Đồ án khai thác hộp số powershift

Vì vậy hộp số sử dụng một hệ thống bánh răng khác nhau từ thấp đến cao để biến momen xoắn của động cơ phù hợp với điều kiện vận hành khởi hành, tăng tốc, leo dốc,….. Hai ly hợp này hoạt

Họ và tên: Hoàng Trọng Nghĩa Lớp: 15DDS05023 Khóa: 05

Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô Mã ngành: 52510205

1 Tên đề tài: Khai thác hộp số ly hợp kép

2 Các số liệu ban đầu

Tham khảo tài liệu:

+ Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên,“Thiết kế và tính toán ôtô máy kéo”,

NXB đại học và THCN, Hà Nội, 1985

+ Vũ Đức Lập, Nguyễn Ngọc Bích, “Lý thuyết ô tô”

+ Tài liệu bảo dưỡng hộp số DSP6/DCT250 trên ô tô Ford Fiesta Hatchback

2014

3 Nội dung bản thuyết minh:

+ Mở đầu:

+ Chương 1 Tổng quan về các loại hộp số ly hợp kép trên ô tô

+ Chương 2 Ứng dụng phần mềm SolidWorks để mô phỏng cấu tạo, nguyên

lý làm việc hộp số ly hợp kép

+ Chương 3 Tính toán kéo kiểm nghiệm của xe có lắp hộp số ly hợp kép

4 Số lượng, nội dung các bản vẽ (ghi rõ loại, kích thước và cách thực hiện các bản

vẽ) và các sản phẩm cụ thể (nếu có):

+ Bản vẽ cơ cấu bánh răng hộp số ly hợp kép (1 bản A0)

+ Bản vẽ đồ thị lực kéo (1 bản A0)

5 Cán bộ hướng dẫn (ghi rõ họ tên, cấp bậc, chức vụ, đơn vị, hướng dẫn toàn bộ

hay từng phần): ThS Mai Hồng Cẩm, Giảng Viên khoa ô tô hướng dẫn toàn bộ

Ngày giao: 11/05/2019 Ngày hoàn thành: 11/08/2019

TP.HCM, ngày tháng năm 2019

(Ký, ghi rõ họ tên, học hàm, học vị)

Mai Hồng Cẩm

Sinh viên thực hiện

Đã hoàn thành và nộp đồ án ngày 03 tháng 09 năm 2019

(Ký và ghi rõ họ tên)

Hoàng Trọng Nghĩa

LỜI NÓI ĐẦU 1

DANH MỤC BẢNG 2

DANH MỤC HÌNH 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ LY HỢP KÉP TRÊN Ô TÔ 5

1.1 Lịch sử ra đời hộp số ly hợp kép 5

1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 6

1.3 Một số dạng hộp số ly hợp kép trên thị trường 9

1.3.1 Hộp số ly hợp kép sử dụng ly hợp ma sát khô 9

1.3.2 Hộp số ly hợp kép sử dụng ly hợp ma sát ướt 10

1.3.3 Hộp số đặt ngang sử dụng hai trục bị động 12

1.3.4 Hộp số đặt dọc sử dụng một trục bị động 12

CHƯƠNG 2 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SOLIDWORKS ĐỂ MÔ PHỎNG CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC HỘP SỐ LY HỢP KÉP 13

2.1 Giới thiệu tổng quát về phần mềm mô phỏng Solidworks 13

2.2 Mô phỏng tháo lắp các chi tiết hộp số ly hợp kép 14

2.2.1 Phân nhóm tháo lắp 14

2.2.2 Sơ đồ và mô hình lắp ráp 16

2.3 Đường dẫn mô men và nguyên lý hoạt động các chi tiết của hộp số ly hợp kép 24

2.3.1 Sơ đồ đại cương ly hợp kép đóng và mở 24

2.3.2 Hình cắt ổ bi T đóng mở ly hợp 24

2.3.3 Đường dẫn mô men ở các cấp số 25

2.3.4 Chức năng của trống cần số 32

SỐ LY HỢP KÉP 34

3.1 Xây dựng đặc tính của động cơ 35

3.1.1 Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài 35

3.2 Xây dựng đặc tính kéo và phương trình cân bằng công suất 37

3.2.1 Xác định thông số cần thiết của xe 37

3.2.2 Phương trình cân bằng lực kéo và đồ thị đặc tính kéo của ô tô 37

3.2.3 Xây dựng đường đặc tính công suất 39

3.2.4 Đồ thị nhân tố động lực học 41

3.3 Quá trình tăng tốc của ô tô 42

3.1.1 Xây dựng đồ thị gia tốc của xe 42

3.1.2 Xây dựng đồ thị gia tốc ngược1 44

3.1.3 Đồ thị thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc ở các tay số 46

