Giáo trình Tính toán thiết kế ôtô: Phần 1

Neàn coâng nghieäp cheá taïo oâ toâ treân theá giôùi ngaøy caøng phaùt trieån maïnh meõ. ÔÛ Vieät Nam, trong thôøi gian khoâng laâu nöõa töø tình traïng laép raùp xe hieän nay, chuùng[r]

ĐẶNG QUÝ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 2001

LỜI NÓI ĐẦU

Nền công nghiệp chế tạo ô tô giới ngày phát triển mạnh mẽ Ở Việt Nam, thời gian khơng lâu từ tình trạng lắp ráp xe nay, tiến đến tự chế tạo ôtô Bởi vậy, việc đào tạo đội ngũ kỹ sư có trình độ đáp ứng địi hỏi ngành chế tạo sửa chữa ô tô nhiệm vụ quan trọng

Để phục vụ cho mục đích lâu dài nêu trước mắt để đáp ứng cho chương trình đào tạo theo học chế tín chỉ, Khoa Cơ Khí Động Lực Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật phân cơng cán giảng dạy biên soạn giáo trình: “Tính tốn thiết kế tơ” dùng cho hệ đại học

Giáo trình có 14 chương, trình bày bố trí chung tơ, chế độ tải trọng xe hoạt động, hệ thống thuộc phần truyền lực, cầu xe, hệ thống treo, phanh, lái khung vỏ ô tô

Ở giáo trình khơng đề cập nhiều cấu tạo nguyên lý hoạt động chi tiết phận tơ Vì phần sinh viên học kỹ môn học thực tập xưởng

“Tính tốn thiết kế tơ“ là mơn học chuyên ngành quan trọng năm cuối Bởi vậy, trước học môn này, sinh viên phải học trước môn sau: “Cơ lý thuyết“, “Sức bền vật liệu“, “Cấu tạo ô tô“, “Nguyên lý động đốt trong” vaø “Lý thuyết tơ”.

Giáo trình đề cập đến vấn đề quan trọng mơn học, phù hợp với chương trình qui định Bộ Giáo Dục Đào Tạo ngành thiết kế chế tạo ô tô Nội dung kiến thức giáo trình nhằm trang bị cho sinh viên hiểu biết vững động lực học độ bền chi tiết áp dụng cho phận thuộc phần gầm tơ Trên sở đó, sinh viên trường tính tốn, thiết kế chi tiết phận cụ thể xe Từ đó, họ chế tạo thiết kế cải tạo để phục vụ cho việc sửa chữa, phục hồi cải tạo ô tô

Do trình độ thời gian có hạn, giáo trình có chỗ chưa hồn thiện thiếu sót Rất mong đồng chí bạn đọc góp ý Tơi xin chân thành cảm ơn

Người biên soạn Đặng Quý

CHƯƠNG I

BỐ TRÍ CHUNG TRÊN ÔTÔ

Bố trí chung tơ bao gồm bố trí động hệ thống truyền lực Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, cơng dụng tính kinh tế mà loại xe có cách bố trí riêng Nhìn chung, chọn phương pháp bố trí chung cho xe, phải cân nhắc để chọn phương án tối ưu, nhằm đáp ứng yêu cầu sau :

- Kích thước xe nhỏ, bố trí hợp lý phù hợp với điều kiện đường xá khí hậu - Xe phải đảm bảo tính tiện nghi cho lái xe hành khách, đảm bảo tầm nhìn thống tốt

- Xe phải có tính kinh tế cao, thể qua hệ số sử dụng chiều dài  xe Khi hệ số  lớn tính kinh tế xe tăng

L l



λ Ở :

l – Chiều dài thùng chứa hàng (xe tải) chiều dài buồng chứa hành khách (xe chở khách)

L – Chiều dài tồn tơ

- Đảm bảo không gian cần thiết cho tài xế dễ thao tác, điều khiển xe chỗ ngồi phải đảm bảo an toàn

