đồ án tính toán kết cấu ô tô

đồ án tính toán kết cấu ô tô CÓ BẢN VẼ A0 sinh viên các trường đại học, cao đẳng, nghề có thế sử dụng có kèm bản vẽ đồ án tính toán chi tiết, có thể sử dụng ngay

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG 1 Phân tích kết cấu cầu xe trên ô tô 5

1.1 Bố trí hệ thống truyền lực 5

1.2 Phân tích kết cấu cầu sau ô tô GAZ-66 6

1.2.1 Truyền lực chính 6

1.2.2 Vi sai 10

1.2.3 Bán trục 13

1.2.4 Vỏ cầu 16

Chương 2 KIỂM NGHIỆM CẦU XE 19

2.1 Kiểm nghiệm truyền lực chính 21

2.1.1 Xác định các thông số của truyền lực chính 21

2.1.2 Xác định các lực tác dụng lên bộ truyền 22

2.1.3 Tính toán kiểm tra bền các bánh răng bộ truyền lực chính 25

2.1.4 Tính toán trục và ổ đỡ 28

2.2 Kiểm nghiệm vi sai 34

2.2.1 Lực tác dụng lên chốt trượt và hệ số khóa vi sai 34

2.2.2 Tính toán bền các chi tiết vi sai cam 36

2.3 Kiểm nghiệm bán trục 37

2.3.1 Các chế độ tải trọng 37

2.3.2 Tính bền bán trục 38

2.4 Tính toán kiểm nghiệm vỏ cầu 41

2.4.1 Tính bền dầm cầu chủ động không dẫn hướng 41 Kết luận 47 Tài liệu tham khảo 48

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành ôtô giữ một ví trí quan trọng trong hoạt động và phát triển của xã hội.Ôtô được sử dụng phổ biến để phục vụ nền kinh tế quốc dân và trong lĩnh vực quốcphòng

Nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật và công nghệ mới đã được áp dụng nhanhchóng vào công nghệ chế tạo ôtô Các tiến bộ khoa học đã được áp dụng nhằm mụcđích làm giảm cường độ lao động cho người lái, đảm bảo an toàn cho xe, người,hàng hoá và tăng vận tốc cũng như tăng tính kinh tế nhiên liệu của xe

Nền kinh tế nước ta đang trên đà phát triển, hiện nay nhiều loại xe hiện đại

đã và đang được sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam, với các thông số kỹ thuật phùhợp với điều kiện khí hậu, địa hình Việt Nam Tuy nhiên ở nước ta hiện nay nóichung và trong quân đội nói riêng vẫn còn sử dụng các thế hệ xe sản xuất tại Liên

xô (cũ) và với nhiều chủng loại khác nhau Chính vì vậy việc tìm hiểu, đánh giá,khai thác các hệ thống, cụm, cơ cấu cho xe là hết sức cần thiết nhằm cho xe cóđược biện pháp sử dụng tốt nhất

Trong quá trình học tập tôi đã được giao đồ án tốt nghiệp: “Tính toán kiểm

nghiệm cầu sau ô tô GAZ-66” Với điều kiện thời gian có hạn, các nội dung trong

đồ án chỉ là bước đánh giá kiểm nghiệm các thông số kỹ thuật của cầu sau ô tôGAZ-66, là cơ sở để xem xét và thực tế khai thác sử dụng và vận hành xe trênđường Trong thời gian làm đồ án em được sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầytrong Khoa Động lực là ThS.Vũ Mạnh Dũng Trong quá trình thực hiện đồ án chắcchắn vẫn còn nhiều thiếu sót, em rất mong được sự đóng góp và chỉ bảo của cácthầy giáo để em hoàn thiện được đồ án môn học này Trong khuôn khổ của một Đồ

án môn học và do trình độ, thời gian có hạn nên đề tài này chỉ tính toán kiểmnghiệm cầu sau và gồm một số nội dung sau:

Phần thuyết minh:

* Lời nói đầu.