CHƯƠNG 4 KHAI THÁC SỬ DỤNG HỘP SỐ LY HỢP KÉP 48

4.1 Kiểm tra các hư hỏng thường gặp ở hộp số ly hợp kép 48

4.2 Bảo dưỡng và sửa chữa ở hộp số ly hợp kép 48

4.3 Những triệu chứng thường gặp ở hộp số tự động DCT 49

PHỤ LỤC 64

KẾT LUẬN 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

1

Trong giai đoạn hiện nay ngành giao thông vận tải là một lĩnh vực hết sức quan trọng trong nền kinh tế và cuộc sống của chúng ta Nó không những thúc đẩy

sự phát triển mạnh mẽ các ngành khác phát triển mà nó còn là phương tiện chính

để liên kế các vùng miền trên thế giới và trong nước lại với nhau

Do sự phát triển của xã hội ngày càng cao nên sự đòi hỏi về tính tiện nghi, tiết kiệm nhiên liệu và giá thành sản phẩm ngày càng khắt khe Chính vì vậy mà hộp số ly hợp kép ngày càng được sử dụng rộng rãi do đã đáp ứng được những đòi hỏi trên Ly hợp kép là loại hộp số bán tự động nên có tính tiện nghi rất cao Người lái có thể chuyển sang chế độ lái tự động hoàn toàn giúp cho xe chuyển số êm dịu, tiết kiệm nhiên liệu, giảm tổn thất công suất động cơ hoặc cũng có thể sử dụng chế

độ chuyển số bằng tay Do đó việc nghiên cứu, tìm hiểu về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của hộp số ly hợp kép là rất cần thiết, đặc biệt là khi nền công nghiệp ô tô của Việt Nam đang ngày càng phát triển và có thể sẽ nhập khẩu hoặc sản xuất loại hộp số này trong tương lai gần

Cảm ơn thầy Mai Hồng Cẩm đã hết sức nhiệt tình và tâm huyết khi giúp đỡ

em hoàn thành tốt đồ án này Đồng thời em bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc đến các thầy giáo trong khoa ô tô và các bạn trong lớp đóng góp những ý kiến hết sức quý báu

để xây dựng tốt đồ án này

Dù đã rất cẩn thận khi thực hiện đồ án này, nhưng với trình độ và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên chắc chắn rằng sẽ không tránh khỏi những thiếu sót và nhầm lẫn Vì vậy em rất mong có sự đóng góp của các thầy và các bạn để đồ

