Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN LỜI NĨI ĐẦU Cùng với phát triển ngành công nghiệp khác ơtơ ln ngành cơng nghiệp chiếm vai trò quan trọng cơng nghiệp giới Có báo viết: muốn biết nước có ngành cơng nghiệp phát triển cần xem nước có ngành CN ơtơ hay khơng,vì có ngành CN ơtơ kéo hàng loạt ngành cơng nghiệp khác, gọi ngành cơng nghiệp phụ trợ Thật vậy, ngành công nghiệp phụ trợ phát triển tạo nhiều việc làm hạ giá thành sản phẩm Trong năm gần đây, ảnh hưởng lớn khủng hoảng kinh tế toàn cầu làm cho ngành công nghiệp ôtô giới ngành công nghiệp phụ trợ gặp nhiều khó khăn Tuy nhiên hảng ôtô biết cách sát nhập lại bán bớt công ty để cải tổ công ty vượt qua khủng hoảng kinh tế không ngừng đưa mẩu xe với nghiên cứu áp dụng cho xe để đáp ứng nhu cầu cho người tiêu dung Điều cho thấy ôtô ngành công nghiệp phát triển giới Tại Việt Nam ngành cơng nghiệp ôtô mục tiêu hàng đầu nhà nước ta, ngành công nghiệp mũi nhọn đất nước, nhà nước tạo điều kiện tốt cho hãng xe nước để cố gắn ngày khơng xa có xe made in Việt Nam, người Việt Nam thiết kế, chế tạo lắp ráp với đầy đủ an toàn kỹ thuật theo tiêu chuẩn quốc tế Các nhà hoạch định sách mong mỏi có xe làm Việt Nam với tỷ lệ nội địa hoá cao ép nhà sản xuất xe làm việc Tuy nhiên yêu cầu nhà sản xuất xe khơng chưa đủ họ nắm 30-35% giá tri xe Muốn tăng tỷ lệ nội địa hố phải mời thảm đỏ cho nhà sản xuất phụ trợ vào,nhưng để làm điều không dể Quan trọng việc mời thảm đỏ tạo điều kiện cho họ đầu tư Tuy nước ta chưa thể sản xuất xe mang nhản hiệu Việt Nam bây giờ, song số lượng xe tiêu thụ, số nhà máy lắp ráp, dự án đầu tư vào ngành công nghiệp ôtô chiếm số lượng lớn Theo dự định đến năm 2018 thuế nhập ơtơ ngun giảm xuống 0%, điều tạo điều kiện cho người tiêu dung nước sở hữu ơtơ thay người dân muốn mua xe nhập phải chịu nộp thuế gấp lần giá tri xe Chính việc xe ơtơ ngày cải tiến với công nghệ xe số lượng ngày nhiều đòi hỏi cần đội ngủ kĩ sư, cơng nhân lành nghề để đáp ứng nhu cầu xã hội việc đào tạo kĩ sư, công nhân am hiểu thành thạo ôtô điều cần thiết giai đoạn Trong trình thực tiểu luận, dạy tận tình thầy TRẦN ANH SƠN ý kiến có ích bạn lớp, em hồn thành tiểu luận Nhưng kiến thức hạn chế nên khơng tranh khỏi sai xót mong thầy góp ý để em hồn thiện kiến thức Em xin chân thành cảm ơn! Trang Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN ĐẶC ĐIỂM, THƠNG SỐ KỸ THUẬT, XE TOYOTA HILUX 2.5E LOẠI XE TOYOTA HILUX 2.5E 4x2 ĐẶC ĐIỂM Động Động Turbo Diesel 2.5L TDCi, trục cam kép 16 van có làm mát khí nạp Dung tích xy lanh (cc) 2494 Cơng