LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan : Những nội dung luận văn thực dƣới hƣớng dẫn trực tiếp PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan Mọi tài liệu tham khảo luận văn đƣợc trích dẫn rõ ràng Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian dối xin hoàn toàn chịu trách nhiệm MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v DANH MỤC BẢNG BIỂU vii LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG I : TỔNG QUAN 1.1.Lịch sử phát triển, chức năng, phân loại HTTL ô tô 1.1.1 Lịch sử phát triển 1.1.2 Chức hệ thống truyền lực 1.2 Khái quát hộp số tự động 1.2.1 Khái quát chung 1.2.2 Phân loại theo vị trí lắp đặt động 1.2.3 Phân loại theo phƣơng pháp điều khiển hộp số 1.3.Hộp số tự động 1.3.1 Cấu tạo hộp số tự động 1.3.2 Cơ cấu gài hộp số tự động : Ly hợp ma sát nhiều đĩa phanh 18 1.4 Nội dung luận văn 34 1.4.1 Mục Tiêu 34 1.4.2 Phạm Vi 34 1.4.3 Phƣơng Pháp Và Nội Dung Nghiên Cứu 34 CHƢƠNG II : PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CƠ CẤU GÀI SỐ 35 2.1 Tính toán ly hợp ma sát nhiều đĩa 35 2.2 Tính toán ly hợp ma sát theo sô liệu xe thực tế 42 CHƢƠNG III : ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU TỚI HOẠT ĐỘNG CỦA HỘP SỐ 51 -i- 3.1.Ảnh hƣởng thông số kích thƣớc tới mô men ma sát 51 3.2.Ảnh hƣởng hệ số ma sát tới mô men ma sát hệ số dự trữ 55 3.3 Ảnh hƣởng loại dầu hộp số 59 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 -ii- DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Kí hiệu Đơn vị Diễn Giải µ Hệ số ma sát µ1 Hệ số ma sát mối ghép then rd1 Bán kinh đĩa ma sát m rd2 Bán kính đĩa ma sát m rµ Bán kính trung bình đĩa ma sát m rt1 Bán kính trung bình mối ghép then đĩa m bị động rt2 Bán kính trung bình mối ghép then đĩa m chủ động z Số bề mặt ma sát p Áp suất chuẩn đƣờng ống N/m2 Me Mô men lớn mà động phát r1 Bán kính pít tông m r2 Bán kính pít tông m Nm Mµ Mô men ma sát toàn câu Fµ1 Lực ma sát mối ghép đĩa với vỏ N F1 Lực tác dụng nên đĩa ma sát thứ N F Lực ép nên đĩa ma sát N Lực ma sát mối ghép vỏ đĩa ly N Fµc1 Nm hợp C1 Mµc1 Mô men ma sát toàn cấu ly hợp C1 Nm Mc1 Mô men truyền ly hợp C1 Nm lp Hành trình pít tông mm Q Lƣu lƣợng chất lỏng bôi trơn làm mát bề mặt -iii- l/m2.s ma sát ly hợp m2 AC Diện tích pít tông ih1 Tỉ số truyền tay số M1 Mô men vào bánh bơm Nm M2 Mô men bánh tua bin Nm k Tỷ số truyền mô men β Hệ số dự trữ C1 λ Vận tốc trƣợt m/s Mô men ma sát ly hợp C1 bán kính ma sát Nm MµC12 trung bình thay đổi β12 Hệ số dự trữ ly hợp C1 bán kính ma sát trung bình thay đổi ncđ Số vòng quay trục chủ động v/p nbđ Số vòng quay trục bị động v/p -iv- DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Hình Vẽ Hình 1.1 Khái quát hộp số tự động Hình 1.2 Các kiểu hộp số theo vị trí lắp đặt xe Hình 1.3 Sơ đồ bố trí phận hộp số tự động Hình 1.4 Tỷ số truyền hiệu suất truyền Hình 1.5 Bộ truyền bánh hành tinh Hình 1.6 Cấu tạo truyền bánh hành tinh Hình 1.7 Vị trí phanh dải Hình 1.8 Hoạt động phanh dải Hình 1.9 Cấu tạo phanh nhiều đĩa ƣớt Hình 1.10 Cấu tạo ly hợp Hình 1.11 Hoạt động ăn khớp ly hợp Hình 1.12 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo ly hợp ma sát nhiều đĩa Hình 1.13 Cơ chế bôi trơn bề mặt ma sát Hình 1.14 Sơ đô nguyên lý hoạt động phanh dải Hình 1.15 Cấu tạo ly hợp nhiều đĩa phanh dải Hình 1.16 Quá trình sang số từ số lên số hộp số tự động cấp với mức ga không đổi Hình 1.17 Bố trí đĩa ma sát ly hợp Hình 1.18 Bố trí đĩa ma sát ly hợp Hình 1.19 Các dạng rãnh dầu bề mặt ma sát Hình 1.20 Sự biến thiên hệ số ma sát theo vận tốc trƣợt Hình 1.21 Sự hình thành vành chất lỏng lực ly tâm pít tông quay -v- Hình 1.22 Mối quan hệ tổn thất mô men vận tốc trƣợt Hình 2.1 Sơ đồ tính toán ly hợp nhiều đĩa Hình 2.2 Quan hệ hệ số ma sát vận tốc trƣợt số loại vật liệu ma sát Hình 2.3 Đồ thị quan hệ hệ số kz với số lƣợng đĩa n Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý hộp số Hình 3.1 Ảnh hƣởng bán kính ma sát trung bình tới mô men ma sát Hình 3.2 Ảnh hƣởng bán kính ma sát trung bình tới hệ số dự trữ Hình 3.3 Biểu thị mối quan hệ mô men truyền ly hợp C1 hệ số dự trữ Hình 3.4 Ảnh hƣởng hệ số ma sát tới mô men ma sát Hình 3.5 Ảnh hƣởng hệ số ma sát tới hệ số dự trữ Hình 3.6 Sự phụ thuộc hệ số ma sát tới vận tốc trƣợt loại dầu Hình 3.7 Ảnh hƣởng vận tốc trƣợt tới mô men ma sát hộp số dùng dầu có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt Hình 3.8 Ảnh hƣởng vận tốc trƣợt tới hệ số dự trữ hộp số dùng dầu có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt Hình 3.9 Ảnh hƣởng vận tốc trƣợt tới mô men ma sát hộp số dùng dầu có hệ số ma sát tăng theo vận tốc trƣợt Hình 3.10 Ảnh hƣởng vận tốc trƣợt tới hệ số dự trữ hộp số dùng dầu hộp số có hệ số ma sát tăng theo vận tốc trƣợt -vi- DANH MỤC BẢNG BIỂU STT Nội Dung Bảng 1.1 Các tính chất phạm vi sử dụng loại vật liệu ma sát Bảng 2.1 Các thông số hộp số tự động Bảng 2.2 Sơ đồ số Bảng 2.3 Thống kê tỉ số truyền tay số Bảng 2.4 Thông số tính toán lực mô men ly hợp C1 Bảng 2.5 Thông số tính toán lực mô men ly hợp C2 Bảng 2.6 Thông số tính toán lực mô men ly hợp C3 Bảng 2.7 Bảng thông số lực tác dụng nên biến mô ly hợp C1 Bảng 3.1 Bảng thông số thể thay đổi kích thƣớc bán kính ma sát trung bình tới mô men ma sát ly hợp C1 Bảng 3.2 Bảng thông số thể thay đổi kích thƣớc bán kính ma sát trung bình tới hệ số dự trữ Bảng 3.3 Bảng thông số thể thay đổi hệ số ma sát tới mô men ma sát hệ số dự trữ Bảng 3.4 Bảng thông số hộp số dùng dầu có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt Bảng 3.5 Bảng thông số hộp số dùng dầu có hệ số ma sát tăng theo vận tốc trƣợt -vii- LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay,ô tô trở thành phƣơng tiện giao thông thiếu xã hội góp phần quan trọng vào phát triển kinh tế phục vụ cho nhu cầu thiết yếu ngƣời Những thành tựu khoa học công nghệ làm cho ô tô ngày trở nên hoàn thiện Ô tô đại cỗ máy phức tạp, tích hợp công nghệ nhiều lĩnh vực khác nhƣ khí , thủy lực, điện tử kỹ thuật điều khiển , công nghệ thông tin … Vì vậy, hệ thống điều khiển trung tâm ô tô ngày có cấu trúc nhƣ máy tính điện tử Nó kiểm soát huy toàn hoạt động tất phận xe , từ động đến hệ thống truyền lực , hệ thống lái, hệ thống phanh … Trong bối cảnh nhƣ , hộp số tự động đƣợc sử dụng ngày phổ biến ô