ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỘP SỐ 5 CẤP

PHẦN I:TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ Nhiệm vụ -Hộp số dùng để thay đổi tỉ số truyền nhằm thay đổi mômen xoắn bánh xe chủ động ôtô, đồng thời thay đổi tốc độ chạy xe phù hợp với sức cản bên -Thay đổi chiều chuyển động ôtô(tiến lùi) -Tách động khỏi hệ thống truyền lực khoảng thời gian tuỳ ý mà không cần tắt máy mở li hợp -Dẫn động lực học ngồi cho phận cơng tác xe chuyên dùng 2.Yêu cầu hộp số -Có đủ tỉ số truyền cách hợp lý để nâng cao tính kinh tế tính động lực học ôtô -Hiệu suất truyền lực cao, làm việc không gây tiếng ồn, thay đổi số nhẹ nhàng không sinh lực va đập bánh -Kết cấu gọn gàng, chắn, dễ điều khiển bảo dưỡng sửa chữa, giá thành hạ 3.Phân loại hộp số 3.1 Phân loại theo phương pháp thay đổi tỉ số truyền +Loại hộp số có cấp -Ngày ơtơ dùng nhiều hộp số có cấp (loại thay đổi tỉ số truyền cách thay đổi ăn khớp cặp bánh răng), cấu tạo đơn giản, làm việc chắn, hiệu suất truyền lực cao, giá thành rẻ Trong loại hộp số có cấp người ta chia: +Theo tính chất trục truyền -Loại có trục tâm cố định: việc thay đổi số trượt thường có loại hai trục tâm dọc ngang, loại ba trục tâm dọc -Loại có trục tâm di động(hộp số hành tinh) +Theo cấp số ta có:hộp số cấp, cấp, cấp … Nếu hộp số nhiều cấp tốc độ cho phép sử dụng hợp lý công suất động cơ, điều kiện lực cản khác tăng tính kinh tế ôtô thời gian thay đổi số dài, kết cấu phức tạp +Loại hộp số vô cấp Hộp số vơ cấp có ưu điểm là: thay đổi tỉ số truyền liên tục giới hạn đó, thay đổi tự động, liên tục phụ thuộc vào sức cản chuyển động ơtơ, rút ngắn quãng đường tăng tốc, tăng lớn tốc độ trung bình ơtơ -Hộp số vơ cấp kiểu học (ít sử dụng) -Hộp số vơ cấp kiểu va đập (ít dùng) -Hộp số vơ cấp kiểu ma sát (bánh ma sát hình cơn) -Hộp số vơ cấp dùng điện(dùng động đốt kéo máy phát điện, cung cấp điện cho động điện đặt bánh xe chủ động( có nguồn điện từ ắc quy) Ta thay đổi dịng điện kích thích động điện thay đổi tốc độ mômen xoắn động điện bánh xe chủ động -Hộp số vô cấp thuỷ lực: truyền mômen xoắn nhờ lượng dịng chất lỏng thuỷ động thuỷ tĩnh Hộp số vơ cấp thuỷ lực có kết cấu phức tạp giá thành cao, hiệu suất truyền lực thấp, thay đổi mômen xoắn giới hạn hẹp Thông thường người ta kết hợp với hộp số có cấp có trục tâm di động(kiểu hành tinh) với biến mômen thuỷ lực 3.2 Phân loại theo cấu điều khiển -Loại điều khiển cưỡng (thường hộp số có cấp) -Loại điều khiển bán tự động (thường hộp số kết hợp) -Loại điều khiển tự động (thường hộp số vơ cấp) Phân tích chọn phương án kết cấu hộp số: Bước quan trọng thiết kế hộp số phải phân tích đặc điểm kết cấu hộp số ôtô chọn phương án hợp lý Việc phân tích phải dựa yêu cầu đảm bảo hộp số làm việc tốt chức năng: -Thay đổi mômen xoắn truyền từ động đến bánh xe chủ động -Cho phép ôtô chạy lùi -Tách động khỏi hệ thống truyền lực dừng xe mà động làm việc Hộp số thiết kế phải đáp ứng yêu cầu: 1-Có tỷ số truyền hợp lý, đảm bảo lực kéo cần thiết 2-Không gây va đập đầu gài số, bánh ăn khớp có tuổi thọ cao 3-Hiệu suất truyền lực cao 4-Kết cấu đơn giản, gọn, dễ chế tạo, điều khiển nhẹ nhàng, có độ bền độ tin cậy cao Nhằm nâng cao tuổi thọ cho bánh ăn khớp, hộp số khí có cấp thường bố trí đồng tốc Nhiệm vụ đồng tốc cân tốc độ góc chi tiết chủ động bị động trước chúng ăn khớp với Trên ôtô ngày sử dụng rộng rãi hộp số trục trục.Hộp số trục thường bố trí trục sơ cấp trục thứ cấp đồng tâm Đối với ôtô vận tải thường dùng loại hộp số số Vậy ta chọn hộp số loại số, với hộp số số kết cấu phức tạp khó chế tạo Chọn sơ đồ động học hộp số Sơ đồ hộp số loại trục : Sơ đồ hộp số trục có trục sơ cấp trục thứ cấp đồng tâm Gồm cấp (5 số tiến, số lùi) Trong tay số tay số truyền thẳng Số II, III, IV, V gài đồng tốc (A, B) Số lùi (R) số I gài khớp Các bánh trục trung gian chế tạo rời lắp chặt trục trung gian - Trong hộp số có cặp bánh ln ăn khớp để dẫn truyền mômen quay từ trục thứ đến trục trung gian Trục thứ chế tạo thành khối với bánh chủ động cặp bánh ln ăn khớp vành ngồi để gài số truyền thẳng (i=1) Trục thứ đỡ hai ổ bi, ổ đặt bánh đà ổ đặt vỏ hộp số, ổ bi thường chọn có đường kính ngồi lớn bánh chủ động để đảm bảo tháo lắp trục thứ dễ dàng - Trên trục trung gian lắp cố định nhiều bánh để dẫn truyền mômen quay đến trục thứ hai, giá trị mômen quay thay đổi tuỳ theo cách gài bánh lắp trượt quay trục thứ hai Trục trung gian đỡ hai ổ bi đặt vỏ hộp số Thường bánh trục trung gian có hướng đường nghiêng chiều để giảm lực chiều trục tác dụng lên trục - Trục thứ hai đỡ hai ổ bi ổ bi kim đặt lỗ đầu trục thứ nhất, biện pháp đảm bảo độ đồng tâm hai trục tiện lợi cho việc gài số truyền thẳng ổ bi thứ hai đặt vỏ hộp số Trong xe thường lắp hộp đo tốc độ đuôi trục thứ hai - Xu hướng phát triển thiết kế hộp số sử dụng đồng tốc với tay số tất bánh luôn ăn khớp thường sử dụng bánh có nghiêng Riêng cặp bánh gài số số lùi chế tạo bánh răng thẳng PHẦN II TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC KÍCH THƯỚC CỦA HỘP SỐ Số liệu ban đầu: - Loại xe: tải Công thức bánh xe: 4x2 Khối lượng xe đầy tải (kg): 10000 - Khối lượng xe đầy tải phân bố lên cầu sau chủ động (kg): 6500; - Cỡ lốp trước/sau: 8.25 -16/ 8.25 -16 - Vị trí lắp động (cầu trước/sau): cầu trước; - Loại hộp số: khí; Số cấp: - Tỷ số truyền hộp số I=5,670;II=3,730; III=1,810; IV=1,324;V=1, số lùi=5,820 i0 =5,320 - Loại động cơ: diesel; Công suất cực đại (Nemax)/ vịng quay (nN): 130/2600 kW/v/ph - Mơ men xoắn cực đại (Memax)/ vòng quay (nM): 450/1800 Nm/v/ph 1.1Xác định tỉ số truyền tay số Tỉ số truyền tay số hộp số ta xác định trình xác định số cấp số tính tốn tiêu động lực học xe Với hộp số cấp ta có tỉ số truyền ứng với tay số sau: Tỉ số truyền số thấp xác định theo điều kiện kéo cho trước: Tỉ số truyền số thấp xác định theo điều kiện bám: *Đối với hộp số có số cuối số truyền thẳng tỉ số truyền tay số tính theo cơng thức: ihk=, n – số cấp số truyền hộp số k – số thứ tự cấp số truyền hộp số Theo số liệu đề bài: Tỉ số truyền tay số: ih1: 5,670 ih2: 3,730 ih3: 1,810 ih4: 1,324 ih5: Tỉ số truyền số lùi: iL: 5,820 Tỉ số truyền cầu chủ động: i0: 5,320 1.2 Chọn vật liệu Do điều kiện làm việc nặng nhọc, truyền lực lớn, tốc độ vòng quay lớn mà yêu cầu hộp số bé khơng q lớn kích thước bánh u cầu nhỏ lại phải đảm bảo yêu cầu truyền momen lớn, làm việc không gây tiếng ồn Chọn vật liệu chế tạo bánh theo TKTTÔTÔ_MáY KéO: Độ cứng : 46…53 HRC [σb] = 650 MPa [ σch] = 400 MPa Tính tốn kích thước hộp số 2.1 Tính sơ khoảng cách trục: A Vì hộp số ta thiết kế có trục cố định nên khoảng cách sơ trục A tính theo cơng thức: =20 = 153,2 Trong ta có: - Mơ men cực đại động Memax = 450 (N.m) a: Hệ số kinh nghiệm Tùy loại xe, chọn: Đối với xe tải: a= 20 ÷ 21 ( chon a=20 ) Thay số vào ta tính A=153,2 Chọn mơ đun bánh răng: m Khi chọ mô đun cho bánh phải đảm bảo yêu cầu: -Bánh làm việc ồn -Truyền mơmen đặn, ăn khớp có sai lệch khoảng cách đường tâm bánh ăn khớp -Bánh phải đủ độ bền Để đơn giản công nghệ chế tạo sửa chữa nên chọn thống vơí mô đun bánh rang: Mô đun m cặp bánh thẳng mn cặp bánh nghiêng phụ thuộc vào mô men cực đại trục thứ cấp Mt: Mt = Memax.ih1.ɳt = 450.5,670.0,96=2449,44 (N.m) Với hiệu suất hộp số ɳt lấy trung bình 0,96 Hình 1: Đồ thị để chọn modun pháp tuyến bánh hộp số Dựa vào đồ thị giá trị Mt ta chọn modun m, kết hợp với giá trị modun tiêu chuẩn ta chọn: m= (mm) Chọn góc nghiêng ( ꞵk ) Góc nghiêng ꞵk =180÷260 Giá trị nhỏ ứng với tỷ số truyền thấp để giảm bớt lực dọc trục: Chọn ꞵk =250 cho số truyền cao Chọn ꞵk= 220 cho số truyền thấp( số số lùi ) 2.2 Chọn bề rộng bánh số Theo công thức kinh nghiệm ta chọn: b=0,24A Vậy ta có b=36,7 => b=37 2.3 Tính xác khoảng cách trục A 2.3.1 Xác định số bánh Za+Za’=== 66,33 Chọn tỉ số truyền cặp bánh ăn khớp: - ia=2,1 Đối với hộp số tơ đại thường có giá trị ia=1,6÷2,5 - Ta chọn góc nghiêng β=300 - Số lượng Za bánh chủ động cặp bánh luôn ăn khớp chọn theo điều kiện không cắt chân - Số lượng Za’ bánh bị động cặp bánh luôn ăn khớp xác định theo công thức sau: Ta chọn Za=22 (răng ) Za’=45 (răng) Tỉ số truyền : Việc làm trịn số khơng ảnh hưởng đến tỉ số truyền mà cịn làm thay đổi khoảng cách trục A Vì ta phải tính lại khoảng cách trục A tất bánh ăn khớp Cơng thức tính sau: ==154,7 (mm) => A = 154,7 (mm) - Vậy tỉ số truyền cặp bánh gài số truyền khác hộp số là: Trong đó: + ign: Tỉ số truyền cặp bánh gài số truyền thứ n (n=1÷4), ta khơng tính cho số tay số truyền thẳng Thay số ta có: ig1==2,85 ig2== 1,823 ig3==0,885 ig4==0,647 tỉ số truyền số lùi igl== 2,845 2.3.2 Tính tốn số chủ động Số cặp bánh dẫn động gài số khoảng cách trục A khơng đổi tính sau: Thay số vào biểu thức ta được: Vậy ta chọn: Để triệt tiêu lực dọc trục trục trung gian, cần phải xác định lại góc nghiêng bánh răng: 0,577=0,28 ; =15,64o 0,577=0,3 ; =16,69o 0,577=0,46 ; =24,7o 0,577=0,5 ; =26,56o *Tính xác lại số bánh trục trung gian theo công thức: = 26,02 =37,06 = 40,92 =19,77 =19,65 Vậy ta chọn số bánh trục trung gian là: ; ; ; ; Số bánh bị động trục thứ cấp theo công thức: =55,44 =47,39 Chọn = 57 Chọn = 47 =32,74 Chọn =33 =26,52 Chọn =27 - Vậy tỉ số truyền hộp số , ta tính lại sau: Thay số ta 2.4 Xác định lại góc nghiêng : Để khoảng cách trục cho cặp bánh ăn khớp ta cần điều chỉnh lại góc nghiêng cặp bánh Góc nghiêng Thay số vào ta được: o , Zt tổng số cặp bánh ăn khớp Đường kính vịng đỉnh Dd Dda=da+2.mn=109,64 (mm) Dda’=da’+2.mn = 215,9 (mm) Dca=da-2,5.mn=91,64(mm) 10 Đường kính vịng chân Dc 11 Chiều cao rang h h = 2,25 mn = 2,25.4=9 (mm) 12 Khoảng cách trục A A = 154,7 (mm) 13 Chiều rộng vành rang B B=(7,08,6).mn, chọn B = 32 mm 14 Góc prơfin gốc   = 0 = 20 Dca’=da’-2,5.mn=197,9 (mm) Bảng 3-2 Cặp bánh trụ thẳng gài số có dịch chỉnh góc Stt Tên gọi Kí hiệu Bánh nhỏ | Bánh lớn (1) (2) (3) I M T 0 T0 A1 Ac (4) m = 4,0 t =  m = 12,56 0 = 20 t0 = t.cos0 =11,805 A = 0,5.m.(Z1+Z1’) Ac = A.(0+1) 0 -0,00979 0 t 0 = t = 1 = 10 11 Tỉ số truyền Mơ đun Bước rang Góc prơfin Bước sở Khoảng cách trục t = Khoảng cách trục t  Hệ số thay đổi khoảng cách trục Hệ số dịch chỉnh tương đối Hệ số dịch chỉnh tổng cộng Hệ số dịch chỉnh 12 bánh Độ dịch chỉnh ngược h0 13 Đường kính vịng chia D 14 Đường kính vịng đỉnh Dd 1’= h0 = t.m-(Ac-A) = d1 = m Z1 = 80mm) d1’ = m Z1’ = 230(mm) Dd1=d1+2m+2m-2h=(mm) D’d1 =(mm) (1) (2) (3) 15 Đường kính vịng chân Dc 16 Đường kính vịng sở d0 17 Đường kính vịng khởi thủy dK 18 Chiều cao rang h 19 Chiều rộng vành B 20 Chiều dày vòng chia S 21 22 Hệ số trùng khớp Góc ăn khớp   (4) Dc1 = d1-2,5m +2 m=(mm) D’c1= (mm) d01 = d1.cos0 = 75,17 (mm) d’01 = d1’.cos0 = 206,73 (mm) dK1=d1(0+1)= 79,21 (mm) d’K1=d1’(0+1)= 217,84 (mm) h = 2,25.m-h0= (mm) B=(7,08,6).m, chọn B = 32(mm) S1 = (mm) S1’ = (mm)  =20 Bảng 3-3 Thông số cặp bánh trụ nghiêng gài số Stt Tên gọi Kí hiệu Bánh nhỏ | Bánh lớn Tỉ số truyền i Mô đun pháp tuyến mn mn = mm Bước pháp tuyến tn tn =  mn = 12,56 mm Góc nghiêng  Hướng rang Mơ đun mặt đầu ms mm Bước mặt đầu ts ts =  ms = 13,31 mm = d2 = ms Z2 = 110,24 (mm) Đường kính vịng chia d Đường kính vịng đỉnh Dd 10 Đường kính vịng chân Dc 11 Chiều cao rang h h = 2,25 mn = (mm) 12 Khoảng cách trục A A = 154,7 (mm) 13 Chiều rộng vành rang B 14 Góc prơfin gốc  d2’ = ms Z2’ = 199,28(mm) Dd2=d2+2.mn = 118,24(mm) Dd2’=d2’+2.mn = 207,28 (mm) Dc2=d2-2,5.mn=100,24 (mm) Dc2’=d2’-2,5.mn=189,28 (mm) B=(7,08,6).mn, chọn B = 32 mm  = 0 = 20 Bảng 3-4 Thông số cặp bánh trụ nghiêng gài số Stt Tên gọi Kí hiệu Bánh nhỏ | Bánh lớn Tỉ số truyền i Mô đun pháp mn mn = mm Bước pháp tuyến tn tn =  mn = 12,56 mm Góc nghiêng rang  = Hướng rang Mô đun mặt đầu ms mm Bước mặt đầu ts ts =  ms = 13,87 mm Đường kính vịng chia d d3 = ms Z3 = 163.54 (mm) d3’ = ms Z3’ = 145,86 (mm) Đường kính vịng đỉnh Dd Dd3=d3+2.mn = 171,54 (mm) Dd3’=d3’+2.mn = 153,86 (mm) Dc3=d3-2,5.mn= 153.54 (mm) 10 Đường kính vịng chân Dc 11 Chiều cao rang h h = 2,25 mn = (mm) 12 Khoảng cách trục A A = 154,7 (mm) 13 Chiều rộng vành rang B 14 Góc prôfin gốc   = 0 = 20 15 Hệ số dịch chỉnh x x x=0 (mm) Dc3’=d3’-2,5.mn= 135,86 (mm) B=(7,08,6).mn, chọn B = 32 mm Bảng 3-5 Thông số bánh trụ nghiêng gài số Tên gọi Stt Kí hiệu Bánh nhỏ | Bánh lớn Tỉ số truyền i Bước rang t t = .m = 12,56 mm Mô đun m m = mm Góc nghiêng rang  Mô đun mặt đầu ms 5mm Bước mặt đầu ts ts =  ms = 14,28 mm = d4 = ms Z4 =186,55(mm) Đường kính vịng chia d Đường kính vịng đỉnh Dd d4’ = ms Z4’ = 122,85 (mm) Dd4=d4+2.mn = 194,55 (mm) Dd4’=d4’+2.mn = 130.85 (mm) Dc4=d4-2,5.mn= 176,55 (mm) Đường kính vịng chân Dc 10 Chiều cao rang h h= 2,25 m = (mm) 11 Chiều cao chân rang hc hcgl = h’cl = 1,25.m = (mm) 12 Khoảng cách trục A A = 154,7 (mm) 13 Chiều rộng vành rang B 14 Góc prơfin gốc 0 Dc4’=d4’-2,5.mn= 112,85 (mm) B=(7,08,6).mn, chọn B = 32 mm 0 =20 Bảng 3-6 Thông số bánh trụ thẳng số lùi Tên gọi Stt Kí hiệu Thơng số bánh Bước rang t t = .m = 12,56 mm Mơ đun m m = mm Góc nghiêng  =0 Số Z Zl = 20 Đường kính vịng chia d dl = m Zl = 100 (mm) Đường kính vịng đỉnh Dd Dl = dl+2.m = 108(mm) Đường kính vịng chân Dc Dcl = dl-2,5.m = 90 (mm) Chiều cao rang h hl = 2,25 m = (mm) Chiều dày vòng tròn chia S 10 Chiều rộng vành rang B B=(4,47).m, chọn B = 42 mm 11 Góc prơfin gốc 0 0 = 20 Sl = 0,5.t = 6,28 (mm) 12 t Góc prơfin rang PHẦN III: KIỂM TRA BỀN HỘP SỐ I Tính bền bánh Chế độ tải trọng để tính tốn hộp số 1.1 Mơ men truyền đến trục hộp số Stt Tên gọi Trục sơ cấp Trục trung gian Trục thứ cấp Số  Số  Số  Số  Số  Trị số mô men (N.m) Từ động truyền đến MS = Memax= 450 Mtg = Memax.ia= 945,25 Mtc1 = Memax.ih1= 2531,25 Mtc2 = Memax.ih2= 1663,65 Mtc3 = Memax.ih3= 820,8 Mtc4 = Memax.ih4= 606,6 Mtc5 = Memax.ih5= 450 Bảng III – Ta tính giá trị mơ men truyền từ động đến chi tiết tính mơ mem tính theo bám từ bánh xe truyền đến theo công thức có bảng III – 1.2 Lực tác dụng lên cặp bánh Áp dụng cơng thức tính lực tác dụng lên cặp bánh (Bảng III-2) ta tính giá trị lực cặp bánh Bảng III-2 Cơng thức tính lực tác dụng lên cặp bánh Stt Tên gọi Kí hiệu Bánh thẳng Lực vịng Pi Lực hướng kính Ri Ri = Pi.tg Lực chiều trục Qi Qi = Bánh nghiêng Qi = Pi.tgi - Z: Là số bánh tính - Mt: Mơ men tính tốn trục hộp số - ms: Mơ men mặt đầu (bảng thơng số hình học bánh răng) - : Góc prơfin gốc (bảng thơng số hình học bánh răng) - : Góc nghiêng (bảng thơng số hình học bánh răng) Với cặp bánh ta chọn số Z mơ men tính tốn Mt sau: - Đối với cặp bánh trụ nghiêng luôn ăn khớp ta chọn tính cho bánh chủ động với Za = 22, nằm trục sơ cấp nên Mt = MSc - Đối với cặp bánh trụ thẳng gài số ta chọn tính cho bánh chủ động có Zg1 = 20, nằm trục trung gian nên Mt = Mtg - Đối với cặp bánh trụ nghiêng gài số ta chọn tính cho bánh chủ động có Zg2 = 26, nằm trục trung gian nên Mt = Mtg - Đối với cặp bánh trụ nghiêng gài số ta chọn tính cho bánh chủ động có Zg3 = 37, nằm trục trung gian nên Mt = Mtg Đối với cặp bánh trụ nghiêng gài số ta chọn tính cho bánh chủđộng có Zg4 =41, nằm trục trung gian nên Mt = Mtg.Các thơng số cịn lại ta lấy bảng thơng số hình học cặp bánh tương ứng Mơ men bánh truyền thẳng : Mô men trục trung gian : Mt=450 Mttg= 450.2,045=920,25 Stt Tên gọi Lực vịng P(N) Cặp bánh ln ln ăn Pa = 8854,78 Lực hướng kính R(N) Ra =3721,45 Lực chiều trục Q(N) Qa = 5112,30 khớp Cặp bánh gài số Cặp bánh gài số Cặp bánh gài số Cặp bánh gài số Cặp bánh gàisố lùi P1 = 23006,26 R1 = 8373,59 Q1 = P2 = 16695,39 R2 =6443,59 Q2 =5889,20 P3 = 11731,89 R3 =4723,47 Q3 = 5548,14 P4 = 9865,98 R4 = 4084,92 Q4 = 5350,10 Pl = 24112,12 Rl =8373,59 Ql =0 Bảng III-3 Giá trị lực tác dụng lên cặp bánh hộp số 1.3 Tính bền bánh 1.3.1 Tính sức bền uốn  u  K d K ms K c K K gc P b. mn y.K  Trong đó: - P: lực vòng tác dụng tiết tính - b: chiều rộng làm việc vành - mn: modun pháp tuyến - y: hệ số dạng chân phụ thuộc chủ yếu vào hệ số dịch chỉnh tra theo đồ thị - : hệ số tính đến ảnh hưởng độ trùng khớp hướng chiều trục sức bền Đối với thẳng =1,0 nghiêng phải tra đồ thị Trong điều kiện đảm bảo hệ số trùng khớp ta chọn =1,2 - Kms: hệ số tính đến ma sát Đối với bánh chủ động: Kms=1,1 Đối với bánh bị động: Kms=0,9 -Kd: hệ số tải động Đối với xe tải chọn =2 - Kc hệ số tính đến độ cứng vững trục phương pháp lắp đặt Đối với bánh congson: Kc = 1,2 Đối với bánh di trượt trục thứ cấp Kc = 1,1 Đối với cặp bánh ăn khớp Kc = Do cặp bánh ăn khớp nên ta chọn Kc = - Ktp : hệ số tải trọng động phụ sai số công nghệ Ta chọn Ktp =1,2 - Kgc : hệ số tập trung ứng suất góc lượn chân Kgc = 1,1 bánh không gài góc lượn 1.3.2 Tính bền tiếp xúc Đối với cặp bánh chế tạo vật liệu, tính tốn ứng suất tiếp xúc theo cơng thức, tương ứng với chế độ tải trọng Đối với ô tô lấy  tx  0, 48.cos Trong đó: �1 � P E �  � b sin  cos �r1 r2 � , : góc nghiêng P: lực vòng E: mođun đàn hồi vật liệu Đối với thép chọn : chiều dài tiếp xúc : góc ăn khớp : bán kính vịng lăn bánh chủ động bị động 1.4 Đường kính vịng chia mơ men qn tính bánh hộp số: Rk Trong ta có: m modun pháp tuyến bánh Zk số bánh thứ k góc nghiêng bánh thứ k Cặp bánh chung Z 22 Z’ 45 R(mm) 50,8 R’(mm) 103,9 Cặp bánh gài số Cặp bánh gài só Cặp bánh gài số Cặp bánh gài số 20 26 37 41 55 47 33 27 40 55,14 81,85 93,28 115 99,67 73 61,42 *Mơ men qn tính khối lượng bánh coi gần hình trụ xác định: bk: Bề rộng bánh thứ k Rk : Bán kính vịng chia bánh thứ k rk : Bán kính bán kính trục lắp bánh thứ k : Khối l−ợng riêng vật liệu làm bánh răng, [kg/m3] Với vật liệu thép gang, lấy = 7800 [kg/m3] Cặp bánh chung Cặp bánh gài số Cặp bánh gài số Cặp bánh gài số Cặp bánh gài số J (kg.mm2) 2588,44 1163,31 3326,77 16820,67 28522,66 J’ (kg.mm2) 45633,88 68001,7 35591,63 9964,73 4785,98 Bảng A Jqd (kg.mm2) 586,94 263,78 754,36 3814,21 6467,72 J’qd (kg.mm2) 10347,81 2006,75 2428,48 2884,96 2592.52 Mô men quán tính khối lượng bánh qui dẫn trục ly hợp - kí hiệu J qd – xác định bằng: Jqd=Jk.ik-2 Trong : Jk : Mơmen qn tính khối lượng bánh xác định theo bảng ik-2 : Tỷ số truyền tính từ trục ly hợp đến bánh thứ k + Với bánh trục trung gian : ik = ia + Với bánh trục thứ cấp : ik = ia.igk (k=1,2,3,5) II.Tính tốn trục hộp số Qua bảng III-3, ta nhận thấy lực tác dụng lên cặp bánh gài số lớn so với cặp bánh gài số khác (khơng tính đến số lùi) Bởi để tính tốn sức bền trục ta tính trục làm việc tay số 2.1 Chọn sơ kích thước trục Kích thước trục hộp số chọn sơ sau: Trong kd hệ số kinh nghiệm ( kd=4÷4,6) => ta chọn kd = - Đường kính trục sơ cấp: = =30,65(mm) ( chọn kd= 4) Chọn d1= 31 (mm) Ta có chiều dài trục sơ cấp l1==31/0,18=172,2 (mm) Chọn l1 = 172 - Đường kính trục trung gian: Chọn d2=65 (mm) Để đảm bảo độ cứng vững trục cần thỏa mãn điều kiện d2  0,16 �0,18 l2 , chọn l2=360 (mm) độ dài trục trung gian - Đường kính trục thứ cấp: d3=0,45.A= 69 (mm) Chọn d3=65 (mm) Để đảm bảo độ cứng vững trục cần thỏa mãn điều kiện d3  0,18 �0, 21 l3 , chọn l3=320 (mm) : độ dài trục thứ cấp 2.2 Yêu cầu kĩ thuật Chế tạo chi tiết dạng trục cần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật sau:  Kích thước đường kính cổ lắp ghép u cầu cấp xác ÷ 10, vài trường hợp cần cấp  Độ xác hình dạng hình học độ cơn, độ ơvan trục lằm khoảng 0,25 ÷ 0,5 dung sai đường kính cổ trục  Dung sai chiều dài bậc trục khoảng 0,05 ÷ 0,2 mm  Độ lệch tâm cổ trục lắp ghép khơng q 0,01 ÷ 0,03 mm  Độ không xong xong rãnh then hay then hoa tâm trục không 0,01 mm 100 mm chiều dài  Độ nhám cổ trục lắp ghép đạt Ra = 1,25 ÷ 0,63; mặt đầu Rz = 40 ÷ 20; bề mặt khơng lắp ghép Rz = 80 ÷ 40  Tính chất lý bề mặt trục độ cứng bề mặt, độ thấm tơi tuỳ trường hợp cụ thể mà đặt điều kiện kỹ thuật  Ngoài ra, số trục làm việc tốc độ cao cịn u cầu cân tĩnh cân động để khử rung động q trình làm việc 2.3 Tính bền trục - Tính trục theo độ bền uốn Tại tiết diện nguy hiểm xác định theo công thức u  Mu �  u  Wu Trong đó: Mu: mơ men chống uốn tổng hợp tiết diện: Mn: mô men uốn mặt phẳng nghiêng (yoz) Md: mô men uốn mặt phẳng đứng ( zox) Wu: mô men chống uốn Đối với trục đặc - Tính trục theo bền xoắn z  Mz �  z  Wz Trong đó: Mz: momen xoắn trục Wz: momen chống xoắn Đối với trục đặc - Ứng suất uốn xoắn tổng hợp = ≤ [] Đối với thép C45:= 360 MN/ [] = 0,8 = 0,8.360= 288 MN/ = ≤ [] III Chọn sơ kích thước ổ bi đỡ trục chiều dài hộp số: -Ổ bi đỡ phía sau trục sơ cấp: dxDxB≈0,3.Ax0,9.Ax0,22.A = 50 x 110 x 27 -Ổ đỡ phía trước trục trung gian: dxDxB≈0,32.Ax0,72.Ax0,2.A= 50 x 110 x 27 -Ổ đỡ phía trước trục thứ cấp: d≈0,23.A=35,58 => chon 50 Trong đó: D-đường kính ngồi ổ bi d-đường kính ổ bi B-bề rộng ổ bi