Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại xe cứu hộ giao thông với nhiều kiểu dáng khác nhau nhiệm vụ khác nhau Tình hình giao thông ở nước ta càng ngày càng phức tạp do số lượng xe lưu thông ngày càng lớn trong khi cơ sở vật chất cầu đường vẫn không phát triển kịp để đáp ứng được nhu cầu đó gây ra nhiều vụ tai nạn giao thông đáng tiết kèm theo đó là sự cần thiết của các loại xe cứu hộ giao thông thực hiện giải cứu các phương tiện xe bị nạn giải phóng ùn tắt giao thông tiết kiệm thời gian và công sức cho người đi đường góp phần trong sự phát triển của nền kinh tế Số lượng xe cứu hộ từ đó củng tăng đáng kể từ việc sản xuất xe trong nước và nhập khẩu nguyên chiếc từ nước ngoài Nhưng chi phí để mua một chiếc xe cứu hộ từ nước ngoài thường là rất lớn trong khi đó với công nghệ sẵn có trong nước vẫn có thể đóng mới một chiếc xe cứu hộ đầy đủ chức năng từ cách thiết kế dựa trên một chiếc xe tải cơ sở điều này giúp giảm chi phí đầu tư đi rất nhiều
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CẢI TẠO XE TẢI HUYNDAI MIGHTY 75S THÀNH XE CỨU HỘ GIAO THÔNG Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS PHAN MINH ĐỨC NGUYỄN KIÊN VĨ Đà Nẵng, 2020 Thiết kế xe cứu hộ giao thông đường loại nhỏ MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ XE CỨU HỘ GIAO THÔNG 1.1 Giao thông cứu hộ giao thông 1.2 Tình hình giao thông Việt Nam cần thiết xe cứu hộ giao thông 1.3 Vấn đề giao thơng vận tải vai trị xe cứu hộ giao thông 1.3.1 vấn đề giao thông 1.3.2 Vai trò xe cứu hộ giao thông 1.4 Giới thiệu số xe cứu hộ giao thông 1.5 Các cấu thiết bị cứu hộ xe 12 Chương 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 13 2.1 Phân tích lựa chọn phương án cứu hộ 13 2.1.1 Phương án kéo xe nâng thủy lực 13 2.1.2 Phương án chở xe bị nạn thùng xe 14 2.1.4 Phương án kết hợp kéo xe nâng thủy lực cẩu xe 15 2.2 Phân tích lựa chọn xe sở 18 2.3 Lựa chọn xe bị nạn để tính tốn 19 Chương 3: THIẾT KẾ XE CỨU HỘ 21 3.1 Tính toán phản lực lực kéo cần thiết nâng xe độ cao hx 21 3.1.1 Xác định tạo độ trọng tâm xe kéo 21 3.1.2 Tính tốn phản lực lực kéo xe cần thiết 22 3.2 Tính ổn định xe cứu hộ 25 3.2.1 Tính tọa độ trọng tâm xe cứu hộ 26 3.2.2 Kiểm tra tính ổn định xe cứu hộ 27 SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức Thiết kế xe cứu hộ giao thông đường loại nhỏ 3.3 Tính tốn hệ thống thủy lực 30 3.3.1 Tính xylanh nâng hạ cần 30 3.3.2 Chọn bơm thủy lực 32 3.4 Kiểm tra độ bền kết cấu 35 3.4.1 Kiểm tra độ bền phần I (càng kéo) 36 3.4.1.1 Tính ứng suất pháp z 38 3.4.1.2 Tính ứng suất tiếp 39 3.4.2.3 Kiểm nghiệm bền 40 3.4.1.4 Tính bền cho chốt O 40 3.4.2 Tính tốn phần II (càng nâng) 42 3.4.2.1 Tính bền tạo mặt cắt C-C 45 3.4.2.2 Tính bền chốt xoay ví trí nối nâng sắt xi 48 3.4.2.3 Kiểm tra bền chốt xylanh nâng hạ nâng 50 3.4.2.4 Kiểm