Báo cáo chuyên đề hộp số truyền động cơ khí

Mục lục Trang Lời nói đầu…………………………………………………………2 Chương 1: Cụm hộp số khí……………….……………………3 I Cơng dụng, u cầu, phân loại hộp số khí…………………….3 II.Kết cấu số hộp số khí điển hình………………….…… 1.Hộp số trục……………………………………………….… 2.Hộp số trục………………………………………………….…8 3.Xác định tỷ số truyền………………………………………… 13 III.Các chi tiết điển hình hộp số khí…………………… ….14 1.Vỏ hộp số…………………………………………………… …14 2.Các loại bánh răng…………………………………………… 14 3.Trục hộp số………………………………………………………15 4.Khớp gài số đồng tốc………………………………… .15 4.1.Gài số trực tiếp gài qua ống dễ gài số……………… ……16 4.2.Bộ đồng tốc…………………………………………….…… 17 Chương 2: Hệ thống điều khiển chuyển số………………….… 25 1.Yêu cầu……………………………………………… ……… 25 2.Phân loại…………………………………………….………….25 3.Cơ cấu điều khiển chuyển số…………………….…………… 25 a.Cơ cấu điều khiển chuyển số trực tiếp……….…………… 25 b.Cơ cầu điều khiển chuyển số gián tiếp……………………….26 4.Cơ cấu định vị chuyển số, khóa hãm an tồn số lùi……… 28 Chương 3: Sử dụng hộp số khí……………………………… 31 I.Các loại hư hỏng hộp số………………………………31 II.Kiểm tra điều chỉnh hộp số xe………………………….33 III.Phương pháp kiểm tra sử chữa…………………………… 33 IV.Cách số…………………………………………………… 35 Chương 4: Mở Rộng………………………………………………41 I.Hộp số có nhiều số truyền……………………………………… 41 II.Hộp số sử dụng ly hợp kép………………………………………45 Kết luận ………………………………………………………… 50 Tài liệu tham khảo……………………………………………… 51 LỜI NÓI ĐẦU Trong giai đoạn cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước ngành công nghiệp ô tô nước ta đà phát triển mạnh mẽ Ơ tơ ngày sử dụng rộng rãi thực tế đời sống tiện ích mà mang lại Một tơ hồn chỉnh lắp ráp từ nhiều chi tiết Một phận thiếu ô tô ảnh hưởng trực tiếp đến q trình điều khiển tơ, hộp số Trong thực tế vận hành xe, sức cản xe (mô men cản bánh xe) thay đổi phạm vi rộng từ mức độ cản nhỏ (trường hợp xe chạy đường bằng, không chở tải) đến mức độ cản lớn (trường hợp xe chở đầy tải leo dốc chạy đường xấu) Trong đó, mơ men kéo động thường đạt lớn phạm vi tốc độ định (60-70% tốc độ thiết kế cực đại động cơ) Do đó, muốn cho động hoạt động chế độ có mơ men kéo lớn hiệu suất cao mô men cản xe thay đổi, cần phải dùng hộp số để thay đổi mô men truyền đến phận truyền động bánh xe cho phù hợp với sức cản xe Ngày nay, hộp số ô tô phong phú chủng loại, kết cấu công nghệ Nhưng phổ biến hộp số truyền động khí, loại xe chất lượng cao cịn trang bị hộp số tự động Tuy có số nhược điểm so với hộp số tự động hộp số truyền động khí có ưu điểm sử dụng phổ biến loại tơ Trong q trình học tập tìm hiểu, nhóm chúng tơi nắm bắt kiến thức “hộp số truyền động khí” Được trình bày thành chương sau: +Chương 1: Cụm hộp số khí +Chương 2: Hệ thống điều khiển chuyển số +Chương 3: Sử dụng hộp số khí +Chương 4: Mở rộng Qua thời gian học