NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Ô TÔ Họ vè tên sinh viên: Ngày bắt đầu: Giáo viên hướng dẫn: Phạm Đình Tuệ 17/01/11 TS Lê Văn Tụy Lớp: 07C4A Ngày hồn thành: 05/05/11 Đầu đề thiết kế: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỘP SỐ Ơ TƠ Số liệu cho trước: + Loại ô tô: Du lịch + Loại động cơ: Diesel Công suất cực đại: 85[kW] Ở tốc độ: 3300[rpm] Mômen cực đại: 260[kW] Ở tốc độ: 1800[rpm] + Trọng lượng toàn bộ: 2800[kG] + Tốc độ cực đại xe: 120[km/h] + Bán kính làm việc bánh xe: 0.33[m] Yêu cầu: 3.1 Các nội dung thuyết minh tính tốn: + Tổng quan hộp số + Chọn tỷ số truyền số thấp tính số cấp hộp số + Chọn loại/kiểu, sơ đồ động học hộp số + Tính tốn kích thước trục cặp bánh hộp số + Tính tốn xác định thông số đồng tốc hộp số 3.2 Bản vẽ đồ thị: + Bản vẽ lắp hộp số điều khiển số (Ao) 3.3 Hình thức: Theo “ Quy định hình thức Đồ án thiết kế mơn học mơn Ơ tơ Máy cơng trình” Đà Nẵng, ngày… tháng… năm 2011 Bộ mơn Ơ tơ Máy Cơng trình TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Công dụng yêu cầu: Đồ án thiết kế ô tô đồ án quan trọng sinh viên ngành động lực ô tơ Thơng qua đồ án sinh viên có khả đọc, hiểu thục cấu trúc hệ thống truyền lực tơ nói chung hộp số tơ nói riêng để thuận tiện cho cơng việc sau Sự dạy dỗ nhiệt tình giáo viên cho em thấy tầm quan trọng môn học đồ án môn học nhiệm vụ chúng em phải hoàn thành tốt đồ án Thông qua em xin chân thành cảm ơn TS Lê Văn Tụy tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án Nhằm xác định thông số hộp số Chủ yếu tính tốn, xác định số cấp hộp số, giá trị tỷ số truyền hộp số nhằm đảm bảo yêu cầu tính động lực nhiên kiệu xe điều kiện làm việc Xác định thông số điều khiển hộp số ô tơ mà chủ yếu tính tốn xác định thông số đồng tốc hộp số nhằm khơng nâng cao tính động lực học mà đảm bảo gài số êm dịu, nhẹ nhàng • Yêu cầu hộp số: Đủ tỷ số truyền cần thiết Có số lùi Yêu cầu chung: - Hiệu suất cao - Kết cấu đơn giản - Điều khiển nhẹ nhàng * Đối với xe du lịch: Thường 4, số có số lùi Hộp số có đến trục + Loại trục: Ưu: + Đơn giản + Truyền trục thứ cấp theo chiều Nhược:+ Không có số truyền thẳng + Kích thước chiều ngang lớn + Loại trục: Ưu: + Có số truyền thẳng, η = + Kích thước chiều ngang gọn Nhược:+ Hiệu suất thấp, trừ số truyền thẳng + Kết cấu phức tạp * Đối với xe khách: Thường có hộp số, hộp số hộp số phụ ( hộp số phụ bố trí trược sau hộp số chính) Vì loại xe ln làm việc tình trạng tải ln thay đổi thường chạy đoạn đường có độ dốc khơng lớn số cấp tương đối nhiều xe du lịch * Đối với xe tải: Do vận chuyển hàng hóa khối lượng hoạt động địa hình có đồi dốc tương đối lớn : đèo, gặp đèn đỏ… nên