* Chương 1 Phân tích kết cấu cầu xe trên ô tô

* Chương 2: Kiểm nghiệm cầu xe

2.1: Kiểm ngiệm truyền lực chính

2.2: Kiểm nghiệm vi sai

+ 01 bản vẽ kết cấu cầu xe ( 1A0)

Do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, trong đồ án không tránh khỏi cáckhiếm khuyết Em mong nhận được sự nhận xét và đóng góp ý kiến của các thầy,

để đề tài của được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn ThS.Vũ Mạnh Dũng đã tậntình giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này Em xin cảm ơn các thầy trong Bộmôn xe quân sự - Khoa Động lực đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho trong quá trìnhhọc tập và hoàn thành đồ án kết cấu tính toán ô tô Em xin kính chúc các thầy luônmạnh khoẻ và có nhiều cống hiến hơn nữa trong sự nghiệp phát triển của ngành ôtônói riêng và ngành giao thông vận tải nói chung của Việt Nam

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU XE TRÊN Ô TÔ 1.1 Bố trí hệ thống truyền lực.

Hệ thống truyền lực của ôtô là tổ hợp tất cả các cụm và các cơ cấu được liênkết với nhau từ động cơ tới bánh xe chủ động, nhờ chúng cơ năng từ động cơ đượctruyền đến các bánh xe chủ động bao gồm các cơ cấu truyền, cắt, đổi chiều quay,biến đổi giá trị mômen truyền Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực xe ô tô GAZ – 66được thể hiện trên hình 1.0

Hình 1.1 Bố trí hệ thống truyền lực xe ô tô GAZ – 66

Hệ thống truyền lực có các nhiệm vụ cơ bản:

+ Truyền, biến đổi mômen xoắn và số vòng quay từ động cơ tới bánh xe chủ độngsao cho phù hợp giữa chế độ làm việc của động cơ và mômen cản sinh ra trong quátrình ôtô chuyển động

+ Cắt dòng truyền động trong thời gian ngắn hoặc dài

+ Thực hiện đổi chiều chuyển động nhằm tạo nên chuyển động lùi cho ôtô

+ Tạo khả năng chuyển động mềm mại và tính năng việt dã cần thiết trên đường

Hệ thống truyền lực xe GAZ-66 bao gồm 2 cầu chủ động, mômen xoắn được

truyền từ động cơ qua ly hợp, hộp số (cơ khí 4 cấp), hộp số phân phối, truyền độngcác đăng, truyền lực chính, vi sai, bán trục đến các bánh xe chủ động.

1.2 Phân tích kết cấu cầu sau ô tô GAZ-66.

Xe có 2 cầu chủ động Theo nhiệm vụ đồ án môn học dưới đấy sẽ giới thiệu

về truyền lực chính của xe GAZ-66

và bánh răng chủ động ;22-ống hứng dầu ; 23- Rãnh dẫn dầu

1.2.1.1 Công dụng chung của truyền lực chính.

- Dùng để tăng mô men xoắn, truyền mô men xoắn và đổi phương truyền lực

dưới một góc 900 từ truyền động các đăng đến bộ vi sai.

- Ở ôtô truyền lực chính có thể một cấp hoặc hai cấp, loại hai cấp có hai tỷ sốtruyền tuỳ khi gài các số ở truyền lực chính Truyền lực chính hai cấp dùng thay thếluôn cho số truyền tăng của hộp số

- Truyền lực chính có thể có loại đơn hoặc loại kép Loại đơn có một cặpbánh răng nón hoặc hypôít và một cặp bánh răng trụ

- Loại đơn thường đặt ở ôtô tải loại trung bình và nhỏ, ôtô du lịch và ôtô buýt

ít chỗ ngồi Loại kép căn bản đặt ở ôtô tải loại trung bình, loại lớn và thường thiết

kế thành một khối

1.2.1.2 Yêu cầu của truyền lực chính

- Đảm bảo tỷ số truyền cần thiết và kích thước, trọng lượng nhỏ, khoảngsáng gầm xe đạt yêu cầu tính năng thông qua của xe Đảm bảo yêu cầu chất lượngkéo, tính kinh tế nhiên liệu đông thời giảm tảu trong khi xe chạy trên đường khôngbằng phẳng

- Có hiệu suất cao khi vận tốc góc và nhiệt độ thay đổi Đảm bảo khả năngtận dụng tối đa công suất của động cơ cũng như tính kinh tế nhiên liệu của ô tô

- Đảm bảo vận hành êm dịu, không ồn, có tuổi thọ cao Việc vận hành êmdịu,không ồn là yêu cầu đảm bảo cho lái xe không mệt mỏi trong quá trình điềukhiển ô tô.Đồng thời có tuổi thọ cao nhằm hạn chế sửa chữa trong quá trình làmviệc của ô tô đảm bảo tính kinh tế cho người sử dụng

1.2.1.3 Đặc điểm kết cấu của truyền lực chính.