tra bền chốt xylanh nâng hạ kéo 52 Chương 4: TÍNH TỐN CỤM TỜI KÉO 55 4.1 Tính tốn tang tời 55 4.1.1 Thông số 55 4.1.2 Tính trục tang 57 4.1.2.1 Tính sơ đường kính trục tang 59 4.1.2.2 Xác định trị số tác dụng lực từ chiết quay lên trục 62 4.1.2.3 Xác định đường kính đoạn trục 65 4.2 Chọn động thủy lực 66 4.3 Tính tốn hộp giảm tốc 67 4.3.1 Thông số hộp giảm tốc 68 4.3.2 Tính tốn cặp truyền trục vít – bánh vít 69 4.3.2.1 Chọn vật liệu 70 4.3.2.2 Xác định ứng suất cho phép 71 SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức Thiết kế xe cứu hộ giao thông đường loại nhỏ 4.3.2.3 Chọn số mối ren Z1 trục vít tính số Z2 bánh vít 69 4.3.2.4 Định mơđun m, hệ số đường kính q khoảng cách trục A 69 4.3.2.5 Kiểm nghiệm vận tốc trượt, hiệu suất hệ số tải trọng 70 4.3.2.6 Kiểm nghiệm ứng suất uốn bánh vít 71 4.3.2.8 Tính lực tác dụng 72 4.3.3 Tính tốn trục 73 4.3.3.1 Tính sơ đường kính trục 73 4.3.3.2 Xác định trị số tác dụng lực từ chiết quay lên trục 75 4.3.3.3 Xác định đường kính đoạn trục 81 KẾT LUẬN 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 866 SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1 Xe cứu hộ có nhiệm vụ kéo Hình 1.2 Xe cứu hộ có nhiệm vụ cẩu xe Hình 1.3 Xe cứu hộ có nhiệm vụ chở xe 10 Hình 1.4 Xe cứu hộ hạng nhẹ 10 Hình 1.5 Xe cứu hộ hạng trung 11 Hình 1.6 Xe cứu hộ hạng nặng 11 Hình 2.1 Phương án kéo xe nâng thủy lực 13 Hình 2.2 Phương án chở xe bị nạn thùng xe 14 Hình 2.3 Phương án kết hợp kéo xe nâng chở xe thùng xe 15 Hình 2.4 Phương án kéo xe nâng thủy lực 15 Hình 2.5 phương án kết hợp kéo xe nâng, chở xe cẩu xe 16 Hình 2.6 Phương án xe cứu hộ chuyên cẩu xe 17 Hình 2.7 Xe sở HUYNDAI MIGHTY 75S 19 Hình 3.1 Sơ đồ tính tọa độ trọng tâm xe kéo 22 Hình 3.2 Sơ đồ tính phản lực tác dụng lên đầu ngàm lực kéo cần thiết 22 Hình 3.3 Sơ đồ tính tọa độ trọng tâm xe kéo 26 Hình 3.4 Sơ đồ tính ổn định dọc tĩnh xe kéo 27 Hình 3.5 Sơ đồ tính ổn định dọc động xe kéo lên dốc 29 Hình 3.13 Sơ đồ tính lực tác dụng lên xylanh nâng hạ cần 31 Hình 3.14 Cấu tạo bơm bánh thủy lực 33 Hình 3.15 Thơng số kỹ thuật bơm PGP 517, Code 750 33 Hình 3.16 Sơ đồ hệ thống thủy lực 34 Hình 3.17 Sơ đồ tính tốn độ bền kết cấu 36 Hình 3.18 Biểu đồ momen phần I 37 Hình 3.19 Mặt cắt A-A 37 SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức Hình 3.20 Ứng suất pháp mặt cắt ngang 38 Hình 3.21 Ứng suất tiếp mặt cắt ngang 40 Hình 3.22 Lực tác dụng lên chốt 41 Hình 3.23 Sơ đồ tính bền phần II 43 Hình 3.24 Biểu đồ lực momen phần II 45 Hình 3.25 Mặt cắt dầm C-C 45 Hình 3.26 Ứng suất pháp mặt cắt ngang C-C 46 Hình 3.27 Ứng suất tiếp mặt cắt ngang C-C 48 Hình 3.28 Chốt xoay dầm D 49 Hình 3.29 Chốt xylanh nâng hạ nâng 50 Hình 3.30 Chốt xylanh nâng hạ kéo 52 Hình 4.1 Sơ đồ cụm tời kéo 55 Hình 4.2 Sơ đồ tính khoảng cách đoạn trục 57 Hình 4.3 Sơ đồ tính