suất cực đại(PS/vòng/phút) 100,6/3600 Mơ men xoắm cực đại Nm/vòng/phút) 200/3400 Hệ thống truyền động Một cầu chủ động/4x2 Hộp số 05 số tay Ly hợp Đĩa ma sát đơn, điều khiển thủy lực với lò xo đĩa Kích thước, trọng lượng Dài x Rộng x Cao (mm) 5260 x 1760 x 1735 Khoảng sáng gầm xe tối thiểu (mm) 181 Chiều dài sở (mm) 3085 Bán kính vòng quay tối thiểu (mm) 5,9 Trọng lượng tồn (kg) Trọng lượng không tải (kg) 2560 1635-1690 Cỡ lốp 215/65R16 Bánh xe Vành hợp kim nhôm đúc Vận tốc lớn (km/h): Vmax = 150 (km/h) η = 0,93 Hiệu suất : Hệ số cản lăn: f = 0,2 φ = 0,8 Hệ số bám: PHẦN A: TÍNH TỐN LY HỢP Trang Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN 1.XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA LY HỢP: 1.1 Xác định thông số ly hợp a) Xác định bán kính vòng ngồi đĩa ma sát - Việc xác định bán kính phải dựa theo điều kiện sau: + Đảm bảo cho ly hợp truyền hết mô men động + Đảm bảo tuổi thọ cần thiết + Phải lắp ghép với vành bánh đà - Để đảm bảo ly hợp truyền hết mô men động ly hợp phải sinh ma sát luôn lớn mô men quay cực đại động suốt trình sử dụng.Để đảm bảo điều kiện này,mô men ma sát Mms ly hợp xác định theo công thức: Mms = β.Memax (N.m) β – Hệ số dự trữ ly hợp Với xe du lịch β = 1,3 ÷ 1,75 chọn β = 1,65 - Mô men ma sát sinh ly hợp xác định theo cơng thức: Mms= μ.P.Rtb.p (N.m) Trong đó: μ – Hệ số ma sát p – Số lượng đôi bề mặt ma sát có đĩa ma sát nên p = P – Lực ép cần thiết lên đĩa ma sát(N) Rtb – Bán kính ma sát trung bình (m) - Áp suất bề mặt xác định theo công thức: q= P P = ≤ [ q ] (N/m2) S π R − R 21 ( ) Trong đó: P : Áp suất bề măt ma sát (kN/m2) [ q ] Áp suất cho phép bề măt ma sát (kN/m2) S : Diện tích bề mặt ma sát (m2) Trang Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN Đối với bề mặt ma sát thép với phêrađơ μ = 0,25 ÷ 0,35 chọn μ = 0,28 [ q ] = 100 ÷ 150( KN / m2 ) - Mômen ma sát ly hợp Mms = 1,65.200 = 330 (N.m) - Đường kính ngồi đĩa ma sát : D2 = 2.R2 = 3,16 M e max C C : Hệ số kinh nghiệm Đối với xe du lịch C = 4,7 ⇒ D2 = 3,16 200 = 20.61 (cm) 4, Bán kính vòng ngồi đĩa ma sát : R2 = (cm) b) Xác định bán kính vòng đĩa ma sát -Bán kính vòng đĩa ma sát xác định theo công thức: R1 = (0,53 ÷ 0,75)R2 Chọn R1 = 0,53 R2 = 0,53.10,305= 5,4616 (cm) c) Bán kính trung bình đĩa ma sát Rtb = (cm) d) Lực ép cần thiết lên đĩa để truyền mômen P= Ml 330 = = 5797, 77 (N) µ Rtb p 0,35.8,1312.2.10 −2 e) Chiều rộng đĩa ma sát Chiều rộng đĩa ma sát tính theo cơng thức : b = R2 – R1 = 10,305 – 5,4616 = 4,8434(cm) f) Diện tích bề mặt đĩa ma sát S Diện tích bề mặt