TĨM T T Ơ tơ hệ thống động lực học ph c t p, chuyển động với vận tốc khác lo i đư ng tình tr ng chịu t i c a chi tiết thay đổi Khi tính tốn độ bền c a phận chi tiết ô tô t i trọng tĩnh ph i xét đến t i trọng động T i trọng động tác dụng lên chi tiết th i gian ngắn giá trị c a lớn t i trọng tĩnh nhiều T i trọng động xuất phận chi tiết c a hệ thống truyền lực (HTTδ) đóng ly hợp đột ngột, gài số trình tăng tốc, phanh đột ngột phanh tay, hay phanh gấp không m ly hợp …Xác định xác giá trị t i trọng tác dụng lên chi tiết c a HTTδ toán phúc t p Đ tài: “Nghiên c u mơ hình hóa h th ng truy n l c vƠ ph ng pháp tính t i tr ng đ ng h th ng truy n l c” thực s nghiên c u lý thuyết t i trọng động HTTδ kiểu khí tơ, sau tiến hành mơ hình hóa HTTL sử dụng kết qu mơ hình hóa để tính tốn ng dụng vài cụm chi tiết c a HTTδ Nội dung c a đề tài bao gồm : Chương Tổng quan : trình bày tình hình nghiên c u ngồi nước, cơng trình cơng bố Chọn đối tượng nghiên c u HTTδ khí, hướng nghiên c u nhắm tới mục tiêu xác định chế độ t i trọng tác dụng lên HTTδ phương pháp tính tốn t i trọng đặc trưng Chương β σghiên c u s lý thuyết t i trọng động xe ô tô : phân tích sơ đồ bố trí hệ thống, thơng số ban đầu để tính tốn HTTδ đặc trưng t i trọng động δựa chọn thông số b n c a HTTδ kiểu khí có cấp, phân tích chất lượng kéo c a tơ để đánh giá m c độ xác việc lựa chọn thông số c a động c a HTTδ Tiến hành đánh giá chất lượng kéo tính kinh tế nhiên liệu c a tơ điều kiện gần giống với điều kiện thực tế để có số liệu ban đầu để tính tốn xác độ bền c a cụm c a chi tiết HTTL v Chương γ εơ hình hóa hệ thống truyền lực: phân tích đặc tính hư hỏng kh làm việc c a chi tiết phụ thuộc vào yếu tố gây nên phá h y chi tiết Tính tốn độ bền để phịng ngừa gẫy vỡ hư hỏng bề mặt làm việc chịu t i trọng động lớn Để tính bền cần xác định t i trọng lớn điều kiện làm việc nặng nhọc Để đơn gi n ta dùng phương pháp mơ hình hóa, đưa HTTδ sơ đồ tính tương đương Tính chất t i trọng động c a HTTδ xác định b i tham số đa d ng tác dụng lên ô tô trình chuyển động, kể c tham số động lực học c a ô tô Hệ thống động lực học thông thư ng tham số phân bổ tham số r i r c Trong hệ thống tham số phân bổ phần tử đặc trưng b i hai tính chất: quán tính đàn hồi Trong hệ thống đưa d ng r i r c, khối lượng coi khối lượng tập trung có tính chất qn tính Các phận nối với khối lượng có d ng phần tử đàn hồi đặc trưng b i độ c ng xác định Sự r i r c hóa tính tốn HTTδ tiến hành cách nghiên c u kỹ b n vẽ chi tiết c a HTTL phân chia thành phần tử có khối lượng tập trung phần tử có tính đàn hồi Bánh đà, đĩa ly hợp, mặt bích, bánh răng, vỏ hộp số vỏ chi tiết coi khối lượng tập trung Các phần tử có tính đàn hồi, trước tiên ph i kể tới trục HTTL cụm chi tiết đàn hồi c a hệ thống treo Việc xác định độ c ng c a phần tử liệt kê có ý nghĩa quan trọng thành lập sơ đồ tính tốn HTTL tương đương Chương Tính tốn ng dụng: sử dụng hệ thống HTTδ tương đương tính tốn thơng số t i trọng c a dập tắt dao động, tính tốn độ bền bánh hộp số Chương η Kết luận kiến nghị hướng phát triển c a đề tài vi SUMMARY Automobile is a complex dynamics system When it moves on different types of roads with different speeds, the supporting state of its parts changes When calculating the durability of parts and outside static loading capacity of automobile parts, we must consider dynamic loading Dynamic loading has an effect on the parts in a short time but its value is much greater than the static loading capacity Dynamic loading appears in the parts and details of power train when the clutch is closed suddenly, when engaging gear during accelerating, breaking suddenly by hand break, or when breaking suddenly without opening the clutch… Exactly determining the value of loading effect to parts of the powertrain is a very complex problem The theme « Researching the power train modeling and method of dynamic loading calculation in the power system” was carried out based on research about dynamic loading of the powertrain with automotive mechanical type, then modeling the power train