ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP TỚI QUÁ TRÌNH PHANH XE A/ Khi phanh xe không tách ly hợp, momen quán tính khi phanh tạo ra: Ở tay số truyền 1:.. 1 max1..[r]
(1)Chương 1: LY HỢP
Ta có: Ja = 10,2 Nm/ sec2 momen quán tính chủ động xe qui dần trục A
Jm = 1,5 Nm/ sec2 momen quán tính động qui dần trục M
Jb = 0,022 Nm/ sec2 momen quán tính đoạn B
β = 1,3 hệ số dự trữ
1 ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ TRUYỀN A/ Trường hợp gài số không tách ly hợp, xung lượng tạo l à:
4
( )
a h b a h a h
m b
J i w w i P r t
J i
J J
B/ Khi có tách ly hợp, xung l ượng tạo là:
' 4
2
( )
a h b a h a h
b
J i w w i P r t
J i
J
So sánh trường hợp gài số có tách ly hợp gài số không tách ly hợp:
2 ' 4
2 4
a h
m b a h
b
J i
J J P r t
J P r t i
J
Ở tay số truyền ih1 = 3,11
' 4
2 4
10, 3,11
0,022 1,5 10, 3,11
0,022
P r t P r t
0,0346 = 3,4%
Ở tay số truyền ih2 = 1,77
' 4
2 4
10, 1,77
0,022 1,5 10, 1,77
0,022
P r t P r t
0,021 = 2,1%
Ở tay số truyền ih3 =
' 4
2 4
10,
0, 022 1,5 10,
0,022
P r t P r t
0,0166 = 1,66% Jm, Wm
Jb
A B
(2)2 ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP TỚI QUÁ TRÌNH PHANH XE A/ Khi phanh xe khơng tách ly hợp, momen qn tính phanh tạo ra: Ở tay số truyền 1:
1 max1
0,7.9,81.4,55.3,11 1,5
1.0,33
p
o h
i m
j b
g i i
M J
r
441,69 ( Nm )
Với φ = 0.7 hệ số bám
g = 9,81 gia tốc trọng trường ih1 = 3,11 tỉ số truyền tay số
ih2 = 1,77 tỉ số truyền tay số
ih3 = tỉ số truyền tay số
rb = 0,33 ( m ) bán kính bánh xe
j = hệ số tính đến khối lượng chuyển động quay hệ thống Ở tay số truyền 2:
2 max
0,7.9,81.4,55.1,77 1,5
1.0,33
p
o h
i m
j b
g i i
M J
r
251,38 ( Nm )
Ở tay số truyền 3:
3 max3
0,7.9,81.4,55.1 1,5
1.0,33
p
o h
i m
j b
g i i
M J
r
142,02 ( Nm)
B/ Khi phanh xe có tách ly hợp, momen quán t ính phanh tạo ra: Mjpmax 0 Jm =
Momen ma sát đĩa ly hợp:
Mc= β.Memax = 1,3.230 = 299 ( Nm)
Kết luận:
Mipmax1> Mc ly hợp bị trượt
Mipmax2 Mipmax3 < Mc ly hợp khơng trượt
Ta có tốc độ xe tay số là: Ở tay số 1:
1
1
3600.0,33
0,38 0,38
4,55.3,11 M b
o h
n r v
i i
31,9 ( Km/h)
Ở tay số 2:
2
2
3600.0,33
0,38 0,38
4,55.1, 77 M b
o h
n r v
i i
56 ( Km/h)
Ở tay số 3:
3
3600.0,33
0,38 0,38
3 4,55.1
M b o
n r v
i i
99,22 ( Km/h)
Ta có tốc độ góc trục khuỷu động cơ: 1000
( 1500)
60.3600 M m
n
w
2.3,14.1000 3600( 1500)
60.3600
(3)Tốc độ góc quay bánh xe ứng với tay số: Ờ tay số 1:
1
1000 1000.31,9 3600 3600.0,33 b
b
v w
r
26,85 ( rad/s)
Ở tay số 2:
2
1000 1000.56
3600 3600.0,33 b
b
v w
r
47,14 ( rad/s)
Ở tay số 3:
3
1000 1000.99, 22 3600 3600.0,33 b
b
v w
r
83,52 ( rad/s)
Từ ta tính tốc độ góc trục thứ cấp hộp số ứng với tay số: Ở tay số 1:
wa1 = wb1.io = 26,85.4,55 = 122,17 ( rad/s)
Ở tay số 2:
wa2 = wb2.io = 47,14.4,55 = 214,49 ( rad/s)
Ở tay số3:
wa3 = wb3.io = 83,52.4,55 = 380 ( rad/s)
Kết luận:
