,0 - Càng mở : ic = 2,0 - Bàn đạp : ibđ = 5,0 Tỷ số truyền khâu truyền động trung gian xy lanh xy lanh công tác: itg = 1,0 Tỷ số truyền mở xy lanh trợ lực : ic(tl) = ic = 2,0 Các thơng số khác phải phân tích để tự chọn có Hướng dẫn: - Tính lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp khơng có trợ lực: (idđ - tỷ số truyền dẫn động điều khiển ly hợp, Pbđ = Pm/idđ cách tính xem câu hỏi 9) - Tính lực cần thiết trợ lực: Ptrl = (Pbđ - Pbđch).itrl ηtrl - Tính đường kính xy lanh trợ lực: DEFG = HIKJG L MNO → IJG = - LDEFG HMNO 11) Tính áp suất khí nén pkn xy lanh trợ lực khí nén hệ thống điều khiển ly hợp truyền động thủy lực có trợ lực khí nén ? Cho biết: Lực tác dụng lên đĩa ép mở ly hợp: Pm = 10000 [N] Đường kính xy lanh trợ lực khí nén: Dxl = 50 [mm] Tỷ số truyền số thành phần dẫn động sau: - Đòn mở: iđm = 4,0 - Càng mở: ic = 2,0 - Bàn đạp: ibđ = 5,0 Tỷ số truyền khâu trung gian xy lanh xy lanh cơng tác: itg = 1,0 Tỷ số truyền mở xy lanh trợ lực : ic(tl) = ic = 2,0) Các thơng số khác phải phân tích để tự chọn có Hướng dẫn: - Tính lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp khơng có trợ lực: (idđ - tỷ số truyền dẫn động điều khiển ly hợp, Pbđ = Pm/idđ cách tính xem câu hỏi 9) - Tính lực cần thiết trợ lực: Ptrl = (Pbđ - Pbđch).itrl ηtrl - Tính áp suất khí nén: DEFG = HIKJG L MNO → MNO = LDEFG HIKJG 12) Công dụng phận chức đồng tốc Trình bày nguyên lý làm việc đồng tốc sau (cho hình vẽ): Rβ α Rms β α β β 3 Q α Q rβ Ν rms Hướng dẫn: + Công dụng: Bộ đồng tốc dùng để nối bánh với trục gài số Nó có nhiệm vụ: - Làm đồng tốc độ phần cần gài trước chúng nối với nhau; - Không cho phép gài số chi tiết cần nối chưa đồng tốc độ Nhờ đó, đảm bảo trình gài số êm dịu dễ dàng Phổ biến đồng tốc quán tính (sử dụng quán tính chi tiết cần nối để chống gài số trước chúng đồng tốc độ) có bề mặt ma sát dạng + Các phận chức năng: - Phần tử ma sát: có nhiệm vụ làm đồng tốc độ góc phần nối - Phần tử khố: có nhiệm vụ không cho gài số phần cần gài chưa đồng tốc - Phần tử định vị: có nhiệm vụ định vị chi tiết vị trí trung gian gài Liên kết định vị phải dạng liên kết mềm (đàn hồi) để không làm ảnh hưởng đến trình làm việc đồng tốc Tất phần tử ma sát, nói chung có dạng mặt côn, làm chi tiết cần nối Phần tử khố có dạng: Chốt có mặt vát nghiêng Vịng có mặt vát nghiêng Phần tử định vị có dạng: Bi - lị xo Chốt mềm + Nguyên lý làm việc: - Dựa vào hình vẽ đề cho xác định rõ phận chức năng; - Trình bày giai đoạn làm việc đồng tốc: Giai đoạn 1: Người lái thông qua nạng gạt cấu định vị, dịch chuyển bề mặt côn bị động phần tử ma sát, vào tiếp xúc với bề mặt côn chủ động quay Nhờ ma sát mặt côn, phần chủ động kéo phần bị động quay theo đưa chi tiết phần tử khoá vào vị trí khố, khơng cho vào ăn khớp hai phần chưa đồng tốc Giai đoạn 2: Phần chủ động kéo phần bị động quay theo với tốc độ tăng dần Lực quán tính ép chặt hai mặt vát phần tử khoá, tạo nên phản lực N lớn, không cho người lái đẩy vành vào ăn khớp Giai đoạn 3: Hai phần quay đồng tốc độ Lực quán tính tương ứng lực N triệt tiêu Cơ cấu khoá hết tác dụng Dưới tác dụng người lái, vành thắng lực lò xo định vị tiến vào ăn khớp kết thúc trình gài số 13) Trình bày biểu thức xác định mô-men ma sát yêu cầu đồng tốc hộp số ô tô theo tỷ số truyền cần gài số tốc độ bắt đầu gài số Hướng dẫn: - Sơ đồ tính: 10 - Biểu thức xác định mô men ma sát: QRS = TUV WKN Ở đây: ∆Y EZ Jqd - Mơ-men qn tính bánh gài số tất khối lượng chuyển động quay hộp số có quan hệ động học trục sơ cấp hộp số (tính từ đĩa bị động ly hợp đến bánh cần gài, đĩa bị động ly hợp, trục sơ cấp hộp số, trục trung gian bánh trục thứ cấp, số lùi ăn khớp thường xuyên với bánh trung gian), qui dẫn trục sơ cấp, [kgm2]: Jqd = Jlh+Jsc+Jtg.iak2+Jhi.ihi-2+Jsl.isl-2 Trong đó: Jlh, Jsc, Jtg - Mơ men quán tính đĩa bị động ly hợp, trục sơ cấp hộp số, trục trung gian bánh lắp nó; Jhi, Jsl - Mơ men qn tính bánh tay số thứ i, đặt trục thứ cấp, bánh hay khối bánh số lùi luôn ăn khớp với trục trung gian; iak, ihi, isl - Tỷ số truyềncủa cặp bánh dẫn động trục trung gian (luôn ăn khớp), tay số thứ i hộp số, từ trục sơ cấp đến bánh hay khối bánh số lùi 11 ik - Tỷ số truyền thứ k hộp số tương ứng với chế độ tính tốn đồng tốc (tính từ trục sơ cấp đến bánh gài số cần tính tốn); Δω - Chênh lệch tốc độ góc hai số truyền hộp số (đang gài ik±1 gài ik), rad/s]: ] ∆Y = Y[\ ( − WN đây: ] WN±] ) - ik, ik ± 1: Tỷ số truyền tay số cần gài tay số làm việc (cần nhả) hộp số; - Y[\ : Tốc độ góc trục khuỷu động (rad/s) bắt đầu chuyển số Khi tính tốn xác định gần theo bảng kinh nghiệm Hoặc đơn giản lấy: Y[\ = Y_ - Khi chuyển từ số thấp lên số cao Y[\ = Y_ - Khi chuyển từ số cao xuống số thấp Trong đó: ω N, ω M - Tốc độ góc trục khuỷu, tương ứng với công suất cực đại mô men cực đại động Bảng số liệu kinh nghiệm xác định tốc độ góc trục khuỷu động (rad/s) bắt đầu chuyển số Chiều chuyển số Từ số thấp lên số cao Động xăng Diesel Du lịch Tải khách Tải khách (0,6 ÷ 0,7) ω N (0,7 ÷ 0,8) ω N (0,75 ÷ 0,85) ω N ≥ ω M Từ số cao xuống số thấp (0,4 ÷ 0,5) ω N (0,5 ÷ 0,6) ω N (0,90 ÷ 1,00) ω M ≥ ω M tc -Thời gian làm đồng tốc độ bánh cần gài, [s]; Thời gian tc đặc trưng cho tính hiệu đồng tốc Thời gian tc nhỏ trình làm đồng tốc độ nhanh Tuy nhiên, tc nhỏ quá, mô men ma sát yêu cầu