đề cương ôn thi kết cấu ô tô

Chương 2: BỘ LY HỢP 1.Phương trình xung lượng gài số không tách ly hợp Khi gài bánh trục thứ cấp với bánh trục trung gian, bánh xuất lực va đập Áp dụng phương trình mơmen xung lượng cho chuyển động quay trục A thời gian gài hai bánh ta có: ωa ' − ωa P4.r4.t=ja.( ) Trong đó: P4 – Lực tác dụng lên bánh thời gian gài số r4 – Bán kính bánh t – Thời gian lực P4 tác dụng ωa ωa ' – Tốc độ góc trục A trước gài số – Tốc độ góc trục A sau gài số Tương tự, phương trình mơ men xung lượng cho trục trung gian E: P3.r3.t=je.( ωe ' − ω e ) Trong đó: P3 – Lực tác dụng lên bánh thời gian gài số r1, r2, r3 – Bán kính bánh 1, 2, Bài giảng: Tính tốn kết Khi lập phương trình ta bỏ qua mơmen động mơmen cản chuyển động xe gài cứng (khơng tách ly hợp) bánh thời gian t nhỏ mơ men xung kích lớn, nên ảnh hưởng mômen động mômen cản chuyển động không đáng kể Lực P3, P4 tác dụng thời gian gài số t chung Khi gài bánh vào ăn khớp với bánh tỷ số truyền hộp số ih là: Từ hai phương trình (2.3) (2.5) xác định 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 gài số phụ thuộc vào tổng số mômen quán tính (Jm + Jl) Lực giảm cách giảm tổng (Jm + Jl), muốn gài số ta cần mở ly hợp để giá trị Jm khơng ảnh hưởng đến độ lớn P4 Vì mơmen qn tính Jm lớn Jl nhiều, nên ly hợp tách trình gài số lực P4 giảm nhiều câu 2> Phương trình xung lượng gài số tách ly hợp Xét trường hợp gài số ly hợp mở Lúc ảnh hưởng Jm khơng nữa, Jm khơng xuất phương trình phương trình (2.8) lúc sau: ( 2.9) Trong đó: P4′ – Lực tác dụng lên cặp bánh gài tách ly hợp Từ phương trình (2.9) thấy lực P4′ phụ thuộc mômen quán tính Jl Để cho P4′ giảm, cần phải giảm Jl, thiết kế ly hợp cần phải giảm mơmen qn tính phần bị động xuống mức nhỏ Từ phương trình (2.8) (2.9) ta thấy giá trị P4 P4′ tỷ lệ thuận với hiệu số (ωb - ωa.ih) Nếu hộp số có đặt đồng tốc tránh lực va đập bánh gài số Để vận tốc góc đồng nhanh chóng ly hợp phải đảm bảo mở dứt khoát So sánh phương trình (2.8) (2.9) ta kết luận gài số mà ly hợp mở mơmen xung lượng lực xung kích giảm đáng kể hiệu số (ωb ωa.ih) Tỷ số xung lượng P4′ t P4.t xác định sau: Vì mơmen qn tính Jm lớn Jl nhiều, nên xem Jl / Jm có giá trị nhỏ, lúc có: 3>vẻ sơ đồ thiết lập biểu thức momen cực đại phanh không tách ly hợp Trong đó: ωm – Vận tốc góc trục khuỷu ωbx – Vận tốc góc bánh xe v – Vận tốc xe i0 – Tỷ số truyền truyền lực Ml – Mơmen masát ly hợp Lực phanh cực đại Pp max xác định theo định luật Niutơn sau: Trong đó: Pp max – Tổng lực phanh cực đại bánh xe G – Trọng lượng toàn xe g – Gia tốc trọng trường δ – Hệ số tính đến ảnh hưởng trọng khối quay xe 4>Công trượt sinh