Vì wa1,wa2,wa3 > wm nên bánh xe khơng bị trượt
Tính tốn momen qn tính trục thứ cấp hộp số ứng với tay số truyền: Ở tay số 1:
Ma1 = Pcản.rb = rb(wa1 + 0,044V12 ) = 0,33( 122,17 + 0,044.31,92 ) = 55,1 ( Nm )
Ở tay số 2:
Ma2 = Pcản.rb = rb(wa2 + 0,044V22 ) = 0,33( 214,49 + 0,044.562 ) = 116,32 ( Nm )
Ở tay số 3:
Ma3 = Pcản.rb = rb(wa3 + 0,044V32 ) = 0,33( 380 + 0,044.99,222 ) = 268,34 ( Nm )
Kết luận:
Ma1, Ma2, Ma3 < Mc nên ly hợp không bị trượt
3 TÍNH TỐN CƠNG TRƯỢT KHI ĐĨNG LY HỢP ĐỘT NGỘT:
2
( )
2[ ( ) ( )]
c m a m a
m c a a c m
M J J w w L
J M M J M M
Do ly hợp khơng bị trượt nên khơng tính cơng trượt đóng ly hợp đột ngột 4 T ÍNH TỐN CƠNG TRƯỢT KHI ĐĨNG LY HỢP TỪ TỪ ÊM DỊU:
( )(1 22) ( )
2
a m a a m a
t t
L M w w J w w
Do ly hợp khơng bị trượt nên khơng tính cơng trượt ly hợp đóng từ từ êm dịu 5 TÍNH TỐN LỰC ÉP ĐĨA LY HỢP:
c
tb
M P
R i
Với μ = 0,25 đến 0,3: hệ số ma sát i : số cặp đĩa ly hợp
i = m+n -1
m: số đĩa chủ động n : số đĩa bị động
Rtb: bán kính trung bình ly hợp
2 tb
(4)max
3,16 3,16 230
12,63
2 3,6
e
M R
c
( cm)
Với c = 3,6
R1 = 0,53R2 = 0,53 12,63 = 6,7 ( cm)
12,63 6,7 tb
R = 19,33 ( cm)
299 0,3.19,33.10
P = 606,12 ( N )
6. TÍNH TỐN ÁP SUẤT ÉP ĐĨA LY HỢP:
2 2
2
606,12
( ) 3,14(0,1263 0,067 )
P P
q
F R R
= 16840 ( N/m
2 ) = 16,840 ( KN/m2 )
[ q ] = 150 đến 300 ( KN/ m2 ) nên q = 16,840 ( KN/m2 ) tốt
7. TÍNH TỐN CƠNG TRƯỢT RIÊNG:
2
2
( )
L L
l
F i R R
[ l ] = 1000 đến 2000 ( KJ/m2 )
Vì ly hợp khơng bị trượt nên khơng có cơng trượt riêng 8. TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘ ĐĨA LY HỢP:
. 273(o ) n
L
T K
C g
Với δ: hệ số công trượt
2n
đĩa bị động
n
đĩa chủ động
C: tỷ nhiệt Thép gang C = 500 ( J/Kgđộ ) gn : Khối lượng riêng đĩa ly hợp
[ T ] = 281 đến 283 ( oK)
Vì ly hợp khơng bị trượt nên khơng tính nhiệt độ đĩa ly hợp 9. TÍNH TỐN CÔNG TÁCH LY HỢP
( 1, ) (606,12 1, 2.606,12).3
2
h
P P S
A = 2000,2 ( J )
Với Sh = ( 0,75 đến 1).i
i =
(5)1. TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ KÍCH THƯỚC
a Hệ số chi
tiết bánh răng:
3 max
e A C M Chọn C = 15
Memax = 230 Nm momen cực đại động
A 15 2303
91,9 ( mm) b Mođun pháp tuyến:
m = ( 0,032 đến 0,04 ).A
Chọn m= 0,035.A = 0,035.91,9 = 3,2 ( mm ) c Đường kính trục bánh răng:
- Đường kính trục sơ cấp:
3
1 5,3 emax 5,3 230
d M 32,5 ( mm )
- Đường kính trục thứ cấp:
d2 = 0,45A = 0,45 91,9 = 41,36 ( mm )
d Số tay số truyền: Ở tay số truyền ih1 = 3,11
1
2 cos 2.91,9.1 (1 h ) 3, 2(1 3,11)
A Z
m i
14 ( )
Với β = : góc nghiêng đường '
1 1.h1
Z Z i 14.3,11 = 44 ( ) Ở tay số truyền ih2 = 1,77
2
2 cos 2.91,9.1 (1 h ) 3, 2(1 1,77)
A Z
m i
21 ( )
'
2 2.h2
Z Z i 21.1,77 = 37 ( ) Ở tay số truyền ih3 =
3'
3
2 cos 2.91,9.1 (1 h ) 3, 2(1 1)
A Z Z
m i
29 ( )
2 TÍNH CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN BÁNH RĂNG: a Lực vòng P:
' max
2 2 .
