ặt góc nhìn cho tất cả các cụm chi tiết cịn lại nhƣ cách trên a có 10 góc nhìn Bƣớc 7: ặt góc nhìn xung quanh hộp số.
ƣơng tự cách đặt góc nhìn cho các cụm chi tiết, ở bƣớc này sẽ đặt góc nhìn ở bốn phía của hộp số (trái, phải, trƣớc và sau) ặt tên cho các góc nhìn là A,B, C và D.
77 Bƣớc 8: Tiến hành đặt các góc nhìn cho phần mơ phỏng.
Chọn góc nhìn A, chọn Key Point dịng thứ 2 tại dòng thời gian, nhấp chuột phải chọn Replace Key để đặt góc nhìn A là góc nhìn ban đầu.
Hình 3.58 Thiết lập góc nhìn ban đầu
Các thao tác tiếp theo sẽ đặt con trỏ tại dòng thứ 2 trên dòng thời gian để thiết lập các góc nhìn cho video mơ phỏng.
Tại giây thứ 2, nhấp chuột phải, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn A. Tại giây thứ 4, chọn View Orientation, chọn góc nhìn B, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn B.
Tại giây thứ 6, chọn View Orientation, chọn góc nhìn C, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn C.
Tại giây thứ 8, chọn View Orientation, chọn góc nhìn D, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn D.
78 Tại giây thứ 10, chọn View Orientation, chọn góc nhìn A, chọn Replace Key
để thiết lập góc nhìn A ban đầu.
Tại giây thứ 11, chọn View Orientation, chọn góc nhìn 1 (góc nhìn tổng thể), chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn 1.
Sau khi thiết lập các góc nhìn, dịng thời gian sẽ hiển thị nhƣ bên dƣới.
Bƣớc 9: Bắt đầu phần mô phỏng phân rã hộp số.
Chọn lệnh Amination Wizard , lệnh này sẽ có 2 tab yêu cầu.
ab đầu tiên sẽ yêu cầu chọn loại mô phỏng mong muốn bao gồm quay vật thể (Rotate Model ), phân rã ( Explode) và lắp ghép ( Collapse) một cụm chi tiết. Ở tab này, chúng ta lựa chọn loại mơ phỏng là Explode.
79
Hình 3.59 Tab u cầu đầu tiên của Amination Wizard
au đó, Amination Wizard sẽ đƣa ra tab thứ 2 về các thông số của mô phỏng Explode cần xác định. Nó bao gồm thời gian q trình mơ phỏng và thời gian bắt đầu mơ phỏng. Thiết lập thời gian mô phỏng là 40s, thời gian bắt đầu mơ phỏng là giây thứ 11.
80
Hình 3.60 Tab yêu cầu tiếp theo của Amination Wizard
Bƣớc 10: Cài đặt các góc nhìn cho từng cụm chi tiết đã thiết lập trƣớc đó Các thao tác tiếp theo sẽ đặt con trỏ tại dòng thứ hai của dòng thời gian.
Tại giây thứ 52, nhấp chuột phải, chọn Replace Key để xác định từ giây này sẽ bắt đầu thay đổi góc nhìn.
Tại giây thứ 54, chọn View Orientation, chọn góc nhìn 11, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn 11.
Tại giây thứ 56, nhấp chuột phải, chọn Replace Key . Trong khoảng thời gian từ giây thứ 54 tới giây thứ 56. Góc nhìn sẽ khơng thay đổi.
Tại giây thứ 58, chọn View Orientation, chọn góc nhìn 12, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn 12.
81 Tại phút thứ 01: 02, chọn View Orientation, chọn góc nhìn 13, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn 13.
Tại phút thứ 01: 04, nhấp chuột phải, chọn Replace Key .
Tại phút thứ 01: 06, chọn View Orientation, chọn góc nhìn 14, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn 14.
Tại phút thứ 01: 08, nhấp chuột phải, chọn Replace Key .
Tại phút thứ 01: 10, chọn View Orientation, chọn góc nhìn 15, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn 15.
Tại phút thứ 01: 12, nhấp chuột phải, chọn Replace Key .
Tại phút thứ 01: 14, chọn View Orientation, chọn góc nhìn 16, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn 16.
Tại phút thứ 01: 16, nhấp chuột phải, chọn Replace Key .
Tại giây phút thứ 01: 18, chọn View Orientation, chọn góc nhìn 17, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn 17.
Tại phút thứ 01: 20, nhấp chuột phải, chọn Replace Key .
Tại phút thứ 01: 22, chọn View Orientation, chọn góc nhìn 18, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn 18.
Tại phút thứ 01: 24, nhấp chuột phải, chọn Replace Key .
Tại phút thứ 01: 26, chọn View Orientation, chọn góc nhìn 19, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn 19.
82 Tại phút thứ 01: 30, chọn View Orientation, chọn góc nhìn 20, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn 20.
Tại phút thứ 01: 32, nhấp chuột phải, chọn Replace Key .
Tại phút thứ 01: 34, chọn View Orientation, chọn góc nhìn 1, chọn Replace Key để thiết lập góc nhìn 1.
Tại phút thứ 01: 36, nhấp chuột phải, chọn Replace Key .
Bƣớc 11: Nhấn Calculate để phần mềm tính tốn lại tất cả q trình mơ phỏng. Bƣớc 12: Xuất video mô phỏng.
Nhấp vào công cụ Save Animation để xuất video mô phỏng này. Thao tác này sẽ xuất hiện hộp thoại Save Animation o File, đƣợc hiển thị trong hình 3.61.
83 Tại mục File name, đổi tên video theo mong muốn. Có các lựa chọn định dạng đầu ra cho video, chọn định dạng mặc định *.avi. Tùy chỉnh kích thƣớc khung hình video, chọn tỉ lệ 1334:685. Nhấn ave để lƣu video
Các cụm chi tiết chính của hộp số A140E
Hình 3.62 Cụm Oil Pump
84
Hình 3.64 Cụm Forward Clutch
85
Hình 3.66 Cụm Rear Planetary Gear
86
Hình 3.68 Cụm First and Reverse Brake
87
Hình 3.70 Cụm Overdrive Unit ( C0 )
88
3.4. Mô phỏng hoạt động của hộp số trong SolidWorks
3.4.1. Quy trình chung
Hình 3.72 Quy trình mơ phỏng hoạt động của hộp số trong SolidWorks 3.4.2. Chọn hướng nhìn khi xuất video cho hộp số 3.4.2. Chọn hướng nhìn khi xuất video cho hộp số
ể video xuất ra của các tay số là giống nhau về góc nhìn cũng nhƣ vị trí của hộp số, trƣớc tiên, cần tạo góc nhìn cố định cho hộp số.
Bƣớc 1: Mở File lắp ghép hoàn chỉnh hộp số tự động A140E.
Bƣớc 2: Dùng chuột điều chỉnh vị trí hộp số sau cho nhƣ mong muốn au đó
chọn “View Orientation “ trên thanh .
Chọn vào “ ew View “ thì phần mềm sẽ xuất hiện một hộp thoại nhỏ, đặt tên góc nhìn theo ý muốn.
89 Bƣớc 3: Chuyển sang thẻ Motion Study và chọn “ ave Animation “ au đó, xuất hiện bảng Save Animation to File.
rong ô “ Custom Aspect ratio ( width: height ) ”, đổi tỉ lệ thành 1334:685. Lúc này, không nhấn Save mà ấn chuột bất kỳ vào một vị trí trong bảng “ ave Animation to File “ Kéo bảng sang một bên để thấy màn hình SolidWorks rõ hơn và đánh giá xem khung của video khi xuất đã theo ý muốn hay chƣa ếu vị trí của hộp số khi xuất video chƣa nhƣ mong muốn thì tiến hành làm lại từ bƣớc 2 đến khi đƣợc vị trí mong muốn.
Sau khi tiến hành đặt góc nhìn nhiều lần. ta đƣợc hai góc nhìn 4 và 6 là phù hợp để xuất video nhất.
90
Hình 3.73 Thiết lập góc nhìn thứ 4
91
3.4.3. Mô phỏng hoạt động của “ D or 2 Position 1st Gear” trong môi trường Motion Study
Thời gian mô phỏng hoạt đông của hộp số đƣợc phân bố nhƣ sau :
Từ 0s đến 2s, trục sơ cấp quay. Từ 2s đến 4s, ly hợp C1 và Co đóng
Từ 4s đến 15s, hộp số hoạt động truyền động Couter Drive Gear.
Bƣớc 1: Mở File lắp ghép hồn thiện của hộp số A140E, chuyển sang mơi trƣờng “ otion tudy” ở thanh cơng cụ phía dƣới cùng bên trái .
Bƣớc 2: Click chuột vào mục “ ype of tudy “ để chọn loại mô phỏng. Chọn chế độ Motion Analysis.
Ở chế độ Motion Analysis, phần mềm sẽ mô phỏng gần giống thực tế nhất về va
chạm tƣơng tác giữa các chi tiết, điều mà Animation và Basic otion không làm đƣợc.
Click chuột phải vào biểu tƣợng “ Orientation and Camera Views”, chọn mục “ Disable layback of ey View ” để tắt chế độ tự động chọn góc nhìn của phần mềm. Mục đích chính của lệnh này là sau khi tính tốn xong, góc nhìn sẽ đƣợc chuyển sang góc 4 và 6 nhƣ đã thiết lập ở phần 3.4.2 và xuất video.
92 Lệnh Contact nhằm mục đích mơ phỏng va chạm giữa các chi tiết trong SolidWorks. Nếu không đặt điều kiện va chạm cho các chi tiết thì khi tính tốn, SolidWorks sẽ cho các chạy chồng vật liệu lên nhau nhƣ hình 3.75.
Hình 3.75 Hai chi tiết bị chồng lên nhau
Ta thấy, Drive Gear và Driven Gear đang bị chồng vật liệu lên nhau, do phần mềm SolidWorks không thể tự hiểu đƣợc các chi tiết riêng lẻ mà cần có sự thiết lập va chạm Contact giữa hai chi tiết.
Click vào biểu tƣợng “ ection View “ để cắt hộp số làm hai phần. Hộp thoại Section View xuất hiện, chọn mặt phằng “ ight lane” và nhấn .
93 Sau khi nhấp chọn , ta đƣợc kết quả nhƣ hình 3.77. Tiến hành cắt hộp số thành hai phần nhằm mục đích đặt điều kiện va chạm Contact trở nên dễ dàng hơn, do hộp số A140E có rất nhiều chi tiết, bộ phận nằm bên trong.
Hình 3.77 Hộp số sau khi dùng lệnh Section View
Mô phỏng va chạm giữa piston, đĩa ép, đĩa ma sát, phe trong cụm ly hợp C1.
94
Mô phỏng va chạm giữa piston, đĩa ép, đĩa ma sát, phe trong cụm ly hợp C0.
Hình 3.79 Lệnh Contact trong cụm ly hợp C0
Mô phỏng va chạm giữa Clutch Drum trong Forward Clutch với đĩa ép của ly hợp C1, đĩa ma sát của ly hợp C2.
95
Mô phỏng va chạm giữa bánh răng bao cụm hành tinh trƣớc với đĩa ma sát cụm ly hợp C1.
Hình 3.81 Lệnh Contact giữa bánh răng bao trước với cụm ly hợp C1
Mô phỏng va chạm giữa C0 Drum với đĩa ma sát cụm phanh B0, đĩa ép cụm ly hợp C0.
96
Mô phỏng va chạm cần dẫn cụm bánh răng hành tinh OD với đĩa ma sát C0.
Hình 3.83 Lệnh Contact giữa cần dẫn với cụm ly hợp C0
Mô phỏng hoạt động của khớp một chiều F2 .
Khớp một chiều F2 có chức năng ngăn không cho cần dẫn bộ hành tinh sau quay theo chiều ngƣợc chiều kim đồng hồ. Tức là khi mô phỏng “ D or 2 osition 1st Gear” thì cần dẫn bộ hành tinh sau đứng yên. Nhấp chuột phải vào cần dẫn bộ hành tinh sau và chọn “ Fix”. Lệnh này có chức năng cố định cần dẫn bộ hành tinh sau.
97 Bƣớc 4 : ặt Motor và thiết lập thời gian hoạt động
Chuyển động quay của trục sơ cấp và trục trung gian của hộp số A140E đƣợc thực hiện bằng Motor quay trong SolidWorks . Tốc độ quay của trục sơ cấp đƣợc mô phỏng là 30 RPM và quay theo chiều kim đồng hồ.
ể mô phỏng chuyển động quay của trục sơ cấp, chọn biểu tƣợng “ otor” trên màn hình. Thiết lập các thơng số nhƣ hình và chiều quay theo chiều kim đồng hồ (Motor 1 ).
98
Hình 3.84 Thiết lập Motor cho trục sơ cấp
Trên thực tế, khi hộp số hoạt động ở số 1, ly hợp C1 đóng thì nhờ vào ma sát. Khi đó, chuyển động sẽ đƣợc truyền qua trục trung gian. Tuy nhiên, trong SolidWorks, do các chi tiết đƣợc xem là lý tƣởng dẫn đến khơng có ma sát giữa chúng. Vì vậy, ta cần đặt thêm một Motor mô phỏng dẫn động bánh răng bao của cụm hành tinh phía trƣớc. Motor này sẽ quay với tốc độ bằng tốc độ trục sơ cấp là 30 RPM.
99
Hình 3.85 Thiết lập Motor cho bánh răng bao trước
Tƣơng tự cụm ly hợp C0, khi hoạt động thực tế, bánh răng mặt trời OD sẽ đƣợc nối với cần dẫn. Tuy nhiên, do khơng có ma sát giữa các chi tiết nên ta cũng cần đặt thêm một Motor dẫn động C0 Drum để mơ phỏng q trình hoạt động của C0.
Ta có : r 1s 1 1 . 30RPM. 10.676 2.81 o C D um input t v v RPM i
100
Hình 3.86 Thiết lập Motor cho C0 Drum
ể thiết lập cho Motor dẫn động trục sơ cấp hoạt động từ đầu, hai Motor còn lại hoạt động khi C0 và C1 đóng, tức từ giây thứ 4, chọn biểu tƣợng ” Event – Based otion View”, cài đặt các điều kiện hoạt động cho Motor 2 và Motor 3.
101 Ngoài việc mô phỏng chuyển động quay, Motor cịn có chức năng mô phỏng chuyển động tịnh tiến của các piston trong q trình đóng ly hợp C1 và C0.
102
Hình 3.87 Thiết lập Motor cho piston ly hợp C1
103
Hình 3.88 Thiết lập Motor cho piston ly hợp C0
Bƣớc 5 : Tắt các ràng buộc cố định chi tiết chuyển động ( MATE ).
Khi mơ phỏng, để các chi tiết có thể chuyển động đƣợc, nhất thiết phải tắt một số ràng buộc lắp ghép cố định. Nếu khơng, khi tính tốn sẽ dẫn đến việc máy tính báo lỗi và khơng thể thực hiện việc tính tốn.
Các lệnh Mate cần phải tắt hoạt động ở tay số này là: Concident 54; Distance 19 21 23 24 25 ( Mô phỏng C0). Coincident 143; Distance 36 đến 43 (Mô phỏng C1)
Parallel 2 3 4 ( Ràng buộc cố định cần dẫn ba bộ bánh răng hành tinh )
Thời gian mô phỏng đƣợc điều chỉnh bằng cách nhấp chọn vào biểu tƣợng trên thanh thời gian, nhập thời gian cần mô phỏng vào và nhấn .
104 Cần lƣu ý rằng, thời gian mô phỏng trong SolidWorks khơng nên q lớn do việc tính tốn sẽ diễn ra trong thời gian rất lâu. Thời gian mô phỏng nên khoảng từ 5s đến 15s. rong trƣờng hợp mơ phỏng này, máy tính mất 2h để hồn thành việc tính tốn.
Bƣớc 6: Tính tốn.
Nhấp chuột vào biểu tƣợng ” Calculate “ để bắt đầu việc tính tốn. Bƣớc 7 : ánh giá kết quả.
Nhấp chuột vào một trong hai biểu tƣợng “ lay to tart or lay “ để xem video mô phỏng.
Dựa vào lý thuyết, đánh giá xem chiều quay của của các cụm chi tiết đã đúng chƣa ếu sai thì tìm nguyên nhân và tiến hành mô phỏng lại từ đầu.
Bƣớc 8: Chọn góc nhìn đã thiết lập.
Nhấp chuột vào biểu tƣợng ” View Orientation”, sau đó chọn góc nhìn thứ 4 để xuất video hộp số sử dụng mặt cắt.
Bƣớc 9 : Xuất video.
Click chuột vào ” layback peed”, chọn 0 5x để video xuất ra có tốc độ chậm hơn 2 lần so với video mô phỏng.
Chọn lệnh “ View etting”, chọn để chi tiết đƣợc đẹp hơn và nhìn thực tế hơn Lƣu ý chế độ này chỉ có trên các laptop có Card đồ họa rời.
ể tăng độ phân giải của hình ảnh, chọn “ Options”, chọn thẻ “Document roperties”, chọn mục Image Quality.
105 éo con trƣợt phía trên tới mức gần màu đỏ, tuy nhiên, khơng nên kéo vào phần màu đỏ vì điều đó sẽ dẫn đến máy tính khi xuất video sẽ bị quá tải có khả năng bị lỗi. Sau khi thực hiện xong, nhấn .
Dùng lệnh “ ave Animation” để xuất video . Chọn tỉ lệ xuất video là 1334:685 ặt tên File và nhấn vào nút Save.
106
3.4.4. Mơ phỏng hoạt động của các tay số cịn lại trong môi trường Motion Study
ƣơng tự nhƣ mô phỏng tay số “ D or 2 osition 1st
Gear “ ở mục 3.4.3, ở các tay số còn lại, chỉ cần đổi thay đổi các mô phỏng va chạm, đặt motor và tắt các ràng buộc phù hợp với từng tay số. Bắt đầu có sự khác biệt ở bƣớc 3.
Bƣớc 3: Thiết lập tƣơng tác va chạm giữa các chi tiết bằng lệnh “ Contact “ ối với các tay số cịn lại thì cịn một số mơ phỏng va chạm nhƣ sau:
Mô phỏng va chạm giữa piston , đĩa ép, đĩa ma sát và phe hãm trong ly hợp C2.