số cấp hộp số xe thường đến 10 16… có cần số điều khiển 1.2 Phân loại hộp số: Theo số trục: + Loại trục + Loại trục Theo số cấp: + n ≤ : hộp số thường + n ≥ : hộp số nhiều cấp Sơ đồ: Loại trục: Điều khiển: Lái xe cần kéo cần gài số sang vị trí cần gài ta số cần gài Loại trục: Hộp số nhiều cấp: • Hộp số phụ bố trí phía sau: Khi ống gài D gài sang phải tỷ số truyền 1, ống D gài sang trái tỷ số truyền hộp số phụ là: i HT = • Hộp số phụ bố trí phía trước: ϖ1 +1 ϖc Trong trường hợp hộp số phụ đóng vai trị hộp số chia đường truyền Khi : ip1 = truyền thẳng đến hộp số ip1 = tỷ số truyền hộp số phụ là: i p1 = Zb' Zb Điều khiển: Ống gài số: Chú thích: Trục hộp số May Bánh gài số Ổ bi kim Vành chặn Khi ωk ωk+1 không tốc độ nên không gài Vì thế: + Giảm bớt số ống gài + Dùng đồng tốc: dễ gài tránh va đập Bộ đồng tốc: Cấu tạo đồng tốc: + Nhóm ma sát: để đồng nhanh tốc độ + Nhóm phản lực: Khơng cho gài số chưa đồng tốc độ + Nhóm định vị: đưa vành ma sát vào tiếp xúc trước giữ cho đồng tốc vị trí trung gian khơng gài số TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ BAN ĐẦU 2.1 Tính tốn xác định thơng số yêu cầu ban đầu a Tỷ số truyền số thấp i1 Theo Lý thuyết ô tô tỷ số truyền thấp xác định theo công thức: i1 = Với : ψmax=0.2 G = 2800.9,81=27468N Rbx=0,33m Memax= 260Nm Rbx G.ΨMax Memax i0 η td ηtd=0,9 io: tỷ số truyền cầu chủ động (truyền lực chính) xác định theo vận tốc cức đại xe: i0 = Với động diesel λ V ωN= ω N λ V Rbx Vmax 2.π 3300 = 345,5752(rad / s ) 60 Và Vmax = 120 = 33,33( m / s) 3,6 Thế số ta được: i0 = 245,5752.0,33 = 3,42 1.33,33 Thế số vào ta tỷ số truyền thấp hộp số : i1 = 0,33.2800.9,81.0,2 = 2,55 260.3,42.0,9 b Số cấp: Đối với hộp số xe tơ du lịch xe khách thì: dựa vào tính động lực xe cách bố trí hệ thống truyền lực chọn số cấp hộp số từ 3-5 số Chọn trước công bội q=1,5 Số cấp xác định: n= ln(i1 ) +1 ln(q) Thế số: n= ln(2,55) + = 3,31 ln(1,5) Vậy chọn n=4 ( Hộp số cấp) * Các tỷ số truyền trung gian: Đối với ô tô du lịch ô tô liên tỉnh thường làm việc điều kiện đường sá tương đối tốt, hệ số tổng cộng mặt đường nhỏ nên thường làm việc vùng có tỷ số truyền nhỏ hay số truyền lớn Nên số truyền trung gian xác định theo cấp số điều hòa nhằm sử dụng tốt công suất động sang số sau: i hi = i h1 + a.i h1 i hi = ih1 + (n − 2)a.i h1 i hi = i h1 =1 + (n − 1)a.i h1 Trong đó: a: số điều hòa dãy tỷ số truyền hộp số, xác định bằng: (n − 1)a = Với: 1 − ihn ih1 n: số cấp hộp số ih1: tỷ số truyền số thấp hộp số ihn: tỷ số truyền số thấp cao hộp số suy ra: a= i h1 − 2,55 − = = 0,20 (n − 1).i h1 (4 − 1).2,55 Tỷ số truyền tay số trung gian: i hi = ih1 2,55 = = 1,68 + a.i h1 + 