q trình đóng ly hợp Q trình đóng ly hợp xảy phần chủ động ly hợp quay với vận tốc góc ωm, phần bị động quay với vận tốc góc ωb Do có khác biệt vận tốc góc ωm ≠ ωb nên đĩa chủ động bị động ly hợp sinh trượt Sự trượt chấm dứt đĩa chủ động bị động nối liền thành khối, tức ωm = ωb Khi khởi động xe chỗ, ωb = nên trượt lớn Sự trượt sinh công ma sát, công biến thành nhiệt làm nung nóng chi tiết ly hợp, dẫn đến hậu hệ số ma sát ly hợp giảm lò xo khả ép ¬ Đóng ly hợp từ từ Ở trường hợp tài xế thả từ từ bàn đạp ly hợp cho xe chuyển động từ từ Do thời gian đóng ly hợp cơng trượt trường hợp tăng Để xác định công trượt q trình đóng ly hợp, khảo sát đồ thị hình 2.3 ωm, ωb – Vận tốc góc trục khuỷu trục ly hợp Jm – Mômen quán tính bánh đà chi tiết động quy dẫn bánh đà Jb – Mômen qn tính xe rơmc quy dẫn trục ly hợp Trong đó: G0 – Trọng lượng tồn xe Gm – Trọng lượng toàn rơmoóc ih, ip, io – Tỷ số truyền hộp số, hộp số phụ truyền lực Mb – Mômen cản chuyển động quy dẫn trục ly hợp Câu 5> vẻ đường đặc tính ngồi biến mô thủy lực trường hợp +++ đĩ phản xạ cố định +++đặt khớp quay chiều Từ đường đặc tính cho thấy, nt tăng dần đến gần giá trị nb Mt K giảm xuống Ở bên trái điểm C giá trị Mp >0 nên Mt = Mb + Mp Mt >Mb K >1 Tại điểm C giá trị Mp = nên Mt = Mb K = Ở bên phải điểm C (ứng với nt > ntc) đĩa phản xạ P trở thành phận hãm Nguyên nhân từ số vòng quay nt > ntc phần tử chất lỏng bị đổi hướng đập vào sau lưng cánh đĩa P, nên lúc mômen Mp đổi chiều có giá trị âm (xem hình 4.6), Mp < nên Mt = Mb - Mp K< Hiệu suất biến mômen thủy lực ηb biến thiên theo đường cong bậc hai ηb = ηbmax điểm A ứng với số vòng quay nt = ntA Để tiện so sánh, đường đặc tính có vẽ thêm đường hiệu suất ly hợp thủy lực ηl Với ≤ nt ≤ ntc ηb>ηt K >1 Ứng với ntc < nt ≤ ntD mát đĩa P nên ηb giảm nhanh kết qủa ηb Cấu 6> vẻ sơ dồ trình bày động học động lực hoc cảu biến mô thủy lưc Khi phần tử chất lỏng chuyển động qua cách B, T P vận tốc tuyệt đối vecto v bao gồm vận tốc tương đối vecto w vận tốc theo vecto u Khi vào đĩa B, dòng chất lỏng có vận tốc vb1, wb1, ub1 (hình 4.5) Khi khỏi đĩa B vận tốc dòng chất lỏng vb2, wb2, ub2 Kí hiệu m khối lượng chất lỏng qua cánh đĩa B giây mơmen xoắn trục đĩa B là: Dòng chất lỏng sau khỏi B điểm vào T điểm Vì khe hở B T vơ nhỏ nên mơmen động lượng dòng chất lỏng khỏi B mơmen động lượng dòng chất lỏng vào T: Vì vận tốc vt2 ngược chiều quay T, nên vt2 có hướng âm Bởi vậy, mơmen trục T là: Do mômen động lượng dòng chất lỏng khỏi T mơmen động lượng vào P mô men động lượng khỏi P mômen động lượng vào B, nên mômen đĩa P là: Dấu trừ giá trị Mt thể tuốcbin nhận mơmen dòng chất