lực tác dụng lên trục tang 59 Hình 4.4 Biểu đồ momen tác dụng lên trục tang 61 Hình 4.5 Thơng số kỹ thuật động kỹ thuật 64 Hình 4.6 Sơ đồ tính khoảng cách hộp giảm tốc trục vít 75 Hình 4.7 Lực từ truyền tác dụng lên trục 76 Hình 4.8 Sơ đồ tính lực tác dụng lên trục I 76 Hình 4.9 Biểu đồ momen tác dụng lên trục vít 78 Hình 4.10 Sơ đồ tính lực tác dụng lên trục II 79 Hình 4.11 Biểu đồ momen tác dụng lên trục bánh vít 81 SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức MỤC LỤC BẢNG Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật xe sở HUYNDAI MIGHTY 75S 18 Bảng 2.2 Bảng liệt kê số loại xe lưu hành Việt Nam 19 Bảng 2.3 Bảng thông số kỹ thuật xe Land Cruiser 20 Bảng 4.1 Thông số hộp giảm tốc 66 SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU: D [mm] : Chiều dài tổng thể xe R [mm] : Chiều rộng tổng thể xe C [mm] : Chiều cao tổng thể xe L0 [mm] : Chiều dài sở xe G0 [N] : Trọng lượng thân xe G [N] : Trọng lượng toàn xe a [mm] : Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến cầu trước b [mm] : Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến cầu sau hg [mm] : Độ cao trọng tâm xe so với mặt đường Z1 [N] : Trọng lượng tác dụng lên bánh trước xe Z2 [N] : Trọng lượng tác dụng lên bánh sau xe Fk [N] : Lực kéo cần thiết Mf2 [N.mm] : Momen cản lăn bánh xe sau Pf2 [N] : Lực cản ma sát lăn L [độ] : Góc giới hạn lật lên dốc x [độ] : Góc giới hạn lật xuống dốc [độ] : Góc giới hạn lật đường nghiêng ngang f [-] : Hệ số cản lăn [-] : Hệ số bám rbx [mm] : Bán kính bánh xe [-] : Hệ số biến dạng lốp v [-] : Tỷ lệ Oxi nhiên liệu động k [-] : Hệ số cản khơng khí SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức [-] : Hiệu suất làm việc Ne [kw] : Công suất động NK [kw] : Công suất kéo bánh xe chủ động nN [v/ph] : Số vịng quay ứng với cơng suất cực đại ne [v/ph] : Số vòng quay trục khuỷu động ứng với công suất Ne Me [N.m] : Momen xoắn động nm [v/ph] : Số vòng quay ứng với momen xoắn cực đại a, b, c [-] : Hệ số thực nghiệm theo thể loại động ihi [-] : Tỷ số truyền hộp số iRev [-] : tỷ số truyền số lùi i0 [-] : Tỷ số truyền cầu chủ động t [s] : Thời gian trễ chuyển số S [m] : Quãng đường V [m/s] : Vận tốc di chuyển ô tô g [m/s2] : Gia tốc trọng trường Pk [N] : Lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động ô tô Pf [N] : Lực cản lăn Nf [w] : Công suất tiêu hao cho lực cản lăn Pw [N] : Lực cản gió Nw [w] : Cơng suất tiêu hao cho lực cản gió Pj [N] : Lực cản quán tính Pi [N] : Lực cản lên dốc Pm [N] : Lực cản móc kéo Nm [w] : Cơng suất tiêu hao cho lực cản móc kéo D [-] : Nhân tố động lực học J [m/s2] : Gia tốc tịnh tiến [-] : Hệ số tính đến ảnh hưởng khối lượng vận động quay SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức chuyển động tay số imax [%] : độ dốc lớn mà tơ vượt qua Fx [N] : Lực tác dụng