- Dễ sửa chữa, bảo dưỡng động cơ, hệ thống truyền lực phận lại

- Đảm bảo phân bố tải trọng lên cầu xe hợp lý, làm tăng khả kéo, bám ổn định, êm dịu…v.v… xe chuyển động

I. BỐ TRÍ ĐỘNG CƠ TRÊN ƠTƠ

Các phương án sau thường sử dụng bố trí động ơtơ : 1. Động đặt đằng trước

Phương án sử dụng cho tất loại xe Khi bố trí động đằng trước lại có hai phương pháp sau :

a) Động đặt đằng trước nằm buồng lái:

Khi động đặt đằng trước nằm buồng lái (Hình 1.1a) tạo điều kiện cho cơng việc sửa chữa, bảo dưỡng thuận tiện Khi động làm việc, nhiệt động tỏa rung động ảnh hưởng đến tài xế hành khách

Nhưng trường hợp hệ số sử dụng chiều dài  xe giảm xuống Nghĩa thể tích chứa hàng hóa lượng hành khách giảm Mặt khác, trường hợp tầm nhìn người lái bị hạn chế, ảnh hưởng xấu đến độ an toàn chung

b) Động đặt đằng trước nằm buồng lái (Hình 1.1b) :

Phương án hạn chế khắc phục nhược điểm phương án vừa nêu Trong trường hợp hệ số sử dụng chiều dài  xe tăng đáng kể, tầm nhìn người lái thoáng

Nhưng động nằm bên buồng lái, nên thể tích buồng lái giảm địi hỏi phải có biện pháp cách nhiệt cách âm tốt, nhằm hạn chế ảnh hưởng động tài xế hành khách nóng tiếng ồn động phát

Khi động nằm buồng lái khó khăn cho việc sửa chữa bảo dưỡng động Bởi trường hợp người ta thường dùng loại buồng lái lật (Hình 1.1h) để dễ dàng chăm sóc động

Ngồi nhược điểm cần lưu ý phương án trọng tâm xe bị nâng cao, làm cho độ ổn định xe bị giảm

2. Động đặt đằng sau

Phương án thường sử dụng xe du lịch xe khách

Khi động đặt đằng sau (Hình 1.1d) hệ số sử dụng chiều dài  tăng, thể tích phần chứa khách xe lớn so với trường hợp động đặt đằng trước chiều dài L hai xe nhau, nhờ lượng hành khách nhiều

Nếu chọn phương án động đặt đằng sau, đồng thời cầu sau cầu chủ động, cầu trước bị động, hệ thống truyền lực đơn giản khơng cần sử dụng đến truyền động đăng

Ngoài ra, động nằm sau xe, người lái nhìn thống, hành khách người lái hồn tồn khơng bị ảnh hưởng tiếng ồn sức nóng động

Nhược điểm chủ yếu phương án vấn đề điều khiển động cơ, ly hợp, hộp số v.v…sẽ phức tạp phận nói nằm cách xa người lái

3. Động đặt buồng lái thùng xe

Phương án động nằm buồng lái thùng xe (Hình 1.1c) có ưu điểm thể tích buồng lái tăng lên, người lái nhìn thoáng thường sử dụng xe tải số xe chuyên dùng ngành xây dựng

Trường hợp bố trí có nhược điểm sau :

Nó làm giảm hệ số sử dụng chiều dài  làm cho chiều cao trọng tâm xe tăng lên, tính ổn định xe giảm Để trọng tâm xe nằm vị trí thấp, bắt buộc phải thay đổi bố trí thùng xe số chi tiết khác

Nhược điểm phương án khoảng sáng gầm máy bị giảm, hạn chế phạm vi hoạt động xe khó sửa chữa, chăm sóc động

l

L a)

b)

d)

e) l

L

l

c) h)

L

Hình 1.1 : Bố trí động ôtô

a) Nằm trước buồng lái ; b) Nằm buồng lái ; c) Nằm buồng lái thùng xe d) Nằm đằng sau ; e) Nằm sàn xe ; h) Buồng lái lật

II. BỐ TRÍ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN ƠTƠ

Hệ thống truyền lực ôtô bao gồm phận cấu nhằm thực nhiệm vụ truyền mômen xoắn từ động đến bánh xe chủ động Hệ thống truyền lực thường bao gồm phận sau :

 Ly hợp : ( viết tắt LH)  Hộp số : (viết tắt HS)  Hộp phân phối : ( viết tắt P)

 Truyền động đăng : (viết tắt C)  Truyền lực : ( viết tắt TC)  Vi sai : (viết tắt VS)

 Bán trục (Nửa trục) : ( viết tắt N)

Ở xe cầu chủ động khơng có hộp phân phối Ngoài xe tải với tải trọng lớn hệ thống truyền lực có thêm truyền lực cuối

Mức độ phức tạp hệ thống truyền lực xe cụ thể thể qua công thức bánh xe Công thức bánh xe ký hiệu tổng quát sau :

a x b Trong :

a số lượng bánh xe

b số lượng bánh xe chủ động

Để đơn giản không bị nhầm lẫn, với ký hiệu quy ước bánh kép coi bánh

Thí dụ cho trường hợp sau :

4 x : xe có cầu chủ động (có bánh xe, có bánh xe chủ động) x : xe có hai cầu chủ động (có bánh xe bánh chủ động )

6 x : xe có hai cầu chủ động, cầu bị động (có bánh xe, bánh xe chủ động)

6 x : xe có cầu chủ động (có bánh xe bánh chủ động) x : xe có cầu chủ động (có bánh xe bánh chủ động) 1. Bố trí hệ thống truyền lực theo công thức x 2

a) Động đặt trước, cầu sau chủ động (4 x 2) :

Phương án thể hình 1.2, thường sử dụng xe du lịch xe tải hạng nhẹ Phương án bố trí xuất từ lâu

c

ÑC LH

HS

TC VS

Hình 1.2 : Động đặt trước, cầu sau chủ động (4 x 2) b) Động đặt sau, cầu sau chủ động (4 x 2) :

Phương án thể hình 1.3 thường sử dụng số xe du lịch xe khách Trong trường hợp hệ thống truyền lực gọn đơn giản khơng cần đến truyền động đăng Ở phương án bố trí động cơ, ly hợp, hộp số, truyền lực gọn thành khối

Hình 1.3 : Động đặt sau, cầu sau chủ động (4 x 2)

Một ví dụ điển hình cho phương án hệ thống truyền lực cho xe du lịch VW 1200 (của CHDC Đức) hình 1.4

1

Hình 1.4 : Hệ thống truyền lực xe VW 1200 Bánh hình chậu

2 Vỏ vi sai

3 Bánh bán trục (Khơng vẽ số lùi hình vẽ) c) Động đặt trước, cầu trước chủ động (4 x 2) :

Phương án thể hình 1.5, thường sử dụng số xe du lịch sản xuất thời gian gần Cách bố trí gọn hệ thống truyền lực đơn giản động nằm ngang, nên bánh truyền lực bánh trụ, chế tạo đơn giản bánh nón truyền lực xe khác

ĐC

Hình 1.5 : Động trước, cầu trước chủ động

Một ví dụ điển hình cho phương án cách bố trí hệ thống truyền lực xe du lịch TALBOT SOLARA (của CH Pháp) :

Hình 1.6 : Hệ thống truyền lực xe du lịch TALBOT SOLARA : cấu sang số lùi (khơng thể hết hình vẽ) 2. Bố trí hệ thống truyền lực theo cơng thức x

Phương án sử dụng nhiều xe tải số xe du lịch Trên hình 1.7 trình bày hệ thống truyền lực xe du lịch VAZ - 2121 (sản xuất CHLB Nga) Ở bên hộp phân phối có vi sai hai cầu cấu khóa vi sai cần thiết

LH

ĐC HS

P

C

C

1 2

Hình 1.7 : Hệ thống truyền lực xe VAZ 2121 Cơ cấu khoá vi sai hai cầu Vi sai hai cầu

