Thuyết minh đồ án tính toán thiết kế xe khách 3000kg

Thuyết minh đồ án tính toán thiết kế xe khách 3000kg động cơ diesel Đối với xe khách có khối lượng toàn bộ là G = 3000 KG, momen cực đại Memax = N.m đây là loại xe có tính năng chạy đường dài. Với thiết kế cầu sau chủ động, xe có thể di chuyển trên các địa hình đường dài, việc đóng mở ly hợp tương đối không nhiều nhưng tải trọng nặng nên việc thiết kế ly hợp được ưu tiên lựa chọn phương án ly hợp ma sát cơ khí loại một đĩa kiểu lò xo dây xoắn trụ vì có thể tạo lực ép lớn, có thế ép được đĩa ma sát vào bánh đà có thể truyền được momen tối đa của động cơ.Các thông số cơ bản của ly hợp và hộp số thiết kế được tổng hợp lại như sau :Hộp số thường (MT)Tỉ số truyền lực chính : io = 2,1664Tỉ số truyền số 1 : i1 = 3,2133Tỉ số truyền số 2 : i2 = 1,849Tỉ số truyền số 3 : i3 = 1,298Tỉ số truyền số 4 : i4 = 1Tỉ số truyền lùi : ihl = 4,01Khoảng cách trục : A = 121 (mm)Chiều rộng bánh răng : b = (mm)Chiều rộng ổ đỡ : B = 30,25(mm)Chiều rộng đồng tốc : H = (mm)Đường kính trục sơ cấp: d1 = (mm)Đường kính trục trung gian: d2 = (mm)Đường kính trục thứ cấp: d3 =(mm)Ly hợp : Bán kính trong của đĩa ma sát R1 = (mm)Bán kính ngoài của đĩa ma sát R2 = (mm)Diện tích hình vành khăn tấm ma sát S = (m2)Bán kính trung bình hình vành khăn của tấm ma sát Rtb = )Hộp số tự động (AT)Đối với hộp số tự động hộp số hành tinh có cấu trúc với nguyên lý làm việc không độc lập theo đó, cấp số truyền hai (i2) làm việc theo nguyên lý cả hai cơ cấu hành tinh cùng tham gia. Trong trường hợp này, việc tính toán cũng đơn giản bằng cách tính cho cặp bánh răng Za và Zb của cơ cấu hành tinh làm việc độc lập trước. Các thông số cơ bản của hộp số thiết kế được tổng hợp lại như sau :Tỉ số truyền số 1 : 〖 i〗_1 = 2,186Tỉ số truyền số 2 : 〖 i〗_2 = 1,373Tỉ số truyền số 3 : 〖 i〗_3 = 1Tỉ số truyền tăng OD: 〖 i〗_OD= 0Tỉ số truyền số lùi : 〖 i〗_R = Khoảng cách trục sơ bộ : A_ht = Số răng của bánh răng hành tinh : Số răng của bánh răng trung tâm : Số răng của vành răng bao :

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG - - ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ Giáo viên hướng dẫn : TS Lê Văn Tụy : TS Nguyễn Văn Đơng Sinh viên thực : Nhóm : Lớp : 18C4 PBL3: Thiết kế ô tô GVHD: TS Lê Văn Tụy & TS.Nguyễn Văn Đông Mục lục PBL3: Thiết kế ô tô GVHD: TS Lê Văn Tụy & TS.Nguyễn Văn Đơng Lời nói đầu Trong năm gần với phát triển mạnh mẽ kinh tế giới, kinh tế Việt Nam bước phát triển mạnh mẽ đường công nghiệp hóa đại hóa Bên cạnh kĩ thuật nước ta bước tiến Trong phải nói đến ngành động lực nói chung sản xuất ô tô nói riêng, liên doanh với nhiều hãng ô tô tiếng giới sản xuất lắp ráp tơ Để góp phần nâng cao trình độ kĩ thuật, đội ngũ kĩ thuật ta phải nghiên cứu, thiết kế tính tốn yêu cầu cấp thiết Sau học xong môn Lý thuyết ô tô, Kết cấu thiết kế ô tô, chúng em tổ môn giao làm nhiệm vụ đồ án môn học thiết kế ô tô Trong q trình tính tốn để hồn thành đồ án chun ngành này, bước đầu chúng em gặp khơng khó khăn bỡ ngỡ Nhưng chúng em quan tâm dẫn, giúp đỡ nhiệt tình giáo viên hướng dẫn môn Tuy tránh khỏi hạn chế, thiếu sót trình tính tốn Để hồn thành tốt, khắc phục hạn chế thiếu sót chúng em mong đóng góp ý kiến, giúp đỡ thầy bạn để sau trường bắt tay vào cơng việc, q trình cơng tác chúng em hồn thành cơng việc cách tốt Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy TS Lê Văn Tụy thầy TS Nguyễn Văn Đông giúp đỡ chúng em nhiệt tình để chúng em hồn thiện đồ án môn học CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TRÊN Ô TÔ 1.1 Tổng quan hệ thống truyền lực Hệ thống truyền lực ô tô tập hợp tất cấu nối từ động đến bánh xe chủ động, bao gồm cấu truyền, cắt, đổi chiều quay, biến đổi giá trị momen truyền 1.1.1 Hệ thống truyền lực có nhiệm vụ sau: PBL3: Thiết kế ô tô GVHD: TS Lê Văn Tụy & TS.Nguyễn Văn Đơng • Truyền, biến đổi moment quay số vòng quay từ động đến bánh xe chủ động cho phù hợp chế độ làm việc động moment cản sinh q trình tơ chuyển động • Cắt dịng truyền thời gian ngắn dài • Thực đổi chiều chuyển động giúp tơ chuyển động lùi • Tạo khả chuyển động êm dịu thay đổi tốc độ cần thiết đường 1.1.2 Yêu cầu hệ thống truyền lực ô tơ: • Truyền cơng suất từ động đến bánh xe chủ động với hiệu suất cao, độ tin cậy lớn • Thay đổi moment động cách dễ dàng • Cấu tạo đơn giản, dễ bảo dưỡng, sửa chữa 1.1.3 Các cách bố trí hệ thống truyền lực tơ: Việc thiết kế để bố trí vị trí phận hệ thống truyền lực loại ôtô tùy thuộc vào cách xếp động cơ, đặc tính truyền động bánh Hiện nay, hệ thống truyền lực ôtô bố trí theo kiểu sau đây: • Động bố trí phía trước xe, bánh sau bánh dẫn động: trường hợp này, phận hệ thống truyền động xếp theo thứ tự: động cơ, ly hợp, hộp số, truyền động các-đăng, cầu chủ động với vi sai bán trục • Động bố trí phía trước xe, bánh trước bánh sau bánh dẫn động: thường sử dụng xe chuyên dùng địi hỏi tính việt dã cao Trong trường hợp này, phải có hộp số phụ làm nhiệm vụ phân phối momen xoắn từ động cầu chủ động trước sau xe • Động bố trí phía trước xe, bánh trước bánh dẫn động: kiểu thiết kế phổ biến cho ô tô du lịch đời động đặt ngang phía trước dẫn động trực tiếp hai bánh xe trước Phương pháp đạt ưu điểm: + Động nằm ngang tạo điều kiện giảm chiều dài đầu xe vấn đề khí động học + Loại bỏ trục truyền động các-đăng dọc từ đầu xe đến đuôi xe Nhờ sàn ca-bin thân xe phẳng rộng PBL3: Thiết kế ô tô GVHD: TS Lê Văn Tụy & TS.Nguyễn Văn Đơng Động bố trí phía sau xe, bánh sau bánh dẫn động: kiểu bố trí thường sử dụng ôtô chở khách 30 chỗ ngồi vài loại ôtô du lịch thiết kế động đặt sau xe dẫn động hai bánh sau 1.1.4 Sơ đồ bố trí vài hệ thống truyền lực: Để đánh giá độ phức tạp hệ thống truyền lực, thường dựa vào công thức bánh xe Công thức bánh xe thể tích hai số (trong a số lượng bánh xe, b số lượng bánh xe chủ động) • Sơ đồ (động đặt trước, cầu sau chủ động/ Front-Rear: FR ): Đây cách bố trí bản, sử dụng nhiều loại xe • Sơ đồ (động đặt sau, cầu sau chủ động/Rear-Rear: RR): Cách bố trí gọn, khơng dùng truyền lực cardan, tồn động cơ, ly hợp, hộp số, cầu sau chủ động liên kết thành khối • Sơ đồ (động đặt trước, cầu trước chủ động/Front-Front: FF): PBL3: Thiết kế ô tô GVHD: TS Lê Văn Tụy & TS.Nguyễn Văn Đông Sơ đồ (Cầu trước cầu sau chủ động, động đặt trước/ Wheel Drive: 4WD) Đặc điểm sơ đồ có vi sai cầu khoá vi sai cần thiết Tồn cấu xếp gọn góc hộp phân phối 1.2 Ly hợp PBL3: Thiết kế ô tô GVHD: TS Lê Văn Tụy & TS.Nguyễn Văn Đông 1.2.1 Công dụng Ly hợp khớp nối trục khuỷu động với hệ thống truyền lực - Ly hợp dùng để ngắt - nối truyền động từ trục khuỷu động đến hệ thống truyền lực - Ngồi ra, ly hợp cịn dùng cấu an toàn cho hệ thống truyền lực tải Nếu khớp nối ly hợp không ngắt truyền động từ trục khuỷu động đến hệ thống truyền lực gài số việc gài số khó khăn gây dập răng, chí gãy vỡ hộp số 1.2.2 Yêu cầu ly hợp - Ly hợp phải truyền mô men quay lớn động điều kiện làm việc Hay nói cách khác, mô men ma sát ly hợp phải luôn lớn mô men cực đại động - Việc mở ly hợp phải dứt khoát nhanh chóng Nghĩa mở ly hợp, phần bị động phải tách hoàn toàn khỏi phần chủ động Như momen quán tính quy dẫn trục khuỷu momen xoắn động bị triệt tiêu khỏi hệ trục ly hợp gài số, không gây khó khăn cho việc gài số - Khi đóng ly hợp, yêu cầu phải êm dịu Tức là, mô men ma sát hình thành ly hợp phải tăng từ từ đóng ly hợp; có tránh tượng giật xe gây dập bánh hộp số cấu truyền động khác hệ thống truyền lực - Momen quán tính chi tiết phần bị động ly hợp phải nhỏ đến mức thấp nhằm giảm lực va đạp lên bánh gài số (trường hợp khơng có đồng tốc), giảm nhẹ điều kiện làm việc đồng tốc tăng nhanh thời gian gài số Ngoài ra, ly hợp phải có kết cấu gọn nhẹ, điều khiển dễ dàng nhẹ nhàng, tuổi thọ cao 1.2.3 Phân loại ly hợp Kết cấu ly hợp phân loại sau: • Theo phương pháp truyền mô men từ trục khuỷu đến hệ thống truyền lực • Ma sát: Mơ men truyền qua li hợp nhờ ma sát bề mặt ma sát Li hợp ma sát có kết cấu đơn giản, sử dụng phổ biến ô tô với dạng sử dụng ma sát khô ma sát dầu (ma sát ướt) • Thủy lực: Loại ly hợp mà mơ men ma sát hình thành ly hợp nhờ ma sát chất lỏng Ly hợp thủy lực êm dịu (nhờ tính chất dễ trượt chất lỏng) nhờ giảm tải trọng động cho động hệ thống truyền lực Tuy lại mở khơng dứt khốt ln có mơ men dư (dù số vịng quay động thấp) gây khó khăn cho việc gài số Vì thường dùng kết hợp với ly hợp ma sát PBL3: Thiết kế ô tô GVHD: TS Lê Văn Tụy & TS.Nguyễn Văn Đơng khí để ngắt hoàn toàn ly hợp gài số Ly hợp thuỷ lực ln ln có trượt (ít 2÷3%) gây thêm tổn hao công suất động tăng tiêu hao nhiên liệu xe, địi hỏi cao độ xác kín khít dầu đặc biệt (có độ nhờn nhiệt độ đông đặc thấp, không sủi bọt v.v ) nên giá thành cao Loại sử dụng hạn chế loại xe đặc biệt có cơng suất riêng lớn • Điện từ: Đó loại ly hợp mà mơ men hình thành ly hợp nhờ mo men điện từ Ly hợp điện từ truyền động êm dịu Tuy kết cấu kồng kềnh nên dùng ôtô mà thường sử dụng tàu hoả, máy cơng trình • Theo số lượng đĩa ép ly hợp ma sát Dựa vào đặc điểm liên kết phần chủ động phần bị động, li hợp ma sát chia đĩa, hai đĩa nhiều đĩa: • Theo trạng thái thường xuyên làm việc ly hợp ma sát • Ly hợp thường đống dùng ô tô Ly hợp mở có tác động điều khiển • Ly hợp thường mở: Được dùng xe máy cơng trình, máy kéo Ly hợp đóng có tác động điều khiển • Theo phương pháp tạo lực ép, đảm bảo tạo nên mơ men ma sát • lị xo trụ, lị xo cơn, lị xo dạng đĩa,…với dạng bố trí: xung quanh chu vi trung tâm ly hợp • Loại ly tâm: Sử dụng lự ly tâm để tạo lực ép cho ly hợp ma sát Loại dùng tơ nhỏ • Loại ly tâm: lực ép sinh bao gồm lực lị co lực ly tâm • Theo phương pháp dẫn động điều khiển ly hợp • Dẫn động khí: Là dẫn động điiều khiển từ bàn đạp tới cụm ly hợp thông qua khâu, khớp, địn nối Loại dùng tơ con, với yêu cầu lực ép nhỏ • Dẫn động thủy lực: dẫn động thơng qua khâu, khớp, địn nối đường ống với cụm truyền chất lỏng • Dẫn động có trợ lực: Là tổ hợp phương pháp dẫn động khí thủy lực với phận trợ lực từ bàn đạp: khí, thủy lực áp suất lớn, chân khơng, khí nén,…Trên ô tô ngày thường sử dụng trợ lực điều khiển ly hợp PBL3: Thiết kế ô tô 1.3 GVHD: TS Lê Văn Tụy & TS.Nguyễn Văn Đông Hộp số 1.3.1 Công dụng Hộp số thiết bị dùng để thay đổi số vịng quay mơmen động truyền đến bánh xe chủ động đủ để thắng sức cản chuyển động ôtô thay đổi nhiều q trình làm việc Ngồi hộp số cịn dùng để: • Thay đổi chiều quay trục bị động so với trục chủ động để xe chạy lùi • Ngắt truyền động lâu dài động bánh xe chủ động cần thiết như: Khi cho xe đứng yên thời gian dài mà không cần phải tắt máy, khởi động, cho xe chạy xuống dốc, chạy theo quán tính, 1.3.2 Yêu cầu Để đảm bảo công dụng trên, yêu cầu chung sức bền kết cấu gọn nhẹ hộp số phải thỏa mãn u cầu đặc trưng sau: • Phải có đầy đủ tỷ số truyền cần thiết nhằm đảm bảo tốt tính chất động lực tính kinh tế nhiên liệu cho ơtơ làm việc • Khi gài số khơng sinh lực va đập lên nói riêng hệ thống truyền lực nói chung Muốn hộp số ơtơ phải có đồng tốc để gài số ống để gài số • Phải có vị trí trung gian để ngắt truyền động động khỏi hệ thống truyền lực thời gian lâu dài Phải có cấu chống gài hai số lúc để đảm bảo an toàn cho hộp số khơng bị gãy vỡ • Phải có số lùi phép xe chuyển động lùi Đồng thời phải có cấu an tồn chống gài số lùi cách ngẫu nhiên • Điều khiển nhẹ nhàng, làm việc êm dịu, tin cậy hiệu suất cao PBL3: Thiết kế ô tô GVHD: TS Lê Văn Tụy & TS.Nguyễn Văn Đông 1.3.3 Phân loại hộp số Với yêu cầu nêu trên, tùy theo tính chất truyền mômen sơ đồ động học, hộp số khí ơtơ phân loại sau: Dựa vào tính chất truyền mơmen, phân hộp số ơtơ làm hai kiểu: • Kiểu hộp số vơ cấp kiểu hộp số có mơmen truyền qua hộp số biến đổi liên tục tỷ số truyền động học thay đổi liên tục Hộp số dùng ôtô chủ yếu kiểu truyền động thủy lực • Kiểu hộp số có cấp kiểu hộp số gồm số cấp hữu hạn (thường từ đến 20 cấp) Ứng với cấp có giá trị mơmen tốc độ truyền qua hộp số không đổi Dựa số trục chứa cặp bánh truyền số chia hộp số ơtơ làm hai loại sau: • Hộp số hai trục: Là loại hộp số có trục sơ cấp gắn với bánh chủ động số truyền, trục thứ cấp chứa bánh bị động • Hộp số ba trục: Là hộp số có trục sơ cấp gắn bánh chủ động số truyền, trục trung gian chứa bánh trung gian trục thứ cấp chứa bánh bị động Điều đặc biệt trục sơ cấp trục thứ cấp (trục thứ ba) bố trí đồng tâm • Dựa theo số cấp hộp số, phân chia hai loại: • Hộp số thường có số cấp nhỏ • Hộp số nhiều cấp có số cấp lớn (thường từ đến 20 cấp) 1.4 Các đăng 10 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC HỘP SỐ MT 5.1 Xây dựng đồ thị cân lực kéo Lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động ô tô dùng để khắc phục lực cản sau: lực cản lăn, lực cản dốc, lực cản khơng khí, lực cản quán tính Biểu thức cân lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động và tất lực cản riêng biệt gọi phương trình cân băng lực kéo tơ Phương trình cân lực kéo: Pk = Pf ± Pi + Pw ± Pj Trong điều kiện ôtô chuyển động đường bằng, xe chuyển động ổn định khơng kéo mc Pk = Pf + Pw Lực cản gió (Pw) Pw= K.F.V2[kg] Trong đó: V: vận tốc tơ [km/h] F: diện tích cản diện tơ [km2] F = 6,5 (m2) K: hệ số cản ô tô, phụ thuộc vào hình dạng tơ chất lượng bề mặt cản gió, phụ thuộc vào mật độ khơng khí; K = 0,4 [N.s2/m4] - Lực cản lăn (Pf) • Pf = f.G.cosα [kg] Trong đó: f :là hệ số cản lăn, tính sau Với f0 =0,015 Ta có biểu thức tính lực kéo động dựa vào mômen động tỷ số truyền hệ thống truyền lực sau: [N] [m/s] Trong đó: PKi : Là lực kéo tương ứng cấp số i Me : mômen xoắn cực đại ii : Tỷ số truyền cấp số i i0 : Tỷ số truyền lực Vi : Vận tốc chuyển động tơ theo số vịng quay trục khuỷu : bán kính làm việc trung bình; rb = 0,3 (m) : tỷ số truyền truyền lực io = 2,166 : tỷ số truyền hộp số ứng với tay số i Tỷ số truyền 3,21 Tỷ số truyền 1,85 Tỷ số truyền 1,30 Tỷ số truyền Số lùi 4,02 Thơng qua việc tính tốn ta thu kết sau: V4 3.33 5.00 6.67 8.33 10.00 11.67 13.33 15.00 16.67 18.33 20.00 21.67 23.33 25.00 26.67 28.33 30.00 31.67 33.33 Fk4 2782.3 3033.1 3260.2 3463.4 3642.8 3798.5 3930.3 4038.4 4122.7 4183.2 4219.9 4232.8 4222.0 4187.3 4128.9 4046.7 3940.7 3810.9 3657.3 V3 2.57 3.85 5.14 6.42 7.70 8.99 10.27 11.56 12.84 14.12 15.41 16.69 17.98 19.26 20.54 21.83 23.11 24.40 25.68 Fk3 V2 Fk2 V1 5144.9 3611.61 1.39 1.04 3937.1 5608.6 2.08 1.56 4231.8 6028.4 2.78 2.07 4495.6 6404.2 3.47 2.59 4728.5 6736.0 4.17 3.11 4930.5 7023.8 4.86 3.63 5101.7 7267.6 5.56 4.15 5242.0 7467.4 6.25 4.67 5351.4 7623.3 6.94 5.19 5429.9 7735.2 7.64 5.71 5477.5 7803.1 8.33 6.22 5494.3 7827.0 9.03 6.74 5480.2 7806.9 9.72 7.26 5435.3 7742.8 10.42 7.78 5359.4 7634.8 11.11 8.30 5252.7 7482.7 11.80 8.82 7286.7 5115.14 12.50 9.34 4946.6 7046.7 13.19 9.85 4747.3 6762.7 13.89 10.37 Hình 5.1 Đồ thị cân sức kéo Fk1 Pc 8940.67 473.61 9746.55 10476.0 513.81 570.09 11129.02 642.44 11705.60 12205.7 12629.4 12976.7 13247.5 13441.9 13559.9 13601.5 13566.6 13455.2 13267.5 13003.3 12662.6 12245.6 730.88 835.40 955.99 1092.67 1245.42 1414.26 1599.17 1800.16 2017.24 2250.39 2499.62 2764.93 3046.32 3343.79 11752.13 3657.34 Phân tích biểu đồ: Trên trục tung ta đặt giá trị lực kéo tiếp tuyến ứng với cấp số, trục hoành ta đặt giá trị vận tốc chuyển động tơ Hình dạng đường cong lực kéo tiếp tuyến giống hình dạng đường cong momen xoắn động Me bới vì: Đường cong Pc đường cong tổng cộng lực cản đường lực cản gió Đường cong tổng cộng cắt đường lực kéo tiếp tuyến Fk4 điểm mà chiếu xuống trục hồnh ta vận tốc cực đại tơ ứng với loại đường xét (đường bằng) Tại giao điểm đường cong lực kéo tiếp tuyến Fk cấp số truyền cao (số 4) đường cong cản tổng hợp (Pw+Pf) loại đường cho, tơ khơng cịn khả tăng tốc khắc phục dốc cao 5.2 Đồ thị nhân tố động lực học Khi so sánh tính chất động lực học loại ô tô khác ứng với điều kiện làm việc ô tô loại đường khác người ta vào nhân tố động lực học D Nhân tố động lực học D xác định sau: [1] Trong đó: D: Là nhân tố động lực học Pw: Lực cản khơng khí Pk: Lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động W: Là hệ số cản không khí W = k F * Xây dựng đồ thị nhân tố động lực học Khi ô tô chuyển động số thấp ( tỉ số truyền hộp số lớn) nhân tố động lực học lớn so với nhân tố động lực học D ô tô chuyển động số cao ( tỉ số truyền hộp số nhỏ lực kéo tiếp tuyến số truyền thấp lớn lực cản khơng khí nhỏ số truyền cao Thơng qua việc tính tốn ta thu kết sau: D1 0.304 0.331 0.356 0.378 0.397 0.414 0.428 0.439 0.448 0.454 0.457 0.458 0.456 0.452 0.445 0.435 0.423 0.408 0.390 V1 D2 V2 D3 1.037355 0.175 1.38879 0.122 1.556033 0.190 2.083184 0.132 2.07471 0.204 2.777579 0.141 2.593388 0.217 3.471974 0.149 3.112066 0.227 4.166369 0.155 3.630743 0.237 4.860764 0.160 4.149421 0.244 5.555158 0.164 4.668098 0.250 6.249553 0.166 5.186776 0.255 6.943948 0.167 5.705454 0.258 7.638343 0.167 6.224131 0.259 8.332737 0.165 6.742809 0.259 9.027132 0.162 7.261486 0.257 9.721527 0.158 7.780164 0.254 10.41592 0.152 8.298842 0.249 11.11032 0.145 8.817519 0.242 11.80471 0.136 9.336197 0.234 12.49911 0.127 9.854874 0.224 13.1935 0.116 10.37355 0.213 13.8879 0.103 V3 D4 2.568007 0.094 3.852011 0.101 5.136015 0.107 6.420018 0.112 7.704022 0.115 8.988026 0.117 10.27203 0.118 11.55603 0.117 12.84004 0.116 14.12404 0.112 15.40804 0.108 16.69205 0.102 17.97605 0.095 19.26005 0.087 20.54406 0.077 21.82806 0.067 23.11207 0.054 24.39607 0.041 25.68007 0.026 Hình 5.2 Đồ thị nhân tố động lực học ô tô V4 3.333333 6.666667 8.333333 10 11.66667 13.33333 15 16.66667 18.33333 20 21.66667 23.33333 25 26.66667 28.33333 30 31.66667 33.33333 f 0.015111 0.01525 0.015444 0.015694 0.016 0.016361 0.016778 0.01725 0.017778 0.018361 0.019 0.019694 0.020444 0.02125 0.022111 0.023028 0.024 0.025028 0.026111 Phân tích biểu đồ: Đồ thị nhân tố động lực học D biểu thị mối quan hệ phụ thuộc nhân tố động lực học vận tốc chuyển động tơ tơ có tải trọng đầy động làm việc với chế độ tồn tải Nhưng thực tế, tơ mang nhiều tải trọng khác nhau, có lúc tải, có lúc non tải nên nhân tố động lực học ô tô thay đổi đáng kể Giao điểm đường hệ số cản f đường cong nhân tố động lực học D4 chiếu xuống trục hoành xác định vận tốc lớn ô tô số truyền cao động làm việc chế độ toàn tải 5.3 Xây dựng đồ thị gia tốc Đồ thị gia tốc: Áp dụng cơng thức tính gia tốc: j= dv dt Pk = Pf + Pw + Pj Pk = Gf +KAv2 + =f+ => D=f+ => j = (D – f).g Vận tốc xe với tay số Thông qua việc tính tốn ta thu kết sau: V1 1.037 1.556 2.075 2.593 3.112 3.631 4.149 4.668 5.187 5.705 6.224 6.743 7.261 7.780 8.299 8.818 9.336 9.855 10.374 J1 2.832 3.099 3.341 3.556 3.745 3.909 4.046 4.157 4.243 4.302 4.335 4.343 4.324 4.280 4.209 4.112 3.990 3.841 3.666 V2 1.389 2.083 2.778 3.472 4.166 4.861 5.555 6.250 6.944 7.638 8.333 9.027 9.722 10.416 11.110 11.805 12.499 13.194 13.888 J2 1.566 1.718 1.855 1.976 2.081 2.171 2.246 2.304 2.347 2.375 2.387 2.383 2.364 2.329 2.279 2.213 2.131 2.034 1.921 V3 2.568 3.852 5.136 6.420 7.704 8.988 10.272 11.556 12.840 14.124 15.408 16.692 17.976 19.260 20.544 21.828 23.112 24.396 25.680 J3 1.050 1.151 1.238 1.312 1.372 1.418 1.452 1.471 1.478 1.470 1.450 1.416 1.368 1.307 1.232 1.144 1.043 0.928 0.799 Hình 5.3 Đồ thị biểu diễn gia tốc ô tô V4 3.333 5.000 6.667 8.333 10.000 11.667 13.333 15.000 16.667 18.333 20.000 21.667 23.333 25.000 26.667 28.333 30.000 31.667 33.333 J4 0.770 0.840 0.897 0.940 0.971 0.988 0.991 0.982 0.959 0.923 0.874 0.811 0.735 0.646 0.543 0.427 0.298 0.156 0.000 5.4 Xác định góc dốc tay số truyền Trong trường hợp tơ chuyển động ổn định ta có D = Ψ, biết hệ số cản lăn loại đường ta tìm độ dốc lớn mà tơ khắc phục vận tốc cho trước Phương trình cân lực kéo: Pk = Pf + Pw + Pi Với Pf = Gcosα: lực cản lăn Pw = KAv2: lực cản khơng khí Pi = Gsinα : lực cản lên dốc => Pk = Gcosα + KAv2 + Gsinα Dk = => Dk = f.cosα + sinα Đặt f = tg = => = arctan(f) => Dk = tg.cosα + sinα Thay f = tg Ta có: Dk = cosα + sinα Dk.cos =sin.cosα + sinα.cos Dk cos(arctan(f)) = sin(α + ) => α = [arcsin(Dk.cos(arctan(f)) – arctan(f)] Thơng qua việc tính tốn ta thu kết sau: α1 16.786 18.425 19.917 21.261 22.453 23.490 24.368 25.084 25.636 26.021 26.238 26.286 26.164 25.874 25.416 24.793 24.006 23.059 21.955 V1 1.037 1.556 2.075 2.593 3.112 3.631 4.149 4.668 5.187 5.705 6.224 6.743 7.261 7.780 8.299 8.818 9.336 9.855 10.374 α2 9.189 10.091 10.903 11.625 12.255 12.793 13.238 13.591 13.850 14.016 14.087 14.065 13.949 13.740 13.436 13.040 12.551 11.970 11.297 V2 1.389 2.083 2.778 3.472 4.166 4.861 5.555 6.250 6.944 7.638 8.333 9.027 9.722 10.416 11.110 11.805 12.499 13.194 13.888 α3 6.149 6.740 7.253 7.687 8.041 8.317 8.513 8.629 8.666 8.623 8.501 8.299 8.018 7.657 7.218 6.699 6.102 5.427 4.673 V3 2.568 3.852 5.136 6.420 7.704 8.988 10.272 11.556 12.840 14.124 15.408 16.692 17.976 19.260 20.544 21.828 23.112 24.396 25.680 α4 4.501 4.913 5.247 5.503 5.681 5.781 5.803 5.747 5.613 5.401 5.111 4.743 4.298 3.775 3.174 2.497 1.742 0.909 0.000 Hình 5.4 Đồ thị biểu thị góc dốc với tay số V4 3.333 5.000 6.667 8.333 10.000 11.667 13.333 15.000 16.667 18.333 20.000 21.667 23.333 25.000 26.667 28.333 30.000 31.667 33.333 5.5 Xác định thời gian tăng tốc ô tô Biểu thức xác định thời gian tăng tốc Áp dụng công thức tính gia tốc: j= dv dv dt = j dt ⇒ Thời gian tăng tốc ô tô từ tốc độ v1 đến v2 v2 t= ∫ v1 dv j 1/J1 V1 1/J2 V2 0.353 1.037 0.639 1.389 0.323 1.556 0.582 2.083 0.299 2.075 0.539 2.778 0.281 2.593 0.506 3.472 0.267 3.112 0.480 4.166 0.256 3.631 0.461 4.861 0.247 4.149 0.445 5.555 0.241 4.668 0.434 6.250 0.236 5.187 0.426 6.944 0.232 5.705 0.421 7.638 0.231 6.224 0.419 8.333 0.230 6.743 0.420 9.027 0.231 7.261 0.423 9.722 0.234 7.780 0.429 10.416 0.238 8.299 0.439 11.110 0.243 8.818 0.452 11.805 0.251 9.336 0.469 12.499 0.260 9.855 0.492 13.194 10.37 0.273 0.521 13.888 Bảng giá trị gia tốc ngược: 1/J3 V3 0.952 2.568 0.869 3.852 0.808 5.136 0.762 6.420 0.729 7.704 0.705 8.988 0.689 10.272 0.680 11.556 0.677 12.840 0.680 14.124 0.690 15.408 0.706 16.692 0.731 17.976 0.765 19.260 0.812 20.544 0.874 21.828 0.959 23.112 1.078 24.396 1.251 25.680 Xác định thời gian tăng tốc ô tô Áp dụng phương pháp tính gần chia đồ thị 1/j thành k phần với: ∆t: khoảng thời gian tăng tốc từ v1 đến v2 Với jtb= thời gian tăng tốc toàn K: khoảng chia vận tốc từ vmin đến 0,95.vmax jtb: gia tốc trung bình khoảng vận tốc i đến i+1.[m/s2] Vi: vận tốc thời điểm thứ i [m/s] Vi+1: vận tốc thời điểm thứ i+1 [m/s] 1/J4 1.299 1.191 1.115 1.063 1.030 1.012 1.009 1.018 1.043 1.083 1.145 1.233 1.361 1.549 1.841 2.340 3.354 6.422 336858703.24 V4 3.33 5.00 6.66 8.33 10.00 11.66 13.33 15.00 16.66 18.33 20.00 21.66 23.33 25.00 26.66 28.33 30.00 31.66 33.33 Thơng qua việc tính tốn ta thu kết sau: tx1 V1 0.183147 1.037 0.358395 1.556 0.5197 2.075 0.670259 2.593 0.812431 3.112 0.948022 3.631 1.078467 4.149 1.204944 4.668 1.328449 5.187 1.449856 5.705 1.569956 6.224 1.68949 6.743 1.809181 7.261 1.929755 7.780 2.051971 8.299 2.176652 8.818 2.304719 9.336 2.43724 9.855 10.37 2.575492 tx2 2.871429 3.167366 3.4688 3.77808 4.097916 4.43155 V2 9.722 10.416 11.110 11.805 12.499 13.194 tx3 5.654113 6.525231 7.404717 8.301129 9.224028 10.18468 11.19702 12.27921 13.45616 14.76412 V3 12.840 14.124 15.408 16.692 17.976 19.260 20.544 21.828 23.112 24.396 tx4 19.08477 21.90982 25.39459 30.14018 4.782996 13.888 16.25972 25.680 Hình 5.4 Đồ thị xác định thời gian tăng tốc ô tô V4 25.000 26.667 28.333 30.000 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN Đối với xe khách có khối lượng tồn G = 3000 KG, momen cực đại M emax = 750 [N.m] loại xe có tính chạy đường dài Với thiết kế cầu sau chủ động, xe di chuyển địa hình đường dài, việc đóng mở ly hợp tương đối khơng nhiều tải trọng nặng nên việc thiết kế ly hợp ưu tiên lựa chọn phương án ly hợp ma sát khí loại đĩa kiểu lị xo dây xoắn trụ tạo lực ép lớn, ép đĩa ma sát vào bánh đà truyền momen tối đa động Các thông số ly hợp hộp số thiết kế tổng hợp lại sau : Hộp số thường (MT) • Tỉ số truyền lực : • Tỉ số truyền số : • Tỉ số truyền số : • Tỉ số truyền số : • Tỉ số truyền số : • Tỉ số truyền lùi : • Khoảng cách trục : • Chiều rộng bánh : • Chiều rộng ổ đỡ : • Chiều rộng đồng tốc : • Đường kính trục sơ cấp: • Đường kính trục trung gian: • Đường kính trục thứ cấp: io = 2,1664 i1 = 3,2133 i2 = 1,849 i3 = 1,298 i4 = ihl = 4,01 A = 121 (mm) b = 24,2 (mm) B = 30,25(mm) H = 84,7 (mm) d1 = 36(mm) d2 = 37(mm) d3 =54,45(mm) Ly hợp : • Bán kính đĩa ma sát R1 = 90 (mm) • Bán kính ngồi đĩa ma sát R2 = 146 (mm) • Diện tích hình vành khăn ma sát S = 0,04 () • Bán kính trung bình hình vành khăn ma sát Rtb = 0,12 (m) Hộp số tự động (AT) Đối với hộp số tự động hộp số hành tinh có cấu trúc với ngun lý làm việc khơng độc lập theo đó, cấp số truyền hai (i2) làm việc theo nguyên lý hai cấu hành tinh tham gia Trong trường hợp này, việc tính tốn đơn giản cách tính cho cặp bánh Za Zb cấu hành tinh làm việc độc lập trước Các thông số hộp số thiết kế tổng hợp lại sau : • • • • • • • • • Tỉ số truyền số : = 2,186 Tỉ số truyền số : = 1,373 Tỉ số truyền số : =1 Tỉ số truyền tăng OD: = 0,787 Tỉ số truyền số lùi : = - 3,6 Khoảng cách trục sơ : = 63,44(mm) Số bánh hành tinh : = 17 , = 24 Số bánh trung tâm : = 182 , = 18 Số vành bao : Zb1 = 216 , Zb2 = 66 Qua trình thực Đồ án Thiết kế ô tô chúng em hiểu rõ cấu tạo nguyên lí ly hợp loại hộp số thị trường Nhận thức tầm quan trọng động lực học ô tơ Qua thiết kế hệ thống truyền lực ô tô Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy TS Lê Văn Tụy thầy TS Nguyễn Văn Đơng giúp đỡ chúng em tận tình thời gian qua để hồn thành đồ án mơn học Tuy tránh khỏi hạn chế thiếu sót q trình tính tốn Để hoàn thành tốt khắc phục hạn chế thiếu sót mong đóng góp ý kiến giúp đỡ thầy TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] LÊ VĂN TỤY (2007), Hệ thống truyền lực ôtô Giáo trình mạng nội Khoa Cơ khí Giao thơng trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng; Hướng dẫn thiết kế hộp số ôtô Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng [2] NGUYỄN HỮU CẨN, DƯ QUỐC THỊNH, PHẠM MINH THÁI, NGUYỄN VĂN TÀI, LÊ THỊ VÀNG (1998), Lý thuyết ôtô máy kéo Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội [3] NGUYỄN HOÀNG VIỆT, Giáo trình kết cấu, tính tốn thiết kế ơtơ Giáo trình mạng nội khoa Cơ khí Giao thông trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng Sơ đồ động học hộp số tự động AT Động - Trục đăng - Bánh xe chủ động - Bộ vi sai - Trục cầu xe Hộp số tự động: I Dẫn động từ trục cơ; II Dẫn động vào cho hộp hành tinh cấp; III Dẫn động đến cầu chủ động; Za1 Số bánh trung tâm 1; Zb1 Số vành bao 1; Za2 Số bánh trung tâm 1; Zb2 Số vành bao 1; C1 Cần số 1; C2 Cần số 2; K1 Khớp chiều bánh phản lực; K2 Khớp chiều cần số 2; LT Ly hợp số tiến giảm tốc truyền thẳng; LR Ly hợp số lùi; LOD Ly hợp số truyền tăng; P1+R Phanh số số lùi; P2+OD Phanh số số truyền tăng Sơ đồ truyền lực hộp số khí MT Động - Ly hợp - Bánh xe chủ động - Bộ vi sai - Trục cầu xe Trục đăng Hộp số sàn: I Trục sơ cấp; II Trục trung gian; III Trục thứ cấp; IV Trục số lùi; Z1 Bánh chủ động gài số 1; Z2 Bánh chủ động gài số 2; Z3 Bánh chủ động gài số 3; Z’1 Bánh bị động gài số 1; Z’2 Bánh bị động gài số 2; Z’3 Bánh bị động gài số 3; Zr1 Bánh chủ động gài số lùi; Z’r1 Bánh trung gian gài số lùi; Z r2 Bánh bị động gài số lùi ; Z’r2 Bánh bị động gài số lùi; D1 Bộ đồng tốc gài số 3-4; D2 Bộ đồng tốc gài số 1-2; ZA Bánh chủ động ăn khớp; Z’A Bánh bị động ăn khớp ... trục bánh xe chủ động - Phân phối mômen cho bánh xe chủ động - Điều khiển bánh xe chủ động quay với vận tốc khác xe qua khúc quanh - Thu hút truyền dẫn momen xoắn cầu sau lên khung xe qua trung... Trọng lượng toàn xe: Ga: Trọng lượng toàn xe Ta có Ga = 3000 (kg) Ga = 3000.9,81 = 29430 (N) Bán kính làm việc bánh xe chủ động: Kí hiệu lốp xe: 185/60-R16 Bán kính thiết kế bánh xe là: ro = (185.60%)... nằm ngang tạo điều kiện giảm chiều dài đầu xe vấn đề khí động học + Loại bỏ trục truyền động các-đăng dọc từ đầu xe đến đuôi xe Nhờ sàn ca-bin thân xe phẳng rộng PBL3: Thiết kế ô tô GVHD: TS