dọc xilanh D [cm] : Đường kính xilanh P [bar] : Áp suất hệ thống thủy lực [mm] : Độ dày thành xilanh Q [cm3/ph] : Lưu lượng hệ thống thủy lực q [cm3/vòng] : Lưu lượng riêng hệ thống thủy lực n [vòng/phút] : Số vòng quay ck [-] : Hiệu suất khí v [-] : Hiệu suất thể tích z [N/mm2] : Ứng suất pháp td [N/mm2] : Ứng suất tương đương ch [N/mm2] : Ứng suất chảy vật liệu [ ] [N/mm2] : Ứng suất pháp cho phép jx [mm4] : Momen quán tính mặt cắt ngang [N/mm2] : Ứng suất tiếp [ ] [N/mm2] : Ứng suất tiếp cho phép S xc [mm3] : Trị số tuyệt đối momen tĩnh trục trung hòa M [N.mm] : Momen d [mm] : Đường kính trục i [-] : tỷ số truyền hộp giảm tốc P [kw] : Công suất trục Z1 [-] : Số mối ren Z2 [-] : Số bánh vít A [mm] : Khoảng cách trục SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức Môđun: m = (mm) Số mối ren trục vit: Z1 = , số bánh vít: Z = 31 Hệ số đường kính: q = Góc ăn khớp: = 20o Góc vít: = 7o7'30" Khoảng cách trục: A = 141 (mm) Hệ số chiều cao răng, thường lấy: f = Chiều cao đầu răng: h' = ( f + ).m = (mm) Chiều cao chân răng: h" = ( f + c0 + ).m = 8, (mm) Hệ số khe hở hướng tâm: c0 = 0, 0,3, chọn c0 = 0, Đường kính vịng chia trục vít: dc1 = q.m = 8.8 = 63 (mm) Đường kính vịng đỉnh trục vít: De1 = dc1 + f m = 77 (mm) Đường kính vịng chân ren trục vít: Di1 = dc1 − f m − 2.c0 m = 46, (mm) Bước ren trục vít: t = m = 21,98 (mm) Chiều dài phần có ren trục vít: L (11 + 0, 06.Z ).m = 89, 66 (mm), trục vít mài mịn tăng thêm chiều dài L, lấy L = 89,66 + 25 = 114,66 Để tránh cân trục vít, chọn chiều dài L số nguyên lần bước dọc Vì x= L 114, 66 = = 5, 22 , lấy trịn x = định xác L = x.t = 6.21, 98 = 132 t 21,98 (mm) Đường kính vịng chia bánh vít: dc = Z m = 217, 00 (mm) Đường kính vịng đỉnh bánh vít: De = (Z + f + 2. ).m = 231,00 (mm) Đường kính vịng chân ren bánh vít: Di = dc − f m − 2.c0 m = 200, 20 (mm) Chiều rộng bánh vít: B 0, 75.De1 = 57, 75 (mm), chọn B = 60 (mm) 4.3.2.8 Tính lực tác dụng - Lực vịng P1 trục vít lực dọc trục Pa2 bánh vít: SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 72 P1 = Pa = M1 2.28676, 69 = = 910,37 (N) dc1 63 - Lực vòng P2 bánh vít lực dọc trục Pa1 trục vít: P2 = Pa1 = 2.M 2.712800 = = 6569,59 (N) dc 217, 00 - Lực hướng tâm Pr1 trục vít lực hướng tâm Pr2 bánh vít: Pr1 = Pr = P2 tan = 6569,59.tan 20o = 2391,13 (N) 4.3.3 Tính tốn trục 4.3.3.1 Tính sơ đường kính trục - Đường kính trục tính sơ qua cơng thức: d3 M (4.13) 0, 2[ ] + Trục vào I: d3 M1 0, 2[ ] Trong đó: d: Là đường kính trục vào I M : Là momen cáp trục tang, M1 = 28676,69 (N.mm) [ ]: Là ứng suất xoắn cho phép, [ ] =15 50(MPa) , chọn [ ] = 50(MPa) Thay giá trị vào (4.13) ta được: d1 M1 28676, 69 =3 = 14,33(mm) 0, 2[ ] 0, 2.50 Trục vào I nối với động thủy lực, chọn đường kính d = 25(mm) + Trục II: d2 M2 0, 2[ ] Trong đó: SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 