đĩa ma sát tính theo cơng thức : ( ) ( 2 S = π R2 − R1 = 3,14 ( 0,10305 ) − ( 0, 054616 ) 2 ) = 0, 0239 m g) Áp suất bề mặt q= P 5, 79777 = = 242,584( KN / m ) S 0, 0239 q ≤ [q] = 100 ÷ 250 (thoả điều kiện) 2.TÍNH CƠNG TRƯỢT, CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN VÀ NHIỆT ĐỘ LY HỢP: Trang Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN 2.1.TÍNH CƠNG TRƯỢT SINH RA TRONG Q TRÌNH ĐĨNG LY HỢP : ωe M [N.m] ω [rad/s] ωe (t) β.Memax M Ma ωa ωe Me Mms ( ms ωa t) Je Ja (t) ωe =ωa Ma ωa t1 t2 t [s] H.3.1 Mơ hình động - truyền lực đồ thị tốc độ góc Khi đóng ly hợp có tượng trượt thời gian đầu đĩa chủ động đĩa bị động quay hệ thống động học liền Khi đĩa bị trượt sinh công ma sát làm nung nóng chi tiết ly hợp lên nhiệt độ làm việc bình thường, làm hao mòn ma sát nguy hiểm lò xo ép bị ram nhiệt độ vậy, khả ép Vì việc xác định cơng ma sát thời gian đóng ly hợp điều cần thiết Trong trình gài số ôtô tuỳ theo đổi số từ thấp lên cao từ cao xuống thấp mà q trình gài tiến hành khác Khi đổi từ số thấp lên số cao, tốc độ góc trục khuỷu động đóng ly hợp cao tốc độ góc trục sơ cấp hộp số, mơmen quay động M e không nên lớn để tránh tăng công trượt Khi đổi từ số cao xuống số thấp tốc độ góc trục khuỷu động thấp tốc độ góc trục sơ cấp trường hợp đóng ly hợp cần phải có mơmen M e động để làm đồng tốc độ góc nói Nhưng hai trường hợp nói tuỳ theo kỹ thuật người lái tốc độ góc trục khuỷu trục sơ cấp hộp số đồng đều, nghĩa ωe ≅ ihωa động cơng trượt giảm đến tối thiểu Khi ôtô bắt đầu chuyển động, đồng nói khơng thể thực được, ωe> ωa = trường hợp cơng trượt cực đại Ta tính cơng trượt trường hợp Diễn biến q trình đóng ly hợp hợp gồm giai đoạn : Trang Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN Giai đoạn đầu với thời gian t1: lúc mômen quay ly hợp hợp tăng từ giá trị đến giá trị Ma , thời điểm ôtô bắt đầu khởi động chỗ Giai đoạn với thời gian t 2: giai đoạn mômen quay ly hợp M l bắt đầu tăng lên đến không trượt xảy (tức lúc ωe = ωa ) 2.1.1.Tính mơmen qn tính bánh đà chi tiết ôtô quy dẫn về trục ly hợp Ja: Từ công thức quan hệ vận tốc tịnh tiến ơtơ vận tốc góc bánh xe sau:  ωa   rbx [m/s]  i h1i  v = ωbx.rbx=  Trong đó: ω bx- Vận tốc góc bánh xe, [rad/s] v - Vận tốc chuyển động tịnh tiến xe, [m/s] ωa - Vận tốc góc trục ly hợp, [rad/s] Ta suy cơng thức tính vận tốc góc trục ly hợp: ωa = v ( i h1i ) [rad/s] rbx Động khối lượng chuyển động quay : WĐ= J a ωa [J] Động chuyển động tịnh tiến xe: WT= Ga v2 [J] g Khi xe chuyển động : WT=WĐ Hay: ωa Ga v2 [J] Ja = g Suy cơng thức tính mơmen