tô, đặc biệt loại ô tô Có thể dự đoán tƣơng lai không xa nữa, hộp số tự động thay hoàn toàn hộp số thƣờng loại ô tô thông dụng phát triển mạnh sang dòng ô tô thƣơng mại (ô tô khách ô tô tải cỡ lớn) Hộp số tự động truyền thống tổ hợp biến mô thủy lực với hộp số hành tinh , có trình sang số đƣợc tự động hóa hoàn toàn Hệ thống điều khiển hộp số tự động hệ thống điện tử phức tạp, tự cảm nhận thời điểm cần chuyển số thực trình sang số mà can thiệp ngƣời lái Cùng với phát triển chung , hộp số tự động liên tục đƣợc hoàn thiện để đáp ứng yêu cầu ngày cao phƣơng tiện giao thông đại Ở Việt Nam nay, hộp số tự động thu hút quan tâm lớn ngƣời hoạt động lĩnh vực kỹ thuật công nghệ ô tô Từ học viên trƣờng trung cấp nghề, sinh viên trƣờng cao đẳng, đại học kỹ thuật viên nhà máy lắp ráp xƣởng sửa chữa ô tô, kỹ sƣ, giáo viên dạy nghề giảng viên trƣờng cao đẳng, đại học có nhu cầu tìm hiển hộp số tự động mức độ khía cạnh khác Hộp số tự động sản phẩm công nghệ cao, đại phức tạp công tác nghiên cứu tính toán thiết kế cần kỹ sƣ có chuyên môn cao, hiểu biết sâu rộng hộp số để tính toán -1- Em học viên đƣợc nhà trƣờng phân bổ cho làm luận văn : “ Tính toán khảo sát hoạt động cấu gài số hộp số tự động “ Đƣợc giúp đỡ nhiệt tình thầy môn PGS.TS.Nguyễn Trọng Hoan em hoàn thành đƣợc luận văn Do hiểu biết chuyên môn em hạn hẹp luận văn em nhiều thiếu sót mong thầy góp ý để em hoàn thành luận văn tốt Em xin chân thành cảm ơn -2- 2.2 β 1.8 1.6 1.4 1.2 0.8 377.94 427.94 477.94 527.94 577.94 627.94 677.94 Mc1 (Nm) rµ = 0.076 rµ = 0.080 Hình 3.3 Biểu thị mối quan hệ mô men truyền ly hợp C1 hệ số dự trữ β Qua đồ thị biểu thị mối quan hệ mô men truyền ly hợp C1 với hệ số dự trữ bán kính ma sát trung bình thay đổi Ta xét bán kính trung bình tăng lên , thị đồ thị ta thấy bán kính trung bình tăng hệ số dự trữ tăng nên gây tƣợng vào số nhanh , xe rung giật , giảm tính tiện nghi , tăng bán kính trung bình ta phải lựa chọn vật liệu chế tạo đĩa ma sát loại dầu hộp số cho phù hợp giúp cho xe di chuyển êm dịu 3.2.Ảnh hƣởng hệ số ma sát tới mô men ma sát hệ số dự trữ Hệ số ma sát có ảnh hƣởng lớn tới truyền công suất trƣợt đĩa ma sát , ta thay đổi hệ số ma sát để thấy đƣợc khác biệt mô men ma sát , ảnh hƣởng tới hoạt động hộp số Hệ số ma sát ly hợp phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố sau : - Loại vật liệu phủ lên đĩa ma sát - Thành phần mật độ chất vật liệu ma sát - Các rãnh dầu bề mặt ma sát - Chất lƣợng bề mặt ma sát thép -55- - Loại dầu bôi trơn chất lƣợng dầu - Các thông số làm việc nhƣ vận tốc trƣợt , nhiệt độ bề mặt … Để thấy đƣợc ảnh hƣởng hệ số ma sát tới mô men ma sát ta xét dải hệ số ma sát thể bảng 3.3 đồ thị hình 3.3 để thấy rõ phụ thuộc lẫn ta chọn mô men truyền đạt giá trị cực đại Bảng 3.3 Thể thay đổi hệ số ma sát tới mô men ma sát hệ số dự trữ µ 0.10 0.12 0.14 0.15 0.16 0.18 0.20 Mµc1(Nm) 553.533 611.6868 684.4142 716.168 746.2012 803.540 857.817 Mc1max(Nm) 666.96 666.96 666.96 666.96 666.96 666.96 666.96 β 0.83 0.92 1.03 1.07 1.12 1.20 1.29 Qua bảng thông số thể thay đổi hệ số ma sát giải giá trị ta vẽ đồ thị ảnh hƣởng hệ số ma sát tới mô