lớn, địi hỏi kích thước đồng tốc phải lớn, làm tăng kích thước chung hộp số khó bố trí Trong tính tốn, tc chọn theo kinh nghiệm, phụ thuộc vào chủng loại xe giá trị tỷ số truyền : + Đối với ô tô du lịch: tc = 0,15 ÷ 0,30 (cho tay số cao) tc = 0,50 ÷ 0,80 (cho tay số thấp) + Đối với ô tô tải khách: tc = 0,30 ÷ 0,80 (cho tay số cao) tc = 1,00 ÷ 1,50 (cho tay số thấp) 12 14) Tính mơ men ma sát u cầu đồng tốc hai số truyền i3 i4, tiến hành gài số số Cho biết: Tỷ số truyền: i3 = 2,56 i4 = 1,60 Mơmen qn tính khối lượng quay qui dẫn trục ly hợp hộp số: Jqd = 0,01[kg.m2] Tốc độ động bắt đầu sang số gài từ số thấp lên số cao: ωt_c = 400[rad/s]; Tốc độ động bắt đầu sang số gài từ số cao số thấp: ωc_t = 200[rad/s]; Các thơng số khác phải phân tích để tự chọn (ví dụ thời gian chuyển số ) Hướng dẫn: áp dụng cơng thức câu hỏi 13 15) Trình bày biểu thức xác định bán kính ma sát trung bình đồng tốc ô tô theo mômen ma sát yêu cầu đồng tốc Hướng dẫn: - Sơ đồ tính: - Biểu thức tính: QRS = Trong : ` `.aFRS SWOb → FRS = QRS SWOb `.a - Hệ số ma sát đôi bề mặt ma sát, Đối với cặp ma sát Thép - Đồng thau: µ = 0,06 ÷ 0,10 ; b - Góc đơi bề mặt ma sát Chú ý góc b nhỏ, mô men ma sát tạo (với điều kiện khác) lớn Tuy vậy, để bảo đảm điều kiện tránh kẹt dính bề mặt ma sát, góc b khơng nhỏ góc ma sát, tức : b > dFZEe(`) 13 Đối với cặp ma sát Thép - Đồng thau thường: f = 6h ÷ 12h ; FRS - Bán kính trung bình đơi bề mặt ma sát; QRS - Tính theo công thức câu 13; a - Lực chiều trục tác dụng lên bề mặt ma sát Lực người lái tác dụng lên đòn điều khiển tạo ra, vậy: a = DVN WVN jVN [N] Trong : - DVN : Lực người lái tác dụng lên địn điều khiển [N] Có thể lấy: Pdk = 60 ÷ 70 [N] xe du lịch khách; Pdk = 70 ÷ 100 [N] xe tải - WVN , jVN : Tỷ số truyền từ đòn điều khiển đến nạng gạt đồng tốc hiệu suất dẫn động tương ứng Khi tính tốn lấy idk ≈ 1,5 ÷ 2,5; ηdk ≈ 0,85 ÷ 0,95 16) Tính bán kính ma sát yêu cầu đồng tốc hộp số ô tô theo mô men ma sát yêu cầu đồng tốc Cho biết: Mô men ma sát yêu cầu đồng tốc: Mms = 4-6[N.m]; Lực gài tác động lên ống gài (theo chiều trục): Q = 100-200[N]; Các thông số khác phải phân tích để tự chọn (như hệ số ma sát, góc vành ma sát ) Hướng dẫn: thay số liệu vào công thức tương ứng câu 15 17) Vẽ sơ đồ động học để minh hoạ phân tích ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng hộp số khí có cấp loại hai trục ba trục Hướng dẫn: - Sơ đồ động học: 14 - Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng: Hộp số hai trục Ưu điểm: - Kết cấu đơn giản, làm việc êm dịu có hiệu suất cao tay số trung gian - Dễ bố trí đơn giản kết cấu hệ thống truyền lực xe đặt động gần cầu