0,2.2,55 i hi = i h1 2,55 = = 1,25 + 2.a.i h1 + 2.0,2.2,55 i hi = i h1 2,55 = =1 + 3.a.ih1 + 3.0,2.2,55 Tỉ số truyền số lùi, xác định theo công thức sau: ihl = (1,2 ÷ 1,3).ih1 Chọn: ihl = 1,2 ih1= 1,2.3,75 = 4,5 2.2 Sơ đồ động hộp số: Sơ đồ động hộp số loại trục cố định, số tiến có số trục nhau, khác chủ yếu cặp bánh luôn ăn khớp cách bố trí số lùi Ở hầu hết tay số sử dụng bánh nghiêng luôn ăn khớp Để gài số dùng ống gài hay đồng tốc Đối với tơ du lịch u cầu phải gài êm dịu, nhẹ nhàng Ở bố trí đồng tốc số 1, 2, 3, phương án bố trí số lùi khơng ln ăn khớp, bánh số lùi bánh thẳng Các bánh số lùi đưa thành cacte để tăng độ cứng vững, giảm kích thước phần hộp số Số lùi gài cách di trượt bánh trung gian lại trục trung gian trục thứ cấp hộp số Từ phân tích ta thiết kế sơ đồ động học hộp số xe du lịch số tiến số lùi sau: za B I z3 z 2 A z1 zl2 III z ll II zl L , , za z3 z1 z1 Chú thích: I-trục sơ cấp; III-trục thứ cấp; II-trục trung gian 1,2,3,4-các số truyền tay số 1,2,3,4 A,B-bộ đồng tốc cặp số 1-2, 3-4 Za,Z’a-số bánh chủ động bị động cặp bánh luôn ăn khớp Z11,Z12-số bánh chủa động bị động cặp bánh gài tay số Z21,Z22-số bánh chủa động bị động cặp bánh gài tay số Z31,Z32-số bánh chủa động bị động cặp bánh gài tay số Xác định số bánh răng: Sau xác định số tổng cặp bánh ZΣ, ta xác định tiếp số bánh tương ứng, nhờ hệ phương trình sau [3]: Z1k + Z2k = ZΣ (3.7) Z2k/ Z1k = igk Trong đó: Z1k = ZΣ /(igk +1) (3.8) Z2k = ZΣ - Z1k igk - tỷ số truyền cặp bánh gài tay số thứ k igk = ihk/ ia : hộp số ba trục Ở đây: ihk- tỷ số truyền hộp sô tay số thứ k ia - tỷ số truyền cặp bánh luôn ăn khớp Giá trị i a hợp lý xác định theo ih1 đảm bảo cho: + Bánh số có kích thước chế tạo trục trung gian đảm bảo độ cứng vững cần thiết + Số bánh chủ động cặp bánh luôn ăn khớp không nhỏ 12 để đảm bảo chất lượng ăn khớp điều kiện khơng cắt chân + Kích thước bánh chủ động cặp bánh luôn ăn khớp phải đủ lớn để bố trí gối đỡ trước trục sơ cấp bên + Đường kính ngồi bánh phải nhỏ đường kính lỗ lắp ổ trục vỏ để đảm bảo điều kiện lắp ghép hộp số + Để giảm tải trọng, tỷ số truyền tay số cần phân phối cho cặp bánh gài nhiều hơn, tức là: ig1> ia Kinh nghiệm cho thấy, tỉ số truyền ih1 phân phối tương đối hợp lí Z11 = (1517) răng: ơtơ du lịch có i h1= (3,5 3,8) Vì hộp số có mơ đuyn bánh nhỏ mn = 2,7 (mm), nên chọn Z11 = 17(răng) Như vậy: ig1 = (ZΣ - Z11)/ Z11 = (48 - 17)/17 = 1,82 ia = ih1/ ig1 = 2,55/1,82 = 1,40 Theo công thức (3.8) trên, ta xác định được: Za = ZΣ/( ia+1) = 48/(1,40 + 1) = 20 Chọn Za = 20 Suy Za’ = ZΣ - Za = 48 - 20 = 28 Tính xác tỷ số truyền cặp bánh luôn ăn khớp: ia = Za’/Za = 28/ 20= 1,4 Tỷ số truyền