3. Bố trí hệ thống truyền lực theo cơng thức x

ÑC

HS LH

C

TC

C

TC

Hình 1.8 : Hệ thống truyền lực xe KAMAZ – 5320

Phương án sử dụng nhiều xe tải có tải trọng lớn Ở hình 1.8 hệ thống truyền lực x xe tải KAMAZ – 5320 (sản xuất CHLB Nga) Đặc điểm cách bố trí không sử dụng hộp phân phối cho hai cầu sau chủ động, mà dùng vi sai hai cầu nên kết cấu gọn

4. Bố trí hệ thống truyền lực theo cơng thức x

Phương án sử dụng hầu hết xe tải có tải trọng lớn lớn Một ví dụ cho trường hợp hệ thống truyền lực xe tải URAL 375 (sản xuất CHLB Nga) hình 1.9

Đặc điểm hệ thống truyền lực hộp phân phối có vi sai hình trụ để chia công suất đến cầu trước, cầu cầu sau Công suất dẫn cầu cầu sau phân phối thông qua vi sai hình nón (Như hình 1.8)

Ngồi có số hệ thống truyền lực số xe lại không sử dụng vi sai cầu xe ZIL 131 ,ZIL 175 K …

ÑC LH

HS

Trước Sau Giữa

P o

CHƯƠNG II

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC BỘ PHẬN VÀ CHI TIẾT CỦA Ô TÔ

I. KHÁI NIỆM VỀ CÁC LOẠI TẢI TRỌNG

Mục đích cơng việc tính tốn thiết kế tơ xác định kích thước tối ưu phận chi tiết xe Trong đó, kích thước chi tiết phụ thuộc vào độ lớn chất ứng suất sinh bên chi tiết làm việc Mà ứng suất sinh chi tiết ô tô lại phụ thuộc vào chế độ tải trọng tác dụng lên chúng điều kiện sử dụng khác Như vậy, muốn xác định kích thước chi tiết để đủ độ bền làm việc, cần phải xác định tải trọng tác dụng lên chúng xe làm việc

Ơtơ hệ động lực học phức tạp, chuyển động với vận tốc khác nhau, loại đường khác tình trạng chịu tải chi tiết thay đổi Khi tính tốn độ bền phận chi tiết ơtơ, ngồi tải trọng tĩnh phải xét đến tải trọng động Tải trọng động tác dụng lên chi tiết thời gian ngắn, giá trị lớn tải trọng tĩnh nhiều

Tải trọng động xuất phận chi tiết hệ thống truyền lực đóng ly hợp đột ngột, gài số trình tăng tốc, phanh đột ngột phanh tay phanh gấp mà khơng mở ly hợp… Cịn phận không treo hệ thống lái, tải trọng động xuất xe chuyển động mặt đường không phẳng

Như vậy, để xác định kích thước chi tiết đảm bảo đủ độ bền làm việc, phải xác định tải trọng động tác dụng lên chi tiết xe chuyển động

Xác định xác giá trị tải trọng động tác dụng lên chi tiết xe toán phức tạp Bởi vì, giá trị tải trọng động thay đổi điều kiện mặt đường trạng thái chuyển động xe thay đổi

Đối với hệ thống truyền lực ôtô, tải trọng tĩnh tác dụng lên chi tiết tính từ mơmen xoắn cực đại động Memax Còn tải trọng động thường xác định theo công thức kinh nghiệm nhận từ hàng loạt thí nghiệm

Thơng thường tải trọng động đặc trưng hệ số tải trọng động kđ Hệ số tỉ số giá trị tải trọng động giá trị tải trọng tĩnh :

tónh trọng tải trị giá

động trọng tải trị giá

kñ  (2.1)