chủ động Nhược điểm: - Khơng có số truyền thẳng, bánh răng, ổ trục không giảm tải số truyền cao - làm tăng mài mòn tiếng ồn - Giá trị tỷ số truyền tay số thấp bị hạn chế (ih1 < ÷ 4,5) (Muốn khắc phục phải giảm tỷ số truyền tay số cao tăng io) Với đặc điểm thường sử dụng ôtô du lịch thể thao có động bố trí cạnh cầu chủ động máy kéo có hộp số bố trí chung vỏ với truyền lực Hộp số ba trục Ưu điểm: - Có khả tạo số truyền thẳng cách nối trực tiếp trục sơ thứ cấp Khi làm việc số truyền thẳng, bánh răng, ổ trục trục trung gian giảm tải hoàn toàn nên giảm mài mịn, tiếng ồn mát cơng suất - Ở số truyền khác, mômen truyền qua hai cặp bánh răng, tạo tỷ số truyền lớn tới (7 ÷ 9) với kích thước nhỏ gọn Nhờ giảm trọng lượng tồn ôtô máy kéo Nhược điểm: - Hiệu suất giảm tay số trung gian - Ổ bi gối đỡ trước trục thứ cấp, bố trí lỗ phần bánh công xôn trục sơ cấp, nên làm việc căng thẳng kích thước bị hạn chế điều kiện kết cấu 18) Vẽ sơ đồ động học hộp số nhiều cấp (từ đến10 cấp) với hộp số phụ cấp bố trí phía sau hộp số Phân tích ưu nhược điểm phạm vi sử dụng sơ đồ Hướng dẫn: - Sơ đồ động: 15 - Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng: Hộp số nhiều cấp tạo thành cách ghép thêm vào phía trước phía sau hộp số sở (hộp số - loại ba trục) hộp giảm tốc gọi hộp số phụ Hộp số phụ thường có số truyền thẳng số truyền giảm hay tăng Hộp số phụ đặt phía sau thường loại có trục cố định với hai cặp bánh hay hành tinh Có số truyền thẳng số truyền giảm với tỷ số truyền lớn (khoảng số truyền lớn hộp số chính) - nên gọi hộp giảm tốc Hộp số phụ có ưu điểm giảm khoảng cách trục tải trọng tác dụng lên chi tiết hộp số Nhược điểm là: giảm tính thống hóa hộp số (không thể sử dụng độc lập - khoảng tỷ số truyền nhỏ), hiệu suất giảm gài số truyền thấp Trong hộp số nhiều cấp ô tô tải sử dụng ống gài số thay cho đồng tốc Vì ống gài số chế tạo đơn giản, kích thước chiều trục, khối lượng giá thành nhỏ Tuy yêu cầu: - Điều kiện sử dụng tơ phải ổn định, đường xá có chất lượng tốt (ví dụ: chuyển động xa lộ phải sang số) - Trình độ người lái cao 19) Vẽ sơ đồ động học hộp số nhiều cấp (từ đến10 cấp) với hộp số phụ cấp bố trí phía trước hộp số Phân tích ưu nhược điểm phạm vi sử dụng sơ đồ Hướng dẫn: - Sơ đồ động: - Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng: Hộp số nhiều cấp tạo thành cách ghép thêm vào phía trước phía sau hộp số sở (hộp số - loại ba trục) hộp giảm tốc gọi hộp số phụ Hộp số phụ thường có số truyền thẳng số truyền giảm hay tăng Hộp số phụ đặt phía trước hợp lý kết cấu trường hợp: có cặp bánh để tạo số thấp, số cao số truyền thẳng - nối trực tiếp trục vào hộp số phụ với