đề cương ôn thi kết cấu ô tô

Chương 2: BỘ LY HỢP 1.Phương trình xung lượng khi gài số không tách ly hợp.Khi gài bánh răng 4 ở trên trục thứ cấp với bánh răng 3 ở trục trung gian, lập tứcgiữa các bánh răng 3 và 4 sẽ

Chương 2: BỘ LY HỢP 1.Phương trình xung lượng khi gài số không tách ly hợp.

Khi gài bánh răng 4 ở trên trục thứ cấp với bánh răng 3 ở trục trung gian, lập tứcgiữa các bánh răng 3 và 4 sẽ xuất hiện lực va đập

Áp dụng phương trình mômen xung lượng cho chuyển động quay của trục Atrong thời gian gài hai bánh răng 3 và 4 ta có:

gian gài số r4 – Bán kính của bánh răng 4

t – Thời gian lực P4 tác dụng

a

ω – Tốc độ góc của trục A trước khi gài số

'

a

ω

–Tốc độ góc của trục A sau khi gài số

Tương tự, phương trình mô men xung lượng cho trục trung gian E:

gian gài số r1, r2, r3 – Bán kính của các bánh răng 1, 2,3

Khi lập các phương trình ta đã bỏ qua mômen của động cơ và

mômen cản chuyển động của xe là vì khi gài cứng (không tách ly hợp) các bánh

răng thì thời gian t rất nhỏ và mô men xung kích rất lớn, nên ảnh hưởng của mômen

động cơ và mômen cản chuyển động là không đáng kể

Lực P3, P4 tác dụng giữa các răng là bằng nhau và thời gian gài số tchung

Khi gài bánh răng 4 vào ăn khớp với bánh răng 3 thì tỷ số truyền của hộp số ih

sẽ là:

Từ hai phương trình (2.3) và (2.5) chúng ta sẽ xác định được tốc độ góc ωa’

Trước hết ta nhân hai vế phương trình (2.5) với

Từ phương trình (2.8) ta thấy lực xung kích tác dụng lên cặp bánh răng khi gài

số phụ thuộc vào tổng số mômen quán tính (Jm + Jl) Lực này có thể giảm bằng cách

giảm tổng (Jm + Jl), muốn vậy khi gài số ta cần mở ly hợp để giá trị

câu 2> Phương trình xung lượng khi gài số tách ly hợp.

Xét trường hợp gài số khi ly hợp mở Lúc đó ảnh hưởng của Jm không còn nữa,

bởi vậy Jm sẽ không xuất hiện trong các phương trình và phương trình (2.8) lúc này

sẽ như sau:

( 2.9)Trong đó: P4′ – Lực tác dụng lên cặp bánh răng được gài khi tách lyhợp

Từ phương trình (2.9) chúng ta thấy rằng lực P4′ phụ thuộc mômen quán tính Jl

Để cho

P4′ giảm, cần phải giảm Jl, vì thế khi thiết kế ly hợp cần phải giảm mômen

quán tính phần bị động xuống mức nhỏ nhất có thể được

Từ phương trình (2.8) và (2.9) ta thấy giá trị P4 hoặc P4′ tỷ lệ thuận với hiệu số

3>vẻ sơ đồ thiết lập biểu thức momen cực đại khi phanh không tách ly hợp

Trong đó: ωm – Vận tốc góc của trục khuỷu

ωbx – Vận tốc góc của bánh xe

v – Vận tốc của xe

i0 – Tỷ số truyền của truyền lực chính

Ml – Mômen masát của ly hợp

Lực phanh cực đại Pp max chúng ta có thể xác định theo định luật Niutơn như

4>Công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp.

Quá trình đóng ly hợp xảy ra khi phần chủ động của ly hợp quay với

vận tốc

góc ωm, và phần bị động quay với vận tốc góc ωb Do có sự khác biệt về vận tốc góc

ωm ≠ωb nên giữa các đĩa chủ động và bị động của ly hợp sẽ sinh ra

Jb – Mômen quán tính của xe và rơmoóc quy dẫn về trục của ly hợp

Trong đó: G0 – Trọng lượng toàn bộ của xe

Gm – Trọng lượng toàn bộ của rơmoóc

ih, ip, io – Tỷ số truyền của hộp số, hộp số phụ và truyền lực chính

Mb – Mômen cản chuyển động quy dẫn về trục ly hợp.

Câu 5> vẻ đường đặc tính ngoài của biến mô thủy lực 2 trường hợp +++ đĩ phản xạ cố định

+++đặt trên khớp quay 1 chiều

Từ đường đặc tính cho thấy, khi nt tăng dần đến gần giá trị nb thì Mt và K giảm xuống.

