Thuyết minh về giải pháp thiết kế điều khiển chuyển số hộp số ô tô hai trục
MỤC LỤC
Phương án 2: hộp số 2 trục
- Tỷ số truyền ở tay số 1 thường không cao ( không quá 4) vì nó được tạo bởi một cặp bánh răng ăn khớp. nếu muốn tăng tỷ số truyền thì phải tăng kích thước chung của hộp số. Các phương án lựa chọn bộ phận điều khiển chuyển số. Bộ phận điều khiển chuyển số trong hộp số có cấp yêu cầu:. - Điều khiển chuyển số nhanh chóng. - Thiết lập một vị trí và giữ ổn định các vị trí gài. - Đảm bảo: gài hết chiều dài cần thiết trong các khớp gài, có vị trị trung gian để động cơ làm việc không tải lâu dài. - Hạn chế khả năng xảy ra va đập gây ồn trong các chi tiết truyền mô men của hộp số. - Có khả năng tạo cảm giác khi thực hiện gài số lùi. Đáp ứng các yêu cầu trên, kết cầu của bộ phận điều khiển chuyển số rất đa dạng, nhưng có thể chia ra các phần cơ bản sau: điều khiển chuyển số, định vị, khóa hãm, bảo hiểm gài số. Cơ cấu dẫn động chuyển số. Cơ cấu điều khiển chuyển số được phân loại thành:. - Điều khiển trực tiếp ngay trên nắp của hộp số. - Điều khiển từ xa thông qua: các kết cấu đòn hoặc cáp, thông qua các truyền động khí nén, thủy lực hay tổ hợp khí nén thủy lực, điện…. • Cơ cấu dẫn động chuyển số trực tiếp trên nắp hộp số. Các chi tiết của cơ cấu điều khiển chuyển số trực tiếp, được trình bày trên hình 2.5. Phần lớn các chi tiết của cơ cấu chuyển số nằm trên nắp hộp số, cần số được bố trí dưới sàn xe ngay cạnh vị trí ghế ngồi của người lái. Các chi tiết bao gồm: cần số, trục trượt nạng gạt, vành gài và bánh răng dược gài số. Cần số 1 được cấu tạo như một đòn bẩy có gối cầu 6 làm nhiệm vụ khớp xoay. Đầu trên của cần số, được người lái điều khiển dịch chuyển theo hai hướng: hướng A dùng để chọn trục trượt gài số, trục B dùng để đẩy trục trượt 3 thực hiện di chuyển nạng gạt 4. Khớp gài số 5 di chuyển cùng với nạng gạt 4 liên kết các khớp răng gài số. Cơ cấu định vị. Đầu trong cần số 5. Trục trượt gài số 6. Bánh răng được gài Hình 2.5: các chi tiết trong cơ cấu điều khiển chuyển số trực tiếp. Mỗi trục trượt có thể đảm nhận gài 2 số. Tùy theo số lượng số truyền của hộp số hình thành số lượng trục trượt gài số cần thiết. Các trục trượt được bố trí sao cho khi tất cả các vị trị nạng gạt nắm ở vị trí trung gian thì các rãnh nằm trên trục trượt nằm thẳng hàng với nhau, đảm bảo đầu trong cần số có thể di chuyển giữa các rãnh. Các trục trượt di chuyển theo hướng dọc trục, trên các lỗ của nắp hộp số và mang theo các nạng gài. Trên mỗi trục trượt có 3 rãnh định vị tương ứng với 3 vị trí gài số. Ở nắp hộp số bố trí cơ cấu bi, lò xo 7 và kết hợp với rãnh định vị của các trục trượt hình thành cơ cấu định vị cho các trục trượt. Nhờ cơ cấu định vị mà các trục trượt không tự do di chuyển. Hình 2.6: bố trí các trục trượt trong hộp số. • Cơ cấu dẫn động chuyển số từ xa. Trong nhiều hệ thống truyền lực khoảng cách từ vị trí người lái tới nơi đặt hộp số xa cần thiết bố trí điều khiển từ xa. Trên hình 2.7 trình bày cơ cấu điều khiển chuyển số dùng trục nối dài. Cần chuyển số thực hiện hai dịch chuyển: A – dịch chuyển lắc ngang, B – dịch chuyển đẩy dọc xe. Hai dịch chuyển trên được dẫn qua trục nối, trục trung gian và thực hiện di chuyển các trục trượt và nạng gạt để trục trượt trên nắp hộp số và gài các nạng gạt vào số như sau:. lắc ngang Quay Đẩy ngang - Chọn trục. Đẩy dọc Quay Đẩy dọc Gài số. Một số ô tô con sử dụng hai dây cáp truyền hai chuyển vị điều khiển chuyển số từ chỗ ngồi tới hộp số như hình 2.8. Mỗi sợi cáp có chức năng truyền một chuyển vị của cần số tới hộp số: A – chọn trục trượt, B – gài số. Một số ô tô còn sử dụng các cơ cấu điều khiển chuyển số bằng cơ khí – khí nén, thủy lực hay tổ hợp cơ khí – khí nén thủy lực điện từ. Hình 2.7: cơ cấu điều khiển dùng trục nối dài. Hình 2.8: cơ cấu điều khiển dùng cáp nối dài. Cơ cấu đảm bảo an toàn chuyển số. • Cơ cấu định vị, khóa hãm trục trượt. Cơ cấu định vị trên sử dụng loại bi và lò xo dùng để gài số đúng vị trí và tránh nhảy số sau khi đã được gài. Bộ phận định vị đặt trên hộp số liên hệ với các rãnh lừm trờn cỏc trục trượt. Mỗi trục trượt cú 3 rónh lừm. Khoảng cỏch giữa cỏc rónh lừm tương ứng với hành trỡnh dịch chuyển của bỏnh răng. Rónh lúm giữa dựng để định vị bánh răng ở vị trị trung gian, còn 2 lỗ bên dùng để định vị các số tương ứng. Khi gài số trục trượt dịch chuyển dọc trục, viên bi đẩy lên và lò xo bị nén lại. khi đó gài được số thỡ rónh lừm trờn trục sẽ trựng với vị trớ đặt viờn bi. Nhờ cú lực căng của lò xo, viên bi giữ được trục trượt ở nguyên vị trí này cho tới khi chuyển số khác. Bộ phận khóa hãm dùng để ngăn ngừa hiện tượng gài đồng thời hai trục trượt cùng một lúc. Nguyên tắc hoạt động của nó là: khi một trong các thanh trượt đã ở vị trí gài số thì các thanh trượt khác bị khóa cứng. • Bảo hiểm số lùi. Cơ cấu bảo hiểm gài số lùi dùng để tránh gài số lùi 1 cách ngẫu nhiên. Khi gài số lùi người lái phải tác động một lực đủ lớn mới đưa được đầu số lùi vào vị trí dịch chuyển trục trượt số lùi. Do vây, người lái có cảm giác nặng hơn khi cài số khác. Kết cấu được thể hiện trên mặt cắt A – A bằng các chi tiết lò xo tỳ 7, chốt tỳ. Lực tác dụng của người lái cần thắng lực cản của lò xo 7 để trục trượt 14 vào vị trí gài số. Sợi thép khóa. Lò xo định. 13.Chốt khóa trục. Cơ cấu gài số. 16.Khi chuyển số, để tránh các xung lực va đập ở các bánh răng, trên hộp sô sử dụng một số dạng kết cấu gài số sau:. - Gài trực tiếp bánh răng, gài qua ống dễ gài dùng cho số 1 và số lùi. - Gài qua các bộ gài đồng tốc được dùng cho các số truyền cao. • Gài trực tiếp và gài qua ống dễ gài:. 17.Gài trực tiếp thông qua việc dịch chuyển các bánh răng được thực hiện tùy thuộc kết cấu bố trí bánh răng trên trục. Kết cấu sử dụng hai bánh răng liên kết then hoa trên các trục, một bánh răng thường có cấu tạo răng thẳng. Ống dễ gài số có thể có răng trong hoặc răng ngoài. Trên hình 2.9b trình bày cấu trúc của ống dễ gài số răng trong dùng để nối bánh răng 6 với trục 2 qua ống gài 4. Thực hiện gài số với các bánh răng nghiêng 6 cần thông qua vành răng riêng 8 trên bánh răng. Bánh răng được đặt trên trên thông qua các ổ lăn kim 1, ống gài lien kết then hoa với ống then hoa trên trục 5. Bộ đồng tốc thường được phân theo các đặc điểm sau:. - Bộ đồng tốc hoàn toàn: chỉ cho phép gài số khi tốc độ góc của hai phần được gài với nhau hoàn toàn bằng nhau. - Bộ đồng tốc không hoàn toàn: cho phép gài số khi tốc độ góc của hai phần được gài vẫn chưa hoàn toàn bằng nhau, nhưng cần lực đủ lớn của người lái tác dụng lên cần số. Dạng này chỉ sử dụng trên một số xe và bố trí ở các số truyền thấp. +) Theo đặc điểm kết cấu của phần tử khóa chia thành: đồng tốc có chốt hướng kính, đồng tốc cố chốt hướng trục. Góc răng ( 2α = 110o) có tác dụng tạo ra lực cản dọc trục và không cho phép răng của ống gài 9 dịch chuyển gài số, khi tốc độ góc của trục và bánh răng được gài chưa bằng nhau.Phần tử định vị hình thành ở trạng thái trung gian của ống gài, nhờ cơ cấu chốt lò xo.
CHƯƠNG III
Khi chuyển số sang số gài tiếp theo, bộ đồng tốc chuyển về vị trí trung gian, sau đó lập lại quá trình gài số theo các pha đã trình bày, nhưng theo hướng ngược lại. Với hộp số yêu cầu thiết kế là hộp số cho xe tải 2 tấn và xe tham khảo là xe tải THACO AUMARK 250A, em lựa chọn hộp số cơ khí 3 trục 5 cấp để thiết kế.
THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỘP SỐ
Độ cứng vững của hộp số ,tuổi thọ các bánh răng và các ổ bi và hệ số sử dụng vật liệu hợp lý được tạo nên nhờ các tỷ lệ thích hợp giữa các phần tử chính của hộp số.Vì vậy bề rộng răng được lựa chọn theo khoảng cách trục với tỉ lệ xác định. Phần mềm Solidworks có ưu điểm tính toán rất sát thực tế, ví dụ như khi tính bền của một trục hay thân máy ta tiến hành theo các bước sau: ban đầu ta vẽ chi tiết cần kiểm nghiệm bền bằng 3D, rồi save lại thành file, sau đó chuyển sang công cụ Simulation ta thao tác các bước rất đơn giản.
