Nghiên cưu thiết kế hệ thống truyền lực trên xe Tesla Model S 2016

1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC XE TESLA MODEL S 2016 Giáo viên hướng dẫn: TS Trịnh Đắc Phong Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đỗ Minh Khiêm 2017604172 Hà Nội 2020 ` NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, ngày tháng năm 2020 ĐÁNH GIÁ, NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Hà Nội, ngày tháng năm 2020 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án trước hết em xin gửi đến quý thầy, cô giáo khoa công nghệ kĩ thuật Ơ tơ trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội Em xin gửi đến thầy Trịnh Đắc Phong tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hồn thành khóa đồ án tốt nghiệp Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn đến Hoàng Khải Hưng, Nguyễn Trung Phong Trương Văn Thăng chia sẻ công việc giúp đỡ để tìm hiểu kiến thức mà cần thiết để hồn thiện đồ án tốt nghiệp Cuối em (mình) xin cảm ơn anh chị em Hội sử dụng phần mềm CAD/ CAM/ CAE- CNC 4CHaUI giúp em có kĩ năng, kiến thức đồng đội tuyệt vời Điều đồng hành em chặng đường theo đuổi thực đam mê vẽ, thiết kế sống mình! ……… Hà Nội, ngày 06 tháng 05 năm 2021 Nguyễn Đỗ Minh Khiêm MỤC LỤC MỤC LỤC V DANH MỤC HÌNH ẢNH VIII DANH MỤC BẢNG BIỂU .X LỜI NÓI ĐẦU .XII CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE Ô TÔ ĐIỆN .1 1.1 TESLA, INC VÀ XE TESLA MODEL S 2016 1.1.1 Lịch sử hình thành 1.1.2 Tesla Model S 2016 .3 1.1.3 Phân khúc 1.1.4 Tính 1.2 Tổng quan hệ thống truyền lực xe điện .5 1.3 Cấu tạo hệ thống truyền lực xe điện 1.3.1 Giảm tốc 1.3.2 Visai .8 1.3.3 Các đăng 10 1.4 Mục tiêu đề tài .11 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CỤM CHI TIẾT HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC .12 2.1 Thông số xe tham khảo .12 2.2 Phương pháp thiết kế trục 12 2.2.1 Chọn vật liệu .13 2.2.2 Tính thiết kế trục 13 2.2.3 Xác định tải trọng tác dụng lên trục 13 2.2.4 Tính tốn sơ trục 15 2.2.5 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 16 2.2.6 Xác định đường kính chiều dài đoạn trục 21 2.2.7 Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 22 2.2.8 Tính kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh 26 2.2.9 Tính kiểm nghiệm trục độ cứng .27 2.3 Phương pháp thiết kế truyền bánh 28 2.3.1 Chọn vật liệu .29 2.3.2 Ứng suất cho phép .30 2.3.3 Truyền động bánh trụ 31 2.3.4 Truyền động bánh côn 37 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM AUTODESK INVENTOR VÀO TRONG THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG 42 3.1 Giới thiệu phần mềm Inventor .42 3.2 Giới thiệu module Shaft 43 3.3 Giới thiệu module Spur Gear Bevel Gear 46 3.3.1 Spur Gear 47 3.3.2 Bevel Gear 48 3.4 Ứng dụng module Shaft, Spur Gear, Bevel Gear vào thiết kế hệ thống truyền động 50 3.4.1 Thiết kế trục sơ cấp .50 3.4.2 Thiết kế trục thứ cấp 52 3.4.3 Thiết kế bánh visai 54 3.5 Ứng dụng module Shaft, Spur Gear, Bevel Gear vào mô kiểm tra hệ thống truyền động 55 3.5.1 Mô kiểm tra trục sơ cấp 55 3.5.2 Mô kiểm tra trục thứ cấp 56 3.5.3 Mô kiểm tra cặp bánh sơ cấp 56 3.5.4 Mô kiểm tra cặp bánh thứ cấp 57 3.5.5 Mô kiểm tra cặp bánh côn 57 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH 58 4.1 Kết trục sơ cấp 58 4.1.1 Bản kết 58 4.1.2 Biểu đồ 58 4.2 Kết trục thứ cấp 60 4.2.1 Bảng kết 60 4.2.2 Biểu đồ 60 4.3 Kết cặp bánh sơ cấp 62 4.4 Kết cặp bánh thứ cấp 63 4.5 Kết cặp bánh côn 65 KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ 68 KẾT LUẬN .69 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Logo Tesla Motors Tesla Roadster Sport .1 Hình 1.2: Phác họa mặt bên Tesla Model S- SketchBook Hình 1.3: Các tùy chọn động Tesla Model S Hình 1.4: Biểu đồ cơng suất động Tesla Model S Hình 1.5: Biểu đồ cơng suất động Lamborghini Aventador SVJ Hình 1.6: Bộ giảm tốc Tesla Model S Hình 1.7: Bộ visai Tesla Model S Hình 1.8: Trục các-đăng Tesla Model S .10 Hình 2.1: Sơ đồ tính khoảng cách hộp giảm tốc bánh trụ cấp.18 Hình 2.2: Sơ đồ tính khoảng cách hộp số giảm tốc bánh trụ hai cấp19 Hình 2.3: Sơ đồ tính khoảng cách hộp giảm tốc bánh phân đơi 20 Hình 2.4: Sơ đồ tính khoảng cách đồi với hộp giảm tốc bánh đồng trục 20 Hình 2.5: Sơ đồ tính độ cứng trục .27 Hình 2.6: Truyền động bánh côn .37 Hình 3.1: Mơi trường thiết kế trục 43 Hình 3.2: Mơi trường tính tốn trục 45 Hình 3.3: Mơi trường biểu đồ trục 46 Hình 3.4: Mơi trườn thiết kế bánh trụ .47 Hình 3.5: Môi trường thiết kế bánh côn 49 Hình 3.6: Thiết kế sơ trục sơ cấp 50 Hình 3.7: Bánh trục sơ cấp 51 Hình 3.8: Ống trượt rãnh trượt trục sơ cấp với trục động 51 Hình 3.9: Trục sơ cấp 51 Hình 3.10: Thiết kế sơ trục thứ cấp 52 Hình 3.11: Cặp bánh thứ cấp .52 Hình 3.12: Rãnh trượt trục thứ cấp 53 Hình 3.13: Bánh kết nối trục thứ cấp với trục sơ cấp 53 Hình 3.14: Trục sơ cấp 54 Hình 3.15: Cặp bánh côn sơ 54 Hình 3.16: Cặp bánh côn 55 Hình 3.17: Bảng nhập thơng số tính tốn trục sơ cấp .55 Hình 3.18: Bảng nhập thơng số tính tốn trục thứ cấp 56 Hình 3.19: Bảng nhập thơng số tính tốn cặp bánh sơ cấp .56 Hình 3.20: Bảng nhập thơng số tính tốn cặp bánh sơ cấp .57 Hình 3.21: Bảng nhập thơng số tính tốn cặp bánh 57 Hình 4.1: Biểu đồ lực cắt 58 Hình 4.2: Biểu đồ ứng suất uốn 59 Hình 4.3: Biểu đồ ứng suất cắt 59 Hình 4.4: Biểu đồ chuyển vị 59 Hình 4.5: Biểu đồ lực cắt 60 Hình 4.6: Biểu đồ ứng suất uốn 61 Hình 4.7: Biểu đồ ứng suất cắt 61 Hình 4.8: Biểu đồ chuyển vị 61 10 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Xác định chiều rộng ổ lăn bo .16 Bảng 2.2: Trị số khoàng cách k1, k2, k3 hn 17 Bảng 2.3: Công thức tính theo loại hộp số 18 Bảng 2.4: Trị số ứng suất cho phép .21 Bảng 2.5 Trị số hệ số kể đến ảnh hưởng trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi 24 Bảng 2.6: Trị số hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt Kx .25 Bảng 2.7: Trị số hệ số tăng bền Ky 25 Bảng 2.8: Trị số tiêu chuẩn module 33 Bảng 4.1: Thông số vật liệu .58 Bảng 4.2: Kết kiểm tra 58 Bảng 4.3: Thông số vật liệu .60 Bảng 4.4: Kết kiểm tra 60 Bảng 4.5: Thông số chung 62 Bảng 4.6: Thông số tải trọng .62 Bảng 4.7: Thông số vật liệu .63 Bảng 4.8: Thông số chung 63 Bảng 4.9: Thông số tải trọng .64 Bảng 4.10: Thông số vật liệu .65 Bảng 4.11: Thông số chung .65 Bảng 4.12: Thông số tải trọng 66 Bảng 4.13: Thông số vật liệu .66 ... Logo Tesla Motors Tesla Roadster Sport .1 Hình 1.2: Phác họa mặt bên Tesla Model S- SketchBook Hình 1.3: Các tùy chọn động Tesla Model S Hình 1.4: Biểu đồ công suất động Tesla Model S. .. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE Ô TÔ ĐIỆN .1 1.1 TESLA, INC VÀ XE TESLA MODEL S 2016 1.1.1 Lịch s? ?? hình thành 1.1.2 Tesla Model S 2016 .3 1.1.3... sau: Chương 1: Tổng quan hệ thống truyền động ô tô điện Chương 2: Cơ s? ?? lý thuyết tính toán thiết kế cụm chi tiết hệ thống truyền động Chương 3: Thiết kế mô hệ thống truyền động Tesla model S