qn tính bánh đà chi tiết động quy dẫn trục ly hợp: G ( r ωa ) G r J a = a bx = bx [N.m.s2] 2 g ω a ( i hi o ) g ( i h1i ) Trong : Trang Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN Ja - Mơmen quán tính bánh đà chi tiết động qui dẫn trục ly hợp Ga - Trọng lượng tồn ơtơ, Ga = 25600[kg] i - Tỉ số truyền lực chính, i0= 3,61 i h1- Tỉ số truyền tay số một, ih1 = 5,374 [5] [5] rbx - Bán kính lăn bánh xe [m] rbx = 319, 63(mm) g - Gia tốc trọng trường, lấy g=9.81[m/s2] Thay số ta có: Ja = 2560 (319, 63.10−3 ) ( 5,374.3, 61) = 0, 692[ N m.s ] Vậy Ja=0,692 [N.m.s2] 2.1.2 Mômen cản chuyển động qui dẫn về trục ly hợp Ma: Ma = [(Ga + Gm ) ψ+KFv2] rbx [N.m] ih i p i0 ηtl Trong đó: Ga- Trọng lượng tồn xe, [N] K - Hệ số cản khí động, [N.s2/m4] F - Diện tích cản diện xe, F=[m 2] ηtl - Hiệu suất truyền lực, ηtl = 0,93 ψ - Hệ số cản tổng cộng đường Ta xét xe bắt đầu chuyển động đường nằm ngang ( v ≈ 0, α = 0), hệ số cản tổng cộng mặt đường hệ số cản lăn Chọn: ψ = 0,02 Thay số ta có: Ma = ((25600+0)0,02+ 0,5) 0,31963 = 9,07[N.m] 5,374.3, 61.0,93 Vậy Ma= 9,57 [N.m] 2.1.3.Tính cơng trượt L: Theo phân tích thi cơng trượt ly hợp L xác định theo hai thành phần: L1- Công trượt giai đoạn đầu, khoảng thời gian t Công tiêu tán cho trượt nung nóng ly hợp: Trang Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN ωm − ωa t1 L1 = Ma [J] L2- Công trượt giai đoạn thứ hai, khoảng thời gian t Công dùng để tăng tốc thắng sức cản xe L2 = J a (ω m − ω a ) + M a (ω m − ω a ) t [J] Vậy công trượt toàn ly hợp là:  t1  + t2  + J a (ω m − ωa )2 [J] 2  L = L1 + L2 = M a (ω m − ω a ) Thời gian t1, t2 xác định theo công thức: t1 = Ma [s] k t2 = A [s] k Trong đó: k - Hệ số tỷ lệ, đặc trưng cho nhịp độ tăng ma sát ly hợp đóng ly hợp Ta có k = (50 ÷ 150) [N.m/s], ta chọn k= 120[N.m/s] A xác định theo công thức sau: A = 2.J a (ωe − ωa ) Tốc độ góc trục động đóng ly hợp thừa nhận khơng đổi tốc độ góc ứng với mơmen cực đại trục động Rõ ràng ta thấy công trượt tăng hiệu số ( ωe - ωa) tăng Giá trị lớn hiệu số xảy ωe = ωa = Tốc độ góc trục động cơ: 2.π nM 2.3,14.3400 = = 355,8 [rad/s] 60 60 Thời gian t1: t1 = 9, 07 = 0, 079 [s] 120 Thời gian t2: t2 = 2.0, 692.(355,8 − 0) 120 = 2, 025 [s] Thay số ta có:  0, 079  L = 9, 07.