xoa n e h t
M M i
P
m Z m Z
(6)Ở tay số truyền ih1 = 3,11
max 1
2 2.230.3,11.0,9
3, 2.14
e h t
M i
P
m Z
28,74 ( N )
V ới ηt = 0,9 hiệu suất truyền lực
1' max ' 1
2 2.230.3,11.0,9
3, 2.44
e h t
M i
P
m Z
9,14 ( N )
Ở tay số truyền ih2 = 1,77 max
2
2
2 2.230.1, 77.0,9
3, 2.21
e h t
M i
P
m Z
10,9 ( N )
' max
2 '
2
2 2.230.1,77.0,9
3, 2.37
e h t
M i
P
m Z
6,19 ( N )
Ở tay số truyền ih3 =
3' max ' 3
2 2.230.1.0,9
3, 2.29
e h t
M i
P P
m Z
4,46 ( N )
b Lực hướng kính: cos
Ptg
R
Với β = : góc nghiêng đường α = 200 : góc ăn khớp bánh
Ở tay số truyền 1:
0
1
1
20 28, 74 20
cos
Ptg tg
R 10,46 ( N )
' 0
'
1
20 9,14 20
cos
P tg tg
R 3,33 ( N )
Ở tay số truyền 2:
0
2
2
20 10,9 20
cos
P tg tg
R 3,97 ( N )
' 0
'
2
20 6,19 20
cos
P tg tg
R 2,25 ( N )
Ở tay số truyền 3:
0
'
3
20 4, 46 20
cos
Ptg tg
R R 1,62 ( N )
c Lực chiều trục: Q = Ptg β = ( β = )
3 T ÍNH TỐN KI ỂM TRA BỀN BÁNH RĂNG:
Theo ứng suất uốn:
u
p y b t
Với b: bề rộng bánh răngb = ( 4,4 đến )m = 3,2.5 = 16 (mm) y: hệ số dạng
t: bước t = π.m = 3,14.3,2 = 10 (mm)
Tay số truyền 1:
) / ( 93 74
,
28
1 MN m
P
u
(7)) / ( 39 , 10 16 146 , 14 , ' ' '
1 y bt MN m
P
u
Tay số truyền 2:
) / ( 59 , 10 16 115 , , 10 2
2 y bt MN m
P
u
) / ( 28 , 10 16 140 , 19 , ' ' '
2 y bt MN m
P
u
Tay số tryền 3:
) / ( 22 , 10 16 129 , 46 , 3 '
3 y bt MN m
P
u
u
b/Tính theo ứng suất tiếp xúc:
1'
cos 418 , b PE tx
E=2,1.105 MN/m2 môđun đàn hồi
r.sin
Tay số truyền 1:
với 22,4 ( ) 14 , 1 mm Z m
r ; 70,4( )
2 44 , ' ' mm Z m
r
sin 22,4.sin200 7,7
1
1
r ; 1'.sin 70,4.sin200 24 '
1
r
Nên ta có: 639,44( / )
24 , 20 cos 16 10 , 74 , 28 418 , m MN tx
σtx< tx=1500÷3000 MN/m2 : Nên đảm bảo bền. Tay số truyền 2:
) ( 33 21 , 2 mm Z m
r 59,2 ( )
2 37 , ' ' mm Z m
r
sin 33,6.sin200 11,5
2
2
r ; 2'.sin 59,2.sin200 20,25 '
2
r
Nên ta : 441,7 ( / )
25 , 20 , 11 20 cos 16 10 , , 10 418 , m MN tx
Tay số truyền 3:
46,4 ( )
2 29 , 3 ' 3 mm Z m r
r
'.sin 46,4.sin200 15,87
'
3
(8)Nên ta : 293,88 ( / ) 87
, 15
1 87 , 15
1 20 cos 16
10 , 46 ,