cặp bánh gài tay số thứ k xác định theo công thức[3]: igk = ihk/ ia (3.9) Tỉ số truyền cặp bánh gài tay số hai (ig2): ig2 = ih2/ ia = 1,68/1,4 = 1,2 Tỉ số truyền cặp bánh gài tay số ba (ig3): ig3 = ih3/ ia = 1,25/1,4 = 0,9 - Số cặp bánh gài ứng với tay số thứ k hộp số: + Cặp bánh luôn ăn khớp (Za, Za’): Za = 20(răng); Za’ = 28(răng) + Cặp bánh gài tay số (Z11, Z21) Z11 = 17 (răng); Z21 = 48 - 17 = 31 (răng) + Cặp bánh gài tay số hai (Z12, Z22) Z12 = ZΣ /(ig2 +1) = 48/(1,2+1) = 21,82 Chọn Z2 = 22(răng) ⇒ Z22 = ZΣ - Z12 = 48 - 22 = 26(răng) + Cặp bánh gài tay số ba (Z13, Z23) Z13 = ZΣ /(ig3 +1) = 48/(0,9+1) = 25,26 chọn Z13 = 25 (răng) ⇒ Z23 = ZΣ - Z13 = 48 - 25 = 23 (răng) - Xác định lại tỷ số truyền cặp bánh gài tay số thứ k: + Tỷ số truyền cặp bánh luôn ăn khớp (ia’): ia’ = 1,4 + Tỷ số truyền cặp bánh gài số ( i’g1): i’g1 = Z21/ Z11 = 31/17 = 1,82 + Tỷ số truyền cặp bánh gài số hai(i’g2): i’g2 = Z22/ Z12 = 26/22 = 1,18 + Tỷ số truyền cặp bánh gài số ba (i’g3): i’g3 = Z23/ Z13 = 23/25 = 0,92 - Xác định lại tỷ số truyền thực tế hộp số ứng với tay số: Theo công thức (3.9), ta suy ra: Trong đó: i’hk = i’gk i’a (3.10) i’hk - tỉ số truyền thực tế hộp số ứng với tay số thứ k i’a- tỉ số truyền thực tế cặp bánh ăn khớp i’gk- tỉ số truyền thực tế cặp bánh gài tay số thứ k Với cơng thức (3.10), ta có tỷ số truyền thực tế hộp số ứng với tay số: + Tay số (i’h1) i’h1 = i’a.i’g1 = 1,4.1,82 = 2,55 + Tay số hai (i’h2) i’h2 = i’a.i’g2 = 1,4.1,18 = 1,65 + Tay số ba (i’h3) i3 = i’a.i’g3 = 1,4.0,92 = 1,29 Tỷ số truyền bánh gài số lùi (ihl) igl = ihl/ ia = 3,31/1,4 = 2,37 Để dẫn động bánh số lùi dùng trục trung gian(gọi trục số lùi) để dẫn động bánh gài số lùi, bánh số lùi gài phương pháp di trượt, theo sơ đồ bố trí sau: Ta có: Z1L = ZΣ /(igl +1) = 48/(2,37+ 1) = 14,2433 (răng) Chọn Z1L = 14 (răng), suy ra: Z2L= 48- 14 = 34 (răng) Để tránh tượng cắt chân bảo đảm điều kiện ăn khớp chọn bánh số lùi (Z’L) có số 17 Tỷ số truyền thực tê tay số lùi hộp số là: i’hl = ia’ i’gl với Vậy: i’gl = Z2L/ Z1L = 34/14 = 2,43 i’hl = 1,4.2,43 = 3,4 Xác định khoảng cách trục số lùi với trục trung gian (A tg) trục thứ cấp (Atc) dùng bánh thẳng Khoảng cách trục xác định theo số mô đuyn bánh dựa vào công thức sau[3]: Ai =(mn.( Z + Z’ ))/2 (mm) Trong đó: (3.12) Ai- khoảng cách trục (mm); mn: mô đuyn bánh (mm) z2 l c At O2 A z1 l z , l O1 O3 Atg Hình 3.3.Sơ đồ bố trí số lùi Atg, Atc- Khoảng cách từ đường tâm trục trung gian số lùi đến đường tâm trục trung gian đường tâm trục thứ cấp hộp số; Z 1L, Z2L, Z’L - Số bánh số lùi Z,Z’- số bánh chủ động bị động ăn khớp mn - môduyn bánh răng,mn = 2,7 (mm) Vậy: Atg = (mn.