trục sơ cấp hộp số Tỷ số truyền số thấp hộp số phụ khơng lớn, có tác dụng chủ yếu chia nhỏ dãy tỷ số truyền hộp số chính, nên gọi hộp số chia Hộp số chia có ưu điểm là: Kết cấu đơn giản, đảm bảo tính thống hóa cao cho hộp số (có thể dùng hộp số độc lập), hiệu suất tương tự hộp số gài số thấp hộp số phụ Nhược điểm hộp số chia yêu 16 cầu khoảng cách trục hộp số lớn hơn, mô men trục hộp số lớn Trong hộp số nhiều cấp ô tô tải sử dụng ống gài số thay cho đồng tốc Vì ống gài số chế tạo đơn giản, kích thước chiều trục, khối lượng giá thành nhỏ Tuy yêu cầu: - Điều kiện sử dụng ô tô phải ổn định, đường xá có chất lượng tốt (ví dụ: chuyển động xa lộ phải sang số) - Trình độ người lái cao 20) Vẽ sơ đồ động học phân tích đặc điểm hộp phân phối mơ-men kiểu vi sai không đối xứng kiểu vi sai đối xứng? Phạm vi áp dụng Hướng dẫn: Hộp phân phối dùng để truyền phân phối mô men cho cầu chủ động ôtô nhiều cầu chủ động Để đảm bảo tính động cao cho tơ (sử dụng hết trọng lượng bám), mô men phân cầu chủ động phải tỷ lệ với trọng lượng bám cầu Để khơng gây tuần hồn cơng suất cầu cần có cấu vi sai Để đảm bảo tính động tơ đường xấu Phải có cấu khố vi sai cưỡng tự động - Sơ đồ động học: Vi sai bánh cơn: Hình bên trái hộp phân phối kiểu vi sai đối xứng Nếu muốn vẽ kiểu vi sai khơng đối xứng sửa phần vi sai giống hình bên phải Vi sai bánh trụ không đối xứng: 17 - Phạm vi sử dụng: Đây loại hộp phân phối có trục đồng trục, dùng dẫn động vi sai cầu trước ln gài Loại có ưu điểm: - Khơng có tượng tuần hồn cơng suất - Các cầu chủ động luôn gài nên thời gian làm việc tải trọng phân bố Nhược điểm chúng là: Phải có cấu khố vi sai cưỡng để tăng tính động đường xấu Loại có vi sai đối xứng sử dụng ô tô có trọng lượng bám cầu chủ động Tỷ lệ phân phối mô men cầu 1/1 Loại có vi sai khơng đối xứng sử dụng tơ có trọng lượng bám cầu chủ động không Tỷ lệ phân phối mô men cầu khác 21) Vẽ sơ đồ động học nguyên lý làm việc hộp phân phối mô men cho xe hai cầu chủ động có tải trọng phân bố lên cầu khác Hướng dẫn: - Sơ đồ động: loại vi sai không đối xứng - Nguyên lý làm việc: + Khi tốc độ bánh xe cầu nhau: vi sai không làm việc Mô men phân phối cầu tỷ lệ thuận với tải trọng (trọng lượng bám); + Khi tốc độ bánh xe cầu không nhau: vi sai làm việc cho phép bánh xe cầu quay với tốc độ khác để tránh tượng tuần hồn cơng suất Nếu khơng khố vi sai giảm tính động tơ đường xấu; + Khi chuyển động đường xấu: phải khố vi sai Lúc mơ men phân phối cầu tỷ lệ với lực cản 22) Vẽ Sơ đồ động học nguyên lý làm việc hộp phân phối mô men cho xe hai cầu sau chủ động có tải trọng phân bố lên cầu Hướng dẫn: tương tự câu 21 khác dùng hộp