73 d: Là đường kính trục II M : Là momen cáp trục tang, M = 712800 (N.mm) [ ]: Là ứng suất xoắn cho phép, [ ] =15 50(MPa) , chọn [ ] = 50(MPa) Thay giá trị vào (4.2) ta được: d3 M2 712800 =3 = 41, 46(mm) 0, 2[ ] 0, 2.50 Trục II nối với trục tang, chọn đường kính d = 45(mm) - Xác định khoảng cách đoạn trục + Chiều dài moay nửa khớp nối đầu nối trục vít với trục vịng đàn hồi: lm 21 = (1, 1,5)d1 lm 21 = (1, 1,5).25 = 30 37,5( mm) Chọn lm 21 = 30(mm) + Chiều dài moay bánh vít: lm 22 = (1, 1,8)d lm 22 = (1, 1,8).45 = 63 81 (mm) Chọn lm 22 = 70 (mm) + Chiều dài moay nửa khớp nối trục bánh vít: lm 23 = (1, 1,5)d lm 23 = (1, 1,5).45 = 54 67,5 Chọn lm 23 = 60 (mm) + k1 : khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến thành hộp khoảng cách chi tiết quay: k1 = 10 20(mm), chọn k1 = 10(mm) + k2 : khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành hộp: k2 = 10 15 (mm), chọn k2 = 10 (mm) + k3 : khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay đến nắp ổ: k3 = 10 20 (mm), SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 74 chọn k3 = 10 (mm) + hn : Chiều cao nắp ổ đầu bulông: hn = 15 20 (mm), chọn hn = 15 (mm) + b1 , b2 : bề rộng ổ lăn trục I trục II, bảng 14P sách thiết kế chi tiết máyNguyễn Trọng Hiệp [2], chọn ổ đũa côn dãy cho trục vít (lực dọc trục lớn), chọn bề rộng b1 = 45,5 (mm),Chọn ổ đũa côn dãy cho trục bánh vít có bề rộng b2 = 27 (mm) + khoảng cách gối: l11 = (0,85 1).De = (0,85 1).257,15 = 218,58 257,15 (mm), chọn l11 = 230 l12 = 0,5.(lm 21 + b1 ) + k3 + hn = 62, 75 (mm) l13 = l11 = 115 (mm) l22 = 0,5.(b2 + lm 22 ) + k1 + k2 = 68,5 (mm) l21 = 2.l22 = 137 (mm) l23 = l21 + 0,5.(b2 + lm 23 ) + hn + k3 = 205,5 (mm) Hình 4.6 Sơ đồ tính khoảng cách hộp giảm tốc trục vít 4.3.3.2 Xác định trị số tác dụng lực từ chiết quay lên trục - Tính lực tác dụng lên trục Ta có lực tác dụng hình 4.7 SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 75 Hình 4.7 Lực từ truyền tác dụng lên trục P1 = Pa = 910,37 (N) P2 = Pa1 = 6569,59 (N) Pr1 = Pr = 2391,13 (N) - Xét lực tác dụng lên trục I (trục vít) Hình 4.8 Sơ đồ tính lực tác dụng lên trục I Do sử dụng nối trục vịng đàn hồi nên tồn khơng đồng tâm làm suất tải trọng phụ Lực vòng nối trục: Ft = 2.M1 2.28676, 69 = = 2294,13 (N) d1 25 Lực hướng tâm nối trục: Fr = (0, 0,3) Ft Chọn Fr = 0, 25Ft = 0, 25.2294,13 = 573,53 (N) Trong mặt phẳng Oxz ta có: + Xét cân momen điểm A: M A =0 SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 76 l12 Ft + l13 P1 − Px (l13 + l11 ) = Px = l12 Ft + l13 P1 62, 75.2294,13 + 115.910,37 = = 1266,36 (N) l11 230 + Xét cân momen điểm B: M B =0 (l12 + l11 ).Ft + l11.Px1 − l13 P1 = Px1 = l13 P1 − (l12 + l11 ).Ft l11 Px1 = 115.910,37 − (62, 75 + 230).2294,13 = −2494,11 (N) 230 Trong mặt phẳng Ozy ta có: + Xét cân momen điểm