(355,8 − 0)  + 2, 025 ÷+ 0, 692(355,8 − 0) = 48532 [Nm]   Vậy cơng trượt tồn là: L = 48532 [Nm] Trang Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN 2.2.TÍNH CƠNG TRƯỢT RIÊNG Lo: Cơng trượt nói chung khơng cho ta xét đốn điều kiện làm việc ly hợp Muốn xét điều kiện làm việc nặng nhọc ly hợp, ta cần phải tính cơng trượt riêng Công trượt riêng công trượt đơn vị diện tích bề mặt ma sát, đặc trưng cho hao mòn ma sát Lo = L [J / m2 ] FmsZms Trong đó: Lo - Công trượt riêng, [J/m2] L - Công trượt chung, [Nm] Fms- Diện tích bề mặt ma sát, theo tính tốn phần trước ta có Zms- số lượng đơi bề mặt ma sát Vậy thay số vào ta có: Lo = 48532 = 1015313,09[J/m2]=1015,3[kJ/m2] 0, 0239.2 Vậy Lo < [ Lo ] =1000-1200 [kJ/m2] Đối với xe du lịch Thỏa điều kiện bền 2.3.TÍNH NHIỆT ĐỘ LY HỢP : Sự hao mòn ma sát ơtơ máy kéo chịu ảnh hưởng lớn nung nóng chi tiết Vì ma sát có độ dẫn nhiệt ta coi tất nhiệt phát sinh đóng ly hợp truyền cho chi tiết tiếp xúc trực tiếp với ma sát cụ thể đĩa ép Thời gian trượt thường khơng lớn nhiệt môi trường thời gian không đáng kể Bởi chi tiết tiếp thu nhiệt thời gian ly hợp bị trượt phải có khối lượng lớn để đảm bảo tiếp thu lượng nhiệt phát sinh ly hợp bị trượt mà nhiệt độ chi tiết không tăng lên nhiều, để không làm ảnh hưởng nhiều đến làm việc ma sát (cụ thể không làm ảnh hưởng đến hệ số ma sát µ khơng gây nên cháy cục ma sát) Do bánh đà có kích thước lớn nên khả tải nhiệt tốt nên không cần tính mà ta tính cho đĩa ép Vì đĩa ép bố trí lò xo ép, nhiệt độ đĩa ép tăng lên mức cho phép làm thay đổi độ cứng lò xo ép Công trượt lớn sinh xe khởi hành, ta tính tốn ly hợp hợp theo điều kiện xe lúc khởi hành để đảm bảo làm việc ổn định ly hợp Nhiệt độ tăng lên đĩa ép tiếp xúc trực tiếp với ma sát thời gian ly hợp bị trượt xác định theo công thức: ∆T= θL o [ C] c.md Trang Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN Trong đó: ∆T- Nhiệt độ tăng lên đĩa ép, [0C] ν - Hệ số xác định phần cơng trượt dùng để nung nóng đĩa ép θ = 0,5 đĩa ép ly hợp đĩa c ≈ 500 (J/kg.độ) nhiệt dung riêng đĩa ép (thép) mđ - Khối lượng đĩa ép, [kg] Theo cơng thức cơng trượt chung ly hợp lớn nhiệt độ sinh đĩa ép lớn Do đó, ta cần kiểm tra chế độ nhiệt đĩa ép công trượt lớn (ứng với lúc xe khởi động chỗ) Khi nhiệt độ tăng lên đĩa ép T ≤ 10o K Suy ra: T= θ L 0,5.48532 = = 9,80 K ≤ [T ] md c 500.1, Khối lượng đĩa ép xác định theo công thức: mđ = π(Rn2- Rt2)δđ.ρ =3,14.( 0,104052 - 0, 0536162 ).0,009.7600 =1,7 (kg) Trong đó: Rn- Bán kính vòng ngồi đĩa ép, [m] Rn=R2+0,001=0,10305+0,001=0,10405[m] Rt- Bán kính vòng đĩa ép, [m] Rt=R1-0,001=0,054616-0,001=0,053616[m] ρ = 7600 [Kg/m2] - Khối lượng riêng thép chế tạo đĩa ép δđ Chiều dày đĩa ép δđ = mm Trang 10 Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN PHẦN B: TÍNH TỐN HỘP SỐ Sơ đồ động học hộp số 1.1 Chọn tỷ số truyền hộp số - Từ kí hiệu lốp : 215/65R16 Ta xác định bán kính lăn bánh xe Ta có: r0 = H + d 25.4(mm) ⇒ rbx = [0, 65.215 + ( 16 25, 4)].