án của em hoàn thiện hơn

Sinh viên thực hiện

Hoàng Trọng Nghĩa

2

Bảng 2.1: Bảng các chi tiết lắp ghép trục chủ động 16

Bảng 2.2: Bảng các chi tiết lắp ghép trục bị động A 17

Bảng 2.3: Bảng các chi tiết lắp ghép trục bị động B 18

Bảng 2.4: Bảng các chi tiết lắp ghép hệ thống chuyển số 19

Bảng 2.5: Bảng các chi tiết lắp ghép ly hợp kép ma sát khô 20

Bảng 2.6: Bảng tổng hợp các chi tiết của hộp số ly hợp kép 22

Bảng 3.1: Thông số cơ bản xe Ford Fiesta 34

Bảng 3.2:Bảng thể hiện mômen và công suất động cơ 36

Bảng 3.3:Giá trị lực cản ứng với mỗi tay số 38

Bảng 3.4:Giá trị cân bằng công suất 39

Bảng 3.5:Công cản của ô tô ứng với vận tốc cực đại trên mỗi tay số 40

Bảng 3.6:Nhân tố động lực học theo điều kiện bám 41

Bảng 3.7:Hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển động quay 43

Bảng 3.8.Giá trị 1/j ứng với từng tay số 45

Bảng 3.9: Độ giảm vận tốc khi sang số 47

Bảng 3.10: Giá trị lực kéo ứng với mỗi tay số 64

Bảng 3.11:Nhân tố động lực học 65

Bảng 3.12 Giá trị gia tốc ứng với mỗi tay số 66

Bảng 3.13: Thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc 67

3

Hình 1.1: Ford Fiesta trang bị hộp số DCT 6 cấp 6

Hình 1.2: Hộp số ly hợp kép 6 cấp sử dụng ly hợp ma sát ướt 7

Hình 1.3: Hệ thống ly hợp kép ma sát khô 9

Hình 1.4: Hệ thống ly hợp ma sát ướt 11

Hình 1.5: Hộp số đặt ngang sử dụng hai trục bị động 12

Hình 1.6: Hộp số ly hợp kép sử dụng một trục bị động 12

Hình 2.1: Ghép cặp trục chủ động lồng nhau 16

Hình 2.2: Các chi tiết lắp ghép cặp trục chủ động lồng nhau 16

Hình 2.3: Trục bị động A 17

Hình 2.4: Trục bị động A được mô phỏng bằng phần mềm SolidWorks 17

Hình 2.5: Trục bị động B 18

Hình 2.6: Mô phỏng trục bị động B bằng phần mềm 18

Hình 2.7: Bố cục hệ thống chuyển số 19

Hình 2.8: Cơ cấu chuyển số bên trong 19

Hình 2.9: Hình cắt bộ ly hợp kép 20

Hình 2.10: Đĩa ma sát được mô phỏng bằng phần mềm 20

Hình 2.11: Tổng hợp chi tiết hộp số ly hợp kép 21

Hình 2.12: Hộp số ly hợp kép mô phỏng 21

Hình 2.13: Sơ đồ đại cương ly hợp mở và đóng 24

Hình 2.14: Hình cắt ổ bi T 24

Hình 2.15: Sơ đồ đại cương hệ thống truyền lực 25

Hình 2.16: Bộ đồng tốc hộp số ly hợp kép 26

Hình 2.17: Các chi tiết truyền động hộp số ly hợp kép 26

Hình 2.18: Đường dẫn mô men của số 1 27

Hình 2.19: Đường dẫn mô men của số 2 27

4

Hình 2.21: Đường dẫn mô men của số 4 29

Hình 2.22: Đường dẫn mô men của số 5 29

Hình 2.23: Đường dẫn mô men của số 6 30

Hình 2.24: Đường dẫn mô men của số lùi 30

Hình 2.25: Khóa số đỗ trên hộp số ly hợp kép 31

Hình 2.26: Bánh răng số đỗ trên trục bị động 31

Hình 2.27: Chức năng của trống cần số A 32

Hình 2.28: Chức năng của trống cần số B 33

Hình 3.1: Đường đặc tính ngoài của động cơ 35

Hình 3.2: Đồ thị đường đặc tính ngoài của động cơ Ford Fiesta 36

Hình 3.3: Đồ thị đặc tính kéo của ô tô 38

Hình 3.4: Đồ thị cân bằng công suất của ôtô 40

Hình 3.5: Đồ thị nhân tố động lực học ôtô 41

Hình 3.6: Đồ thị gia tốc ôtô 44

Hình 3.7: Đồ thị gia tốc ngược của ô tô 45

Hình 3 8: Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô 47

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ LY HỢP KÉP TRÊN Ô TÔ

Các hộp số trên ô tô dùng để thay đổi tỷ số giữa động cơ và cầu chủ động Nói một cách khác khi không có hộp số, chiếc xe chỉ chạy được ở một tốc độ duy nhất với một tốc độ cực đại nhất định Ngoài ra khả năng tăng tốc từ khi xuất phát cùng với khả năng leo dốc của xe cũng bị hạn chế nếu như nó không

sử dụng hộp số Vì vậy hộp số sử dụng một hệ thống bánh răng khác nhau từ thấp đến cao để biến momen xoắn của động cơ phù hợp với điều kiện vận hành (khởi hành, tăng tốc, leo dốc,…) Các số có thể cài theo cách thông thường bằng tay hoặc tự động Những chức năng này hội tụ đầy đủ trên hộp số ly hợp kép, nhưng trên hộp số ly hợp kép còn có một số tính năng ưu việt hơn các hộp số thông thường

1.1 Lịch sử ra đời hộp số ly hợp kép

Người đã sáng tạo ra hệ thống ly hợp kép là một kỹ sư ô tô người Pháp tên là Adolphe Kegresse được biết đến nhiều nhất trong vai trò người đã phát triển loại xe half-track (với bánh lốp phía trước và bánh xích phía sau), giúp chiếc xe có thể vượt qua nhiều loại địa hình phức tạp Năm 1939, Kegresse đã

có những ý tưởng đầu tiên về hệ thống hộp số trang bị ly hợp kép Nhưng không may là tình hình tài chính bất lợi đã ngăn cản kế hoạch phát triển xa hơn của dự

án này

Đến đầu những năm 80 khi hệ thống điều khiển điện tử phát triển, máy tính đã tham gia vào quá trình chuyển số và hộp số ly hợp kép đã có điều kiện thuận lợi để phát triển xa hơn và Porsche đã đặt những nền tảng đầu tiên của mình trong việc nghiên cứu và phát triển hệ thống ly hợp kép Năm 1983, những mẫu xe đua được trang bị hệ thống ly hợp kép của Porsche có tên là PDK (Porsche Dopelkupplungsgetriebe) đã giành được nhiều thành công trong các giải đua xe thế giới

Tuy nhiên hệ thống ly hợp kép chỉ được hạn chế lắp đặt trong các mẫu xe đua và hệ thống này chỉ được thương mại hóa khi Volkswagen là hãng tiên phong trong việc sản xuất đại trà hộp số ly hợp kép, và khi đó những chiếc xe trang bị hộp số ly hợp kép DSG ( Direct Shift Gearbox) được bán chủ yếu ở thị trường Châu Âu với các hãng sản xuất lớn như: Volkswagen, Audi, Porsche,

Sau đó, hộp số ly hợp kép (có tên chung là DCT) ngày càng phổ biến Ford là một trong những hãng bình dân đầu tiên áp dụng công nghệ này (với tên gọi PowerShift) trong khi đối thủ Toyota lại hướng tới hộp số vô cấp CVT Từ

đó, Ford trở thành đại gia thứ hai ứng dụng sản xuất công nghệ ly hợp kép, với

sự liên kết của Ford Châu Âu và nhà sản xuất mà Ford góp 50% vốn trong liên doanh GETRAG - Ford

Hình 1.1: Ford Fiesta trang bị hộp số DCT 6 cấp

Đây chính là hệ thống mà Ford gọi là Powershift System, một hộp số sáu tốc độ với hệ thống ly hợp kép xuất hiện lần đầu tại triển lãm Ô tô Quốc tế Frankfurt 2005 Với sự trưởng thành như thế, các chuyên gia đã nhận định rằng hộp số ly hợp kép sẽ loại bỏ hộp số kiểu CVT trong tương lai

1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Tuy gọi là hộp số ly hợp kép nhưng nó lại không có bàn đạp ly hợp để người lái sử dụng mỗi khi chuyển số Sự khác biệt đầu tiên của hộp số ly hợp kép so với các loại hộp số khác đó là sử dụng bộ đôi ly hợp ma sát Hai ly hợp được lồng vào nhau, một phần ly hợp nằm trong và một ly hợp nằm phía ngoài

Bộ đôi ly hợp ở đây thuộc loại ly hợp ma sát khô hoặc ly hợp ma sát ướt và sự tách - nối của nó được điều khiển bằng dẫn động điện cơ hoặc thủy lực – điện

từ Hai ly hợp này hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau, một điều khiển các bánh răng cấp số lẻ (1, 3, 5 và bánh răng gài số lùi), trong khi ly hợp còn lại có nhiệm vụ điều khiển bánh răng gài số chẵn (2, 4, 6 và số lùi) Với kết cấu như vậy, khi quá trình tăng số (1 - 2 - 3…) hoặc giảm số (5 - 4) xảy ra sẽ không bị mất mát công suất Đồng thời, việc gài các số truyền thực hiện một cách tự động tùy thuộc vào chế độ hoạt động của động cơ và sức cản của mặt đường (nếu người lái chọn chế độ tự động hoàn toàn) Vì vậy nó luôn đảm bảo được lực kéo phù hợp với sức cản chuyển động, bảo đảm được chất lượng động lực học và tính kinh tế nhiên liệu của ô tô

Hình 1.2: Hộp số ly hợp kép 6 cấp sử dụng ly hợp ma sát ướt

Sự khác biệt thứ hai của hộp số ly hợp kép đó chính là hệ thống trục sơ cấp gồm hai trục đồng trục lồng nhau Trục thứ nhất (màu đỏ): một đầu (bên trái) liên kết với ly hợp thứ nhất (màu đỏ) bằng then hoa, trên thân trục bao gồm

3 bánh răng có kích thước khác nhau ăn khớp với các bánh răng trên trục thứ cấp thứ nhất tạo ra các cấp số: 1, 3, 5 Trục còn lại (màu xanh), một đầu lắp với

ly hợp thứ 2 (màu xanh), trên thân trục gồm 2 bánh răng ăn khớp với 2 bánh răng trên trục thứ cấp thứ hai tạo ra 2 cấp số 2, 4 và thêm một số lùi

Cấu tạo đặc biệt của hệ trục trung tâm và bộ đôi ly hợp cho phép quá trình chuyển số nhanh hơn và êm hơn hộp số tay truyền thống Chúng ta hãy cùng hình dung lại thao tác sang số của hộp số tay: Khi người điều khiển muốn chuyển số, đầu tiên cần phải giảm ga sau đó tác động vào bàn đạp ly hợp để ngắt

ly hợp, do vậy mômen động cơ không truyền tới trục sơ cấp của hộp số và người lái thực hiện việc chuyển số Tiếp theo sau, người lái nhả bàn đạp và ly hợp được nối lại đồng thời công suất động cơ truyền tới hộp số Mômen được phân

bố theo trạng thái: ON - OFF - ON trong suốt quá trình chuyển số

Như vậy, độ êm dịu của xe khi sang số phụ thuộc rất nhiều vào kĩ năng của người điều khiển Khoảng thời gian OFF càng bé thì xe bớt bị rung giật, đồng thời không bị tổn hao công suất máy Tuy nhiên, hộp số ly hợp kép hoàn toàn có thể khắc phục được yếu điểm trên của hộp số tay nhờ vào sự hoạt động độc lập của hai ly hợp Quá trình chuyển số như sau: Giả sử ở thời điểm hiện tại,

xe đang di chuyển ở số 2, lúc này ly hợp 2 đóng (màu xanh), ly hợp 1 mở, khi

đó dòng công suất được từ động cơ qua ly hợp 2, qua trục và bộ đồng tốc tới trục sơ cấp và tới bộ vi sai Xe tiếp tục gia tăng tốc độ, máy tính sẽ tìm kiếm vị trí số kế tiếp, và bánh răng số 3 được chọn Khi người điều khiển chuyển số, ngay lập tức ly hợp 2 sẽ được ngắt, đồng thời ly hợp 1 đóng, và dòng công suất

sẽ vẫn tiếp tục truyền từ động cơ tới trục thứ cấp và dẫn động bộ vi sai Như vậy, thời gian chuyển từ số 2 lên 3 rất bé, do vậy dòng mômen gần như không bị ngắt quãng Cũng theo nguyên lý đó, khi người lái giảm số chu trình sẽ diễn ra ngược lại Toàn bộ quá trình chuyển số sẽ được máy tính kiểm soát và ra lệnh cho cơ cấu chấp hành chọn bánh răng và đóng hoặc ngắt từng ly hợp Nếu người lái chọn chế độ tự động hoàn toàn hoặc chế độ điều khiển số tay Ở chế độ tự động thì bộ đôi ly hợp hoạt động như một biến mô thủy lực của hộp số tự động truyền thống, còn nếu sử dụng chế độ số tay, người lái cũng không phải mất thêm thao tác dùng chân trái để điều hành bàn đạp ly hợp

Phần bị động: gồm các chi tiết lắp trực tiếp hoặc gián tiếp với trục sơ cấp của hộp số: đĩa bị động ly hợp số 1, đĩa bị động ly hợp số 2, 2 trục bị động (2 trục sơ cấp của hộp số)

điểm tựa kéo đĩa ép ly hợp 1 sang phải, ép chặt đĩa ma sát vào đĩa trung gian Khi này momen từ động cơ được truyền từ phần chủ động sang phần bị động của ly hợp thông qua các bề mặt ma sát của đĩa ma sát với đĩa ép và đĩa trung gian (được lắp với bánh đà) Tiếp đó momen được truyền vào xương đĩa bị động, qua bộ giảm chấn đến moayơ rồi truyền vào trục sơ cấp số 1

Ly hợp số 2 đóng: ổ bi T của ly hợp số 2 sẽ được đẩy sang trái Sau khi khắc phục hết khe hở bi T sẽ tì vào lò xo đĩa, làm cho lò xo đĩa xoay quanh điểm tựa trên vỏ ly hợp, đẩy đĩa ép ly hợp 1 sang trái, ép chặt đĩa ma sát 2 vào đĩa trung gian Khi này momen từ động cơ được truyền từ phần chủ động sang phần bị động của ly hợp thông qua các bề mặt ma sát của đĩa ma sát với đĩa ép

và đĩa trung gian(được lắp với bánh đà) Tiếp đó momen được truyền vào xương đĩa bị động, qua bộ giảm chấn đến moay ơ rồi truyền vào trục sơ cấp số 2

c Ưu điểm và nhược điểm

Phần chủ động: gồm các chi tiết bắt trực tiếp hoặc gián tiếp vào bánh đà

động cơ: vỏ ly hợp, các đĩa thép liên kết then hoa với vỏ ly hợp

Phần bị động: gồm các chi tiết bắt trực tiếp hoặc gián tiếp với trục sơ cấp

hộp số: Moayơ ly hợp 1, moayơ ly hợp 2, các đĩa ma sát ly hợp 1, các đĩa ma sát

ly hợp 2

c Ưu điểm và nhược điểm

* Ưu điểm: - Làm việc êm dịu

- Các bề mặt ma sát được tản nhiệt tốt

- Kích thước nhỏ gọn

* Nhược điểm: - Giá thành cao

1.3.3 Hộp số đặt ngang sử dụng hai trục bị động

Hình 1.5: Hộp số đặt ngang sử dụng hai trục bị động

 Ưu điểm: - Kích thước nhỏ gọn

 Nhược điểm: - Kết cấu phức tạp

- Bảo dưỡng giá thành cao

1.3.4 Hộp số đặt dọc sử dụng một trục bị động

Hình 1.6: Hộp số ly hợp kép sử dụng một trục bị động

CHƯƠNG 2 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SOLIDWORKS ĐỂ MÔ PHỎNG CẤU TẠO,

NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC HỘP SỐ LY HỢP KÉP 2.1 Giới thiệu tổng quát về phần mềm mô phỏng Solidworks

SolidWorks là sản phẩm dùng để thiết kế các mô hình 3D của hãng Dassault System Với mục đích tạo ra phần mềm thiết kế 3D có khả năng thay thế được AutoCad nên SolidWorks có giao diện đơn giản, gần gũi người dùng phổ thông, do đó các công cụ và tính năng của SolidWorks cũng dừng lại ở mức phổ thông Qua các phiên bản của phần mềm, các tính năng cao cấp của các phần mềm thiết kế dần được thêm vào SolidWorks như các thao tác và công cụ làm việc với bề mặt chi tiết, bề mặt khuôn… Hiện nay, SolidWorks có thêm công cụ chuyên biệt để tính toán và kiểm nghiệm bền, tối ưu hóa kích thước chi tiết, mô phỏng vật lý chuyển động và các va chạm trong đó, tính toán và mô phỏng dòng chảy của chất lỏng, thiết kế và dựng cảnh… Nhờ giao diện thân thiện, đơn giản, SolidWorks đang dần từng bước trở thành phần mềm thiết kế 3D phổ biến nhất danh cho những người sử dụng không chuyên và bán chuyên nghiệp, đồng thời có giá trị lớn trong công tác đào tạo và giảng dạy

Một số chức năng căn bản trong SOLIDWORKS

Chức năng CAD:

Part: Để thiết kế các chi tiết dạng 3D, các file này lưu với đuôi *sldprt

Assembly: Sau khi đã có các bản vẽ chi tiết bạn có thể chọn Assembly để

lắp ghép các chi tiết thành cụm chi tiết hay một cơ cấu hay một máy hoàn chỉnh

các file này có phần mở rộng *.sldasm

Drawing: Khi đã có các bản vẽ chi tiết hoặc bản vẽ lắp thì ta chọn

Drawing để biểu diễn các hình chiếu, mặt cắt từ các bản vẽ chi tiết hay các bản

vẽ đã có file trong bản vẽ *slddrw

Chức năng CAE: có lẽ đây là một ưu điểm của hãng sản xuất, khi mà họ

mua trọn gói bộ phần mềm phân tích cức kì nổi tiếng thế giới là Cosmos để tích hợp và chạy ngay trong môi trường của SolidWorks, làm cho chức năng phân

tích của SolidWorks khó có thể có phần mềm khác so sánh được Với modul phân tích của SolidWorks là cosmos, chúng ta có thể thực hiện được những bài phân tích vô cùng phức tạp nhưng rất hay