Ở bên trái điểm C giá trị Mp >0 nên Mt = Mb + Mp bởi vậy Mt >Mb và K >1 Tại điểm

C giá trị Mp = 0 nên Mt = Mb và K = 1

Ở bên phải điểm C (ứng với nt > ntc) đĩa phản xạ P trở thành bộ phận hãm Nguyên nhân

là từ số vòng quay nt > ntc các phần tử chất lỏng bị đổi hướng và đập vào sau lưng các cánh của đĩa P, nên lúc này mômen Mp đổi chiều và có giá trị âm (xem hình 4.6), Mp < 0nên Mt = Mb - Mp và K< 1 Hiệu suất của biến mômen thủy lực ηb biến thiên theo đường cong bậc hai và ηb = ηbmax tại điểm A ứng với số vòng quay nt = ntA Để tiện sosánh, trên đường đặc tính có vẽ thêm đường hiệu suất của ly hợp thủy lực ηl Với 0 ≤ nt

≤ ntc thì ηb>ηt và K >1 Ứng với ntc < nt ≤ ntD do sự mất mát trong đĩa P nên ηb giảm nhanh và kết qủa là ηb

Cấu 6> vẻ sơ dồ và trình bày động học và động lực hoc cảu biến mô thủy lưc

Khi các phần tử chất lỏng chuyển động qua các cách của B, T và P vận tốc tuyệt

đối vecto v bao gồm vận tốc tương đối vecto w và vận tốc theo vecto u

Khi đi vào đĩa B, dòng chất lỏng có các vận tốc vb1, wb1, ub1 (hình 4.5) Khi rakhỏi đĩa B các vận tốc của dòng chất lỏng là vb2, wb2, ub2

Kí hiệu

m là khối lượng của chất lỏng đi qua các cánh đĩa B trong một

giây thì mômen xoắn của trục đĩa B sẽ là:

Dòng chất lỏng sau khi đi ra khỏi B tại điểm 2 lập tức đi vào T tại điểm 1 Vì

khe hở giữa B và T vô cùng nhỏ nên mômen động lượng của dòng chất lỏng ra khỏi

B bằng mômen động lượng của dòng chất lỏng đi vào T:

Vì vận tốc vt2 ngược chiều quay của T, nên vt2 có hướng âm Bởi vậy, mômentrên trục T sẽ là:

Do mômen động lượng của dòng chất lỏng ra khỏi T bằng mômen động lượng

đi vào P và mô men động lượng ra khỏi P bằng mômen động lượng đi vào B, nênmômen của đĩa P là:

Dấu trừ ở giá trị Mt thể hiện tuốcbin nhận mômen của dòng chất lỏng

Qua công thức (4.16) ta thấy mômen xoắn của tuốcbin tăng lên được là nhờ cóđĩa phản xạ

Độ nhạy của biến mô thủy lực ϕ.

Hệ số độ nhạy ϕ biểu thị sự thay đổi mômen xoắn trên trục chủ động của biếnmômen thủy lực phụ thuộc vào nt

Hệ số độ nhạy ϕ có thể là: ϕ>1; ϕ = 1 hoặc ϕ< 1

Các trường hợp xảy ra khi phanh xe (nt = 0):

Mph = Mφ = Mt = Mb => ϕ = 1, Biến mômen thủy lực không nhạy

Mph = Mφ = Mt > Mb => ϕ > 1, Biến mômen thủy lực có độ nhạy thuận.Mph = Mφ = Mt < Mb => ϕ < 1, Biến mômen thủy lực có độ nhạy nghịch

Câu 5> vẻ đường đặc tính ngoài của biến mô thủy lực 2 trường hợp

+++ đĩ phản xạ cố định

+++đặt trên khớp quay 1 chiều

Từ đường đặc tính cho thấy, khi nt tăng dần đến gần giá trị nb thì Mt và K giảm xuống.

Ở bên trái điểm C giá trị Mp >0 nên Mt = Mb + Mp bởi vậy Mt >Mb và K >1 Tại điểm

C giá trị Mp = 0 nên Mt = Mb và K = 1

Ở bên phải điểm C (ứng với nt > ntc) đĩa phản xạ P trở thành bộ phận hãm Nguyên nhân

là từ số vòng quay nt > ntc các phần tử chất lỏng bị đổi hướng và đập vào sau lưng các cánh của đĩa P, nên lúc này mômen Mp đổi chiều và có giá trị âm (xem hình 4.6), Mp < 0nên Mt = Mb - Mp và K< 1 Hiệu suất của biến mômen thủy lực ηb biến thiên theo đường cong bậc hai và ηb = ηbmax tại điểm A ứng với số vòng quay nt = ntA Để tiện sosánh, trên đường đặc tính có vẽ thêm đường hiệu suất của ly hợp thủy lực ηl Với 0 ≤ nt