λ = 319, 63 (mm)=319,63.10-.3 (m) λ = 0,93- 0,935 chon λ = 0,932 - Số vòng quay nemax nemax = λ.nN Do động diesel λ = Trang 11 Tính tốn ôtô GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN => nemax = 1.3600 = 3600 (vòng/phút) - Tỷ số truyền truyền lực i0 = π rbx ne max 30.ihn Vmax Do xe có hộp số dọc có số OD nên ihn =0,75 ÷ 0,85 chọn ihn = 0,8 ⇒ i0 = 3,14.319, 63.10−3.3600 = 3, 61 30.0,8.41, Vmax – Tốc độ lớn nhât xe Vmax = 150km/h = 41,6 (m/s) Tỷ số truyền tay số ih1 ≥ G.Ψ max rbx M e max i0 η Trong đó: G – Trọng lượng toàn xe Ψmax – Hệ số cản chuyển động lớn Rbx – Bán kính bán kính lăn bánh xe Memax – Moomen cực đại động i0 – Tỷ số truyền Vmax – Tốc độ lớn nhât xe η – Hiệu suất hệ thống truyền lực Đối với xe du lịch ta chọn η = 0,93 - Hệ số cản chuyển động lớn Ψmax Ψmax = 0,35 ÷ 0,50 (Đối với xe du lich xe khách) Chọn Ψmax = 0,39 ⇒ ih1 ≥ 25600.0,39.319, 63.10−3 = 4, 75 (1) 200.3, 61.0,93 Và Trang 12 Tính tốn ôtô ih1 ≤ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN G.ϕ rbx M e max i0 η Hệ số bám φ = 0.7 ÷ 0,8 chọn φ = 0,75 ⇒ ih1 ≤ 25600.0, 75.319, 63.10−3 = 9,14 (2) 200.3, 61.0,93 Từ (1) (2) : Chọn ih1 = 5,5 Công bội : q= ih1 5,5 =4 = 1, 619 ihn 0,8 ⇒ ih = i1 5,5 = = 2, 098 q (1, 619) Do xe hộp số dọc ,có số OD ⇒ ih4 = Số OD : ihOD = i1 = 0,8 q4 Số lùi : iR = (0,8-1,3) ih1 =0,8.5,5=4,4 > ih2 1.2 Tính tốn chi tiết hộp số 1.2.1 Bánh hộp số 1.2.1.1 Tính tốn thiết kế tởng thể a Chọn khoảng cách giữa trục A = C M e max C : Hệ số kinh nghiệm C =( 20-21) xe có động diezel → chọn C = 20,5 → A = 20,5 200 = 119,88 (mm) b Môđuyn pháp tuyến bánh mn = (0,032 ÷ 0,04)A Trang 13 Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN → Chọn mn = (3,84 ÷ 4,8) =  Đối với hộp số trục - Theo kinh nghiệm số chủ động cặp bánh gài số số truyền thấp ô tô du lịch Z a =17 ÷ 15 Với góc nghiêng (20≥β≥8) Xe có ih1 = 5,5 → Chọn Za =15 ia = A.cosβ1 −1 ma Z a Trong : A – Khoảng trục ia – Tỷ số truyền cặp bánh ln ăn khớp β – Góc nghiêng bánh Chọn β = 220 ma – Môduyn pháp tuyến (mm) ⇒ i = a ( 2.120.cos 200 4.15 ) − = 2, 76 – Tỷ số truyền cặp bánh gài số ⇒ ig = ih1 5,5 = = 1,993 ia 2, 76 - Tỷ số truyền cặp bánh gài số thứ ig = ih 3,397 = = 1, 235 ia 2, 76 - Tỷ số truyền cặp bánh gài số thứ ig = ih 2, 098 = = 0, 76 ia 2, 76 - Tỷ số truyền cặp bánh gài số thứ (ih4 = 1, trực tiếp) igOD = ihOD 0,8 = = 0, 29 ia 2, 76 igR = igR1.igR = 1,594 Trang 14 Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN - Số bị động cặp bánh ăn khớp: Z′a = Za.ia = 15.2,76 =41(răng) - Số bánh chủ động Z1 ( ) A.cosβ a 2.120.cos 20 Z1 = = = 19 (răng) ( + 1,993) ma ( + ig1 ) - Số Z′a bánh bị động cặp bánh ăn khớp Z′1 = Z1.ig1 = 19.1,1993=37(răng) Tương tự: - Số bánh Z2 Z = 25 (răng) Z′2 = 30(răng) - Số bánh Z3 Z = 32 (răng) Z′3 = 24(răng) Z OD = 44 (răng) Z OD ' = 13 (răng) '' Số R: igR = igR1.igR = 1,594 Chọn Z R = 25 , Z R = 10 zr '' 25 igR1 = = = 2,5 suy igR = 0, 6376 zr 10 Vậy Z′R = 16(răng) Xác định lại tỉ số truyền cặp bánh gài số z '1 37 = = 1,947 z1 19 z '2 30 = = 1, Số : ig1 = z2 25 z '3 24 = = 0, 75 Số : ig1 = z3 32 Số : ig1 = Trang 15 Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN Số lùi: igR = 1, Số OD : igOD = 0,295 Xác định lại tỉ số truyền hộp số: ihi = ia igi Suy ra: ih1 = 2,76.1,947 = 5,374 ih = 2, 76.1, = 3,312 ih3 = 2, 76.0, 75 = 2, 07 ihOD = 0,814 ihR = 4, 416 Tính xác khoảng cách trục A Aa = mn ( Z a + Z 'a ) = 119 2Cos 20 1.5 Trục hộp số 1.5.1 Chọn sơ kích thước trục - Đối với trục sơ cấp d1 = 5,3 M e max = 5,3 200 = 30,99 (mm) - Đối với trục trung gian - Đối với xe du lịch ta chọn d2 ≈ 0,45.A = 0,45.119 = 53,55 (mm) Mà : d2 d2 = 0,16 ÷ 0,18 → Chọn = 0,18 l2 l2 Chiều dài trục trung gian l2 = d2 = 297,5 (mm) 0,18 - Đối với trục thứ cấp d3 ≈ 0,45.A = 0,45.119 = 53,55 (mm) Mà : d3 d3 = 0,18 ÷ 0,21 → Chọn = 0,21 l3 l3 Trang 16 Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN Chiều dài trục thứ cấp l3 = d3 = 255 (mm) 0, 21 Khi khởi hành xe chỗ cơng trượt lớn )vì lúc ω a = nên hiệu số ω e - ωa lớn Động cao tốc, cơng trượt lớn Trong tính tốn lấy tốc độ góc động ω e tốc độ góc ứng với momen cực đại (ω e = ωM) tính tốn kiểm tra cơng trượt riêng ứng với chế độ khởi hành xe chỗ (ω a = ) PHẦN C: TÍNH TỐN CÁC ĐĂNG 1.1 Kiểm tra số vòng quay nguy hiểm (nt) Ta có số vòng quay cực đại nmax trục đăng ứng với tốc độ lớn xe: nmax = ne max (vòng/phút) ihn i p Ở : nemax – số vòng quay cực đại động cơ(v/p) ihn – số truyền cao hộp số chính(≤1) ip – Tỉ số truyền cao hộp số phụ Mà nemax = λ.nN Động phun xăng diện tử khơng có chế hòa khí nên có λ = 1,1 ÷ 1,3 ta chọn λ = 1,1 ⇒ nemax = 1,1.3400 = 3740 (vòng/phút) Trang 17 Tính tốn ôtô ⇒ nmax = GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN 3740 = 4202 (vòng/phút) 0,89 Số vòng quay nguy hiểm nt trục nt = (1,2 ÷ 2) / nmax (vòng phút) Ta chọn nt = 1,2 nmax = 1,2.4202 = 5042,4 (vòng phút) Trục đăng đặt tự điểm tựa trục rỗng nên: D2 + d l2 nt = 12.104 ⇔ nt l = 12.104 D + d ⇒ D2 + d = ⇔ D +d = 2 nt l 12.104 5042 ( 1,5 ) 12.104 ⇔ D + d = 0, 0081 = 0.09 Mà d = D – 2.