lỏng Qua công thức (4.16) ta thấy mômen xoắn tuốcbin tăng lên nhờ có đĩa phản xạ Suy ra: Câu 8: bày cấu loại bi vẽ sơ đồ trình động học cardan đồng tốc Khớp đăng nối hai trục đảm bảo ω1 = ω2 gọi khớp đăng đồng tốc Hai trục đăng thực tế thể trục 2, thông qua cấu nạng viên bi chúng tiếp xúc với P (tâm viên bi) Khi trục quay góc ϕ1 trục quay góc ϕ2, lúc điểm P chuyển đến vị trí P1 Điểm cuối trục A kết nối với nạng đăng Điểm bắt đầu trục C kết nối với nạng đăng Từ P1 hạ đường vng góc P1Q xuống mặt phẳng APC Từ Q hạ tiếp đường vng góc QR QS xuống trục Đặt OP1= z, OA = a, OC = b, AP1 = x, CP1 = y Từ tam giác vng hình 5.5: ΔP1QR suy P1Q = P1R.sinϕ1 ΔP1QS suy P1Q = P1S.sinϕ2 ΔAP1R suy P1R = x.sinθ1 ΔCP1S suy P1S = y.sinθ2 Suy ra: P1Q = x.sinϕ1.sinθ1 P1Q = y.sinϕ2.sinθ2 Nếu θ1 = θ2 a= b sinϕ1 = sinϕ2 ⇒ϕ1 = ϕ2 tức ω1 = ω2, điều kiện đồng tốc trục trục thực Câu 9: Vẽ sơ đồ thiết lập biểu thức xác định số vòng quay nguy hiểm truc cardan Câu 10: Vẽ sơ đồ, trình bày động học, động lực học visai - Động học vi sai Trường hợp xe chạy thẳng, mặt đường phẳng Bán kính lăn bánh xe chủ động sức cản tác dụng lên hai bánh xe chủ động Lúc bánh hành tinh không quay quanh trục Do vi sai khơng làm việc, bánh bán trục có số vòng quay với vỏ vi sai Suy ra: n’ = n” = no Hay: ω’ = ω” = ωo Trong đó: n’; ω’ – số vòng quay vận tốc góc nửa trục bên trái n”; ω” – số vòng quay vận tốc góc nửa trục bên phải no; ωo – số vòng quay vận tốc góc vỏ vi sai Trường hợp xe quay vòng Khi xe bắt đầu quay vòng chuyển động đường vòng, lúc sức cản tác dụng lên hai bánh xe chủ động khác nhau, tổng mômen tác dụng lên bánh hành tinh khác nhau, bánh hành tinh quay Do vi sai khơng làm việc Suy ra: n′ ≠ n′′ ≠ n0 - Động lực học vi sai Giả thiết xe chuyển động ổn định, có phương trình cân mơmen: Câu 11 Trình bày ảnh hưởng vi sai đến tính chất kéo xe Tính chất kéo xe thể qua tổng lực kéo bánh xe chủ động lực kéo bánh xe chủ động bị giới hạn lực bám bánh xe với mặt đường Như vậy, lực bám bánh xe với mặt đường xác định tính chất kéo tới hạn xe Trong đó, lực bám với mặt đường thay đổi rõ rệt hệ thống truyền lực có vi sai khơng có vi sai Và có vi sai mức độ hoạt động vi sai ảnh hưởng đến giá trị lực bám, tức có ảnh hưởng đến tính chất kéo xe Vậy trước xét đến ảnh hưởng vi sai đến tính chất kéo xe, phải làm quen với hai hệ số sau đặc trưng cho mức độ hoạt động vi sai: - Hệ số hãm vi sai - Hệ số gài vi sai BÁN TRỤC CÂU 12>vẻ sơ đò thiết lập biểu thức tính bền bán trục giam tải ½ ứng với lự kéo cực đại Trường hợp (Lực X đạt giá trị cục đại Xi = Ximax) Mômen uốn X1, X2 gây nên mặt phẳng ngang: Mux =Mux = X1b = X2b Mômen