men ma sát ảnh hƣởng hệ số ma sát tới hệ số dự trữ + Vẽ đồ thị : 890 860 857.8172 830 803.5404 800 Mµc1(Nm) 770 746.2012 740 716.1681 710 684.4142 680 650 620 611.6868 590 560 553.533 530 500 0.1 0.12 0.14 0.16 µ -56- 0.18 0.2 Hình 3.4 Biểu thị ảnh hƣởng hệ số ma sát tới mô men ma sát 1.4 1.3 1.29 1.2 1.2 1.1 1.03 β 1.07 1.12 0.92 0.9 0.83 0.8 0.7 0.6 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 µ Hình 3.5 Biểu thị ảnh hƣởng hệ số ma sát tới hệ số dự trữ Với hệ số ma sát thiết kế ban đầu µ = 0.15 ta thay đổi dải giá trị tăng giảm µ = 0.1 0.2 Ta thấy hệ số ma sát giảm mô men ma sát giảm thể hình 3.3 đồng nghĩa hệ số dự trữ giảm trƣờng hợp hệ số dự trữ giảm xuống giá trị < Do trƣờng hợp ly hợp bị trƣợt khả truyền công suất , nên thiết kế ta cần tính toán hệ số ma sát phù hợp để chọn loại vật liệu , dầu hộp , kích thƣớc bán kính ma sát trung bình Qua ta đƣa số cách nhận biết chẩn đoán hộp số có vấn đề cấu gài để giúp cho kỹ thuật viên chẩn đoán nhanh , kỹ thuật để tiết kiệm thời gian sửa chữa Trong trƣờng hợp hệ số ma sát tăng nên hệ số dự trữ tăng theo điều gây tƣợng vào số nhanh rung giật , tính êm dịu Việc lựa chọn hệ số dự trữ β cách hợp lý có ý nghĩa quan trọng trình thiết kế ly hợp Nếu chọn β nhỏ không đảm bảo truyền hết mô men trình sử dụng lực ép lò xo giảm dần xuống làm giảm mô men ma sát ly hợp Nếu chọn β lớn ly hợp không đảm bảo đƣợc chức -57- cấu an toàn , tránh cho HTTL khỏi bị tải Hơn để có hệ số β lớn cần phải tăng kích thƣớc đĩa ma sát , tăng số đĩa ma sát , tăng lực ép lò xo Hệ số ma sát µ phụ thuộc vào loại vật liệu sử dụng thông số làm việc nhƣ vận tốc trƣợt tƣơng đối , nhiệt độ áp suất bề mặt làm việc Khi ta thay đổi hệ số ma sát µ mô men ma sát thay đổi tỷ lệ thuận với hệ số ma sát Khi hệ số ma sát µ giảm xuống đồng nghĩa với việc lực ép tăng nên , lực ma sát mối ghép đĩa với vỏ giảm mô men truyền cấu ma sát giảm xuống Khi lực ép lớn , mô men truyền cấu ma sát nhỏ , mô men truyền cấu ma sát Mµc1 < Mc1 hệ số dự trữ truyền β < không đáp ứng đủ điều kiện truyền mô men ly hợp gây nên tƣợng trƣợt ly hợp Ta xét ly hợp C1 , ly hợp C1 bị trƣợt gây nện hậu ô tô chuyển động tịnh tiến vị trí cần số , số lùi hoạt động bình thƣờng Khi hệ số ma sát µ tăng nên đồng nghĩa lực ép giảm xuống , mô men truyền cấu ma sát tăng nên Khi lực ép giảm vào đĩa ma sát giảm xuống đồng nghĩa với việc tổn thất lực ma sát mối ghép đĩa với vỏ tăng nên , thời gian chuyển số tăng nên gây tổn hao công suất Do thiết kế ly hợp ma sát ta chọn hệ số ma sát µ dựa nhiều yếu tố nhƣ vật liệu ma sát để cho phù hợp với vận tốc trƣợt vật liệu Để thấy rõ ảnh hƣởng hệ số ma sát tới hệ số dự trữ ta chọn giá trị mô men truyền ly hợp C1 có giá trị lớn Qua đồ thị 3.4 ta nhận thấy hệ số dự trữ tăng giảm tỷ lệ thuận với hệ số mô men Khi hệ số ma sát giảm xuống đồng nghĩa với việc hệ số dự trữ giảm xuống hệ số dự trữ giảm xuống nhỏ nhƣ đồ thị 3.4 Mµc1 < Mc1 Do lúc ly hợp bị trƣợt khả truyền mô men , truyền công suất động Khi hệ số ma sát tăng nên đồng nghĩa với việc hệ số dự trữ tăng lớn nhƣ hình 3.4 Mµc1 > Mc1 luc ly hợp truyền mô men hệ số ma sát tăng đến