( Zl’ + Z1L))/2 = (2,7.( 17 +14))/2 = 41,85 (mm) Atc = (mn.( Z2L + Zl’ ))/2 = (2,7.( 34 + 17))/2 = 68,85 (mm) e Tính tốn đồng tốc: ** Sơ đồ tính tốn đồng tốc: γ Jb Q N Ja ωb P ωa Mms Ma Mms Hình 4.7.Sơ đồ tính tốn đồng tốc Trong sơ đồ này, hệ thống đồng tốc nguyên tắc chia thành hai phần: + Phần thứ nhất: bao gồm khối lượng có liên hệ động học với trục thức cấp, khối lượng quay, tính từ trục thứ cấp đến bánh xe chủ động khối lượng chuyển động tịnh tiến ơtơ Mơmen qn tính khối lượng này, qui dẫn trục thứ cấp kí hiệu Ja + Phần thứ hai:bao gồm chi tiết có liên hệ động học với trục sơ cấp hộp số (tính từ đĩa bị động li hợp đến bánh cần gài), như: đĩa bị động li hợp, trục sơ cấp hộp số, trục trung gian bánh nó, bánh trục thứ cấp, Mơmen qn tính khối lượng qui dẫn trục sơ cấp hộp số kí hiệu Jb Các kí hiệu lực kích thước sơ đồ, giải thích cụ thể phần có liên quan .** Xác định kích thước đồng tốc Để xác định hích thước đồng tốc, cần thiết lập mối quan hệ thông số kích thước tiêu làm việc đồng tốc Muốn ta tiến hành sau: + Viết phương trình chuyển động cho khối lượng qn tính Jb chuyển số, với giả thiết: - Bỏ qua ảnh hưởng lực cản dầu bôi trơn đến giảm tốc độ góc bánh - Tốc độ ôtô thời gian chuyển số không thay đổi Các nghiên cứu cho thấy giả thiết hợp lí sức cản tổng cộng đường ψ ≤ 0,15 thời gian đồng tốc tc ≤ 1,0 (s) Ta có: Jb.idt2 dϖ = Mms dt (4.60) Tích phân phương trình (4.60) nhận được: Jb.idt2 |ωb - ωa| = Mms.tc (4.61) Trong đó: Mms- mơ men ma sát đồng tốc, (Nm) Xác định theo cơng thức: Mms = µ Q1.rms sin γ (4.62) Ơ đây: µ- hệ số ma sát, chọn µ = 0,06 γ - góc bề mặt ma sát, γ = 70 rms- bán kính trung bình bề mặt ma sát Q1 - lực chiều trục tác dụng lên bề mặt ma sát Lực người lái tác dụng lên đòn điều khiển tạo bề mặt côn, vậy: Q1 = Pđk.iđk.ηđk (N) với: (4.63) Pđk- lực tác dụng lên đòn điều khiển(N) Pđk= 45 N iđk- tỷ số truyền từ đòn điều khiển đến nạng gạt đồng tốc, i đk= 1,5 ÷ 2,5 chọn iđk= 1,5 ηđk- Hiệu suất dẫn dộng tương ứng, chọn ηđk= 0,85 Suy ra: Q1 = 45*1,5*0,85= 54 N OKOKOK iđt- tỷ số truyền từ trục sơ cấp đến bánh cần gài, tỷ số truyền tay số cần gài hộp số, tức idt = ihk ωa, ωb- tốc độ trục cần nối( trước chuyển số) bánh cần gài đặt (rad/s) Rõ ràng: ωa = ωeo/ihk ; ωb = ωeo/ihk ± (4.64) Ở đây:ihk, ihk ± 1- tỷ số truyền tay số cần gài tay số làm việc (cần nhả) hộp số; ωeo tốc độ góc trục khuỷu động (rad/s) Khi chuyển số ωeo = (0,75÷0.85).ωN từ số thấp lên số cao ωeo = (0,9 ÷ 1).