Tiếp theo sau nghiên cứu số trường hợp sinh tải trọng động thường gặp

II. CÁC TRƯỜNG HỢP SINH RA TẢI TRỌNG ĐỘNG 1. Đóng ly hợp đột ngột

Khi khởi động xe, đóng ly hợp đột ngột (thả bàn đạp ly hợp nhanh) phát sinh tải trọng động lớn, vận tốc góc phần bị động tăng lên nhanh biến thiên theo thời gian, xuất gia tốc góc mơmen lực quán tính tác dụng lên trục bị động ly hợp chi tiết nối với trục bị động Kết việc đóng ly hợp đột ngột xe bị giật mạnh động tắt máy Hiện chưa có phương pháp xác để tính tốn tải trọng động sinh đóng ly hợp đột ngột, nên chấp nhận cơng thức kinh nghiệm sau để tính hệ số tải trọng động cho trường hợp :

i i

kñ β  (2.2)

Ở :  – Hệ số dự trữ ly hợp (xem chương III)

i – Tỉ số truyền chung hệ thống truyền lực ứng với tay số tính tốn

Qua thí nghiệm, người ta nhận thấy đóng ly hợp đột ngột mơmen quay sinh trục sơ cấp hộp số lớn gấp 33,5 lần mơmen quay cực đại động bánh xe chủ động mơmen xoắn gấp hai lần so với mômen xoắn từ động truyền xuống

Ở bảng 2-1 2-2 cho thấy hệ số tải trọng động hệ thống truyền lực số xe điều kiện tải trọng khác :

Bảng 2-1: Hệ số tải trọng động hệ thống truyền lực đóng ly hợp đột ngột Hiệu tô

Hệ số tải trọng động

Lý thuyết Thực nghiệm

GAZ – 51 ZIN - 150 MAZ – 200

Số truyền

Số lùi Số truyền

Số lùi Số truyền

Số luøi

1,99 2,2

1,55 –

1,94 2,75

1,78 –

2,17 2,14

1,97 –

Bảng – : Hệ số tải trọng động hệ thống truyền lực xe GAZ - 51 điều kiện tải trọng khác

Các thông số Khởi động chỗ

Thả bàn đạp ly hợp để phanh động chuyển động xuống dốc Số

truyeàn

Số truyền

Số truyền

Số truyền

Số truyền

Số truyền Hệ số tải trọng động

Tỉ số mômen động mômen tĩnh ly hợp

3,0

1,67

3,35

1,82

0,66

2,03

2,93

1,62

3,55

1,98

4,05

2,25

2. Không mở ly hợp phanh

Khi phanh mà khơng mở ly hợp chi tiết quay động (đáng kể bánh đà với mơ men qn tính Jbđ ) phải dừng lại khoảng thời gian ngắn t với gia tốc chậm dần lớn

dt dbñ

(bđ - vận tốc góc bánh đà)

Lúc mơmen lực qn tính Mj bánh đà truyền qua ly hợp tác dụng lên hệ thống truyền lực, gây nên tải trọng động theo sơ đồ hình 2.1

dt dω J

Mj  bñ bñ (2.3)

Khi bánh xe dừng hẳn lại bánh đà cịn quay thêm góc bđ làm cho trục hệ thống truyền lực bị xoắn với góc xoắn liên quan với theo biểu thức sau:

bñ = c.ih + n.i0.ih (2.4)

Jbđ i Hãm Hãm i0

bđ M bx

c hi +ni0ih c+ni0

 bñ

j Mj

j

M

j

M

Jc Jn

lc ln

n n  .i Mj h h i ih ih ih Mj i i n

J , ln c

, l Jc

Hình 2.1 : Sơ đồ tính tốn tải trọng động phanh mà ly hợp đóng

Các góc xoắn c, n tính theo sách Sức bền vật liệu :

.G J l i i M G J l i M n n h j n c c h j c    

Ở :

lc, ln – chiều dài trục đăng bán trục (m)

Jc, Jn – mơ men quán tính độc cực tiết diện trục đăng bán trục (m4) G – môđuyn đàn hồi dịch chuyển (khi xoắn)