A: M A =0 l12 Fr − l13 Pr1 + l11.Py = Py = l13 Pr1 − l12 Fr 115.2391,13 − 62, 75.573,53 = = 1217,17 (N) l11 230 + Xét cân momen điểm B: M B =0 (l12 + l11 ).Fr − l11.Py1 + l13 Pr1 = Py1 = (l12 + l11 ).Fr + l13 Pr1 l11 Py1 = (62, 75 + 230).573,53 + 115.2391,13 = 1401, 78 (N) 230 - Tính momen trục I (trục vít) Tính momen tiết diện sau: + Tiết diện A2 lắp gối đỡ + Tiết diện A3 tiết diện trục vít SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 77 + Monen hai đầu đoạn trục A1, A4 có giá trị + Tại tiết diện A2: M ux = l12 Ft = 62,75.2294,13 = 143956,97 (N.mm) M uy = l12 Fr = 62, 75.573,53 = 35989, 24 (N.mm) M u = M ux2 + M uy2 = 143956,97 + 35989, 242 = 148387, 45 (N.mm) M x = M1 = 28676,69 (N.mm) + Tại tiết diện A3: M ux = l13 Px = 115.1266, 36 = 145631, 31 (N.mm) M uy− = l13 Py + d c1 63 Pa1 = 115.1217,17 + 6569,59 = 346916, 36 (N.mm) 2 Muy+ = l13.Py = 115.1217,17 = 139974, 42 (N.mm) M u = M ux2 + M uy2 = 145631,312 + 346916,362 = 201993,36 (N.mm) M x = M1 = 28676,69 (N.mm) Từ giá trị tính ta lập biểu đồ lực momen Hình 4.9 Biểu đồ momen tác dụng lên trục vít SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 78 - Xét lực tác dụng lên trục II (trục bánh vít) Hình 4.10 Sơ đồ tính lực tác dụng lên trục II Do sử dụng nối trục vòng đàn hồi nên tồn không đồng tâm làm suất tải trọng phụ Lực vòng nối trục: Ft = 2.M 2.712800 = = 31680 (N) d1 45 Lực hướng tâm nối trục: Fr = (0, 0,3) Ft Chọn Fr = 0, 25Ft = 0, 25.31680 = 7920 (N) Trong mặt phẳng Oxz ta có: + Xét cân momen điểm A: M A =0 −l23 Ft + l21.Px − l22 P2 = Px = l23 Ft + l22 P2 205,5.31680 + 68,5.6569,59 = = 44235, 21 (N) l21 137 + Xét cân momen điểm B: M B =0 −l21.Px1 + (l21 − l22 ).P2 + (l23 − l21 ).Ft = Px1 = (l21 − l22 ).P2 + (l23 − l21 ).Ft l21 Px1 = (137 − 68,5).6569,59 + (205,5 − 137).31680 = 19124, 79 (N) 137 Trong mặt phẳng Ozy ta có: SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 79 + Xét cân momen điểm A: M A =0 −l23 Fr + l21.Py + l22 Pr = Py = l23 Fr − l22 Pr 205,5.7920 − 68,5.2391,13 = = 10684, 43 (N) l21 137 + Xét cân momen điểm B: M B =0 l21.Py1 − (l21 − l22 ).Pr − (l23 − l21 ).Fr = Py1 = (l21 − l22 ).Pr + (l23 − l21 ).Fr l21 Py1 = (137 − 68,5).2391,13 + (205,5 − 137).7920 = 5155,57 (N) 137 - Tính momen trục I (trục vít) Tính momen tiết diện sau: + Tiết diện A2 tiết diện lắp moay bánh vít + Tiết diện A3 tiết diện lắp gối đỡ + Monen hai đầu đoạn trục A1, A4 có giá trị + Tại tiết diện A2: M ux = l22 Px1 = 68,5.19124, 79 = 1310048, 29 (N.mm) Muy− = l22 Py1 = 68,5.5155,57 = 353156,32 (N.mm) M uy+ = l22 Py1 + dc 217, 00 Pa = 68,5.5155,57 + 910,37 = 451931, 58 (N.mm) 2 M u = M ux2 + M uy2 = 1310048, 292 + 451931,582 = 1356814, 62 (N.mm) M x = M tg = 712800 (N.mm) + Tại tiết diện A3: M ux = (l23 − l21 ).Ft = (205,5 − 137).31680 = 2170080 (N.mm) SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 80 M uy = (l23 − l21 ).Fr = (205,5 − 137).7920 = 542520 (N.mm) M u = M ux2 + M uy2 = 21700802 + 5425202 = 2236867, 26 (N.mm) M x = M tg = 712800 (N.mm) Từ giá trị tính ta lập biểu đồ lực momen Hình 4.11 Biểu đồ momen tác dụng lên trục bánh vít 4.3.3.3 Xác định đường kính đoạn trục - Xác định đường kính Trục vít (trục I) Đường kính trục tiết diện tính theo công thức: d M td (4.14) 0,1. Trong đó: M td : Là momen tương đương M td = M u2 + 0, 75.M x2 SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 81 Với : M u , M x : Là momen uốn xoắn tiết diện tính tốn [ ]: Là ứng suất xoắn cho phép thép, tra bảng 7-2 giáo trình Thiết kế chi tiết máy- Nguyễn Trọng Hiệp [2], vật liệu thép 45 tơi cải thiện có giá trị [ ] = 67 (N/mm2) + Tại tiết diện A1 ta có: M x = 28676, 69 (N.mm) M u = (N.mm) M td = M u2 + 0,75.M x2 = 02 + 0, 75.28676,692 = 24834, 74 (N.mm) Thay vào công thức (4.14) ta được: d M td 24834, 74 =3 = 15,5 (mm) 0,1. 0,1.67 Tại A1 nối với nối trục, chọn đường kính d = 30 (mm) + Tại tiết diện A2: M x = 28676, 69 (N.mm) M u = 148387, 45 (N.mm) M td = M u2 + 0,75.M x2 = 148387, 452 + 0,75.28676,692 = 150451,32 (N.mm) Thay vào công thức (4.3) ta được: d M td 150451,32 =3 = 28, (mm) 0,1. 0,1.67 Chọn đường kính d = 35 (mm) + Tại tiết diện A3: M x = 28676, 69 (N.mm) M u = 201993,36 (N.mm) M td = M u2 + 0,75.M x2 = 201993,362 + 0,75.28676,692 = 203514,33 (N.mm) Thay vào công thức (4.3) ta được: SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 82 d M td 203514,33 =3 = 31, (mm) 0,1. 0,1.67 Chọn đường kính d = 77 (mm), trùng với đường kính vịng đỉnh ren trục vít + Tại tiết diện A4: M x = (N.mm) M u = (N.mm) Chọn đường kính d = 35 (mm) để đồng với ổ đỡ tiết diện A2 - Xác định đường kính trục bánh vít (trục II) Đường kính trục tiết diện tính theo cơng thức: d M td (4.15) 0,1. Trong đó: M td : Là momen tương đương M td = M u2 + 0, 75.M x2 Với : M u , M x : Là momen uốn xoắn tiết diện tính tốn [ ]: Là ứng suất xoắn cho phép thép, tra bảng 7-2 giáo trình Thiết kế chi tiết máy- Nguyễn Trọng Hiệp [2], vật liệu thép 45 cải thiện có giá trị [ ] = 67 (N/mm2) + Tại tiết diện A2: M x = 712800 (N.mm) M u = 1356814, 62 (N.mm) M td = M u2 + 0,75.M x2 = 1356814,622 + 0,75.7128002 = 1490640, 40 (N.mm) Thay vào công thức (4.15) ta được: d3 M td 1490640, 40 =3 = 60, (mm) 0,1. 0,1.67 Chọn đường kính d = 75 (mm), đường kính lớn ổ lăn để lắp bánh SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 83 vít vào tiết diện lắp đặt, thay + Tại tiết diện A3: M x = 712800 (N.mm) M u = 2236867, 26 (N.mm) M td = M u2 + 0,75.M x2 = 2236867, 262 + 0,75.7128002 = 2320482, 29 (N.mm) Thay vào công thức (4.3) ta được: d3 M td 2320482, 29 =3 = 69, (mm) 0,1. 