phân phối có vi sai đối xứng 23) Xác định số vòng quay nguy hiểm trục đăng? Hướng dẫn: - Sơ đồ tính: 18 - Tính tốn: Do lệch tâm phân bố khối lượng không bề mặt trục, bị biến dạng tác dụng trọng lượng thân, lắp ghép khơng xác ngun nhân khác, trục đăng quay xuất lực quán tính ly tâm quay với trục Lực quán tính ly tâm gây dao động uốn trục tốc độ quay xác định, dao động cộng hưởng với dao động riêng hệ thống làm biến dạng tăng đột ngột trục ổn định Số vòng quay mà ứng với xảy cộng hưởng uốn trục đăng gọi số vòng quay nguy hiểm Số vòng quay nguy hiểm phụ thuộc vào kích thước, kết cấu trục gối đỡ Để xác định số vòng quay nguy hiểm ta xét làm việc trục đặt tự hai gối đỡ cứng xem sơ đồ) Giả sử trọng tâm trục lệch với trục quay đoạn e Khi trục quay với tốc độ góc ω xuất lực quán tính ly tâm F, lực gây nên độ võng phụ y Ở trạng thái cân động ta có: F = m(y + e)ω2 Ở đây: m - Khối lượng trục Lực quán tính ly tâm F cân với lực đàn hồi Pđh trục Nếu gọi độ cứng ngang trục C, Pđh = Cy Từ điều kiện cân hệ lực ta có: mω2(y + e) = Cy l= RYK [ (m(RYK ) K Rõ ràng, (m − RY ) → \, độ võng y trục tăng nhanh l trục bị gẫy Tức lúc tốc độ quay trục đạt giá trị nguy hiểm: Do đó: Y = YOeo = - Thế giá trị m = pZ vào biểu thức tính YOeo , ta có: qT rs = m R pZ q HIL (](pLI ) rs tL R= →∞ HIK (](pKI ) L r u e K - K pZ qe I (]vpI ) YOeo = - ]tu OOeo = rK s\YOeo H Với trục thép, có γ = 0,78 MN/m3; E = 2,1.105 MN/m2, thì: 19 OOeo = ], KKw ]\L xpZ -IK (] + pKI ) rK Từ cơng thức thấy rằng: số vòng quay nguy hiểm trục rỗng lớn trục đặc có đường kính ngồi, trục rỗng có trọng lượng nhỏ Giá trị thực tế số vòng quay nguy hiểm thường nhỏ tính tốn, xây dựng cơng thức ta chưa tính đến yếu tố như: độ cứng vững gối đỡ, cân trục khơng xác, có khe hở khớp nối then hoa, Kinh nghiệm vận hành cho thấy rằng: để trục đăng làm việc an tồn, chọn kích thước cần tính đến hệ số dự trữ theo OOeo số vòng quay nguy hiểm: p = = ], K ÷ K, \ ORdJ - Số vòng quay cực ORdJ đại trục đăng tương ứng với tốc độ cực đại ô tô Giá trị nhỏ hệ số dự trữ K cho phép dùng trục đăng cân tốt, mối ghép then hoa chế tạo với độ xác cao khe hở khớp đăng nhỏ 24) Vẽ sơ đồ động học truyền lực kép kiểu tập trung nêu ưu nhược điểm Hướng dẫn: - Khái niệm: Truyền lực kép có cặp bánh (1 cặp bánh cơn, cặp bánh trụ) Truyền lực kép thường sử dụng xe có tải trọng trung bình lớn Loại cho phép tạo io lớn đến 12 mà không làm giảm khoảng sáng gầm xe Tuỳ theo cách bố trí cặp bánh mà người ta lại chia truyền lực kép thành dạng: kiểu tập trung kiểu phân tán Truyền lực kép kiểu tập trung gồm cặp bánh lắp tập trung hộp giảm tốc nằm cầu chủ động - Sơ đồ động