G = 8.104 MN/m2

Thay giá trị c, n vào biểu thức (2.4) ta có:

bđ )

.G 2J l i i G J l i ( M n n h c c h j 

 (2.5)

Neáu đặt: G J l i i G J l i C n n h c c h  

là độ cứng chống xoắn hệ thống truyền lực (Nmrad-1) bánh xe bị hãm, nhận biểu thức khác biểu diễn mômen lực qn tính:

Mj = C.bđ (2.6)

Từ biểu thức (2.3) (2.6) có : Jbđ

dt dωbñ

 = C.bñ (2.7)

Mặt khác ta có :

bđ bđ bđ bđ bñ bñ bñ bñ bñ bñ d J dt d J           

 J d

d d dt d ω Bởi vậy:

C.bñ.dbñ = Jbñ bñ.dbñ (2.8)

Lấy tích phân biểu thức (2.8) với giới hạn sau : bắt đầu phanh bđ =

bđ = o đến thời điểm cuối trình phanh bđ = max bđ =

 

 



C bñ d bñ max

0

bñ bñ

bñ d

J     

Vì cần giá trị tuyệt đối nên : C 2max = Jbđ.02 max

C Jbñ

0

ω



và sau giá trị Mjmax giá trị cần tìm:

Mjmax = Cmax o Jbđ.C (2.9)

Mơmen lực qn tính tác dụng lên hệ thống truyền lực xe có giá trị cực đại phanh gấp sốâ truyền thẳng hộp số ( ih=1 ), lúc độ cứng C hệ thống truyền lực có giá trị cực đại Trường hợp thường xảy thực tế

Nếu phanh gấp xe chạy vận tốc lớn (số vòng quay trục khuỷu khoảng 2000 ÷ 2500 vịng/phút) mà khơng mở ly hợp mơmen lực qn tính Mj lớn mômen cực đại động khoảng 15 ÷ 20 lần Mômen truyền từ bánh đà qua ly hợïp đến hệ thống truyền lực Vì Mjmax > Ml mômen ma sát ly hợp, nên lúc ly hợp trượt mômen xoắn mà bánh đà truyền xuống hệ thống truyền lực có

3. Phanh đột ngột xe chạy phanh tay

Chúng ta xét trường hợp cấu phanh tay bố trí trục thứ cấp hộp số Khi xe chuyển động, người lái không sử dụng phanh chân để dừng xe, mà sử dụng phanh tay lúc xe dừng hẳn lại Khi trục thứ cấp hộp số bị hãm chặt, qn tính, bánh xe cịn quay góc bx dừng hẳn lại Đây chuyển động quay chậm dần với gia tốc góc

dt dbx

, làm xuất mơmen lực qn tính :

dt d J

Mj  bx bx (2.10)

Mômen truyền ngược trở lại tác dụng lên hệ thống truyền lực theo sơ đồ hình 2.2 gây nên xoắn

Jc, lc

j Haõm

io 2M

io HS

HS BX

j

Mj

bx c



c

io io

c

 n

j

io 2M

Jc

c

l ln

n

J

bx

j

M

Jbx

Hình 2.2 : Sơ đồ tính tốn tải trọng động sử dụng phanh tay đột ngột Từ sơ đồ 2.2 có quan hệ góc xoắn :

n o

c bx

i 

 

 (2.11)

Ở đây:

G J i l M c o c j c      n G J l M n n j   

Thay giá trị n , c vào biểu thức (2.11) ta có :

               G J l G J i l M n n c o c j bx

Nếu gọi:

G J l G J i l C n n c o c      

là độ cứng chống xoắn hệ thống truyền lực phanh đột ngột phanh tay, nhận biểu thức khác biểu thị mômen lực quán tính

Mj = C.bx (2.12)

Từ biểu thức (2.10) (2.12) ta nhận phương trình vi phân sau đây: Jbx

dt dωbx

= C.bx (2.13)

Giải phương trình phương pháp tương tự mục (II – ) ta có:

bx max = bx0 C Jbx (2.14) Bởi vậy: C J

Mjmax bx0 bx (2.15)