giá trị hệ số ma sát lớn độ nhạy vào số nhanh thời gian -58- chuyển số ngăn gây nên tƣợng rung giật xe Vì điều làm tính tiện nghi xe Nhận xét : Do ảnh hƣởng hệ số ma sát tới mô men ma sát hệ số dự trữ nên thiết kế hộp số tự động nhà thiết kế tính toán để đƣa hệ số ma sát phù hợp hệ số ma sát đƣợc định dựa vật liêu , loại dầu , vận tốc trƣợt mật độ dầu Trong trình thiết kế tính toán ta đƣa đƣợc quy trình chẩn đoán sửa chữa trục trặc kỹ thuật để đƣa biện pháp sửa chữa 3.3 Ảnh hƣởng loại dầu hộp số + Dầu ATF thiết kế phải đảm bảo có tác dụng sau : - Chống tạo bọt khí dầu - Nâng cao nhiệt độ bắt cháy - Chống oxy hoá - Chống phá huỷ chi tiết cao su - Nâng cao khả chống mài mòn cấu ma sát - Chống gỉ bề mặt kim loại - Giữ sản phẩm trình mài mòn dƣới dạng lơ lửng - Duy trì hệ số ma sát cần thiết cấu điều khiển gài số hộp số - Đảm bảo độ nhớt dầu thay đổi nhiệt độ thấp - Có mầu đặc trƣng để phân biệt với loại dầu khác sử dụng ô tô ( thƣờng có mầu đỏ ) + Độ nhớt dầu : - Độ nhớt dầu phụ thuộc chủ yếu vào nội ma sát bên chất lỏng Độ nhớt lớn lực cản dòng chảy lớn Điều dẫn đến tƣợng chất lỏng cấp Clớn làm tăng công suất vận chuyển dầu giảm hiệu suất chung hộp số -59- - Ngƣợc lại , độ nhớt dầu thấp khả bôi trơn , ảnh hƣởng xấu đến hoạt động bánh ổ bi Theo lý thuyết bôi trơn bề mặt ma sát tồn màng dầu ngăn không cho bề mặt kim loại tiếp xúc trực tiếp với Nếu màng dầu bị phá huỷ ( dù diện tích siêu nhỏ ) bề mặt kim loại tiếp xúc với làm tăng ma sát , phá hỏng bề mặt Độ bền màng dầu phụ thuộc vào độ nhớt : độ nhớt cao màng dầu bền Vì , để bôi trơn tốt cần có độ nhớt cao Hơn độ nhớt cao làm giảm tƣợng lọt dầu qua phận làm kín - Để trì độ nhớt dầu phạm vi định , thay đổi theo nhiệt độ , ngƣời ta sử dụng loại chất phụ gia riêng + Nhiệt độ bắt cháy - Nhiệt độ bắt cháy dầu thông số quan trọng , nhiệt độ dầu bặt lửa cháy Vì , ngƣời ta tăng giá trị nhiệt độ bắt cháy cách cho thêm phụ gia Thông thƣờng , ATF từ nguồn gốc dầu mỏ có nhiệt độ bắt cháy khoảng 1490C , nhiệt độ dầu tổng hợp 2040C + Hình thành bọt khí - Hiện tƣợng hình thành bọt khí dầu làm thay đổi mạnh mẽ tính chất Hiện tƣợng xảy bánh quay nhanh , khuấy dầu te hộp số tạo thành bọt khí ( dầu sủi bọt ) Hiện tƣợng ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng làm việc hệ thống Khi dầu sủi bọt , áp suất đƣờng dầu giảm , thời gian chuyển số bị kéo dài làm tăng tƣợng trƣợt , giảm tuổi thọ đĩa ma sát Đồng thời lƣợng nhiệt thoát tăng lên làm nóng dầu , giảm độ nhớt , khả bôi trơn - Chất phụ gia tốt giúp giảm tối đa lƣợng bọt khí hình thành dầu giảm thời gian tồn bọt khí chúng xuất + Khả chống ô xy hoá -60- - ATF làm việc môi trƣờng nhiệt độ áp suất cao , làm tăng khả ô xy hoá phân tử , nghĩa làm cho dầu nhanh chóng biến chất Nếu tiếp tục sử dụng dầu biến chất , hệ thống hoạt động nhanh chóng bị hỏng - Chất phụ gia tƣơng ứng làm tăng cƣờng khả chống ô xy hoá dầu + Khả chống gỉ - Dầu ATF tiếp xúc với chi tiết kim loại hộp số hệ thống thuỷ lực Vì , đƣợc bổ sung chất phụ gia để tăng cƣờng khả bảo vệ kim loại , chống bị han gỉ bề mặt + Tính dung hoà chi tiết cao su - ATF phải đƣợc bổ sung phụ gia