Chức năng CAM: Để dùng được chức năng này, chúng ta phải sử dụng một modul nữa của SolidWorks là SolidCam Đây là modul Cam của

SolidWorks, nó được tách ra để bán riêng Nếu ai có điều kiện thì tải về dùng,

nó chạy ngay trên giao diện của SolidWorks, việc sử dụng của SolidCam quả thật vô cùng thân thiện, và dễ sử dụng

Chức năng Mold: Những xí nghiệp nào muốn sử dụng SolidWorks trong

thiết kế khuôn vẫn có thể mua một modul riêng về khuôn cho SolidWorks

2.2 Mô phỏng tháo lắp các chi tiết hộp số ly hợp kép

2.2.1 Phân nhóm tháo lắp

Để đảm bảo đúng các yêuc cầu của quy trình công nghệ lắp ráp ta phải phân chia tổng thể lắp ráp thành các nhóm hoặc các phân nhóm lắp ráp

Như vậy ta sẽ có các nhóm lắp ráp sau:

a Nhóm 1: Nhóm vỏ hộp số và các phụ kiện gắn trên vỏ hộp số Nó bao gồm các chi tiết sau:

− Ổ bi cầu và vòng bi trục chủ động bên trong

− Ổ bi đũa trục chủ động bên trong

− Vòng hãm trục chủ động bên trong và trục chủ động rỗng bên ngoài

− Gioăng trục chủ động rỗng bên ngoài

c Nhóm 3: Nhóm trục bị động A bao gồm các chi tiết sau:

− Trục bị động A, các bánh răng số 1, số 5, số 2, số 6 và số lùi

− Cụm đồng tốc 2-6, cụm đồng tốc 1-5

− Ổ bi đũa các bánh răng và ổ bi chặn sau trục

− Vòng hãm ổ bi đũa, ổ bi cầu, vòng đệm chia bánh răng và vòng hãm bộ đồng tốc

d Nhóm 4: Nhóm trục bị động B bao gồm các chi tiết sau:

− Trục bị động B

− Các bánh răng số 3, số 4 và số lùi,

− Cụm đồng tốc bánh răng số 3 và cụm đồng tốc bánh răng số 4 số lùi

− Ổ bi đũa các bánh răng và ổ bi chặn sau trục

− Vòng hãm ổ bi đũa, vòng kẹp bánh răng và vòng đệm chia bánh răng

− Vòng hãm bộ đồng tốc

− Bánh răng số đỗ

e Nhóm 5: Nhóm cơ cấu điều khiển và gài số:

− Mô tơ sang số bằng điện tích hợp TCM

b Mô hình lắp ráp nhóm trục bị động A hộp số ly hợp kép

Hình 2.3: Trục bị động A Bảng 2.2: Bảng các chi tiết lắp ghép trục bị động A

d Mô hình lắp ráp cơ cấu điều khiển và gài số

e Mô hình lắp ráp ly hợp kép ma sát khô

Hình 2.9: Hình cắt bộ ly hợp kép Bảng 2.5: Bảng các chi tiết lắp ghép ly hợp kép ma sát khô

Chi

Chi

2 Đĩa épA – số 1, 3 và 5 7 Moay ơ trục chủ động rỗng ngoài

5 Đĩa ép B – số 2, 4, 6 và số lùi

Hình 2.10: Đĩa ma sát được mô phỏng bằng phần mềm

f Mô tả các chi tiết của hộp số

Hình 2.11: Tổng hợp chi tiết hộp số ly hợp kép

Hình 2.12: Hộp số ly hợp kép mô phỏng

Bảng 2.6: Bảng tổng hợp các chi tiết của hộp số ly hợp kép

2 Bu lông cần mô tơ 42 Vòng hãm ổ bi

8 Bu lông ống dẫn hướng 48 Bánh răng khóa nhỏ

10 Gioăng vỏ trục chủ động 50 Chốt khóa bánh răng

11 Gioăng bán trục 51 Chốt khóa bánh răng

17 Bu lông giữ ổ bi trục bị động 57 Cần điều khiển bằng tay

18 Cụm trục thứ cấp 58 Bu lông cần điều khiển bằng tay

19 Vòng xung vi sai 59 Trụ cần sang số

20 Bu lông vòng răng vi sai 60 Cần sang số 2/số 6

21 Vòng răng vi sai 61 Thanh nối cần sang số 3

30 Gioăng chữ O của TCM 70 Cảm biến tốc độ trục chủ động

31 Ổ bi trục chủ động 71 Miếng chêm cảm biến tốc độ trục

2.3 Đường dẫn mô men và nguyên lý hoạt động các chi tiết của hộp số ly

hợp kép

2.3.1 Sơ đồ đại cương ly hợp kép đóng và mở

Hình 2.13: Sơ đồ đại cương ly hợp mở và đóng

A - Ly hợp trong trạng thái mở; B - Ly hợp A được đóng; 1 - Đĩa ép B;

2 - Đĩa ma sát B; 3 - Đĩa dẫn động; 4 - Đĩa ép A; 5 - Đĩa ma sát A; 6 - Trục chủ động A; 7: Trục chủ động rỗng B; 8: Lò xo đòn bẩy B; 9: Lò xo đòn bẩy A

Hai lò xo đòn bẩy mở các ly hợp trong trạng thái nghỉ Chúng được đóng lại thông qua truyền động của vòng bi ly hợp có liên quan, hoạt động trên các lò