418 ,
0
0
5
m MN
tx
8/ kiểm tra trục bánh hộp số: a-Theo ứng suất uốn:
1 ,
0 d
Mu
u
l P
Mu
với ( l = 0,4 ( m )
5,748.10 ( )
, 74 , 28
1 MNm
l P
Mu
0,1.(32,5) 10 1,67 ( / )
10 748 ,
1 ,
2
3
1
m MN d
Mu
u
b-theo ứng suất xoắn:
2 ,
0 d
Mx
x
M
x
=M
emax
.i
h1
.η t
= 230.3,11.0,9 = 643,77 ( Nm )=643,77.10
-6
( MNm )
0,2.(41,36) 10 45,5 ( / )
10 77 , 643
2 ,
2
3
2
m MN d
Mx
x
(9)chương 3
TÍNH TỐN CÁC ĐĂNG
1) Tính độ bền đăng.
Kiểm tra theo số vịng quay nguy hiểm: Ta có số vịng quay cực đại:
max max
1, 1, 2.5600
1.1
e N
p h p h
n n
n
i i i i
6720 ( vòng/ phúc)
Từ: max
3
0,38 150
e b o h
n r V
i i
( Km/h )
Ta có số vịng quay có ích:
max 150.4,5.1 5382,77
0,38 0,38.0,33 o h
e
b
V i i n
r
( vòng/ phúc )
Số vòng quay cac đăng: 5382,77
1196, 4,5
e cd
o
n n
i
( vòng/ phúc )
Số vòng quay nguy hiểm:
max
1, 1, 2.6720 8064 t
n n ( vòng/ phúc )
Nhận xét: nt ncd an tồn
2) Tính tốn đường kính đăng:
(10)nt = 12.104.D/l2 D = 4 10 12 l nt
= 4
10 12 , 8064
=0,1512 ( m )
Các đăng rỗng.
nt =12.104. 2
2
l d
D
d = D-2 =D-2.2,5.10-3 = D - 0,005
) 10 44 , ( 10 2
D n l
D t
2.D2 - 0,01.D - 2,775.103
D=0,04 ( m ) d = D- 0,005 = 0,0035 ( m )
3) Kiểm tra theo ứng suất xoắn.
Các đăng rỗng ngàm tự đầu.
τ= cos max x p h e w i i M
=6,28230.10.3,611.0.,1985=115,64.10
6(N/m2)=115,64 ( MN/m2 )
với Memax=230(N.m)
wx=
D =
2 10 , 04 , 14 ,
3 3
=6,28.10-6( m3 )
cosα = cos100 = 0,985
[τ]=(100300) ( MN/m2 ) τ < [τ] an toàn.
Trường hợp cácđăng đặc ruột ngàm tự do:
D=0,1512(m) τ = cos 1 max x p h e w i i M
= 8,07.10 ( / ) 8,07 ( / ) 985 , 10 09 , 11 ,
230 2
3 N m MN m
wx=
D = 0,09.10 10 , 1512 , 14 ,
( m3 )
τ << [τ]= (100300)( MN/m2) an tồn
4) Kiểm tra bền theo góc xoắn ()
= cos 180 max x pi hi e J G i i M ) ( 0731 0025 0756 ) ( 0756 1512 2 m r r m D r G = 80.10
9
(GN/m
2
) 0,78.106(N/m3)
jx =
2 )
( 12
2
2 r m
r = 2 , 139 ) 0731 , 0756 ,
( 2
=0,026 ( kg.m2 )
với : m =.(r gr ).l. 2
2 =
81 , 10 78 , , ) 0731 , 0756 , ( 14 ,
3 2
=139,2 ( kg ) = 985 , 026 10 80 14 , , 11 , 230 180
(11)