xoắn X1, X2 gây nên: Mx =Mx = X1rbx = X2rbx Mômen uốn Z1, Z2 gây lên mặt phẳng thẳng đứng Muz1 =Muz = Z1b = Z2b Khi truyền lực kéo cực đại: Ứng suất uốn tiết diện đặt bạc đạn với tác dụng đồng thời lực X1 Z2 VỎ CẦU-DẦM CẦU Câu 13> vẻ so đồ thiết lập cơng thức tính bền dầm cầu dẫn hướng ứng với trường hợp lực mgang cực đại Ở cầu trước dẫn hướng từ đầu cầu đến chỗ đặt nhíp cầu chịu uốn xoắn lực phanh (vì cầu bị động nên khơng xuất lực kéo) Ở đoạn hai nhíp cầu chịu uốn mặt phẳng thẳng đứng Z1, Z2, Y1 Y2 Ngồi cầu bị uốn mặt phẳng nằm ngang X1p X2p Do mômen uốn mặt phẳng thẳng đứng lớn mômen uốn mặt phẳng nằm ngang nên dầm cầu có tiết diện chữ I Bởi tiết diện chữ I có khả chống uốn mặt phẳng thẳng đứng tốt mặt phẳng nằm ngang Cầu trước bị động dẫn hướng tính theo ba chế độ tải trọng đặc biệt cầu sau Các công thức xác định mô men uốn xoắn cầu sau ứng dụng cho cầu trước, cần thay m2G2 m1G1 (Lực Y đạt giá trị cục đại Y=Ymax) Mômen uốn mặt phẳng thẳng đứng nửa cầu bên trái đạt giá trị tuyệt đối lớn vị trí A/ Đối với nửa cầu bên phải, mômen uốn mặt phẳng thẳng đứng đạt giá trị cực đại vị trí C Trong trường hợp này, tiết diện nguy hiểm để kiểm tra ứng suất uốn cho nửa cầu bên phải cạnh nhíp (điểm C) nửa cầu bên trái tiết diện cạnh cam quay (ở đầu dầm cầu cạnh điểm A/) PHANH Câu 14>xác định lực momen sinh ca cần thiết cấu phanh: • Lực phanh cấu phanh: Lực phanh thực tế xe: • Hệ số thay đổi tải trọng tương ứng cầu trước cầu sau phanh • Momen sinh cấu phanh Câu 15 > vẻ sơ đồ thiết lập quy luât phân bố áp suất bề mặt má phanh guốc : − Áp suất điểm má phanh tỷ lệ thuận với biến dạng hướng kính điểm phanh, nghĩa coi má phanh tuân theo định luật Húc Điều thừa nhận phạm vi biến dạng thường nhỏ má phanh − Khi phanh trống phanh guốc không bị biến dạng mà má phanh (tấm má sát) biến dạng Sở dĩ trống guốc phanh làm nguyên liệu cứng má phanh nhiều, kết cấu trống guốc phanh có đường gân tăng cường độ cứng vững − Bề mặt làm việc má phanh ép sát vào bề mặt làm việc trống phanh phanh Câu 16> vẻ sơ đồ viết biểu thức tính góc lệch bán kính điểm đặt lực N Góc δ tạo lực N1 trục X1 – X1 là: δ = 90o -DOO1= 90o - (DOE +EOO1 ) Trong đó: β1, β2 – góc đầu góc cuối má phanh (h.11.4) Chiếu lực dN1 trục X1 – X1 Y1 – Y1 ta có: dN1X = q1brtsinβdβ dN1Y = q1brtcosβdβ Tích phân giới hạn từ góc β1 đến β2 ta có: Lực tổng hợp thẳng góc N1 tác dụng lên má phanh là: Mômen phanh phần tử má phanh sinh là: dM’pl = rtdT1 = µ.q1.brt2.dβ Lực thẳng góc tổng hợp N1 sinh lực ma sát tổng hợp T1 = µN1 Lực T1 có điểm đặt cách tâm O đoạn ρ Mô men phanh má phanh tính theo cơng thức (11.21) tính theo cơng thức sau: