ĐỒ ÁN HOP SO

Thiết kế hộp số ôtô tải GVHD: Nguyễn Văn Đông MỤC LỤC SVTH: Thới Văn Nghĩa Thiết kế hộp số ơtơ tải GVHD: Nguyễn Văn Đơng LỜI NĨI ĐẦU Những năm gần đầy, kinh tế Việt Nam phát triển mạnh Bên cạnh ngành kỹ thuật nước ta bước tiến Trong phải nói đến ngành Cơ khí động lực sản xuất ôtô, liên doanh với nhiều hãng ôtô tiếng giới sản xuất lắp ráp ơtơ Để góp phần nâng cao trình độ kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật ta phải tự nghiên cứu chế tạo, yêu cầu cấp thiết Có ngành ơtơ nước ta phát triển Là sinh viên ngành “Cơ khí động lực khoa Cơ khí Giao thơng” em ln cố gắng phấn đấu nhiều để có khối kiến thức thật vững cho công việc sau Đồ án mơn học tính tốn thiết kế tơ đồ án quan trọng sinh viên khoa Cơ khí Giao thơng hồn thành mơn học thiết kế tơ Đồ án giúp sinh viên tự tìm hiểu kiến thức lý thuyết thực tế để sinh viên hiểu cách sâu rộng, tổng quát môn học kiến thức ngành nghề sau Trong đồ án thiết kế ô tô em giao nhiệm vụ: “ Tính tốn thiết kế hộp số ô tô ” Thông qua hướng dẫn tận tình dễ hiểu thầy Nguyễn Văn Đơng, giúp em hồn thành đồ án mơn học có thêm số kiến thức để áp dụng cho thực tế Do thời gian hoàn thành đồ án hiểu biết em hạn chế nên khơng tránh đươc sai sót nên em mong góp ý thầy bạn Đà Nẵng, 14 tháng 06 năm 2020 Sinh viên thực Thới Văn Nghĩa SVTH: Thới Văn Nghĩa Thiết kế hộp số ôtô tải SVTH: Thới Văn Nghĩa GVHD: Nguyễn Văn Đông Thiết kế hộp số ôtô tải Chương GVHD: Nguyễn Văn Đơng TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ ƠTƠ 1.1 Công dụng yêu cầu hộp số 1.1.1 Công dụng hộp số Hộp số dùng để thay đổi số vịng quay mơmen động truyền đến bánh xe chủ động (cả trị số hướng), cho phù hợp với điều kiện làm việc luôn thay đổi ô tô mà tự thân động khơng thể tự đáp ứng Ngồi hộp số dùng để: - Thay đổi chiều quay trục bị động so với trục chủ động để xe chạy lùi - Dẫn dộng phận công tác xe chuyên dùng xe có tời kéo, xe tự đổ, cần cẩu…và thiết bị khác - 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 hộp số Để đảm bảo công dụng nêu yêu cầu chung sức bền kết cấu gọn, hộp số có cấp vơ cấp ôtô phải thỏa mãn yêu cầu đặc trưng sau: - u cầu hộp số có cấp: • Hộp số ơtơ phải có đủ tỷ số truyền cần thiết nhằm đảm bảo tốt tính chất động lực tính kinh tế nhiên liệu làm việc • Khi gài số không sinh lực va đập lên bánh nói riêng hệ thống truyền lực nói chung Muốn vậy, hộp số phải có đồng tốc để gài số ống dễ gài số • Hộp số phải có vị trí trung gian để ngắt truyền động động khỏi hệ thống truyền lực thời gian dài Phải có cấu chống gài hai số lúc để đảm bảo an tồn khơng bị gãy vỡ • Hộp số phải có số lùi phép xe chuyển động lùi, đồng thời xe có cấu an tồn chống gài số lùi cách ngẫu nhiên • Điều khiển nhẹ nhàng, êm dịu hiệu suất cao - Yêu cầu hộp số vô cấp: SVTH: Thới Văn Nghĩa Thiết kế hộp số ôtô tải GVHD: Nguyễn Văn Đông • Có tỷ số truyền cần thiết nhằm đảm bảo tốt tính chất động lực tính kinh tế • • • • • • nhiên liệu làm việc Hiệu suất truyền lực phải cao Khi làm việc khơng có tiếng ồn Sang số nhẹ nhàng, khơng gây va đập bánh Kết cấu gọn gàng, chắn để dể kiểm tra, dể bảo dưỡng Giảm thao tác, giảm mệt mỏi cho người lái Chuyển số tự động thay cho người lái điều khiển êm dịu thích hợp với mặt đường • Tránh cho động cơ, hệ thống truyền lực không bị tải 1.1.3 Phân loại Tuỳ theo yếu tố để phân loại,hộp số chia ra: - Theo phương pháp điều khiển chia loại: + Điều khiển tay + Điều khiển tự động + Điều khiển bán tự động - Theo số cấp (chỉ tính số cấp tiến) phân loại: + Hộp số cấp + Hộp số cấp + Hộp số cấp + Hộp số nhiều cấp - Theo sơ đồ động,phân ra: + Hộp số với trục cố định(2,3 hay nhiều trục) + Hộp số hành tinh (1 dãy, dãy, ) - Theo số lượng phần tử điều khiển cần thiết để gài số truyền , phân ra: + Một phần tử điều khiển + Hai phần tử điều khiển + Ba phần tử điều khiển - Theo số lượng dòng lực , phân ra: SVTH: Thới Văn Nghĩa Thiết kế hộp số ôtô tải GVHD: Nguyễn Văn Đơng + Một dịng + Hai dịng + Ba dòng - Theo cấu gài số : + Bằng bánh di trượt + Bằng đồng tốc + Bằng phanh li hợp (đối với hộp số thuỷ ) 1.2 Phân loại hộp số Tùy theo tính chất truyền mơmen sơ đồ động học, hộp số ơtơ phân loại sau: - Theo tính chất truyền mơmen, phân hộp số thành hai kiểu: Kiểu hộp số vô cấp: Hộp số vô cấp ôtô chủ yếu kiểu truyền động thủy • lực gọi biến mơ ( biến đổi momen ) Có momen truyền qua hộp số biến đổi liên tục tỷ số truyền động học biến đổi liên tục • Kiểu hộp số có cấp: Hộp số có số cấp hữu hạn (thường từ đến 20 cấp) Ứng với cấp, giá trị mômen tốc độ truyền qua hộp số thay đổi - Theo số trục chứa cặp bánh truyền số, chia thành loại: • Loại hộp số hai trục: Hộp trục sơ cấp gắn với bánh chủ động số truyền, trục thứ cấp lắp bánh bị động • Loại hộp số ba trục: Trục sơ cấp gắn bánh chủ động số truyền, trục trung gian chứa bánh trung gian trục thứ cấp chứa bánh bị động Trục sơ cấp trục thứ cấp bố trí đồng tâm - Theo số cấp hộp số: • • Hộp số thường: Hộp số có số cấp nhỏ Hộp số nhiều cấp: Hộp số có số cấp lớn (thường từ đến 20 cấp) 1.2.1 Phân tích đặc điểm hộp số ơtơ chia theo số trục 1.2.1.1 Hộp số hai trục - Sơ đồ hộp số hai trục: SVTH: Thới Văn Nghĩa Thiết kế hộp số ơtơ tải GVHD: Nguyễn Văn Đơng Hình 1.1- Sơ đồ hộp số hai trục I: Trục sơ cấp hộp số 3: Cấp số hộp số II: Trục thứ cấp hộp số 4:Cấp số hộp số 1: Cấp số hộp số L:Cấp số lùi hộp số 2: Cấp số hộp số - Đặc điểm: • Hộp số hai trục tạo số truyền thẳng, tỷ số truyền cấp (qua cặp bánh ăn khớp có số nhau) • Hiệu suất cấp số truyền hộp số nhỏ Mỗi cặp bánh ln vị trí ăn khớp chưa truyền mơmen • Bánh bị động lắp quay trơn trục nối cứng với trục gài số Các gài số thường đồng tốc - Ưu điểm: Mỗi tỷ số truyền cặp bánh ăn khớp nên nói chung hiệu suất truyền lực nói chung cao - Nhược điểm: • • Khơng có số truyền thẳng (η = 1) Kích thước theo chiều ngang lớn hộp số ba trục có giá trị tỷ số truyền, làm kéo theo trọng lượng lớn, xe có tỷ số truyền lớn 1.2.1.2 Hộp số ba trục (hộp số đồng tâm) - Sơ đồ hộp số ba trục: SVTH: Thới Văn Nghĩa Thiết kế hộp số ôtô tải GVHD: Nguyễn Văn Đơng Hình 1.2- Hộp số ba trục kiểu đồng tâm với hai trục trung gian II đối xứng - I: Trục sơ cấp hộp số III: Trục thứ cấp hộp số II: Trục trung gian hộp số 1,2,3,4,5,L: Các cấp số hộp số Đặc điểm: • Trục trung gian một, hai ba trục bố trí xung quanh trục sơ cấp thứ cấp nhằm tăng độ cứng vững cho trục thứ cấp, trì ăn khớp tốt cho cặp bánh lắp trục Trục trung gian khối bánh cố định trục - Ưu điểm: • Trục sơ cấp trục thứ cấp đồng trục nên thiết kế số truyền thẳng cách nối hai trục với mà không cần qua bánh • Kết cấu gọn so với hộp số hai trục có tỷ số truyền theo chiều ngang - Nhược điểm: • Với việc sử dụng ba trục nên sử dụng hai cặp bánh để truyền mômen (trừ số truyền thẳng) nên hiệu suất truyền lực nhỏ hộp số hai trục • Việc tăng thêm trục trung gian để tăng độ cứng vững cho trục thứ cấp nên làm cho • hộp số cồng kềnh, phức tạp nặng Do kết cấu đặc biệt trục nối trục nên đòi hỏi lỗ gối trục trục sơ cấp phải gia cơng xác kính thước ngồi ổ đỡ • Không cho phép truyền ngược, phép truyền theo chiều SVTH: Thới Văn Nghĩa Thiết kế hộp số ôtô tải GVHD: Nguyễn Văn Đông 1.2.2 Phân tích đặc điểm hộp số ơtơ chia theo số cấp 1.2.2.1 Số cấp thường (số cấp từ đến 6) - Số cấp hộp số ảnh hưởng lớn đến tính động lực tính kinh tế nhiên liệu xe Số cấp tăng lên tính động lực tính kinh tế nhiên liệu tăng, công suất sử dụng để lấy đà tăng tốc nhanh lúc số lần gài số phải tăng theo làm phức tạp điều khiển kéo dài phần thời gian lấy đà - Với ôtô du lịch thường thiết kế với đường đặc tính động lực học tốt, tính tăng tốc cao, nên phần lớn thời gian làm việc số truyền thẳng, cịn số truyền trung gian khác sử dụng Vì hộp số ba cấp sử dụng cho xe du lịch tích cơng tác lớn vừa - Với ơtơ du lịch tích cơng tác nhỏ thường dùng hộp số có bốn số cấp nhằm sử dụng hợp lý công suất động nâng cao tính kinh tế nhiên liệu xe - Ngày nay, để nâng cao tuổi thọ động để sử dụng tốt cơng suất động cơ, nâng cao tính kinh tế nhiên liệu (giảm lượng tiêu hao nhiên liệu) cho xe, người ta thiết kế hộp số cấp cho xe du lịch, số thứ thường số tăng a) Sơ đồ hộp số xe du lịch trục b) Sơ đồ hộp số xe du lịch trục Hình 1.3: Sơ đồ hộp số cấp xe du lịch I: Trục sơ cấp II: Trục trung gian ( hộp số trục ) trục thứ cấp ( hộp số trục) III: Trục thứ cấp SVTH: Thới Văn Nghĩa 1: Vị trí gài cấp số tiến cấp số 2: Vị trí gài cấp số tiến số 3: Vị trí gài cấp số tiến số 4: Vị trí gài cấp số tiến cấp số Thiết kế hộp số ôtô tải GVHD: Nguyễn Văn Đông L Vị trí gài cấp số lùi - Số truyền tăng thiết kế cho xe chạy đường có chất lượng tốt tải trọng nhỏ so với thiết kế Sử dụng số truyền tăng tiết kiệm nhiên liệu mà cịn cho phép nâng cao tính động lực học cách hợp lý xe, tăng tuổi thọ động Điều có ý nghĩa quan trọng đổi với ơtơ vận tải Vì chúng có trọng lượng tồn thay đổi giới hạn lớn - Đối với ôtô tải, thường thiết kế tiêu hao nhiên liệu thiết kế thấp, tính động lực học khơng cao Hơn phạm vi thay đổi trọng lượng toàn xe nằm dải rộng nên hộp số thường phải thiết kế với số cấp nhiều hơn, phổ biến dùng hộp số cấp đến cấp Hộp số cấp số từ hai đến năm có bố trí đồng tốc, số số lùi có dùng ống gài đơn giản - Hình vẽ hộp số xe tải có cấp tất cấp dùng đồng tốc kể số lùi, nhằm bảo đảm tính êm dịu tốt cho hộp số gài số kể gài số để lùi xe - Hình 1.4: Sơ đồ hộp số cấp xe tải, tất dùng đồng tốc - Khi tải trọng tăng, số cấp tỷ số truyền tăng theo Đặc biệt ôtô tải lớn, làm việc điều kiện nặng nhọc phải dùng hộp số nhiều cấp - Để nâng cao tính động lực học tính kinh tế nhiên liệu tăng tuổi thọ cho động Ngày nay, hộp số ôtô vận tải thường thiết kế thêm số truyền tăng để chạy đường tốt chạy không tải non tải SVTH: Thới Văn Nghĩa 10 ... 1.2.3.4 Bộ đồng tốc hộp số ôtô - Trên hầu hết hộp số có cấp nay, người ta dùng đồng tốc quán tính để nối ghép trục với bánh quay trơn gài số nhằm tránh va đập cho bánh hệ thống truyền lực Bộ đồng... kiến thức thật vững cho công việc sau Đồ án mơn học tính tốn thiết kế ô tô đồ án quan trọng sinh viên khoa Cơ khí Giao thơng hồn thành môn học thiết kế ô tô Đồ án giúp sinh viên tự tìm hiểu kiến... nhằm chống lại việc gài số bánh (4) chưa đồng tốc độ với trục (7) • Bộ phận ma sát: gồm vành ma sát (3) có nhiệm vụ làm đồng tốc độ bánh gài số (4) với đồng tốc, tức đồng với trục (7) • Bộ phận