2.3.3 Đường dẫn mô men ở các cấp số

a Sơ đồ đại cương

Hình 2.15: Sơ đồ đại cương hệ thống truyền lực

1 - Động cơ; 2 - Ly hợp kép khô; 3 - Trục bị động B gài số 3, 4 và số lùi; 4 - Trục chủ động trong A gài số 1, 3 và 5; 5 - Trục chủ động rỗng ngoài B gài

số 2, 4, 6 và số lùi; 6 - Trục bị động A gài số số 1, 2, 5 và 6

Về nguyên tắc, hộp số bao gồm hai dãy bánh răng độc lập

Từng trục trong hai trục chủ động được nối qua trục quay bên ngoài với đĩa ly hợp

Mỗi trục trong số 2 trục bị động đều cung cấp tỷ số truyền cuối cùng cho vòng răng vi sai

Trục chủ động A là trục có lõi có nhiệm vụ dẫn động các bánh răng số lẻ (số 1, 3 và 5)

Trục chủ động B là trục rỗng và dẫn động các bánh răng số chẵn (số 2, 4

và 6) cũng như bánh răng lùi (qua bánh răng trung gian)

Trục chủ động A chứa các bánh răng dẫn động và bộ đồng tốc cho số 1, 2,

5 và 6 cũng như bánh răng trung gian cho số lùi

Trục chủ động B chứa các bánh răng dẫn động và bộ đồng tốc cho số 3, 4

và số lùi

Khi xe chạy, một dãy bánh răng sẽ luôn được nối và số tiếp theo đã được gài ở dãy bánh răng còn lại (mặc dù ly hợp của bánh răng đó vẫn mở)

b Bộ đồng tốc

Cả hai bộ đồng tốc đơn và kép đều được sử dụng trên hộp số ly hợp kép

Bộ đồng tốc đơn được sử dụng ở số 1, 3, 4, 5, 6 và số lùi

Bộ đồng tốc kép được sử dụng cho số 2

c Đường dẫn mô men

Hình 2.17: Các chi tiết truyền động hộp số ly hợp kép

1 - Vi sai; 2 -Số lùi; 3 - Số 4; 4 - Số 3; 5 - Số 1; 6 - Số 5; 7- Số 6; 8 - Số 2;

9 - Số 4; 10 -Trục chủ động B gài số 2, 4, 6 và số lùi; 11 -Trục chủ động A gài số 1, 3 và 5

Hình 2.16: Bộ đồng tốc hộp số ly hợp kép

 Số 1

Hình 2.18: Đường dẫn mô men của số 1

Ở số 1, mô men động cơ truyền từ đĩa uốn đến bánh đà và đĩa ép A Đĩa

ép A được gài và mô men được truyền đến đĩa ly hợp A nằm ở phía động cơ của cụm ly hợp kép Từ đĩa ly hợp A, mô men truyền đến trục chủ động A (trục đặc, bên trong) Bánh răng nhỏ ở đầu trục chủ động A truyền mô men tới bánh răng đầu tiên của trục bị động A Ở số 1, bộ đồng tốc 1-5 trên trục bị động A gài số 1

và để mô men truyền từ bánh răng đầu tiên đến trục bị động Mô men sẽ được truyền đến vi sai thông qua bánh răng trục bị động A

 Số 2

Hình 2.19: Đường dẫn mô men của số 2

Ở số 2, mô men động cơ truyền từ đĩa uốn đến bánh đà và đĩa ép B Đĩa

ép B được gài và mô men được truyền đến ma sát B nằm ở phía hộp số của cụm

ly hợp kép Từ đĩa ma sát B, mô men truyền đến trục chủ động B (trục rỗng, bên ngoài) Bánh răng nhỏ ở gần giữa trục chủ động B truyền mô men tới bánh răng thứ hai của trục bị động A Ở số 2, bộ đồng tốc 2 - 6 trên trục bị động A gài số 2

và để mô men truyền từ bánh răng thứ hai đến trục bị động Mô men sẽ được truyền đến vi sai thông qua bánh răng trục bị động A

 Số 3

Hình 2.20: Đường dẫn mô men của số 3

Ở số 3, mô men động cơ truyền từ đĩa uốn đến bánh đà và ép A Đĩa ép A được gài và mô men được truyền đến đĩa ma sát A Từ đĩa ma sát A, mô men truyền đến trục chủ động A Bánh răng gần nhất với ly hợp trên trục chủ động A

sẽ truyền mô men tới bánh răng thứ ba của trục bị động B Ở số 3, bộ đồng tốc bánh số 3 trên trục bị động B gài số 3 và để mô men truyền từ bánh răng thứ ba đến trục bị động Mô men sẽ được truyền đến vi sai thông qua bánh răng trục bị động B

 Số 4

Hình 2.21: Đường dẫn mô men của số 4

Ở số 4, mô men động cơ truyền từ đĩa uốn đến bánh đà và đĩa ép B Đĩa

ép B được gài và mô men được truyền đến đĩa ma sát B Từ đĩa ma sát B, mô men truyền đến trục chủ động B Bánh răng lớn ở đầu trục chủ động B truyền

mô men tới bánh răng thứ tư của trục bị động B Ở số 4, bộ đồng tốc 4-R trên trục bị động B gài số 4 và để mô men truyền từ bánh răng thứ tư đến trục bị động Mô men sẽ được truyền đến vi sai thông qua bánh răng trục bị động B