để đảm bảo khống phản ứng xấu với chi tiết cao su , nhựa … Nếu không phù hợp , dầu làm trƣơng nở biến chất chi tiết làm kín cao su nhữa dẫn đến phá huỷ chúng + Khả chống mài mòn - Các chất phụ gia phải tăng cƣờng đƣợc khả bôi trơn , chống mài mòn bề mặt ma sát bánh ổ bi Điều giúp tăng độ bền tuổi thọ phận hộ số tự động + Khả giữ sản phẩm mài mòn dạng treo - Khả dầu bôi trơn có đƣợc chất phụ gia tƣơng ứng Khả giúp cho hệ thống tránh tƣợng lắng cặn vị trí làm việc Các sản phẩm mài mòn lơ lửng dầu dễ dàng theo dòng chảy bị giữ lại lƣới lọc + Duy trì hệ số ma sát cần thiết cấu gài số - Chất phụ gia giúp cho ATF trì đƣợc hệ số ma sát ổn định cấu ma sát gài số hộp số ( ly hợp , phanh ) - Hiện , ATF đƣợc phân thành hai nhóm : Nhóm dầu có hệ số ma sát tăng theo vận tốc trƣợt Nhóm dầu có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt -61- Để hiểu rõ phân biệt , ta xem xét khái niệm hệ số ma sát tĩnh hệ số ma sát trƣợt - Hệ số ma sát tĩnh hệ số ma sát hai bề mặt tiếp xúc với trạng thái tĩnh Hệ số ma sát trƣợt hệ số ma sát bề mặt tiếp xúc trƣợt tƣơng Về nguyên tắc , hệ số ma sát tĩnh lớn hệ số ma sát trƣợt - Sự khác hai loại dầu nêu chỗ , vận tốc trƣợt thay đổi , hệ số ma sát cúng thay đổi theo quy luật khác  Vận tốc trƣợt : ncđ  nbđ ncđ  1 0.2 0.18 0.16 0.14 µ 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 λ (m/s) Hình3.6: Sự phụ thuộc hệ số ma sát vào vận tốc trƣợt loại dầu khác Đƣờng : dùng dầu có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt Đƣờng : dùng dầu có hệ số ma sát tăng theo vận tốc trƣợt + Xét trƣờng hợp dùng dầu số tự động có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt dùng dầu có hệ số ma sát tăng theo vận tốc trƣợt Xét trƣờng hợp -62- - Trƣờng hợp : Hộp số dùng dầu có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt làm tăng tƣợng trƣợt đĩa ma sát , hệ số ma sát µ giảm xuống giả định giảm xuống thấp 20% Qua đồ thị ta có bảng thông số sau : Bảng 3.4 Bảng thông số hộp số dùng dầu có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt λ(m/s) 0.2 0.4 0.6 0.8 µ 0.15 0.145 0.138 0.132 0.125 0.12 Mµc1(Nm) 716.1681 698.916 676.407 657.354 632.529 615.139 Mc1(Nm) 666.96 666.96 666.96 666.96 666.96 666.96 β 1.074 1.048 1.014 0.986 0.948 0.922 Qua bảng thông số ta nhận thấy µ giảm đồng nghĩa với Mµc1 giảm dần hộp số dùng dầu có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt làm tăng trƣợt đĩa ma sát ly hợp chƣa gài số gài số gây nên hƣ hỏng ly hợp 730 716.1681 Mµc1 (Nm) 710 698.916 690 676.407 670 657.354 650 632.529 630 615.139 610 590 0.2 0.4 0.6 λ -63- 0.8 Hình 3.7 Ảnh hƣởng vận tốc trƣợt tới mô men ma sát hộp số dùng dầu có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt Qua đồ thị ta nhận thấy hộp số dùng dầu có hệ số ma sát giảm theo vân tốc trƣợt , ta có vận tốc trƣợt tăng mô men ma sát ly hợp giảm dần tỷ lệ nghịch với Vận tốc trƣợt chạy khoảng giá trị λ = Khi λ = lúc số vòng quay trục chủ động số vòng quay trục bị động ( ncđ = nbđ ) Tại thời điểm mô men đƣợc truyền hoàn toàn Khi λ = trục bị động không quay ( nbđ = ) thời điểm ly hợp khả truyền công suất động 1.1 1.08 1.074 1.06 1.048 1.04 β 1.02 1.014 0.986 0.98 0.96 0.948 0.94 0.922 0.92 0.9 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 λ Hình 3.8 Ảnh hƣởng vận tốc trƣợt tới hệ số dự trữ hộp số dùng dầu có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt Trong trƣờng hợp hộp số dùng dầu có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt ta thấy vận tốc trƣợt tăng hệ số dự trữ giảm xuống Khi hệ số dự trữ giảm xuống β < ly hợp bị trƣợt khả truyền mô men - Trƣờng hợp : Hộp số đƣợc thiết kế sử dụng dầu có hệ số ma sát tăng theo vận tốc trƣợt làm tăng hệ số ma sát gây tƣợng gài số nhanh , chuyển số rung giật giảm tính tiện nghi ô tô giả định hệ số ma sát tăng nên cao 20% -64- Qua đồ thị ta có bảng thông số sau Bảng 3.5 Bảng thông số hộp số dùng dầu có hệ số ma sát tăng theo vận tốc trƣợt λ(m/s) 0.2 0.4 0.6 0.8 µ 0.15 0.155 0.162 0.168 0.174 0.18 Mµc1(Nm) 716.1681 733.0495 751.441 767.356 784.726 801.572 Mc1(Nm) 666.96 666.96 666.96 666.96 666.96 666.96 β 1.074 1.099 1.127 1.150 1.176 1.202 Qua bảng thông số ta nhận thấy µ tăng Mµc1 tăng nên hộp số dùng dầu có hệ số ma sát tăng theo vận tốc trƣợt gây nên tƣợng vào số nhanh , rung giật Mµc1 tăng gây nên giảm tính tiện nghi ô tô 810 800 790 Mµc1(Nm) 780 770 760 750 740 730 720 710 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 λ Hình 3.9.Ảnh hƣởng vận tốc trƣợt tới mô men ma sát hộp số dùng dầu hộp số có hệ số ma sát tăng theo vận tốc trƣợt Trên đồ thị biểu thị hộp số dùng dầu có hệ số ma sát tăng theo vận tốc trƣợt vận tốc trƣợt tăng lên đồng nghĩa với mô men ma sát tăng lên Vận tốc trƣợt làm việc giải giá trị λ = Khi λ = ( ncđ = nbđ ) lúc mô men đƣợc -65- truyền hoàn toàn trình chuyển số thời điểm Khi λ = thời điểm mô men ma sát đạt giá trị lớn , mô men ma sát lớn thời gian chuyển số nhanh , truyền công suất lớn Và điều gây cho hộp số bị rung giật , làm việc không êm dịu 1.22 1.2 1.18 β 1.16 1.14 1.12 1.1 1.08 1.06 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 λ Hình 3.10.Ảnh hƣởng vận tốc trƣợt tới hệ số dự trữ hộp số dùng dầu hộp số có hệ số ma sát tăng theo vận tốc trƣợt Trên đồ thị biểu thị ta nhân thấy vận tốc trƣợt tăng hệ số dự trữ tăng , hệ số dự trữ tăng đến giá trị định ly hợp khả cấu an toàn hệ thống truyền lực Nhận xét : qua sơ đồ biểu thị ta nhận thấy thiết kế hộp số ngƣời thiết kế cần chọn trƣớc loại dầu sử dụng để từ có thiết kế phù hợp với tính chất Do , trình sử dụng dung loại dầu không tính chất dẫn đến hƣ hỏng hộp số Chẳng hạn , hộp số đƣợc thiết kế để sử dụng loại dầu có hệ số ma sát tăng theo vận tốc trƣợt Nếu thay loại dầu có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt làm tăng tƣợng trƣợt đĩa ma sát Hiện tƣợng trƣợt không tăng mạnh trình chuyển số mà xảy ô tô -66- chuyển động với số đƣợc gài Điều dẫn đến hệ tuổi thọ phận ma sát phận khác hộp số giảm mạnh Trong trƣờng hợp hộp số sử dụng dầu có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt mà thay dầu có hệ số ma sát giảm theo vận tốc trƣợt trình chuyển số xảy nhanh , dẫn đến tƣợng giật Điều làm giảm tính tiện nghi ô tô Tuy nhiên , ảnh hƣởng đến độ bền nhƣ tuổi thọ hộp số -67- KẾT