δ Với δ bề dày trục rỗng δ = 1,85 ÷ 2,5 (mm) ta chọn δ = ⇒ d = D − (mm) = D – 0,004 (m) ⇔ D + ( D − 0, 004 ) ⇔ D + D − 0, 008 D + 1, 6.10−5 − 0, 0081 ⇔ D − 0, 008 D − 0, 0081 =  D = 0, 09(m) = 9(cm) ⇔  D = −0, 09(m)(loai ) Vậy đường kính trục đăng D = (cm) → d = D − 2σ = − 0, = 8, ( cm ) 1.2 Tính tốn kiểm tra trục đăng Trang 18 Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN Hình truyền động đăng từ trục sang trục với góc α > - Mômen xoắn cực đại trục tính theo cơng thức: M i i M1 = e max h1 p1 cosα cosα M 2max = Trong đó: Memax – Mômen xoắn động cực đại ih1 – Tỷ số truyền tay số ip1 – Tỷ số truyền hộp số phụ, ip1 = -Loại truyền momen xoắn từ hộp số đén cầu chủ động có góc α từ 15 đến 20 α – Góc lệch giữ trục, chọn α = 200 ⇒ M 2max = 200.5,374.1 = 1143, (N.m) cos200 - Ứng suất xoắn cực đại trục đăng τ= Mà WX = M 2max WX π D δ = 1,57.D δ Trong đó: D – Đường kính trục đăng δ – B ề dày trục rỗng δ = 1,85 ÷ 2,5 (mm) ta chọn δ = Trang 19 Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN 3,14 ( 0, 09 ) 0, 002 ⇒ WX = = 2,54.10−5 (m) Vậy ứng suất xoắn cực đại trục đăng τ= 200.10−6.5,374 = 45, 03 (MN/m2) −5 2,54.10 cos 20 Nhận xét: ta thấy với [ τ ] = 100 ÷ 300 (MN/m2) nên trục đăng làm việc đảm bảo an tồn - Giá trị góc xoắn θ trục đăng θ= 180 M e max ih1.i p1.l π G.J X cosα Trong đó: Memax – Mơmen xoắn động cực đại ih1 – Tỷ số truyền tay số ip1 – Tỷ số truyền hộp số phụ, ip1 = α – Góc lệch giữ trục, α = 200 l – Chiều dài trục đăng, l = 1,5 (m) Jx – Mômen qn tính tiết diện xoắn G – Mơ đuyn đán hồi xoắn G = 80 GN/m2 = 8.105 kG/cm2 Mơmen qn tính tiết diện xoắn: π ( D ) 3,14 ( 0, 09 ) Jx = = = 3, 22.10−6 (m ) 64 64 4 Vậy giá trị góc xoắn θ trục đăng là: θ= 180 200.5,374.1.1,5 = (độ) 3,14 80.109.3, 22.10−6.cos200 Nhận xét: ta thấy θ ≤ [ θ ] với [ θ ] = 30 ÷ 90 nên trục đăng làm việc đảm bảo an toàn Trang 20 Tính tốn ơtơ GVHD: ThS TRẦN ANH SƠN Trang 21 ... SƠN ĐẶC ĐIỂM, THÔNG SỐ KỸ THUẬT, XE TOYOTA HILUX 2. 5E LOẠI XE TOYOTA HILUX 2. 5E 4x2 ĐẶC ĐIỂM Động Động Turbo Diesel 2. 5L TDCi, trục cam kép 16 van có làm mát khí nạp Dung tích xy lanh (cc) 24 94... 420 2 (vòng/phút) 0,89 Số vòng quay nguy hiểm nt trục nt = (1 ,2 ÷ 2) / nmax (vòng phút) Ta chọn nt = 1 ,2 nmax = 1 ,2. 420 2 = 50 42, 4 (vòng phút) Trục đăng đặt tự điểm tựa trục rỗng nên: D2 + d l2... = = = 2, 5 suy igR = 0, 6376 zr 10 Vậy Z′R = 16(răng) Xác định lại tỉ số truyền cặp bánh gài số z '1 37 = = 1,947 z1 19 z '2 30 = = 1, Số : ig1 = z2 25 z '3 24 = = 0, 75 Số : ig1 = z3 32 Số : ig1