ωM từ số cao xuống số thấp Trong : + ωN tốc độ góc trục khuỷu ứng với cơng xuất max động Và: ωN = π.nN/30 (rad/s) [nN = 3300 (vg/ph) theo đề cho] Suy ωN = 3,14.3300/30 = 345,57(rad/s) + ωM tốc độ góc trục khuỷu ứng với momen max động Và: ωN = π.nM/30 (rad/s) [nN = 1800 (vg/ph) theo đề cho] Suy ωN = 3,14.1800/30 = 188.49(rad/s) Jb: mơ men qn tính qui dẫn, xác định sau: JΣ = Jlh + Jsc + Jtgia-2 + Jhi.ihi-2 + Jsl.isl-2 (4.65) Trong đó: Jlh, Jsc, Jtg- mơ men quán tính đĩa bị động ly hợp, trục sơ cấp hộp số, trục trung gian bánh lắp Jhi, Jsl- mơ men qn tính bánh tay số thứ i, đặt thứ cấp, bánh hay khối bánh số lùi luôn ăn khớp với trục trung gian ia, ihi, isl- tỷ số truyền cặp bánh dẫn động trục trung gian (luôn ăn khớp), cặp bánh gài tay số thứ i hộp số, tỉ số truyền từ trục sơ cấp đến bánh hay khối bánh số lùi + Mơ men qn tính đĩa bị động ly hợp: Jlh = Jlh1 + Jlh2 (4.66) Jlh1: mơ men qn tính phần xương ly hợp Jlh2: mơ men qn tính phần may-ơ ly hợp Đường kính ngồi đĩa bị động ly hợp (D 2) giới hạn đường kính bánh đà động cơ, thường chọn sơ theo công thức kinh nghiệm sau [1]: D2 = 3,16 M e max c (cm) (4.67) Ơ Memax =260 (Nm)- mômen xoắn cực đại động c: hệ số kinh nghiệm , chọn c = 4,7: ôtô du lịch Vậy: D2 = 3,16 260 = 23,5 (cm) = 235 (mm) 4,7 Xác định bán kính vịng R1: bán kính R1 bán kính ngồi R2 khơng khác q lớn, chênh lệch bán kính dẫn đến chênh lệch tốc độ trượt tiếp tiếp gây tượng mịn khơng vịng ma sát kể từ ngồi đó: R1 = (0,53 ÷ 0,75) R2 chọn R1 = 0,70 R2=0,70 235 /2= 82,25(mm) Suy D1 = 2.R1 = 2.82,25 = 164,5 (mm) Mô men quán tính Jlh1 tính sau [5]: Jlh1 = Ở đây: π.b.ρ (D − D1 ) (Kg.mm2) 32 - bề dày xương đĩa bị động ly hợp ρ = 7,8.10-6(Kg/mm3) Vậy b = 0,8 (mm) - khối lượng riêng thép Jlh1 = 3,14.0,8.7,8.10 −6 ( 235,4 − 164,5 ) = 1419 (Kg.mm2) 32 Mơ men qn tính Jlh2 tính sau: Jlh2 = Ở đây: π.b'.ρ (D − D sc ) 32 D = 1,4.dsc = 1,4.25 = 35 (mm); b’ = 30(mm) dsc: đường kính trục sơ cấp, dsc Jlh2 = Vậy 3,14.30.7,8.10 −6 (354 − 254 ) = 25,4 (Kg.mm2) 32 Jlh = Jlh1 + Jlh2 = 1419+25,5 = 1446,5 (Kg.mm2) + Mơmen qn tính trục sơ cấp (Jsc): t br J sc = J sc + J sc = π ρ l Trong đó: ( )( R4 − R4 R4 + π ρ b a , kg / mm 2 ) (4.68) R-bán kính trụcsơ cấp, R = 15(mm) l- chiều dài trục sơ cấp, l = 150(mm) b = 16 (mm) - bề rộng bánh Ra - bán kính vịng lăn bánh trục sơ cấp Vậy Jsc= ( ) 3,14.150.7,8.10 −6.15 32 − 15 + 3,14.7,8.10 −6.16 = 288,5(Kg.mm2) 2 + Mơmen qn tính trục trung gian bánh (J tg): Jtg = Jtgt + Jzi (4.69) Trong đó: Jtgt - mơ men qn tính trục trung gian Jzi - mơ men qn tính bánh trục trung gian Mơ men qn tính trục trung gian tính sau: Jtgt = Ơ đây: π l.ρ d tg 32 = 3,14.7,8.10 −6.208,07 ( 35 = 238,98 kg / mm 32 ) dtg = 35 (mm) - đường kính trục trung gian; l = 208,07 (mm) - chiều dài trục trung gian Jzi = (dL4 - d’4)] π.b.