and using the modeling for calculating on a few parts of the cluster powertrain The content of the theme including : Chapter Overview : Presenting the domestic and aboard researching situation, the works have been published Chosing the researching object is mechanical power train, the way researching is aimed to identify the mode of load acting on the power train and method of calculating its specific loads Chapter Research the theory basis of dynamic loading on automobile: Analyse the diagram of the system arrangement, the initial parameter is to calculate the power train and the features of dynamic loading Select the basic parameter of the mechanical power train analyse the tractive quality of automobile is to evaluate the accuracy in choosing the parameter of the engine and of the power train Evaluating the tractive quality and the fuel economy of automobile in the conditions approaching the real conditions is to get the initial figures to calculate the durability of the blocks and the items in the power train Chapter Simulate the power train: Analyse the defect features and the operating capacity of the componenst depends on the main factors causing the defects of the component Calculate the durability is to prevent the breaks or defects of the working surface when suffering the maximum dynamic load For calculating the durability, it is necessary to define the maximum dynamic load in the hardest working condition The simple way is the simulate method; it means we make the diagram of the power train The dynamic load of the power train is defined by various parameter affecting on the automobile during the operation, including the dynamic parameter of the automobile Among the allocating parameter system, each element is specified by two features: the inertia and the elasticity Among the desultory systems, the mass is considered as concentrated mass and this mass only vii has the inertia feature The components connecting to this mass are the elastic elements and these components are specified by a defined hardness The digitization, when calculating the power train, is carried out by the careful study the detailed drawing of the power train and devide it into the components which only have the concentrated mass and the components which only have the elasticity feature Flywheel, clutch plate, flange, gears, gear housing, covers of the components are considered as the components which have the concentrated mass The first of the components, which have only the elasticity feature, is the core axis of the power train and the elastic assembly of the suspended system Define the exact hardness of the above listed components is very important to set up the diagram of the power train Chapter Calculate the application: Use the system of the equivalent power train to calculate the load parameter of the oscillator, and to calculate the durability of the gears in the gear box Chapter Conclusion and proposal for the next development of the theme viii MUÏC LUÏC Trang Lý lịch khoa học i L i cam đoan iii L i c m ơn iv Tóm tắt v Mục lục ix Danh sách b ng xi Danh sách hình xii Danh sách ký hiệu xiv Chương T NG QUAN 1.1 Tổng quan lĩnh vực nghiên c u 1.2 Mục đích c a đề tài 1.3 Nhiệm vục hính c a đề tài 1.4 Phương pháp nghiên c u Ch ng C SỞ Lụ THUY T V T I TR NG Đ NG TRONG H TH NG TRUY N L C C A Ọ TỌ 2.1 Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực 2.2 Các thông số ban đầu để tính tốn hệ thơng truyền lực 12 2.3 Thống số b n c a hệ thống truyền lực kiểu khí có cấp 25 2.4 Đánh giá chất lượng kéo c a tơ có hệ thống khí 38 2.5 Tính tốn chế độ chuyển động c a ô tô 45 Ch ng MÔ HÌNH HĨA H TH NG TRUY N L C 51 3.1 Đặc tính hư hỏng d ng tính tốn hệ thống truyền lực 51 3.1.1 Đặc tính hư hỏng 51 3.1.2 Các d ng tính tốn bền 54 3.2 Mô hình hóa hệ thống truyền lực để tính tốn hệ thống 58 ix 3.3 Xác định t i trọng lớn hệ thống truyền lực 78 3.4 Chế độ t i trọng tính tốn độ bền lâu c a hệ thống truyền lực 84 Ch ng 4: TệNH TOÁN NG D NG TRÊN M T S CHI TI T C A H TH NG TRUY N L C 98 4.1 Tính tốn dập tắt dao động 98 4.1.1 Lựa chọn thông số dập tắt dao động 98 4.1.2 Tính tốn thơng số t i trọng c a ly hợp 104 4.1.3 Tính toán chi tiết c a ly hợp 109 4.2 Tính tốn độ bền lâu c a bánh hộp số 114 Ch ng K T LU N KI N NGH 117 TÀ I LIỆ U THAM KHAÛ O 119 x DANH SÁCH CÁC B NG TT TÊN B σG TRANG B ng β.1.a Các giá trị khối lượng ô tô 14 B ng β.1.b Tải trọng ô tô cầu ô tô loại A loại B 16 B ng β.