≤ ntc thì ηb>ηt và K >1 Ứng với ntc < nt ≤ ntD do sự mất mát trong đĩa P nên ηb giảm nhanh và kết qủa là ηb

Cấu 6> vẻ sơ dồ và trình bày động học và động lực hoc cảu biến mô thủy lưc

Khi các phần tử chất lỏng chuyển động qua các cách của B, T và P vận tốc tuyệt

đối vecto v bao gồm vận tốc tương đối vecto w và vận tốc theo vecto u

Khi đi vào đĩa B, dòng chất lỏng có các vận tốc vb1, wb1, ub1 (hình 4.5) Khi rakhỏi đĩa B các vận tốc của dòng chất lỏng là vb2, wb2, ub2

Kí hiệu

m là khối lượng của chất lỏng đi qua các cánh đĩa B trong một

giây thì mômen xoắn của trục đĩa B sẽ là:

Dòng chất lỏng sau khi đi ra khỏi B tại điểm 2 lập tức đi vào T tại điểm 1 Vì

khe hở giữa B và T vô cùng nhỏ nên mômen động lượng của dòng chất lỏng ra khỏi

B bằng mômen động lượng của dòng chất lỏng đi vào T:

Vì vận tốc vt2 ngược chiều quay của T, nên vt2 có hướng âm Bởi vậy, mômentrên trục T sẽ là:

Do mômen động lượng của dòng chất lỏng ra khỏi T bằng mômen động lượng

đi vào P và mô men động lượng ra khỏi P bằng mômen động lượng đi vào B, nênmômen của đĩa P là:

Dấu trừ ở giá trị Mt thể hiện tuốcbin nhận mômen của dòng chất lỏng

Qua công thức (4.16) ta thấy mômen xoắn của tuốcbin tăng lên được là nhờ cóđĩa phản xạ

Độ nhạy của biến mô thủy lực ϕ.

Hệ số độ nhạy ϕ biểu thị sự thay đổi mômen xoắn trên trục chủ động của biếnmômen thủy lực phụ thuộc vào nt

Hệ số độ nhạy ϕ có thể là: ϕ>1; ϕ = 1 hoặc ϕ< 1

Các trường hợp xảy ra khi phanh xe (nt = 0):

Mph = Mφ = Mt = Mb => ϕ = 1, Biến mômen thủy lực không nhạy

Mph = Mφ = Mt > Mb => ϕ > 1, Biến mômen thủy lực có độ nhạy thuận.Mph = Mφ = Mt < Mb => ϕ < 1, Biến mômen thủy lực có độ nhạy nghịch

Câu 7: vẽ sơ đồ và trình bày động học của cơ cấu cardan đơn khác tốc.

Khớp các đăng nối giữa hai trục và luôn đảm bảo ω1 = ω2 được gọi là khớp cácđăng đồng tốc.

Hai trục các đăng thực tế được thể hiện bởi trục 1 và 2, thông qua cơ cấu cácnạng và các viên bi chúng tiếp xúc với nhau tại P (tâm viên bi) Khi trục 1 quay mộtgóc ϕ1 thì trục 2 quay một góc ϕ2, lúc đó điểm P sẽ chuyển đến vị trí mới là P1

Điểm cuối của trục 1 là A sẽ kết nối với nạng các đăng Điểm bắt đầu của trục 2 là

C sẽ kết nối với nạng các đăng

Từ P1 hạ đường vuông góc P1Q xuống mặt phẳng APC Từ Q hạ tiếp các đườngvuông góc QR và QS xuống các trục 1 và 2

Nếu θ1 = θ2 và a= b thì sinϕ1 = sinϕ2 ⇒ϕ1 = ϕ2 tức là ω1 = ω2, như vậy điều

kiện đồng tốc giữa trục 1 và trục 2 được thực hiện

Câu 9: Vẽ sơ đồ và thiết lập biểu thức xác định số vòng quay nguy hiểm của truc carda n

Câu 10: Vẽ sơ đồ, trình bày động học, động lực học của visai

các bánh xe chủ động bằng nhau thì sức cản tác dụng lên hai

bánh xe chủ động bằng nhau Lúc này bánh răng hành tinh không quay quanh trụccủa nó Do đó bộ vi sai không làm việc, cho nên các bánh răng bán trục có cùng sốvòng quay với vỏ vi sai

Suy ra: n’ = n” = no Hay: ω’ = ω” = ωo

Trong đó: n’; ω’ – số vòng quay và vận tốc góc nửa trục bên trái

n”; ω” – số vòng quay và vận tốc góc nửa trục bên phải

no; ωo – số vòng quay và vận tốc góc của vỏ vi sai

Trường hợp khi xe quay vòng.

