Đồ án thiết kế hop so 7000 kg

Đồ án thiết kế hộp số 5 cấp

Tính tốn thiết kế hộp số ơtơ xe tải LỜI NĨI ĐẦU Ơ tơ máy kéo phương tiện sản xuất kinh doanh sinh hoạt, thiếu đời sống Cùng với phát triển chung khoa học, ngành ơtơ có bước phát triển với nhiều thành quan trọng Chúng ta cần phải có kiến thức sâu rộng, vấn đề liên quan đến ngành công nghiệp ôtô Muốn vậy, ta phải hiểu nắm vững kiến thức để làm tảng cho bước phát triển Trong đồ án em giao nhiệm vụ tính tốn thiết kế hộp số xe tải với tải trọng Đây phận chính, khơng thể thiếu ơtơ nhằm để thay đổi số vịng quay mômen động truyền đến bánh xe chủ động đủ để thắng sức cản chuyển động ơtơ thay đổi nhiều q trình làm việc Đồ án phần quan trọng nội dung học tập sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng kiến thức học để giải vấn đề cụ thể ngành Trong trình thực đồ án này, em cố gắng tìm tịi, nghiên cứu tài liệu, làm việc cách nghiêm túc với mong muốn hồn thành đồ án tốt Tuy nhiên, thân cịn kinh nghiệm nên việc hồn thành đồ án khơng thể khơng có thiếu sót Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy, tận tình truyền đạt lại kiến thức quý báu cho em Đặc biệt, em xin gởi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Văn Đơng nhiệt tình hướng dẫn q trình làm đồ án Em vô mong muốn nhận xem xét dẫn thầy Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2013 Sinh viên thực Bùi Thanh Minh -1- Tính tốn thiết kế hộp số ôtô xe tải Chương TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ ÔTÔ 1.1 Công dụng yêu cầu hộp số ôtô 1.1.1 Công dụng Hộp số thiết bị dùng để thay đổi số vịng quay mơmen động truyền đến bánh xe chủ động đủ để thắng sức cản chuyển động ôtô thay đổi nhiều q trình làm việc Ngồi hộp số dùng để: - Thay đổi chiều quay trục bị động so với trục chủ động để xe chạy lùi - Ngắt truyền động lâu dài động bánh xe chủ động cần thiết như: Khi cho xe đứng yên thời gian dài mà không cần phải tắt máy, khởi động, cho xe chạy xuống dốc, chạy theo quán tính, 1.1.2 Yêu cầu Để đảm bảo công dụng trên, yêu cầu chung sức bền kết cấu gọn nhẹ hộp số phải thỏa mãn yêu cầu đặc trưng sau: - Phải có đầy đủ tỷ số truyền cần thiết nhằm đảm bảo tốt tính chất động lực tính kinh tế nhiên liệu cho ôtô làm việc - Khi gài số không sinh lực va đập lên nói riêng hệ thống truyền lực nói chung Muốn hộp số ơtơ phải có đồng tốc để gài số ống để gài số - Phải có vị trí trung gian để ngắt truyền động động khỏi hệ thống truyền lực thời gian lâu dài Phải có cấu chống gài hai số lúc để đảm bảo an toàn cho hộp số khơng bị gãy vỡ - Phải có số lùi phép xe chuyển động lùi Đồng thời phải có cấu an tồn chống gài số lùi cách ngẫu nhiên - Điều khiển nhẹ nhàng, làm việc êm dịu, tin cậy hiệu suất cao -2- Tính tốn thiết kế hộp số ơtơ xe tải 1.2 Phân loại Với yêu cầu nêu trên, tùy theo tính chất truyền mômen sơ đồ động học, hộp số khí ơtơ phân loại sau: - Dựa vào tính chất truyền mơmen, phân hộp số ôtô làm hai kiểu: + Kiểu hộp số vơ cấp kiểu hộp số có mômen truyền qua hộp số biến đổi liên tục tỷ số truyền động học thay đổi liên tục Hộp số dùng ôtô chủ yếu kiểu truyền động thủy lực + Kiểu hộp số có cấp kiểu hộp số gồm số cấp hữu hạn (thường từ đến 20 cấp) Ứng với cấp có giá trị mơmen tốc độ truyền qua hộp số không đổi - Dựa số trục chứa cặp bánh truyền số chia hộp số ơtơ làm hai loại sau: + Hộp số hai trục: Là loại hộp số có trục sơ cấp gắn với bánh chủ động số truyền, trục thứ cấp chứa bánh bị động + Hộp số ba trục: Là hộp số có trục sơ cấp gắn bánh chủ động số truyền, trục trung gian chứa bánh trung gian trục thứ cấp chứa bánh bị động Điều đặc biệt trục sơ cấp trục thứ cấp (trục thứ ba) bố trí đồng tâm - Dựa theo số cấp hộp số, phân chia hai loại: + Hộp số thường có số cấp nhỏ + Hộp số nhiều cấp có số cấp lớn (thường từ đến 20 cấp) 1.2.1 Một số loại hộp số thường dùng 1.2.1.1 Hộp số ba trục (hộp số đồng tâm) Trên ôtô sử dụng nhiều loại hộp số có trục cố định, điều khiển tay Loại hộp số có ưu điểm kết cấu đơn giản, hiệu suất cao (0,96 ÷ 0,98), kích thước trọng lượng nhỏ Kết cấu hộp số đồng trục thường có trục chuyển động, có trục sơ cấp trục thứ cấp lắp đồng trục, ngồi cịn có thêm trục trung gian Trục trung gian có hai ba trục bố trí xung quanh trục sơ cấp thứ cấp nhằm -3- Tính tốn thiết kế hộp số ôtô xe tải tăng độ cứng vững cho trục thứ cấp trì ăn khớp tốt cho cặp bánh lắp trục * Ưu điểm: + Có số truyền thẳng, cách nối trực tiếp trục sơ cấp trục thứ cấp Khi làm việc số truyền thẳng, bánh răng, ổ trục trục trung gian giảm tải hồn hồn tồn nên giảm mài mịn, tiếng ồn mát công suất nên đạt hiệu suất cao Điều có ý nghĩa lớn hộp số ơtơ phần lớn thời gian làm việc hộp số số truyền thẳng (chiếm tỷ lệ từ 50% ÷ 80%) Vì hộp số kiểu sử dụng nhiều loại xe ôtô (từ xe du lịch xe khách xe tải) + Các số truyền khác, mômen truyền qua hai cặp bánh răng, tạo tỷ số truyền lớn với kích thước nhỏ gọn Nhờ giảm trọng lượng tồn ơtơ * Nhược điểm: + Trục thứ cấp phải bố trí gối lên trục sơ cấp thông qua ổ bi đặt bên phần rỗng đầu trục trục sơ cấp, nên ổ bi khơng chọn theo tiêu chuẩn tính tốn ổ bi mà phải tính tốn thiết kế riêng Điều làm cho ổ bi dễ bị tình trạng tải Tuy nhiên cách bố trí hộp số có khả truyền thẳng nên ổ bi làm việc không nhiều nên ảnh hưởng đến tuổi thọ ổ bi -4- Tính tốn thiết kế hộp số ơtơ xe tải Hình 1.1- Sơ đồ động hộp số ba trục Chú thích: I: Trục sơ cấp; IV: Trục số lùi; II: Trục trung gian; A,B: Bộ đồng tốc; III: Trục thứ cấp SL: Vị trí gài số lùi 1, 2, 3, 4: Vị trí gài cấp số 1, cấp số 2, cấp số3, cấp số hộp số 1.2.1.2 Hộp số hai trục Loại hộp số hai trục kiểu hộp số thông dụng truyền động hộp số khí gồm trục sơ cấp gắn bánh chủ động trục thứ cấp gắn bánh bị động cấp số truyền tương ứng Loại hộp số tạo số truyền thẳng hộp số nhiều trục tỷ số truyền cấp số , phải thơng qua cặp bánh ăn khớp Điều có nghĩa hiệu suất cấp số truyền nhỏ Kiểu hộp số phù hợp với hệ thống truyền lực có cầu chủ động bố trí phía động (cụm động cơ, ly hợp, hộp số bố trí cầu chủ động) Chiều chuyển động ngược nhau, truyền động dẫn trục thứ cấp có chiều ngược với chiều truyền động dẫn vào trục sơ cấp -5- Tính tốn thiết kế hộp số ơtơ xe tải Hình 1.2- Sơ đồ động hộp số hai trục Chú thích: I: Trục sơ cấp hộp số; II: Trục thứ cấp hộp số; 1: Số cấp số hộp số; 2: Số cấp số hộp số; 3: Số cấp số hộp số; 4: Số cấp số hộp số; L: Số cấp số lùi hộp số; * Ưu điểm: + Hiệu suất cao số qua cặp bánh + Kết cấu đơn giản + Dễ bố trí đơn giản kết cấu, hệ thống truyền lực xe đặt động gần cầu chủ động * Nhược Điểm: + Kích thước chiều ngang lớn hộp số ba trục đồng tâm có tỷ số truyền (ở hộp số đồng tâm, tỷ số truyền qua hai cặp bánh nên kích thước gọn hiệu suất thấp trừ số truyền thẳng) + Kích thước hộp số lớn kéo theo trọng lượng lớn, xe có tỷ số truyền lớn -6- Tính tốn thiết kế hộp số ôtô xe tải 1.2.2 Hộp số nhiều cấp Hộp số nhiều cấp tạo thành cách ghép thêm vào phía trước hay phía sau hộp số sở (hộp số loại trục) hộp giảm tốc gọi hộp số phụ Hộp số phụ thường có số truyền thẳng số truyền giảm tăng 1.2.2.1 Hộp số phụ đặt phía trước hộp số Nó 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 thấp hộp số phụ khơng lớn, có tác dụng chủ yếu chia nhỏ dãy tỷ số truyền hộp số nên cịn gọi hộp số chia Hình 1.3- Sơ đồ hộp số nhiều cấp với hộp số phụ bố trí trước Chú thích: 1p, 2p: Vị trí gài cấp số 1, cấp số số phụ ; 1, 2, 3, 4, 5, L: Vị trí gài cấp số 1, số 2, số 3, số 4, số 5, số lùi hộp số Zap: Cặp bánh dẫn động trục trung gian từ hộp số phụ; Zac: Cặp bánh dẫn động trục trung gian từ hộp số chính; Ip: Trục sơ cấp hộp số phu; I: Trục sơ cấp hộp số (thứ cấp hộp số phụ); II: Trục trung gian; III: Trục thứ cấp hộp số chính; - Ưu điểm: + Kết cấu đơn giản, đảm bảo tính thống hố cao cho hộp số + Hiệu suất tương tự hộp số gài số thấp hộp số phụ -7- Tính tốn thiết kế hộp số ơtơ xe tải - Nhược điểm: + Yêu cầu khoảng cách trục hộp số lớn hơn, mômen trục hộp số lớn 1.2.2.2 Hộp số phụ đặt phía sau hộp số Thường loại có trục cố định với hai cặp bánh 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 Hình 1.4- Sơ đồ hộp số nhiều cấp với hộp số phụ kiểu hành tinh Chú thích: 1, 2, 3, 4, 5, L: Vị trí gài cấp số 1, số 2, số 3, số 4, số 5, số lùi hộp số I: Trục sơ cấp hộp số chính; II: Trục trung gian III: Trục thứ cấp hộp số (chính trục sơ cấp hộp số phụ hành tinh ), IIIp: Trục thứ cấp hộp số phụ hành tinh nối với cần C cấu hành tinh - Ưu điểm: + Giảm khoảng cách trục tải trọng tác dụng lên chi tiết hộp số - Nhược điểm: + Giảm tính thống hố hộp số + Hiệu suất giảm gài số truyền thấp -8- Tính tốn thiết kế hộp số ôtô xe tải 1.3 Cơ cấu điều khiển hộp số 1.3.1 Đặc điểm kết cấu cấu điều khiển Cơ cấu điều khiển có nhiệm vụ truyền lực tác động lái xe đến ống gài số hay bánh di trượt đồng tốc để dịch chuyển chúng vào vị trí cần gài số trả vị trí trung gian Phần lớn cấu điều khiển tơ hệ thống địn điều khiển đơn giản Chúng gắn trực tiếp lên nắp hộp số khớp cầu Khớp cầu cho phép đòn điều khiển số với vị trí gài số Khi hộp số bố trí xa buồng lái (vị trí nắp hộp số vượt tầm với lái xe) buồng lái đặt động động bố trí xe (phổ biến xe khách) địn điều khiển bố trí cạnh lái xe Trong trường hợp dùng thêm địn điều khiển trung gian để truyền động đến trượt nắp hộp số vị trí xa người lái Hệ thống hệ thống điều khiển họp số từ xa Có loại: khí thủy lực khí dùng phổ biến 1.3.2 Đặc điểm kết cấu cấu định vị khóa hãm + Cơ cấu định vị: Cơ cấu định vị có nhiệm vụ giữ vị trí bánh di trượt gài số hay bánh đồng tốc ( ống gài) gài số nhả số, đảm bảo cho bánh nhả số hoàn toàn hay ăn khớp hết chiều dài Lực định vị vừa đủ lớn để tránh tượng tự gài số hay nhả số ngẫu nhiên Cơ cấu định vị thường dùng loại bi lò xo tác dụng lên hốc hãm trượt ( dùng để gắn gạt số) Lò xo định vị Bi định vị Thanh trượt -9- Tính tốn thiết kế hộp số ơtơ xe tải Hình 1.5- Kết cấu cấu định vị số + Khóa hãm: Khóa hãm có nhiệm vụ chống gài số lúc tránh làm gãy vỡ hộp số Để đảm bảo điều này, số gài vào khõa hãm khóa chặt cưỡng trượt số vị trí trung gian Chỉ cho phép số gài mà thơi Hình 1.6- Kết cấu khóa hãm + Cơ cấu an toàn gài số lùi: Trên hộp số tơ phải có cấu an tồn tránh gài số ngẫu nhiên mà xe chuyển động tịnh tiến, làm gãy vỡ hộp số tải cho hệ thống truyền lực Cơ cấu thường dùng chốt cản với sức ép lò xo lớn gây cản nhiều tiến hành gài số lùi so với gài số tiến 1.3.3 Ống gài số Hầu hết bánh gài số hộp số ô tô thường lắp lồng không lên trục, bánh di trượt dùng hạn chế số lùi số Để tiến hành gài số bánh quay trơn trục ta phải dùng ống gài đồng tốc nhằm nối cứng bánh với trục thơng qua khớp răng: ngồi -10- Tính tốn thiết kế hộp số ôtô xe tải : Hệ số ma sát trượt đôi bề mặt ma sát Theo [1], =0,22 ÷ 0,30 xe làm việc điều kiện nặng nhọc nên chọn hệ số ma sát theo giới hạn = 0,25 Zms: Số đôi bề mặt ma sát, ưu tiên chọn đĩa bị động nên Zms = p: Áp suất pháp tuyến bề mặt ma sát Để đảm bảo tuổi thọ cho ma sát, theo [1] giá trị cho phép [p] = () [N/m2] Có thể chọn áp suất theo giới hạn p = 2,2.105 [N/m2] KR: Hệ số tỷ lệ bán kính ngồi bề mặt ma sát, Vì xe có động tốc độ trung bình đặc tính động lực xe tốt (ít phải sang số) nên chọn KR theo giới hạn nhỏ KR= 0,65 (0,53-0,75) Thế số vào (3.7) ta tính được: = 0,174 [m] = 174 [mm] Thay số liệu vào (3.6) ta được: J1 = = 17050,18 [kg.mm2] 3.2.2.2.Mômen qn tính J2.ia-2 [Kg.m2] (3.8) Trong đó: Jtr2 [Kg.mm2]: Mơmen quán tính khối lượng trục trung gian hộp số Jzk [Kg.mm2]: Mơmen qn tính khối lượng bánh thứ k gắn trục trung gian Đã xác định bảng (3.3) có tổng 17050,18 [kg.mm2] ia: Tỷ số truyền cặp bánh ăn khớp (ia = 2,48) Thay số liệu vào (3.8) ta được: = 8373,31 [kg.mm2] -33- Tính tốn thiết kế hộp số ơtơ xe tải 3.2.2.3 Mơmen qn tính quy dẫn bánh trục thứ cấp Jz3 [Kg.m2] (3.9) Với: J’zk: Là mơmen qn tính khối lượng bánh thứ k gắn trục thứ cấp, [Kg.mm2]; giá trị cột J’ bảng (3.3) ik: Là tỷ số truyền số truyền thứ k hộp số, xác định bảng (3.1) Thay số liệu vào (3.9) ta được: J3 = (48542,82.8,01-2 +25861,04.4,67-2 +10577,61.2,81-2+2739,38.1,68-2) = 4184,85 [kg.mm2] Với sơ đồ chọn ta có mơmen qn tính khối lượng bánh số lùi quy dẫn trục ly hợp khơng, (vì khơng có quan hệ động học thường xuyên với trục ly hợp, trừ gài số lùi) Thay tất vào (3.5) ta có mơmen quán tính khối lượng tổng cộng quy dẫn trục ly hợp bằng: JΣ = 17050,18 + 8373,31 + 4184,82b = 29608,344[kg.mm2 ] = 0,29608[kg.m2 ] 3.2.3 Mômen ma sát yêu cầu đồng tốc Mômen ma sát yêu cầu đồng tốc xác định theo [1]: [N.m] (3.10) Trong đó: JΣ : Mơmen qn tính bánh gài số tất khối lượng chuyển động quay hộp số có quan hệ động học với trục sơ cấp hộp số (thường trục ly hợp) quy dẫn trục sơ cấp [kg.m2] Theo kết tính (3.5) ta được: JΣ = 0,019832 [kg.m2 ] 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) -34- Tính tốn thiết kế hộp số ôtô xe tải Δω: Chênh lệch tốc độ hai bánh gài số, [rad/s] Được xác định theo [1]: [rad/s] (3.11) Với: : Tỷ số truyền tính từ trục sơ cấp đến đồng tốc hộp số ứng với số truyền vừa nhả số (để tiến hành gài số thứ ik) ωeo : Tốc độ động bắt đầu chuyển số, [rad/s] Giá trị xác định theo [1]: Bảng 3.4 Tốc độ góc động eo [rad/s] bắt đầu sang số Chế độ sang số Động xăng (Carbuarato) Xe du lịch Xe tải khách (0,7 0,8)N Từ số thấp lên số cao (0,6 0,7)N Từ số cao số thấp (0,4 0,5)N  M (0,5 0,6)N  M Động Diesel (0,75  0,85)N (0,9  1,0)M Trong đó: N M tương ứng tốc độ góc động ứng với cơng suất cực đại mô men cực đại động - Với xe thiết kế xe tải thì: + Khi chuyển từ số thấp lên số cao ta chọn: eo = 0,75.N = 0,75.334,93 = 251,28 [rad/s] + Khi chuyển từ số cao số thấp ta chọn: eo = 0,55.N = 0,55.334,93 = 184,21 [rad/s] tc : Thời gian làm đồng tốc độ đồng tốc bánh gài số, [s] Với ôtô tải: - Với số cao: tc = 0,3 ÷ 0,8 [s] - Với số thấp: tc = 1,00 ÷ 1,5 [s] -35- Tính tốn thiết kế hộp số ơtơ xe tải Chọn thời gian chuyển số cho số cao (số số ) - Từ thấp lên cao: tc = 0,8s] - Từ cao thấp: tc = 0,4 Chọn thời gian chuyển số cho số thấp (số số 2) - Từ thấp lên cao: tc = 1,5 [s] - Từ cao thấp: tc = [s] Thay vào cơng thức ta có : + Momen ma sát truyền từ số thấp lên số cao : Mms1-2 = 0,0296.4,672 251,2 9,57 [N.m] Mms2-3 = 0,0296.2,832 251,2 10,67 [N.m] Mms3-4 = 0,0296.1,682 251,2.6,34 [N.m] Mms4-5 = 0,0296.12 251,2 3,77 [N.m] + Momen ma sát truyền từ số cao xuống số thấp : Mms5-4 = 0,0296.1,682 184,2 15,6 [N.m] Mms4-3 = 0,0296.2,832 184,2.26,33 [N.m] Mms3-2 = 0,0296.4,672 184,2.44,34 [N.m] Mms2-1 = 0,0296.8,012 184,2.29,81 [N.m] 3.2.4 Bán kính ma sát đồng tốc Nếu gọi Rms bán kính trung bình vành ma sát đồng tốc, mơmen ma sát tạo lực ép Q tác dụng lên đôi bề mặt ma sát đồng tốc có quan hệ với Mms xác định theo [1] sau: Mms =  Rms = [N.m] [m] (3.12) Trong đó: Q: Lực ép tác dụng theo chiều trục lên đôi bề mặt ma sát, [N] Q = Pđk.iđk.ηđk -36- Tính tốn thiết kế hộp số ôtô xe tải Với: Pđk: Lực danh nghĩa tác dụng lên cần điều khiển, [N] Với xe tải: Pđk = 70  100 [N], Chọn Pđk = 100 [N] iđk: Tỷ số truyền địn điều khiển, tính tốn lấy: iđk = 1,5  2,5; Chọn iđk = 2,5 ηđk: Hiệu suất cấu điều khiển, chọn: ηđk = 0,85 ÷ 0,95 Chọn ηđk = 0,95 : Hệ số ma sát đôi bề mặt ma sát Với vật liệu đôi bề mặt ma sát đồng thau làm việc dầu thì:  ≈ 0,06  0,07 Chọn  = 0,07 : Góc đơi bề mặt ma sát Với vật liệu đôi bề mặt ma sát đồng thau góc  tốt 60  70 Chọn  = 60  Q = 100.2,5.0,95 = 237,5 [N] Thế số liệu vào (3.12) ta có : * Bán kính ma sát đồng tốc - 0,067 [m] 0,278 [m] * Bán kính ma sát đồng tốc – 0,031 [m] 0,098 [m] 3.2.5 Chiều rộng bề mặt vành ma sát đồng tốc Chiều rộng bề mặt vành ma sát bms [m] xác định: [mm] (3.13) Trong : -37- Tính tốn thiết kế hộp số ôtô xe tải pN : Áp suất pháp tuyến hình thành bề mặt đơi ma sát, [MN/m2]; Với vật liệu vành côn ma sát thường làm đồng thau bôi trơn dầu cac-te hộp số giá trị áp suất làm việc cho phép nằm khoảng: pN ≈ (1,0  1,5) [MN/m2] Chọn pN = 1,0 [MN/m2] Rms: chọn Rms lớn 0,278 [m] Các thông số khác thích xác định Thế số vào (3.13) ta có : = 0,00769 [m] Chiều rộng bề mặt vành ma sát đồng tốc phải có kích thước đủ lớn cho áp lực pháp sinh bề mặt không lớn nhằm đảm bảo tuổi thọ cần thiết cho bề mặt vành ma sát đồng tốc Vậy ta chọn chung cho hai đồng tốc: bms = 0,008 [m] = [mm] 3.2.6 Góc nghiêng bề mặt hãm  Góc nghiêng bề mặt hãm tính theo [1]: μ.R ms �tgβ sinα.R β (3.14) Rβ = (0,75 – 1,25 )Rms , chọn Rβ = 1,1Rms = 60,5 [mm] Các thông số thích tính tốn Thế số vào (3.14) ta có: Hay: ≤ 0,608 Suy ra: ≤ 31,30 Chọn:  = 300 -38- Tính tốn thiết kế hộp số ơtơ xe tải Chương TÍNH TỐN KIỂM TRA CÁC THƠNG SỐ BỘ ĐỒNG TỐC Khi tính tốn đồng tốc theo phương pháp trình bày trên, giả thiết trình gài đồng tốc vận tốc xe khơng đổi Thực tế, gài đồng tốc, cắt ly hợp (hoặc giảm vị trí cung cấp nhiên liệu cho động chế độ không tải, ôtô sử dụng ly hợp thủy lực) nên tốc độ xe giảm trình gài số Do chi tiết nối với trục sơ cấp hộp số chuyển động chậm dần theo tốc độ xe thời gian gài đồng tốc Điều làm cho chênh lệch tốc độ thực tế tăng lên chuyển số từ thấp lên cao, ngược lại chuyển số từ số cao số thấp, chênh lệch tốc độ giảm thời gian chuyển số thực tế giảm 4.1 Mômen ma sát thực tế đồng tốc Mômen ma sát thực tế đồng tốc xác định theo (3.12): [N.m] (4.1) Trong đó: : Hệ số ma sát vành ma sát (Chọn mục 3.2.4)  = 0,07 α: Góc vành ma sát (Chọn mục 3.2.4)  = 60 Rms: Bán kính trung bình vành ma sát, [m]; (Kết tính tốn mục 3.2.4) Q: Lực gài tác dụng lên vành ma sát đồng tốc, [N]; (Kết tính tốn mục 3.2.4) Q = 237,5[N] Thế số liệu vào (4.1) ta có: -39- Tính tốn thiết kế hộp số ôtô xe tải Mms2-3 = = 8,15 [N.m] Mms3-2 = = 8,11 [N.m] Mms4-5 = = 6,20 [N.m] Mms5-4 = = 5,72 [N.m] 4.2 Thời gian chuyển số thực tế đồng tốc Thời gian chuyển số thực tế gài đồng tốc tương ứng xác định theo [1]: [s] (4.2) Ở đây: Dấu (-) ứng với trường hợp gài số từ số thấp lên số cao Dấu (+) ứng với trường hợp gài số từ số cao số thấp c: Chính gia tốc góc trục thứ cấp xe giảm tốc độ sang số Gia tốc c xác định từ trình giảm tốc xe sang số: [rad/s2] (4.3) Trong đó: g: Là gia tốc trọng trường (g = 9,81 [m/s2]) : Là hệ số cản tổng cộng đường, tính tốn chọn  = 0,02 ick, ck: Tỷ số truyền hiệu suất truyền lực tính từ bánh gài tính đồng tốc đến bánh xe chủ động ơtơ Rbx Với sơ đồ bố trí đồng tốc trục thứ cấp tỷ số truyền ick = i0 = 4,22 Chọn hiệu suất từ hộp số đến bánh xe chủ động ck = 0,9 : Hệ số xét đến khối lượng quay hệ thống truyền lực đến lực quán tính chuyển động tính tiến ôtô Có thể chọn gần  = 1,05 Rbx: Bán kính bánh xe, Rbx = 0,4 [m] Thế số liệu vào (3.17) ta có: = 2,504 [rad/s2] Thế kết c thông số biết vào (3.16) ta tính thời gian chuyển số thực tế đồng tốc sau: -40- Tính tốn thiết kế hộp số ôtô xe tải = 0,514 [s] = 0,783 [s] = 0,344 [s] = 0,326 [s] = 0,529 [s] = 0,207 [s] 4.3 Công trượt đôi bề mặt côn ma sát đồng tốc Công trượt ma sát trượt đôi bề mặt ma sát đồng tốc L ms [J] xác định theo [1] sau : [J] (4.4) Trong đó: Mms: Mơ men ma sát đồng tốc, [N.m]; xác định (3.2.6.1): Mms = 7,48 [N.m] : Chênh lệch tốc độ góc hai số truyền c: Gia tốc góc chậm dần, xác định (4.3): c = 2,504 [rad/s2] tc: Thời gian chuyển số thực tế, xác định (4.2) Thế số liệu vào (4.4) ta được: = 86,03 [J] -41- Tính tốn thiết kế hộp số ơtơ xe tải = 78,52 [J] = 75,67 [J] = 85 [J] = 74,04 [J] = 76,24 [J] = 83,19 [J] = 62,41 [J] 4.4 Công trượt riêng đôi bề mặt côn ma sát đồng tốc Công trượt riêng đồng tốc đánh giá công trượt đôi bề mặt vành ma sát đơn vị diện tích vành ma sát xác định theo [1]: [J/m2] (4.5) Trong đó: Lms: Cơng trượt vành ma