học: - Ưu nhược điểm chính: So sánh với truyền lực kép phân tán, TLC kép tập trung có ưu điểm: - Kết cấu đơn giản hơn; - Số lượng bánh răng, ổ bi hơn; Tuy có nhược điểm: - Tải trọng tác dụng lên vi sai, bán trục hay đăng đồng tốc lớn hơn; - Khoảng sáng gầm xe nhỏ có tỷ số truyền 25) Vẽ sơ đồ động học truyền lực kép kiểu phân tán nêu ưu nhược điểm 20 Hướng dẫn: - Khái niệm: Truyền lực kép có cặp bánh (1 cặp bánh cơn, cặp bánh trụ) Truyền lực kép thường sử dụng xe có tải trọng trung bình lớn Loại cho phép tạo io lớn đến 12 mà không làm giảm khoảng sáng gầm xe Tuỳ theo cách bố trí cặp bánh mà người ta lại chia truyền lực kép thành dạng: kiểu tập trung kiểu phân tán Truyền lực kép kiểu phân tán gồm cặp bánh răng: cặp bánh bố trí cầu, cặp thứ hai tách bố trí hai bên bánh xe gọi hộp giảm tốc bên hay giảm tốc cuối - Sơ đồ động học: Hộp giảm tốc bên có nhiều loại: bánh trụ ăn khớp ngoài, ăn khớp trong; truyền hành tinh bánh trụ bánh côn: 21 - Ưu nhược điểm chính: So sánh với truyền lực kép tập trung, TLC kép phân tán có ưu điểm: - Tải trọng tác dụng lên vi sai, bán trục hay đăng đồng tốc nhỏ, giảm kích thước trọng lượng - Tăng khoảng sáng gầm xe mà đảm bảo io lớn Tuy có nhược điểm là: Kết cấu phức tạp hơn; Tăng số lượng bánh răng, ổ bi địi hỏi phải có thêm te phụ bên bánh xe; Khó bố trí cụm ổ đỡ hộp giảm tốc bên 22 26) Động lực học cấu vi sai? - Sơ đồ tính: - Tính tốn: Từ sơ đồ trên, giả sử tơ chuyển động ổn định ta có phương trình cân mô men: M0 = M' + M'' (26.1) Và phương trình cân cơng suất: (26.2) N0 - Nms = N' + N'' Trong đó: Nms tổn thất vi sai ma sát Để tính tổn thất ta giả thiết rằng: mô men ma sát vi sai đáng kể bánh bán trục quay với tốc độ khác nhau, tức bánh hành tinh quay quanh trục mình, cịn ma sát ổ bi hộp vi sai nhỏ bỏ qua Khi viết: (26.3) Nms = Mms(ω'' - ω')/2 Ở đây: (ω'' - ω')/2 tốc độ quay bánh hành tinh Thay (26.3) vào (26.2) biến đổi, ta được: M''ω'' + M'ω' = Mω0 - Mms(ω'' - ω')/2 (26.4) Giải phương trình trên, vi sai đối xứng ta được: M'' = 0,5(M0 - Mms) Qz Q" - Kết luận: M' = 0,5(M0 + Mms) Q vQ = Q\ (QRS \ RS hay Q| = Q" + QRS (26.5) - Mô men phân phối bán trục khác lượng gía trị mơ men ma sát vi sai; 23 - Ma sát vi sai lớn chênh lệch lớn Nếu Mms= M' ≡ M'' 27) Ảnh hưởng vi sai đến tính động ô tô biện pháp khắc phục? Hướng dẫn: được: Q| = Q" + QRS , M', M" mô men phân phối tương ứng bán Tính tốn động lực học cấu vi sai bánh xe cầu chủ động xác định trục quay chậm quay nhanh, tức là: - Mô men phân phối bán trục khác lượng gía trị mơ men ma sát vi sai; - Ma sát vi sai lớn chênh lệch lớn Nếu Mms= M' ≡ M'', Nếu gọi MK mơ men kéo cầu chủ động, thì: - Khi Mms = 0: MK ≡ 2M'' (27.1) - Khi Mms > 0: MK = 2M'' + Mms ≤ ϕminZC + Mms (27.2) Trong đó: ϕmin - Hệ số bám bên bánh xe quay nhanh; ZC - Phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe cầu chủ động Biểu thức (27.2) cho thấy: lực kéo bánh xe bị giới hạn điều kiện bám bánh xe có hệ số bám nhỏ (quay nhanh hơn) giá trị ma sát vi sai Như rõ ràng: khả vượt lầy hay động ô tô phụ thuộc nhiều vào giá trị mô men ma sát vi sai Để đánh giá khả này, người ta sử dụng hệ số gọi hệ số hãm vi sai: Qz (Q" p} = QzvQ" = QRS Qp (27.3) Thay giá trị Kσ vào cơng thức tính mơ men, ta nhận được: M' = 0,5Μκ(1 + Κσ) M" = 0,5Μκ(1 − Κσ) Qz Q" = ]vp} ](p} (27.4) Từ phân tích trên, tính tốn thiết kế chọn kết cấu cầu chủ động cần phải ý đến hệ số Kσ Tăng Kσ tăng lực kéo tính động tơ Tuy vậy, Kσ lớn q gây khó lái xe quay vịng làm lốp mịn nhanh, đường trơn xe bị trượt Qz ngang Nói chung Kσ khơng nên lớn 0,6 ứng với " ≤ L Q Ở vi sai bánh côn thông thường, ma sát không lớn: Kσ = 0,02 0,15 Ở vi sai cam Kσ = 0,3 0,5 Ở vi sai trục vít Kσ đến 0,8 24 Do đặc điểm vi sai, để tăng tính thông qua xe người ta thường làm cấu gài vi sai cưỡng bức, tức nối cứng bán trục lại cần thiết Lúc mơ men vỏ vi sai truyền đến bán trục tỷ lệ thuận với lực bám bánh xe Nhờ tăng tính động tơ Muốn phát huy tốt hiệu cấu gài cứng vi sai vượt lầy, người lái phải khoá vi sai kịp thời để lợi dụng động xe Khi qua chỗ lầy rồi, phải mở vi sai để tránh mòn lốp cưỡng chi tiết Cơ cấu gài vi sai cưỡng có nhược điểm phải người lái tác động điều khiển hiệu phụ thuộc nhiều vào trình độ thao tác Do vậy, để khắc phục nhược điểm trên, người ta sử dụng biện pháp: - Dùng vi sai có ma sát cao vi sai cam, trục vít - Dùng vịng ma sát để tăng ma sát vi sai bánh bình thường - Dùng cấu có khả tự động khoá nhả vi sai theo điều kiện đường xá vi sai có cấu hành trình tự Chú ý: Ngoài hệ số hãm vi sai Kσ người ta dùng hệ số gài vi sai Q ]+p} = "= để đánh giá khả vượt lầy xe Như vậy, Kσ thay đổi ]−p} Q từ đến K'σ thay đổi tương ứng từ đến ∞ 5•| ′ 25 ... Vẽ sơ đồ hệ thống điều khiển ly hợp truyền động thủy lực truyền động khí có trợ lực khí nén? Biểu thức xác định lực cần thiết trợ lực khí nén? Hướng dẫn: - Sơ đồ: Sơ đồ dẫn động khí trợ lực khí... đăng nhỏ 24) Vẽ sơ đồ động học truyền lực kép kiểu tập trung nêu ưu nhược điểm Hướng dẫn: - Khái niệm: Truyền lực kép có cặp bánh (1 cặp bánh côn, cặp bánh trụ) Truyền lực kép thường sử dụng xe... động học phân tích đặc điểm hộp phân phối mơ-men kiểu vi sai không đối xứng kiểu vi sai đối xứng? Phạm vi áp dụng Hướng dẫn: Hộp phân phối dùng để truyền phân phối mô men cho cầu chủ động ? ?tô nhiều