β Diện tích cản diện số xe đại 18 B ng β.4 Các thông số số loại động để tính tốn sức kéo 20 B ng β.η Công suất tiêu hao việc dẫn động cấu động 23 B ng β.θ Mối liên hệ công suất riêng vận tốc cực đại 25 B ng β.7 Tỷ số truyền lực số loại xe tô 28 B ng β.8 Phụ thuộc khoảng động học số lượng số truyền 29 Bảng 2.9 Đặc điểm HTTL khí số tơ 33 B ng β.10 Đặc điểm HTTL khí số tơ có hộp số phụ 36 B ng β.11 Tỷ số truyền hộp số phụ số loại xe 39 B ng β.1β Thông số động lực học số loại ô tô 41 B ng β.1γ Thời gian tăng tốc số kiểu ô tô 46 B ng γ.1 Công thức tính độ đàn hồi mơmen qn tính số chi tiết 63 B ng γ.β Thành phần động học mơ hình khí có hình dạng tương ứng 69 B ng γ.γ Quãng đường xe chạy số kiểu xe 89 B ng γ.4 Thông số để tính tốn tải trọng riêng số loại xe 93 xi DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 Đồ thị trị số khối lượng riêng phụ thuộc vào sức chứa định mức xe buýt chạy liên tỉnh thành phố 15 Hình 2.2 Mối quan hệ khối lượng hệ số tải trọng xe vận tải 16 Hình 2.3 Đặc tính ngồi động IAMZ– 238 20 Hình 2.4 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ Ner vamax 25 Hình 2.5 Đồ thị động lực học ô tô ZIL 130 41 Hình 2.6 Mối quan hệ gia tốc vận tốc thay đổi số truyền 45 Hình 3.1 Mơ hình tính tốn hệ thống truyền lực 62 Hình 3.2 Phương pháp tính mơ men chia nhỏ chi tiết 65 Hình 3.3 Tính mơ men với chi tiết khơng phân tích thành hình đơn giản 65 Hình 3.4 Đơn giản hóa hệ thống động lực học 76 Hình 3.5 Mơ men HTTL đóng mở ly hợp 79 Hình 3.6 Sơ đồ xác định tải trọng lớn ô tô 4x2 6x4 79 Hình 3.7 Sơ đồ khối để giải tốn máy tính 84 Hình 3.8 Phân bố lực vịng riêng để tính tốn chi tiết truyền lực xe tải nặng 96 Hình 3.9 Đồ thị để xác định quãng đường xe chạy theo ứng suất uốn 97 Hình 3.10 Đồ thị để xác định quãng đường xe chạy theo ứng suất tiếp xúc 97 Hình 4.1 Mơmen Me động 101 Hình 4.2 Hệ khối lượng dùng tính toán dập tắt dao động .102 Hình 4.3 Khâu đàn hồi dập tắt dao động 103 Hình 4.4 Sơ đồ khối để giải phương trình 4.1 104 Hình 4.5 Sự phụ thuộc biên độ dao động cực đại M12 Mx Mms ly hợp ô tô vận tải 4x2 105 Hình 4.6 Sư thay đổi ωe ωa theo thời gian 106 Hình 4.7 Sơ đồ tính tốn ly hợp 106 xii Hình 4.8 Quá trình trượt ly hợp 107 Hình 4.9 Sơ đồ để tính tốn lị xo đĩa 112 xiii DANH SÁCH CÁC KÝ HI U VI T T T HTTL Hệ thống truyền lực ma Khối lượng c a ô tô mrm Khối lượng c a rơ mc m đx Khối lượng c a đồn xe H0 Chiều cao s c a ô tô B0 Bề rộng s c a ô tô ma Khối lượng tồn c a tơ m ci T i trọng có ích mn Khối lượng ngư i 7ηkg/ ngư i mŁ Là khối lượng hành lý kG hệ số t i trọng kđx Hệ số khối lượng c a đồn xe kB Hệ số diện tích c n diện c a xe kc Hệ số tổn hao công suất Ψυ Hệ số c n c a đư ng i0 Tỷ số truyền c a truyền lực m Trọng lượng bám t Ł tốc độ lớn c a xe Hiệu suất c a hệ thống truyền lực Hệ số tính tới khối lượng chuyển động quay tới khối lượng chuyển động tịnh tiến Ner Công suất riêng c a động Mtt Mơ men tính tốn ntt Tốc độ tính tốn Mtt εơ men tính tốn tương đương ks Hệ số quãng đư ng xe ch y ξu Quãng đư ng xe ch y tương ng tt(u) tay sơ u Lực vịng tính tốn riêng số truyền xiv ... Mơ hình hóa hệ thống truyền lực để tính tốn hệ thống 58 ix 3.3 Xác định t i trọng lớn hệ thống truyền lực 78 3.4 Chế độ t i trọng tính tốn độ bền lâu c a hệ thống truyền lực 84 Ch ng... mối quan hệ Ner vamax 25 Hình 2.5 Đồ thị động lực học ô tô ZIL 130 41 Hình 2.6 Mối quan hệ gia tốc vận tốc thay đổi số truyền 45 Hình 3.1 Mơ hình tính tốn hệ thống truyền lực ... ngột gây t i trọng động lớn lên HTTL làm gãy vỡ chi tiết Đó chế độ t i trọng thừa nhận để tính toán bánh răng, trục c a hệ thống truyền truyền lực theo t i trọng động Hệ số t i trọng động c a ô