Khi xe bắt đầu quay vòng và chuyển động trên đường vòng, lúc này sức cản tácdụng lên hai bánh xe chủ động khác nhau, cho nên tổng mômen tác dụng lên cácbánh răng hành tinh khác nhau, bởi vậy các bánh răng hành tinh sẽ quay Do đó bộ

vi sai không làm việc

Suy ra: n′≠ n′′≠ n0

- Động lực học của vi sai

Giả thiết xe đang chuyển động ổn định, chúng ta sẽ có phương trình cân bằngmômen:

Câu 11 Trình bày ảnh hưởng của vi sai đến tính chất kéo của xe

Tính chất kéo của xe được thể hiện qua tổng lực kéo của các bánh xe chủ động

lực kéo của các bánh xe chủ động bị giới hạn bởi các lực bám giữa các bánh xe với mặt đường Như vậy, các lực bám giữa các bánh xe với mặt đường xác định tính chất kéo tới hạn của xe Trong khi đó, các lực bám với mặt đường thay đổi rõ rệt khi trong hệ thốngtruyền lực có vi sai hoặc không có vi sai Và nếu có vi sai thì mức độ hoạt động của

các vi sai sẽ ảnh hưởng đến giá trị các lực bám, tức là có ảnh hưởng đến tính chất

kéo của xe

Vậy trước khi xét đến ảnh hưởng của vi sai đến tính chất kéo của xe, chúng ta

phải làm quen với hai hệ số sau đây đặc trưng cho mức độ hoạt động của vi sai:

Trường hợp 1 (Lực X đạt giá trị cục đại Xi = Ximax).

Mômen uốn do X1, X2 gây nên trong mặt phẳng ngang:

Khi truyền lực kéo cực đại:

Ứng suất uốn tại tiết diện đặt bạc đạn ngoài với tác dụng đồng thời các lực X1

và Z2

Do mômen uốn trong mặt phẳng thẳng đứng lớn hơn mômen uốn trong mặt

phẳng nằm ngang nên dầm cầu có tiết diện chữ I Bởi vì tiết diện chữ I có khả năngchống uốn trong mặt phẳng thẳng đứng tốt hơn trong mặt phẳng nằm ngang

Cầu trước bị động dẫn hướng cũng được tính theo ba chế độ tải trọng đặc biệtnhư ở cầu sau Các công thức xác định mô men uốn và xoắn ở cầu sau đều ứngdụng được cho cầu trước, chỉ cần thay m2G2 bằng m1G1

(Lực Y đạt giá trị cục đại Y=Ymax)

Mômen uốn trong mặt phẳng thẳng đứng đối với nửa cầu bên trái sẽ đạt giá trị

tuyệt đối lớn nhất tại vị trí A/

Đối với nửa cầu bên phải, mômen uốn trong mặt phẳng thẳng đứng sẽ đạt giá trị

cực đại tại vị trí C

Trong trường hợp này, tiết diện nguy hiểm để kiểm tra ứng suất uốn cho nửa

cầu bên phải là ở cạnh nhíp (điểm C) và đối với nửa cầu bên trái là ở tiết diện cạnhcam quay (ở đầu ngoài cùng của dầm cầu cạnh điểm A/)

PHANH

Câu 14>xác định lực và momen sinh ca cần thiết cấu phanh:

• Lực phanh ở cơ cấu phanh:

Lực phanh thực tế của xe:

• Hệ số thay đổi tải trọng tương ứng cầu trước và cầu sau khi phanh

• Momen sinh ra ở cơ cấu phanh

Câu 15 > vẻ sơ đồ và thiết lập quy luât phân bố áp suất trên bề mặt má phanh guốc

:

− Áp suất tại điểm nào đấy trên má phanh tỷ lệ thuận với biến dạng hướng

kính của điểm ấy khi phanh, nghĩa là coi như má phanh tuân theo định luật Húc.Điều này thừa nhận được trong phạm vi biến dạng thường rất nhỏ của má phanh

− Khi phanh trống và phanh guốc không bị biến dạng mà chỉ má phanh (tấm

má sát) biến dạng Sở dĩ như vậy là vì trống và guốc phanh làm bằng nguyên

liệu cứng hơn má phanh nhiều, kết cấu của trống và guốc phanh có đường gân

Trong đó: β1, β2 – góc đầu và góc cuối của má phanh (h.11.4)

Mô men phanh ở má phanh tính theo công thức (11.21) còn có thể tính theocông thức sau: