33
2.4.6. Số 1 ( dãy L ), phanh bằng động cơ
Hình 2.32 Mơ hình hoạt động của số 1 dãy L
hi xe đang chạy ở số 1 với cần chọn số ở vị trí L, ngồi các cơ cấu hoạt động giống nhƣ khi xe đang chạy ở số 1 dãy D hay 2 (có nghĩa là ly hợp số tiến C1, khớp một chiều F2 cùng hoạt động) thì phanh số lùi B3 cũng hoạt động iều đó tạo nên q trình phanh bằng động cơ
Dịng truyền cơng suất khi hộp số đang dẫn động các bánh xe ở tay số 1 với cần số ở vị trí L giống nhƣ khi cần số ở vị trí D. Tuy nhiên, khi hộp số đƣợc các bánh xe dẫn động thì hiện tƣợng phanh bằng động cơ sẽ xảy ra.
Khi các bánh xe dẫn động, chuyển động từ bánh răng trung gian chủ động đƣợc truyền ngƣợc lên bánh răng bao của bộ truyền hành tinh số truyền tăng do chúng ăn khớp then hoa với nhau. Vì thế, bánh răng bao sẽ quay cùng chiều với bánh răng chủ động trung gian và quay theo chiều kim đồng hồ. Cần dẫn và bánh răng mặt trời số truyền tăng đƣợc nối bằng ly hợp số truyền tăng C0. Do đó, các bánh răng hành tinh số truyền tăng bị quay theo chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng mặt trời số truyền tăng và quay ngƣợc chiều kim đồng hồ quanh trục của nó. Cần dẫn số truyền tăng và bánh răng mặt trời sẽ quay cùng một khối theo chiều kim đồng hồ c ng với bánh răng bao Do ăn khớp then hoa với cần dẫn bộ truyền hành tinh số truyền tăng nên trục trung gian sẽ quay theo chiều của cần dẫn.
Chuyển động quay của trục trung gian đƣợc truyền đến bánh răng bao bộ truyền hành tinh sau làm cho các bánh răng hành tinh sau có xu hƣớng quay theo chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng mặt trời trƣớc và sau Vì cần dẫn của bộ truyền hành tinh sau bị khóa bởi phanh B3 làm cho các bánh răng hành tinh sau quay theo chiều kim đồng hồ quanh trục của nó iều này kéo theo các bánh răng mặt trời trƣớc và sau quay theo
34 chiều ngƣợc kim đồng hồ. Kết quả là các bánh răng hành tinh trƣớc quay theo chiều kim đồng hồ quanh bánh răng mặt trời trƣớc và sau, đồng thời cũng quay quanh trục của nó theo chiều kim đồng hồ Do đó, nó sẽ truyền chuyển động quay theo chiều kim đồng hồ đến bánh răng bao trƣớc và trục sơ cấp.
C ng lúc này, chuyển động quay của trục trung gian làm cho cần dẫn trƣớc quay theo chiều kim đồng hồ do chúng ăn khớp then hoa với nhau. Bánh răng bao trƣớc và trục sơ cấp quay theo chiều kim đồng hồ do chuyển động quay của cần dẫn trƣớc . Trong khi đó, các bánh răng hành tinh trƣớc cũng quay theo chiều kim đồng hồ quanh bánh răng mặt trời và quanh trục của nó.
Những hoạt động trên chỉ ra rằng phanh bằng động cơ sẽ xảy ra khi xe giảm tốc ở tay số 1 của dãy L.
Khi xe đang giảm tốc ở số 1 dãy D hoặc 2, khớp một chiều F2 không ngăn cần dẫn sau quay theo chiều kim đồng hồ. Do vậy, cần dẫn sau quay trơn và không xảy ra phanh bằng động cơ
35
36
2.4.7. Số lùi
Hình 2.34 Mơ hình hoạt động của số lùi
Ly hợp truyền thẳng C2 hoạt động khi xe đang chạy ở số lùi. Chuyển động quay theo chiều kim đồng hồ của trục sơ cấp đƣợc truyền trực tiếp đến bánh răng mặt trời trƣớc và sau làm chúng quay theo chiều kim đồng hồ iều này dẫn đến việc các bánh răng hành tinh sau có xu hƣớng quay c ng chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng mặt trời của nó, đồng thời cũng quay quanh trục của nótheo chiều ngƣợc chiều kim đồng hồ. Tuy nhiên, cần dẫn sau mang trục của các bánh răng hành tinh sau bị ngăn không cho quay bằng phanh số 1 và số lùi B3. ên các bánh răng hành tinh sau không thể quay xung quanh bánh răng mặt trời trƣớc và sau mà sẽ quay theo ngƣợc chiều kim đồng hồ trên trục của nó, kéo theo bánh răng bao sau cũng quay ngƣợc chiều kim đồng hồ. Kết quả là làm cho trục trung gian quay ngƣợc chiều kim đồng hồ. [1]
Từ trục trung gian, dịng cơng suất tiếp tục đƣợc truyền qua bộ bánh răng hành tinh số truyền tăng thơng qua cần dẫn của nó. Các bánh răng hành tinh số truyền tăng bị quay theo chiều ngƣợc chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng mặt trời số truyền tăng theo chiều quay của cần dẫn. Cần dẫn và bánh răng mặt trời số truyền tăng đƣợc nối bằng ly hợp số truyền tăng C0. Do vậy, cần dẫn số truyền tăng và bánh răng mặt trời sẽ quay cùng một khối theo chiều ngƣợc chiều kim đồng hồ c ng với bánh răng bao ết quả là bộ bánh răng hành tinh số truyền tăng quay nhƣ một khối cứng theo chiều ngƣợc chiều kim đồng hồ và làm cho xe chạy lùi.
37 Dòng truyền công suất khi xe ở số lùi:
38
2.4.8. Dãy N và P
Khi cần chọn số đang ở vị trí hoặc P, ly hợp số tiến C1 và ly hợp số truyền thẳng C2 không hoạt động. Do vậy, chuyển động của trục sơ cấp không đƣợc truyền đến bánh răng chủ động trung gian. Khi cần chọn chế độ số ở vị trí , một cóc hãm khi đỗ xe ăn khớp với bánh răng bị động làm đảo chiều bánh răng này lại ăn khớp then hoa với trục chủ động vi, sai ngăn không cho xe chuyển động. [1]
39
Chƣơng 3. MÔ PHỎNG HỘP SỐ TỰ ĐỘNG A140E TRÊN PHẦN MỀM SOLIDWORKS
3.1. Xây dựng hình ảnh 3D của các chi tiết hộp số
3.1.1. Quy trình chung
40
3.1.2. Quy trình vẽ một số chi tiết trong mơi trường Part của SolidWorks
Hình 3.2 Chi tiết Sun Gear Input Drum thực tế và mô phỏng 3D
Bƣớc 1: o các kích thƣớc cơ bản của chi tiết hộp số.
Sử dụng thƣớc cặp để đo các kích thƣớc của chi tiết một cách chính xác nhất.
Hình 3.3 Dụng cụ đo Thước cặp
ể dựng một khối 3D cho chi tiết, cần có kích thƣớc chính xác của chi tiết đó Vì vậy, chúng ta cần đo tất cả các kích thƣớc có thể của chi tiết. Tùy vào chi tiết mà chúng ta có nhiều cách đo khác nhau
41
Hình 3.4 Một số kích thước cần đo của chi tiết Sun Gear Input Drum
Bƣớc 2: Khởi động phần mềm SolidWorks, mở môi trƣờng Part.
Bƣớc 3: Mở thẻ Sketch, chọn mặt phẳng Front Plane , chọn công cụ Line để vẽ phác thảo 2D, chọn Smart Dimension để cố định các kích thƣớc nhƣ hình 3.5.
42
Hình 3.5 Dựng bản vẽ phác 2D
Bƣớc 4: Chọn thẻ Features, sử dụng công cụ Revolved Boss/Base để dựng khối 3D cho chi tiết này.
43 Chọn trục quay là đƣờng thẳng nằm ngang đi qua trục cố định xyz, phƣơng pháp quay là Blind với góc quay là 360o.
Sau khi thực hiện lệnh Revolved Boss/Base, ta dựng đƣợc khối 3D nhƣ hình 3.7.
Hình 3.7 Dựng khối 3D từ bản vẽ 2D
Bƣớc 5: Chọn lệnh Fillet với bán kính cong là 10mm để tạo mặt cong phía ngồi của chi tiết.
44
Hình 3.8 Lệnh Fillet 1
Bƣớc 6: Tiếp tục chọn lệnh Fillet để tạo các mặt cong phía ngồi khác.
45 Bƣớc 7: Tạo các then để ăn khớp với chi tiết Clutch Drum.
Chọn mặt phẳng là mặt trên cùng của khối 3D, nhấp chuột trái và chọn biểu tƣợng tạo Sketch .. Vẽ đƣờng Center Line thẳng đứng từ tâm của khối 3D. Dùng công cụ Line vẽ hai đƣờng thẳng song song và cách đều đƣờng Center Line một khoảng là 12mm.
Chọn lệnh Convert Entities , chọn hai đƣờng tròn giao với hai đƣờng thẳng đã phác thảo.
Dùng lệnh Trim cắt phần đƣờng trịn phác thảo nằm ngồi hai đƣờng thẳng. Sau khi thực hiện các lệnh trên, ta có bản phác thảo cho then nhƣ hình 3.10.
Hình 3.10 Dựng bản vẽ phác thảo 2D then
46
Hình 3.11 Lệnh Cut-Extrude tạo then
Bƣớc 9: Chi tiết Sun Gear Input Drum có 8 then xung quanh thân Do đó, d ng lệnh Circular Pattern để tạo các then còn lại với đƣờng tròn quay là đƣờng tròn vành ngồi khối 3D, góc quay 360o, số lƣợng then là 8.
47 Bƣớc 10: Dùng lệnh Fillet để tạo mặt cong cho phía trong của khối 3D.
Hình 3.13 Lệnh Fillet 4
Bƣớc 11: Tiếp tục dùng lệnh Fillet để tạo mặt cong còn lại cho phía trong của khối 3D.
48 Bƣớc 12: Chọn màu cho chi tiết. Dùng lệnh Edit Appearance , chọn màu phù hợp và nhấn dấu tick để xác nhận.
Hình 3.15 Chọn màu cho chi tiết
ể hiểu rõ hơn trong việc dựng các khối 3D, ta tiếp tục với chi tiết Moay-ơ phanh B2 (B2 Hub).
49 Bƣớc 1: o các kích thƣớc cơ bản của chi tiết.
Hình 3.17 Đo các kích thước cơ bản của chi tiết Moay-ơ phanh B2
Bƣớc 2: Mở phần mềm SolidWorks, chọn môi trƣờng Part.
Bƣớc 3: Mở thẻ Sketch, chọn mặt phẳng Front Plane , chọn công cụ Line để vẽ phác thảo 2D, chọn Smart Dimension để cố định các kích thƣớc nhƣ hình 3.18.
50
Hình 3.18 Bản phác thảo 2D của chi tiết Moay-ơ phanh B2
Bƣớc 4: Chọn thẻ Features, sử dụng công cụ Revolved Boss/Base để dựng khối 3D cho chi tiết này.
Chọn trục quay là đƣờng thẳng nằm ngang đi qua trục cố định xyz, phƣơng pháp quay là Blind với góc quay là 360o.
51
Hình 3.19 Lệnh Revolved Boss/Base tạo khối 3D trên bản phác 2D
Bƣớc 5: Chọn mặt phẳng phác thảo là mặt trên của khối 3D, nhấp chuột trái và chọn biểu tƣợng tạo Sketch . Dùng công cụ Circle vẽ các đƣờng trịn có tâm trùng với tâm khối 3D, đƣờng kính lần lƣợt là 68.2 mm, 71 mm.
52
Hình 3.20 Bản phác thảo phần chứa khớp một chiều của chi tiết
Bƣớc 6: Chọn thẻ Features, sử dụng công cụ Extruded Boss/Base . Trong phần Select Contour, chọn phần diện tích đƣợc tạo giữa đƣờng tròn từ lệnh Convert Entities và đƣờng trịn có đƣờng kính 68,2 mm, nhập chiều cao là 7,5 mm.
53 Bƣớc 7: Chọn thẻ Features, sử dụng công cụ Extruded Boss/Base . Trong phần Select Contour, chọn phần diện tích đƣợc tạo giữa hai đƣờng trịn có đƣờng kính 68,2 mm và 71 mm, nhập chiều cao là 3,5 mm.
Hình 3.22 Lệnh Extruded Boss/Base 2
Bƣớc 8: Tạo mặt phẳng cho bản vẽ phác mới.
Chọn công cụ Reference Geometry , chọn Plane , chọn mặt phẳng cao nhất khối 3D làm mặt phẳng gốc, khoảng cách 1.3 mm về phía khối 3D.
54 Bƣớc 9: Chọn mặt phẳng vừa tạo, nhấp chuột trái và chọn biểu tƣợng tạo Sketch . Dùng công cụ Circle vẽ đƣờng trịn có tâm trùng với tâm khối 3D, đƣờng kính là 67.3 mm.
Chọn lệnh Convert Entities , chọn đƣờng trịn có đƣờng kính 68.2 mm.
Bƣớc 10: Chọn thẻ Features, sử dụng công cụ Cut-Extrude . Chọn phƣơng pháp thực hiện là Up To Surface, chọn mặt phẳng nhƣ hình 3.24.
Hình 3.24 Lệnh Cut-Extrude 1
Bƣớc 11: Tạo các then để ăn khớp với chi tiết phanh B2. Chọn mặt phẳng phác thảo là mặt Right Plane.
Vẽ đƣờng Center Line thẳng đứng từ tâm của khối 3D. Dùng công cụ Line vẽ hai đƣờng thẳng đối xứng qua đƣờng Center Line và khoảng cách hai điểm đầu lần lƣợt là 3 mm và 5.2 mm.
Dùng cơng cụ Circle vẽ hai đƣờng trịn có tâm trùng với tâm khối 3D, đƣờng kính lần lƣợt là 108.92 mm và 113.5 mm.
55 Dùng lệnh Trim cắt phần đƣờng trịn phác thảo nằm ngồi hai đƣờng thẳng. Sau khi thực hiện các lệnh trên, ta có bản phác thảo cho then nhƣ hình 3.25.
Hình 3.25 Bản phác thảo then
Bƣớc 8: Dùng lệnh Cut-Extrude để tạo then với chiều sâu là 14,3 mm.
56 Bƣớc 9: Dùng lệnh Circular Pattern để tạo các then còn lại với đƣờng tròn quay là đƣờng tròn vành ngồi khối 3D, góc quay 360o, số lƣợng then là 44. Tại mục Instances to Skip, chọn các Pattern với thứ tự 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44.
Hình 3.27 Lệnh Circular Pattern 1
Bƣớc 10: Tạo mặt phẳng để đục các lỗ.
Chọn công cụ Reference Geometry , chọn Plane . Tại mục First Reference, chọn một cạnh của then. Tại mục Second Reference, chọn cạnh còn lại của then. Lúc này sẽ dựng đƣợc mặt phẳng đi qua hai cạnh này.
57
Hình 3.28 Lệnh Reference Geometry tạo Plane 2
Bƣớc 11: Vẽ bản phác của lỗ.
Chọn mặt phẳng phác thảo là mặt phẳng vừa tạo.
Vẽ đƣờng Center Line thẳng đứng từ gốc XYZ. Dùng công cụ Circle vẽ đƣờng trịn có tâm nằm trên đƣờng Center Line, cách gốc XYZ một khoảng 8 mm, đƣờng kính là 6 mm.
58
Hình 3.29 Bản vẽ phác thảo lỗ
Bƣớc 12: Chọn thẻ Features, sử dụng công cụ Cut-Extruded . Chọn phƣơng pháp thực hiện là id lane, độ dài 10 mm nhƣ hình 3.30.
Hình 3.30 Lệnh Cut-Extrude 3
Bƣớc 13: Dùng lệnh Circlular Pattern để tạo các lỗ còn lại với đƣờng tròn quay là đƣờng trịn vành ngồi khối 3D, góc quay 360o, số lƣợng lỗ là 11.
59
Hình 3.31 Lệnh Circular Pattern 2
Bƣớc 14: Chọn màu cho chi tiết. Dùng lệnh Edit Appearance , chọn màu phù hợp và nhấn dấu tick để xác nhận.
60 ối với các chi tiết bánh răng, phần mềm GearTrax sẽ hỗ trợ việc dựng các khối 3D này.
Phần mềm GearTrax chứa một bảng các thông số để tạo một cặp bánh răng ăn khớp với nhau bao gồm bánh răng dẫn động và bánh răng truyền động. Các thông số yêu cầu nhƣ: module bánh răng, góc nghiêng răng (nếu là bánh răng nghiêng), đơn vị đo (inches hoặc metric), số răng, loại bánh răng (ăn khớp trong hoặc ăn khớp ngoài), hƣớng nghiêng răng ( nghiêng trái hoặc nghiêng phải), đƣờng kính vòng chia, chiều dài bánh răng, …
Sau khi nhập các thông số yêu cầu, chúng ta sẽ xuất dữ liệu và dựng khối 3D. Tùy vào mục đích, chúng ta có thể dựng các bánh răng với các lựa chọn: dựng bản lắp ghép, chỉ xuất bánh dẫn động hoặc chỉ xuất bánh truyền động rong đồ án tốt nghiệp này, chúng ta chỉ dựng các bánh răng riêng lẻ để dễ dàng cho việc lắp ghép sau này.
Dƣới đây là các bƣớc để dựng chi tiết bánh răng bao và bánh răng hành tinh của cụm bánh răng hành tinh trƣớc.
Bƣớc 1: Mở phần mềm GearTrax.
Bƣớc 2: Nhập các thông số yêu cầu chung ( module = 1 285, góc nghiêng răng = 30o, đơn vị metric).
Bƣớc 3: Nhập các thông số riêng cho từng bánh răng với thông số cột Pinion là của bánh răng hành tinh, cột Gear là của bánh răng bao
Bánh răng hành tinh: số răng – 16, loại bánh răng – External, hƣớng nghiêng răng – Right Hand, chiều dài – 17.14 mm.
Bánh răng bao: số răng – 71, loại bánh răng – Internal, hƣớng nghiêng răng – Right Hand, chiều dài – 39.46.
61
Hình 3.33 Bảng cài đặt thơng số GearTrax
Bƣớc 4: Chọn kiểu xuất dữ liệu và dựng khối 3D.
Chọn thẻ CAD , trong mục Create in CAD, chọn xuất hai chi tiết riêng lẻ (Both model only), nhấn nút để chuyển dữ liệu sang SolidWorks.
62 Bƣớc 5: Mở biểu tƣợng phần mềm SolidWorks, màn hình sẽ hiển thị hai chi tiết bánh răng
Hình 3.35 Khối 3D chi tiết bánh răng hành tinh và bánh răng bao tạo bởi GearTrax
Ở phần này chỉ giới thiệu cách sử dụng phần mềm GearTrax, vì vậy, các bánh