sát, [J]; xác định (3.18) Rms: Bán kính ma sát vành ma sát, [m]; xác định mục (3.12): Rms = 0,047 [m] bms: Chiều rộng bề mặt vành ma sát, [m]; xác định (3.13): bms = 0,010 [m] Thế số liệu vào (3.19) ta có: -42- Tính tốn thiết kế hộp số ôtô xe tải = 29147 [J/m2] = 29,147 [KJ/m2] = 26602,5 [J/m2] = 26,6025 [KJ/m2] = 25637 [J/m2] = 25,637 [KJ/m2] = 25830 [J/m2] = 25,83 [KJ/m2] = 28184,7 [J/m2] = 28,1847 [KJ/m2] = 25084,7 [J/m2] = 25,0847 [KJ/m2] = 28798 [J/m2] = 28,798 [KJ/m2] = 21144,5 [J/m2] = 21,1445 [KJ/m2] Giá trị công trượt riêng lớn đồng tốc 29,147 [KJ/m 2] nhỏ giới hạn cho phép (lr ≤ 200 [KJ/m2]) xe tải -43- Tính tốn thiết kế hộp số ơtơ xe tải KẾT LUẬN Đồ án mơn học hồn thành nhiệm vụ tính tốn thiết kế đề dựa thơng số kích thước tải trọng xe tải (Động Diezel) -44- Tính tốn thiết kế hộp số ôtô xe tải Các nội dung phần tính tốn hồn thành đầy đủ gồm phần: tổng quan, tính tỉ số truyền, số cấp, chọn kiểu sơ đồ động hộp số, sau tính tốn thơng số trục, bánh răng, thông số đồng tốc Ngồi cịn có phần kiểm tra cuối Giải mục đích Đồ án thiết kế hộp số sở tính tốn tối ưu động lực học xe, nhằm đưa hộp số có kết cấu tính công nghệ phù hợp Nghĩa vừa đảm bảo yêu cầu cần thiết hộp số, phù hợp với điều kiện vận hành vừa đảm bảo tính tối ưu kết cấu nhằm giảm khối lượng công việc gia công chế tạo Bên cạnh trình tính tốn, đồ án cịn đưa vẽ nhằm minh họa cách sinh động cho trình thiết kế tính tốn hộp số, vẽ A – Bản vẽ lắp hộp số điều khiển số vẽ A3 – Bản vẽ sơ đồ động học hộp số thiết kế -45- Tính tốn thiết kế hộp số ơtơ xe tải TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS LÊ VĂN TỤY (2011) Hướng dẫn tính tốn thiết kế ơtơ Giáo trình nội Khoa Cơ khí Giao thơng trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng [2] NGUYỄN HỮU CẨN, DƯ QUỐC THỊNH, PHẠM MINH THÁI, NGUYỄN VĂN TÀI, LÊ THỊ VÀNG Lý thuyết ôtô máy kéo Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội – 1998 [3] NGUYỄN HỒNG VIỆT Giáo trình kết cấu, tính tốn thiết kế ơtơ Giáo trình mạng nội khoa Cơ khí Giao thơng trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng [4] WWW.OTO-HUI.COM -46- Tính tốn thiết kế hộp số ôtô xe tải -47- ... tốn thiết kế hộp số ơtơ xe tải bánh tốt nên giảm tiếng ồn mài mịn Từ phân tích ta thiết kế sơ đồ động học hộp số xe tải số tiến số lùi sau: Hình 2.1- Sơ đồ động học hộp số xe du lịch thiết kế. .. Bảng kết tính tốn mơmen qn tính khối lượng bánh J J' [kg. mm2] [kg. mm2] [kg. mm2] [kg. mm2] Cặp bánh chung 631,28 48542,25 631,28 5857,71 Cặp bánh gài số 11969,23 25861,08 4228,82 442,60 Cặp bánh... Tính tốn thiết kế hộp số ơtơ xe tải [mm] Trong đó: mk : Mô-đuyn pháp tuyến bánh thứ k Zk : Số bánh thứ k βk : Góc nghiêng bánh thứ k Thay số vào ta tính bán kính vịng chia bánh chủ động R, bánh bị