LUẬN Trên ô tô đa số dòng xe có tính tiện nghi cao sử dụng hộp số tự động hộp số tự động giúp lái xe thoải mái vận hành xe , đặc biệt khu đô thị đông đúc nhờ bỏ nhiều thao tác sang số bỏ hoàn toàn thao tác đạp côn, xe khó chết máy, dễ dàng khởi động dốc , tăng ga không bị giật … Song song với yêu cầu để tăng tính tiện nghi , giảm giá thành giúp cho xe hoạt động tốt việc tính toán cấu gài hộp số quan trọng Nội dung luận văn tiến hành tính toán khảo sát hoạt động cấu gài số hộp số tự động Các bƣớc tính toán khảo sát đƣợc dựa vào thông số số xe ô tô tham khảo Ta tiến hành tính toán khảo sát ảnh hƣởng thông số kết cấu tới hoạt động hộp số : - Ảnh hƣởng thông số kích thƣớc tới mô men ma sát hệ số dự trữ - Ảnh hƣởng hệ số ma sát tới mô men ma sát hệ số dự trữ - Ảnh hƣởng loại dầu hộp số Để có kết luận xác ta cần nghiên cứu thí nghiệm chuyên sâu phù hợp với loại xe địa hình đƣờng việt nam -68- TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan(2014), Hộp số tự động ô tô, Nhà xuất Giáo Dục Việt Nam [2] PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan(2014),Thiết kế tính toán ô tô,Tài liệu giảng dạy cho ngành kỹ thuật ô tô sau đại học, trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội [3] Mitsubishi Motors Corporation (June 1994), Mitsubishi Automatic Transmission [4] PGS.TS Võ Văn Hƣờng, Nguyễn Tiến Dũng, Dƣơng Ngọc Khánh, Đàm Hoàng Phúc (2014), Động lực học ô tô, Nhà xuất Giáo Dục Việt Nam [5] GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn, Dƣ Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng(2005) ,Lý thuyết ô tô máy kéo, Nhà xuất khoa học kĩ thuật [6] Gisbert Lechner, Harald Naunheime (Spring 2010), “Automotive Transmissions” [7] Stan van der Meulen, (2010) “High- Performance Control of Continously Variable Transmission” [8] Julian Happian-Smith (2002): “An Introduction to Modern Vehicle Design” Butterworth-Heinemann [9] M.A Kluger and D.R Fussner(1997): “An Overview of Current CVT Mechanisms, Forces and Efficiencies” SAE Paper No 970688, in SAE SP-1241, Transmission and Driveline Systems Symposium, pp 81-88 SAE [10] M Boos and H Mozer(1997): “ECOTRONIC – The Continuously Variable ZF Transmission (CVT)” SAE Paper No 970685, in SAE SP-1241, Transmission and Driveline Systems Symposium, pp 61-67 SAE [11] D Kobayashi, Y Mabuchi and Y Katoh(1998): “A Study on the Torque Capacity of a Metal Pushing VBelt for CVTs” SAE Paper No 980822, in SAE SP – 1324, Transmission and Driveline Systems Symposium, pp 31-39 SAE -69- ... ô tô Có thể dự đoán tƣơng lai không xa nữa, hộp số tự động thay hoàn toàn hộp số thƣờng loại ô tô thông dụng phát triển mạnh sang dòng ô tô thƣơng mại (ô tô khách ô tô tải cỡ lớn) Hộp số tự động. .. sản xuất hộp số tự động ô tô phát triển mạnh Mỹ Trong đó, châu Âu hộp số tự động cho ô tô chiếm thị phần khoảng 13% Sau năm 1950, hộp số tự động thực phát triển Châu Âu Cho tới hộp số tự động dần... nhƣợc điểm cố hữu ô tô có trang bị hộp số tự động tiêu thụ nhiều nhiên liệu so với ô tô có hộp số thƣờng Tuy nhiên, hộp số -4- đƣợc dự báo đạt tới giới hạn số cấp hộp số tự động ô tô con, nghĩa việc