0,1.67 Chọn đường kính d = 70 (mm), + Tại tiết diện A4: M x = 712800 (N.mm) M u = (N.mm) M td = M u2 + 0,75.M x2 = 02 + 0,75.7128002 = 617302,91 (N.mm) Thay vào công thức (4.3) ta được: d M td 617302,91 =3 = 45, (mm) 0,1. 0,1.67 Chọn đường kính d = 50 (mm), lắp nối trục với trục tang + Tại tiết diện A1: M x = (N.mm) M u = (N.mm) Chọn đường kính d = 70 (mm) để đồng với ổ đỡ tiết diện A3 SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 84 KẾT LUẬN Qua trình tìm hiểu, khảo sát loại xe cứu hộ giao thông hoạt động nước, đồng thời tham khảo tài liệu, giáo trình học trường mạng internet em hoàn thành xong đề tài đồ án tốt nghiệp “Thiết kế xe cứu hộ giao thông đường loại nhỏ” Đề tài hướng đến thiết kế xe cứu hộ cỡ nhỏ, linh hoạt tham gia cứu hộ loại xe bị nạn dù điều kiện đường xá chật hẹp mà sử dụng loại xe cứu hộ cỡ lớn khơng khả thi Bên cạnh phương án thiết kế dựa vấn đề thiết kế xe cứu hộ với chi phí thấp, dễ dàng sản xuất cơng nghệ sẵn có doanh nghiệp hay Gara vừa lớn nước, giúp doanh nghiệp hay Gara dễ dàng tiếp cận Xe cứu hộ giao thông thiết kế dựa xe sở HUYNDAI MIGHTY 75S, Sau thiết kế xe có thơng số cứu hộ sau: - Tốc độ tối đa: 98,1 km/h, không thay đổi nhiều so với tốc độ tối đa xe sở 98,1 km/h - Khả leo dốc: 34,16 % - sức kéo lớn tời cáp 1,188 Trong khuôn khổ kiến thức thời gian cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu xót q trình làm đồ án, mong quý thầy hội đồng đóng góp ý kiến để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lý thuyết ô tô máy kéo – Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng – Nhà xuất Khoa Học Và Kỹ Thuật [2] Thiết kế chi tiết máy – Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẩm – Nhà xuất Giáo Dục Việt Nam [3] Catalogue MSG30-8249/UK [4] Catalogue HY30-3300/UK [5] Catalogue xe tải HUYNDAI MIGHTY75S [6] Catalogue xe Land Cruiser [7] Nguyên lý động – Nguyễn Tất Tiến – Nhà xuất Giáo Dục [8] Giáo trình hệ thống khí nén – Thủy lực – Nguyễn Ngọc Điệp, Lê Thanh Vũ, Nguyễn Đức Nam – Nhà xuất TP.Hồ Chí Minh 10/2007 [9] Thiết kế tính tốn tơ máy kéo – tập 1, 2, – Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên – Nhà xuất Giáo Dục 1996 [10] Sức bền vật liệu – Đỗ Kiến Quốc – Nhà xuất Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh SVTH: Nguyễn Kiên Vĩ GVHD: TS Phan Minh Đức 86 ... thiết xe cứu hộ giao thông 1.3 Vấn đề giao thông vận tải vai trò xe cứu hộ giao thông 1.3.1 vấn đề giao thông 1.3.2 Vai trò xe cứu hộ giao thông 1.4 Giới thiệu số xe cứu. .. VỀ XE CỨU HỘ GIAO THƠNG Những vấn đề liên quan đến tình hình giao thơng Việt Nam, cần thiết vai trị xe cứu hộ giao thông Giới thiệu loại xe cứu hộ giao thông thị trường, cấu thiết bị cứu hộ xe. .. khiển người lái Xe cứu hộ hạng nhẹ thường sử dụng để cứu hộ loại xe tải nhẹ, xe khách nhỏ xe - Xe cứu hộ hạng trung: phụ vụ xe có trọng tải từ đến Hình 1.5 Xe cứu hộ hạng trung Xe cứu hộ hạng trung