ρ [(da4 - dtg4) + (d14 - d’4) + (d24 - d’24).b’/b + (d34 - d’34).b’/b + 32 b’ = b = 16(mm)- bề dày bánh răng; d a, d1, d2, d3, dL - đường kính vịng lăn bánh z’a, z11, z12, z13, zL1; dtg, d’1, d’2, d’3, d’ - đường kính trục ứng với vị trí bánh tương ứng, xem trục trơn nên d tg= d’1= d’2= d’3= d’=35 (mm) Vậy: Jzi = 3,14.16.7,8.10 −6 [(644 - 254) + (554 - 354) + (7184 - 354).1 + (804 - 354).1 + 32 (404 - 354)] = 1083,36(Kg,mm2) Suy ra: Jtg = Jtgt + Jzi = 233,98 + 1083,36 = 1317,34 (Kg.mm2) + Mơmen qn tính bánh gài số ứng với tay số xét trục thứ cấp ( Jhi ): - Mơmen qn tính bánh gài tay số π.b.ρ 3,14.16.7,8.10 −6 4 Jh3 = [(d3 - d’3 ) = [(804 - 354) = 484 (Kg.mm2) 32 32 - Mơmen qn tính bánh gài tay số Jh2 = π.b.ρ 3,14.16.7,8.10 −6 [(d24 - d’24) = [(714 - 354) = 292,81 (Kg.mm2) 32 32 - Mômen quán tính bánh gài tay số Jh1 = π.b.ρ 3,14.16.7,8.10 −6 [(d14 - d’14) = [(55 - 354) = 94 (Kg.mm2) 32 32 - Mơmen qn tính bánh gài tay số lùi Jh1 = π.b.ρ 3,14.16.7,8.10 −6 [(dl4 - d’l4) = [(40 - 354) = 13 (Kg.mm2) 32 32 + Bán kính vịng masat (rms) xác định cách: Thay (4.63) (4.62) vào (4.61), sau biến đổi, xác định được: rms = ωe Jb idt2.sin γ | 1/ ihk ± - 1/ ihk |/(µ.tc.Pđk.iđk.ηđk) + tính tốn đồng tốc tay số 3-4: Ta có: ih3 = 1,32; ia = 1,875 Mơmen qn tính qui dẫn Jb: JΣ = 1446+288,5+1322.1,4-2+410.1,29-2+410.1,65-2+313.2,55-2+73.3,42-2= 3612 (Kg.mm2) Momen ma sát hình thành gài số: Mms = J ∑ ik2 ϖ eo 1 − i k ik +1 t c Đối với động điesel (giáo trình kết cấu tính tốn hệ thống truyền lực tơ) ta có: Khi chuyển từ tay số thấp lên cap: ωeo = 0,85 ωN = 0,85.345,57 = 293,7384 (rad/s) Khi chuyển từ tay số cao thấp: ωeo = 1,00 ωM = 1,00.188,495 = 188,495 (rad/s) Để xác định sơ kích thước đồng tốc Khi tính tốn thừa nhận: Đối với cặp ma sát thép - ng thau: = 0,06 ữ 0,1; chn: = 0,07; α = 60 ÷ 120; chọn: α = 70 Say ra: Momen ma sát truyền từ tay số là: Mms(2 − 1) = 3612,7.10 −6.2,55.188,495 1 − = 1,887[ Nm] 2,55 1,65 0,5 Momen ma sát truyền từ tay số 1lên là: Mms(1 − 2) = 3612,7.10 −6.1,65.293,7389 1 − = 1,235[ Nm] 2,55 1,65 0,5 Momen ma sát truyền từ tay số lên là: 1 Mms(3 − 4) = 3612,7.10 −6.1.293,7389 − = 1,684[ Nm] 1,29 0,15 Momen ma sát truyền từ tay số là: 1 Mms(4 − 3) = 3612,7.10 −6.1,29.188,495 − = 1,581[ Nm] 1,29 0,15 Bán kính vành ma sát: Rms = Với Q = Pdk idk.ηdk Mms sin α [mm] Q.µ Pđk: lấy theo qui định: Pđk = 45(N); chọn iđk = 1,5; ηđk = 0,85 Suy ra: Q = 45.0,85.1,5 = 54 N Thế số: Rms(1 − 2) = 1,887 sin = 60,8mm 54.0,07 Rms(1 − 2) = 1,235 sin = 39.8mm 54.0,07 Rms(1 − 2) = 1,684 sin = 54,3mm 54.0,07 Rms(1 − 2) = 1,581 sin = 51mm 54.0,07 Ta chọn: Rms = 40 mm, từ suy bán kính phản lực : Rβ = 1,25 Rms = 40.1,25 = 48 mm Bề rộng ma sát: b≥ Q 54 = = 0,00176mm −6 2.