Ở đây:

bx0 : vận tốc góc bánh xe bắt đầu phanh

Thông thường tải trọng tác dụng lên hệ thống truyền lực phanh phanh chân lớn phanh phanh tay Khi tính tốn mơmen lực qn tính theo công thức (2.9) (2.15) cần ý độ cứng thực tế hệ thống truyền lực nhỏ tính tốn, mơmen phanh tác dụng nhíp biến dạng, vỏ cầu sau bị quay

4. Xe chuyển động đường không phẳng

Khi xe chuyển động mặt đường không phẳng, tượng dao động xe

Ở xem tồn xe hệ động lực học thành phần hệ có gia tốc dao động, chịu thêm tải trọng động:

Pđ  ma Trong : m - khối lượng

a - gia tốc dao động

Mo, Jo

Xo

X1 X2

M2

M1

L1 L2

L



Hình 2.3 : Mơ hình dao động ô tô x

 – Gia tốc , M – Khối lượng

 - Gia tốc góc , J – Mơmen qn tính Theo (hình 2.3) tải trọng động cầu xe tính sau :

1 o

2 o o

ñ1 M x

L J L L x M

P     ε  

2 o

1 o

o M x

L ε J L L x M

Pđ2        Ở :

Pđ1 – Tải trọng động tác lên dụng lên cầu trước Pđ2 – Tải trọng động tác lên dụng lên cầu sau

III. TẢI TRỌNG TÍNH TỐN DÙNG TRONG THIẾT KẾ Ơ TƠ 1. Tải trọng tính tốn dùng cho hệ thống truyền lực

Qua phân tích mục I, thấy rằng, để đảm bảo đủ độ bền làm việc, phận chi tiết tơ phải tính tốn thiết kế theo chế độ tải trọng động Nhưng việc tính tốn giá trị tải trọng động theo lý thuyết phức tạp khó xác, thay đổi tùy theo điều kiện mặt đường điều kiện sử dụng Bởi vậy, phận chi tiết tơ tính theo tải trọng tĩnh có tính đến tải trọng động cách chọn hệ số an toàn phù hợp đưa vào hệ số tải trọng động rút từ thực nghiệm Sau trình bày phương pháp tính tốn sức bền chi tiết hệ thống truyền lực theo tải trọng tĩnh :

Khi tính tốn sức bền chi tiết, trước hết cần tính mơmen từ động mômen theo bám bánh xe mặt đường truyền đến chi tiết đó, sau lấy giá trị mômen nhỏ từ hai giá trị mơmen vừa tìm để đưa vào tính tốn Mục đích cơng việc để chọn kính thước tối ưu cho chi tiết đó, tránh trường hợp thừa kích thước, tốn nhiều vật liệu chế tạo, khơng kinh tế Nếu mômen truyền từ động đến chi tiết tính tốn lớn mơmen tính theo điều kiện bám, chi tiết chịu mơmen có giá trị mơmen tính theo bám mà thơi, lúc mômen động thừa làm quay trơn bánh xe chủ động, mà không làm tăng thêm giá trị mômen xoắn tác dụng lên chi tiết

Ngược lại, mơmen tính theo điều kiện bám lớn mômen động truyền xuống chi tiết tính tốn, chi tiết chịu mơmen xoắn có giá trị mơmen tính theo mơmen xoắn động truyền xuống Bởi vì, thực chất tải trọng sinh chi tiết hệ thống truyền lưcï mômen xoắn động truyền xuống gây nên

Mômen xoắn truyền từ động xuống chi tiết hệ thống truyền lực trường hợp tính theo động :

 M i

MX emax (2.16)

Ở đây:



max e

M Mômen xoắn cực đại động (N.m)

i – Tỉ số truyền từ động đến chi tiết tính tốn

 – Hiệu suất truyền lực từ động đến chi tiết tính tốn Mơmen tính theo điều kiện bám ngược lên chi tiết xác định sau :