 Số 5

Hình 2.22: Đường dẫn mô men của số 5

Ở số 5, mô men động cơ truyền từ đĩa uốn đến bánh đà và đĩa ép A Đĩa

ép A được gài và mô men được truyền đến đĩa ma sát A Từ đĩa ma sát A, mô men truyền đến trục chủ động A Bánh răng lớn ở đầu trục chủ động A truyền

mô men tới bánh răng thứ năm của trục bị động A Ở số 5, bộ đồng tốc 1-5 trên trục bị động A gài số 5 và để mô men truyền từ bánh răng thứ năm đến trục bị động Mô men sẽ được truyền đến vi sai thông qua bánh răng trục bị động A

 Số 6

Hình 2.23: Đường dẫn mô men của số 6

Ở số 6, mô men động cơ truyền từ đĩa uốn đến bánh đà và đĩa ép B Đĩa

ép B được gài và mô men được truyền đến đĩa ma sát B Từ đĩa ma sát B, mô men truyền đến trục chủ động B Bánh răng lớn ở đầu trục chủ động B truyền

mô men tới bánh răng thứ sáu của trục bị động A Ở số 6, bộ đồng tốc 2-6 trên trục bị động A gài số 6 và để mô men truyền từ bánh răng thứ sáu đến trục bị động Mô men sẽ được truyền đến vi sai thông qua bánh răng trục bị động A

 Số lùi

Hình 2.24: Đường dẫn mô men của số lùi

Ở số lùi, mô men động cơ truyền từ đĩa uốn đến bánh đà và đĩa ép B Đĩa

ép B được gài và mô men được truyền đến đĩa ma sát B Từ đĩa ma sát B, mô men truyền đến trục chủ động B Bánh răng nhỏ ở giữa trục chủ động B truyền

mô men tới bánh răng thứ hai của trục bị động A Bánh răng thứ hai có kết nối

cố định đến bánh răng trung gian Bánh răng trung gian ăn khớp với bánh răng lùi trên trục bị động B Ở số lùi, bộ đồng tốc 4-R trên trục bị động B gài số lùi

và để mô men truyền từ bánh răng lùi đến trục bị động Mô men sẽ được truyền đến vi sai thông qua bánh răng trục bị động B

 Khóa đỗ xe

Hình 2.25: Khóa số đỗ trên hộp số ly hợp kép

1 - Cần số; 2 - Trục khởi động; 3 - Lò xo xoắn; 4 - Cóc hãm số đỗ; 5 - Bánh răng đỗ trên trục bị động B

Hình 2 26: Bánh răng số đỗ trên trục bị động

Cóc hãm số đỗ được lắp kể từ khi mở cả hai ly hợp sau khi tắt động cơ

2.3.4 Chức năng của trống cần số

a Trống cần số A

Hình 2.27: Chức năng của trống cần số A

1- Khe chuyển số của trống cần số A, Ở khu vực có màu, góc quay là 200°;

2 - Cam dưới; 3 - Càng cua gạt số cho số 3 có thanh trượt; 4 - Cam trên; 5

- Càng cua gạt số cho số 1/số 5 có thanh trượt; 6 - Vị trí đầu dưới (góc quay 0°); 7: - Góc quay 10°, Càng cua gạt số cho số 1/số 5 được di chuyển theo trục và số 1 được gài.; 8 - Góc quay 55°, Vị trí trung gian giữa số 1 và

số 3; 9 - Góc quay 100°, Càng cua gạt số cho số 3 được di chuyển theo trục và số 3 được gài.; 10 - Góc quay 145°, Vị trí trung gian giữa số 3 và

số 5; 11 – Góc quay 190° Càng cua gạt số cho số 1/5 được di chuyển theo trục và số 5 được gài.; 12 - Vị trí đầu trên (góc quay 200°)

b Chức năng của trống cần số B

Hình 2.28: Chức năng của trống cần số B

1 - Càng cua gạt số cho số 2/6 có thanh trượt; 2 - Khe chuyển số của trống cần số B, Ở khu vực có màu, góc quay là 290°; 3 - Cam trên; 4 - Cam dưới; 5 - Càng cua gạt số cho Số lùi/4 có thanh trượt; 6 - Vị trí đầu dưới (góc quay 0°); 7: Góc quay 10°, Càng cua gạt số cho số lùi/số 4 được di chuyển theo hướng trục và số lùi được gài; 8 - Góc quay 55°, Vị trí trung gian giữa số lùi và số 2; 9 - Góc quay 100°, Càng cua gạt số cho số 2/số 6 được di chuyển theo trục và số 2 được gài; 10 - Góc quay 145°, Vị trí trung gian giữa số 2 và số 4; 11 - Góc quay 190°, Càng cua gạt số cho số lùi/số 4 được di chuyển theo hướng trục và số 4 được gài.; 12 - Góc quay 235°, Vị trí trung gian giữa số 4 và số 6; 13 - Góc quay 280°, Càng cua gạt số cho số 2/số 6 được di chuyển theo trục và số 6 được gài.; 14 - Vị trí đầu trên (góc quay 290°)