π [ p N ].Rms sin α 2.3,14.10 40.10 −3 sin Chọn b = mm Góc nghiêng β tgβ ≤ µ Rms 0.7.40 = = 0,478655 sin α Rβ sin 7.48 Suy ra: β = arctan(0,478655) = 25,57 o Chọn: β = 25o Momen ma sát thực tế đồng tốc: Mms = Q.µ Rms 54.0,07.40 = = 1,063Nm sin α sin 3.2 Tính tốn kiểm tra: a Tính thời gian đồng tốc: tc = J ∑ i k2 ∆ϖ Mms ± J ∑ i k2 ε c Với thông số: εc = g.ψ ick 9,8.0,02.3,42 = = 2,15 σ Rbx.ηck 1,05.0,33.0,9 Thế số ta có: 1 − 2,55 1,65 = 0,85[ s] −3 1,063 + 3612.10 2,55 2.2,15 3612.10 −3.2,55 2.188,49 tc(2 − 1) = 1 3612.10 −3.12.203,73 − 1,29 tc(3 − 4) = = 0,22[ s ] −3 1,063 − 3612.10 2,15 1 3612.10 −3.1,29 2.188,49 − 1,29 tc(4 − 3) = = 0,23[ s ] −3 1,063 + 3612.10 1,29 2.2,15 1 − 2,55 1,65 = 0,6[ s ] −3 1,063 + 3612.10 1,65 2.2,15 3612.10 −3.1,65 2.1203,73 tc(1 − 2) = Như sau kiểm tra lại ta thấy thời gian đồng tốc hợp lý phù hợp với thời gian thiết kế b Kiểm tra công trượt cơng trượt riêng: ** Tính cơng trượt: Cơng thức: Lms = Mms.(∆ϖ ± εc.tc ) tc Công trượt riêng: Lr = Lms 2π Rbx.bms Khi gài từ số lên 2: Lms = 1,063.10 −3.(293,74 Lr = 1 0,6 − + 2,15 = 20,01[ J ] 1,65 2.55 20,01 = 15,99[kJ / m ] −3 2π 40.10 0,005.1000 Khi trả từ số 1: Lms = 1,063.10 −3.(188,49 1 0,85 − + 2,15 = 17,24 J ] 1,65 2.55 Lr = 17,24 = 13,72[kJ / m ] −3 2π 40.10 0,005.1000 Khi gài từ số lên 4: 1 0,22 Lms = 1,063.10 −3.(293,74 − + 2,15 = 7,9[ J ] 1,29 Lr = 7,9 = 6,29[ kJ / m ] 2π 40.10 0,005.1000 −3 Khi trả từ số 3: 1 0,23 Lms = 1,063.10 −3.(293,74 − + 2,15 = 8,13[ J ] 1,29 Lr = 8,13 = 6.5[kJ / m ] 2π 40.10 0,005.1000 −3 TÀI LIỆU THAM KHẢO Thiết kế tính tốn tơ (tập I) Nguyễn Hữu Cẩn - Phan Đình Kiên Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp Hà Nội, Năm 1987 Lý thuyết ô tô máy kéo NGUYỄN HỮU CẨN-DƯ QUỐC THỊNH-PHẠM MINH THÁINGUYỄN VĂN TÀI-LÊ THỊ VÀNG Nhà xuất khoa học kĩ thuật, năm 2000 Giáo trình giảng Kết cấu, tính tốn thiết kế tô TS Lê Văn Tụy Trường đại học bách khoa Đà Nẵng Thiết kế chi tiết máy NGUYỄN TRỌNG HIỆP - NGUYỄN VĂN LẪM Nhà xuất giáo dục, năm 2002 ... định thông số hộp số Chủ yếu tính tốn, xác định số cấp hộp số, giá trị tỷ số truyền hộp số nhằm đảm bảo yêu cầu tính động lực nhiên kiệu xe điều kiện làm việc Xác định thông số điều khiển hộp số. .. (A) xác định theo công thức kinh nghiệm sau [3]: A = Ka M (mm) (3.1) Trong đó: Ka- hệ số kinh nghiệm; Đối với ô tô du lịch Ka= 8,9  9,3 Vì hộp số thiết kế hộp số ô tô dùng động điesel nên chọn... Trong đó: a: số điều hòa dãy tỷ số truyền hộp số, xác định bằng: (n − 1)a = Với: 1 − ihn ih1 n: số cấp hộp số ih1: tỷ số truyền số thấp hộp số ihn: tỷ số truyền số thấp cao hộp số suy ra: a=