tập tìm hiểu thực tế,về nhóm chúng tơi hồn thành xong chun đề Song điều kiện thời gian có hạn nên chuyên đề chúng tơi cịn nhiều hạn chế sai sót Kính mong góp ý tận tình Thầy để chuyên đề chúng em hoàn thiện Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày… tháng… năm 2011 Chương 1: Cụm hộp số khí I.Cơng dụng, u cầu, phân loại hộp số khí: 1.Cơng dụng: -Thay đổi tốc độ mô men truyền bánh xe -Thay đổi chiều chuyển động -Ngắt động lâu dài khỏi hệ thống truyền lực 2.Yêu cầu hộp số: Hộp số cần đảm bảo yêu cầu sau: -Có tỷ số truyền thích hợp để đảm bào chất lượng động lực học tính kinh tế nhiên liệu động -Có khả trích cơng suất ngồi để dẫn động thiết bị phụ -Điều khiển sang số đơn giản,nhẹ nhàng -Hiệu suất truyền động cao -Kết cấu đơn giản,dễ chăm sóc bảo dưỡng Phân loại hộp số : +Theo trang thái trục hộp số trình làm việc: - Hộp số có trục cố định - Hộp số có trục di động (Hộp số hành tinh) +Theo số trục hộp số (không kể số lùi) -Hộp số hai trục -Hộp số ba trục +Theo số cấp -Hộp số cấp -Hộp số cấp -Hộp số cấp, +Theo cấu gài số -Bằng bánh di trượt -Bằng đồng tốc -Bằng phanh ly hợp +Theo phương pháp điều khiển: -Điều khiển tay -Điều khiển tự động -Điều khiển bán tự động II.Kết cấu số hộp số khí điển hình: 1.Hộp số trục: -sơ đồ cấu tạo sơ đồ hóa hộp số trục: a.Kết cấu hộp số trục bao gồm : Trục sơ cấp 1,trục thứ cấp 2,các bánh Z1, Z2, Z3, Z4, Z’1, Z’2, Z’3, Z’4, ống gài 4.Các bánh trục sơ cấp cố định trục,các bánh trục thứ cấp quay trơn trục Các ông gài liên kết then hoa với trục có vấu phía để ăn khớp với bánh cần gài b.Nguyên lý làm việc hộp số: Khi ống gài vị trí trung gian,mặc dù bánh trục sơ cấp thứ cấp ăn khớp với bánh trục thứ cấp quay trơn với trục nên hộp số chưa truyền mô men (số 0) Các số truyền hộp số thực sau: Số 1: Để gài số 1,người ta điều khiển ống gài dịch chuyển sang phải cho vấu gài ăn khớp với bánh Z’1 dịng truyền moomen từ trục → Z1 → Z'1 → ống gài → trục Số : Để gài số 2,người ta điều khiển ống gài dịch chuyển sang trái cho vấu gài ăn khớp với bánh Z’2,khi dịng truyền momen từ trục → Z2 → Z’2 → ống gài → trục Số 3: Để gài số 3,người ta điều khiển ống gài dịch chuyển sang phải cho vấu gài ăn khớp với bánh Z’3 ,khi dịng truyền mơ men từ trục → Z3 → Z'3 → ống gài → trục Số 4: Đề gài số 4,người ta điều chỉnh ống gài dịch chuyển sang trái cho vấu gài ăn khớp với bánh Z’4 ,khi dịng truyền mơ men từ trục → Z4 → Z’4 → ống gài4 → trục Nguyên lý làm việc hộp số gài số truyền khác thể hình vẽ sau: 2.Hộp số trục: -Cấu tạo: -Sơ đồ hóa: 10 Khi tay số chuyển sang số ống trượt trục thứ cấp đẩy sang phải để liên kết với bánh bị động số Chuyển động từ trục sơ cấp hộp số làm cho bánh chủ động số kéo bánh bị động số Bánh bị động số truyền chuyển động cho ống trượt làm cho trục thứ cấp hộp số chuyển động Trục sơ cấp kéo bánh chủ động Bánh số bị động số Ống trượt, trục thứ cấp hộp số Chuyển sang số Nguyên lý làm việc tương tự số trường hợp ống trượt trục thứ cấp hộp số đẩy sang trái ăn khớp với bánh bị động số Bánh Trục sơ cấp hộp số kéo bánh chủ động số bị động số 2Ống trượt, trục thứ cấp hộp số Chuyển sang số Khi nguời lái xe chuyển sang tay số thứ 3, ống trượt trục sơ cấp hộp số đẩy sang bên phải để kết nối với bánh chủ động số Chuyển động từ trục sơ cấp hộp số truyền đến ống trượt Ống trượt kéo bánh chủ động số làm bánh bị động số quay theo Do bánh bị động số kết nối cứng trục thứ cấp hộp số nên trục thứ cấp truyền chuyển 40 động đến truyền lực chính, vi sai, trục dẫn động làm cho bánh xe chủ động quay Trục sơ cấp kéo ống trượt Bánh giữarăng chủ động số Bánh bị động sốTrục thứ cấp hộp số Chuyển sang số Khi tay số chuyển sang số ống trượt chuyển sang bên trái để kết nối với bánh bị động số Khi trục sơ cấp chuyển động làm cho ống trượt chuyển động theo Ống trượt kéo bánh chủ động số quay bánh chủ động số truyền chuyển động đến bánh bị động số làm cho trục thứ cấp hộp số chuyển động Mô men từ trục thứ cấp hộp số truyền đến bánh xe qua trung gian truyền lực vi sai Quan sát hình vẽ thấy kích thước bánh chủ động bị động tay số Do trường hợp tốc độ chuyển động trục thứ cấp với trục sơ cấp hộp số hay gọi tay số truyền thẳng Trục sơ cấp kéo ống trượt Bánh chủ động Bánh số bị động số Trục thứ cấp hộp số Chuyển sang số Số bánh chủ động nhiều bánh bị động, hộp số tay số tốc độ trục thứ cấp hộp số nhanh tốc độ trục sơ cấp Đây tay số có tỉ số truyền tăng 41 Khi chuyển sang số ống trượt bố trí bên trái trục sơ cấp kết nối với bánh chủ động số Vì vậy, trục sơ cấp chuyển động ống trượt chuyển động theo kéo bánh chủ động quay Bánh chủ động số truyền mô men đến bánh bị động số để làm cho trục thứ cấp hộp số chuyển động Trục sơ cấp hộp sang số kéo trượt chủ động Bánh số bị động sốTrục thứ cấp hộp số Chuyển số ống lùiBánh Khi tay số vị trí số lùi bánh trung gian đẩy ăn khớp với bánh chủ động bị động tay số Do vậy, trục sơ cấp chuyển động, qua bánh trung gian kéo bánh bị động làm trục thứ cấp quay chiều quay với trục sơ cấp hộp số xe đổi chiều chuyển động 42 Hình 3.8: Hoạt động vị trí tay số lùi Trục sơ cấp hộp số kéo bánh chủBánh độngrăng số lùi trung Bánh gianrăng bị động Trục số lùithứ cấp hộp số Đối với hộp số dọc cách số tương tự hộp số ngang số lượng tay số thay đổi tuỳ theo đặc tính loại tơ sử dụng 43 Chương 4: Mở rộng I.Hộp số có nhiều số truyền: Trên loại tơ cần có số lượng số truyền lớn, thường ghép phần: phần hộp số phần phụ hộp số Phần sử dụng hộp số trục hay hộp số trục Phần phụ hình thành sở hộp số trục Tổ hợp phần tạo nên số lượng tỉ số truyền gấp đôi, song thực tế hộp số tổ hợp phần tỉ số truyền tạo nên Số lượng cấp số truyền lớn, sử dụng tốt cơng suất động cơ, tính kinh tế nhiên liệu cao Tuy nhiên, với hộp số điều khiển chuyển số tay, kết cấu hộp số, phận chuyển số phức tạp Việc nâng cao cấp số truyền thường thực kết hợp: hộp số trục (đóng vai trị phần hộp số) nối tiếp với hộp số cấp truyền (phần phụ hộp số) Biểu diễn tổ hợp số truyền hộp số theo mạch nối tiếp sơ đồ đây: m1 m2 n1 m3 44 m4 n2 m5 m6 M: phần N:phần phụ Hình 1: Sơ đồ tổ hợp số truyền Tại nút A, hộp số tiếp nhận công suất truyền từ động ly hợp tới phần hộp số M Trong phần M bố trí cấp số truyền tiến (m1, m2, m3, m4, m5) số lùi (mL), tương ứng với bậc tự Trong phần phụ N bố trí cấp số truyền (n1, n2), tương ứng với bậc tự Ở trạng thái làm việc hộp số, thực gài số truyền phần số truyền phần phụ Tổ hợp phần hộp số thực 12 cấp số truyền (10 số tiến, số lùi) Cấu trúc hộp số ô tô đặt phần phụ N trước sau phần M, sử dụng cấu hành tinh Cấu tạo hộp số ô tô tải Kamaz: Hộp số với 10 số truyền tiến Kamaz Hình 2a: Mặt cắt tồn hộp số 45 Trên hình 2a cấu tạo hộp số xe Kamaz sử dụng làm đầu kéo đoàn xe tải nặng 36 Hộp số trục (10 cấp số tiến) bao gồm phần phần phụ (2 cấp) đặt trước theo mạch truyền mơ men nối tiếp Phần hộp số trục cấp số tiến cấp số lùi Việc gài số 2, 3, 4, thực khớp gài dạng đồng tốc G3, G2, gài số lùi thực khớp gài dạng ống dễ gài số G1 Phần phụ có cấp số truyền: số truyền thẳng (iH=1) số truyền giảm (iL0>1, với số Z’0>Z0) Ở phần phụ gài số truyền thẳng (H), tỉ số truyền hốp số thực theo số truyền của phần Trục bị động (III) truyền mơ men tới cầu sau hệ thống truyền lực với số truyền (5 số tiến, số lùi) Khi gài số truyền giảm phần phụ (L0), khớp gài G4 nối trục Ip với bánh Z0 mô men xoắn tới trục IIp Trục IIIp nối với trục trung gian II phần thực truyền mơ men xoắn theo vị trí gài số phần chính, trục I quay trơn (khơng chịu tải) Điều hiểu cặp bánh Z0, Z’0 thay hoạt động Za, Z’a, Do tỉ số truyền cặp bánh thay (Z’0/Z0) lớn tỉ số truyền cặp bánh ăn khớp phần (Z’a/Za) nên tốc độ trục bị động III nhỏ số truyền thẳng Một dạng kết cấu khác hộp số Kamaz bố trí phần phụ phía sau hộp số với cấu hành tinh bậc tự Phần phụ kiên kết dạng nối tiếp thực số truyền: số truyền thẳng (ir=1) số truyền tăng (iH=0,815) 46 Hình 3: Sơ đồ cấu tạo hộp số 10 số truyền tiến có phần phụ cấu hành tinh Cơ cấu hành tinh bậc tự có trục vào liên kết với bánh trung tâm, giá hành tinh trục ra, bánh bao liên kết then hoa với khớp gài G4 khóa với vỏ hộp số Khi khớp gài G4 nằm vị trí T, bánh bao ngồi khóa với giá hành tinh, hạn chế bậc tự cấu, trục vào trục quay tốc độ, thực truyền thẳng với tỉ số truyền cấu hành tinh Khi khớp gài G4 nằm vị trí H, bánh bao ngồi bị khóa với vỏ hộp số đứng yên, trục vào trục thực truyền tăng với tỉ số truyền