Xe GAZ-66 sử dụng truyền lực chính đơn cặp bánh răng hipôit tỷ số truyền

là 6,83 Với số răng của bánh răng chủ động là 6 răng còn số răng của bánh răng bịđộng là 41 răng

*Trục chủ động

Căn cứ hình 1.2 trục chủ động được chế tạo liền với bánh răng chủ động trục

được đặt trên vỏ cầu bởi 3 ổ lăn Trong đó thân trục được đỡ bằng hai ổ lăn Đầutrục được đỡ lên vách ngăn vỏ cầu bằng ổ lăn trụ Vòng ngoài các ổ lăn côn lắp với

vỏ cầu thông qua ống nối, mặt bích của khớp nối được cố định vào măt bích của vỏbằng các bu lông.Ổ lăn côn vừa chịu được lực hướng kính lớn và lực chiều trục,còn

ổ lăn trụ chịu được lực hướng kính lớn,giữa các vòng bi trong có đệm điềuchỉnh,giữa mặt bích vỏ cầu và khớp nối cũng có các đệm điều chỉnh Các đệm điềuchỉnh nhằm điều chỉnh sự ăn khớp của các bánh răng hipôit, đệm điều chỉnh 15 đểđiều chỉnh khe hở giữa các ổ bi với nhau ổ lăn 16 được bôi trơn bằng phương phápcưỡng bức thông qua lỗ trục dẫn 1, ống dẫn 2 và đường dầu 3

*Bánh răng bị động

Bánh răng bị động 26 (bánh răng vành chậu ) được chế tạo thành vành răngrời,được bắt cố định vào vỏ của cơ cấu vi sai bằng các bu lông.Bánh răng bị động

và cơ cấu vi sai được đỡ ở thành trong của vỏ truyền lực chính bằng hai ổ lăn côn

29 bên ngoài các vòng lăn còn có các vòng ren để diều chỉnh độ rơ và sự ăn khớpcủa bánh răng truyền lực chính.Để điều chỉnh và đỡ cho bánh răng bị động khi đảo

có vít điều chỉnh 4,vít này một đầu của nó được ép chặt 1 bạc bằng đồng.Nó đượcdùng để hạn chế sự biến dang của bánh răng bị động truyền lực chính tại vùng ănkhớp khi truyền mô men xoắn lớn.Đối với banh răng bị động 26 khi lắp ráp thìđường tròn trục của nó cao hơn đường tâm trục của bánh răng chủ động,khoảngcách lệch tâm đó là e=32mm do đường tâm trục của bánh răng chủ động dịchxuống dưới do đó cho phép hạ thấp trọng tâm xe,tăng được tính ổn định cho xe khihoạt động

Truyền lực chính hypôit lắp trên xe GAZ-66 là loại truyền bánh răng có răngtheo đường cong và đường tâm của bánh răng không gặp nhau tại 1 điểm Người tathường bố trí cho trục của bánh răng chủ động dịch xuống phía dưới một khoảnge=32mm

Hiệu suất của truyền động hypôit so với hiệu suất của bộ truyền động bánhrăng nón là tốt hơn (hiệu suất bộ truyền hipôit đạt 0,94-0,96) Về chế tạo truyềnđộng hypôit không đòi hỏi vật liệu thật tốt, độ bóng gia công, độ chính xác cao do

đó giá thành hạ

Vật liệu chế tạo bánh răng truyền lực chính là thép hợp kim chất lượng caonhư: 15X H2TA, 20X  HM, 20X M… Bánh răng được xêmăngtít với độ sâu1,2-1,5 mm và tôi trong dầu Khi đó độ cứng lớp bề mặt răng đạt tới 59-65 HRC,

do đó đảm bảo răng có độ bền mòn cao Độ cứng trong lõi chân răng HRC 26-35đảm bảo răng có độ dẻo cần thiết chống được va đập và có độ bền uốn cao

1.2.1.4 Ưu điểm, nhược điểm của truyền lực chính.

So sánh với truyền lực chính bánh rang côn xoắn, truyền lực chính trục vít –bánh vít, bộ truyền lực chính hypoit có những ưu điểm và nhược điểm sau

*Ưu điểm

- Dịch chuyển được trục của bánh răng chủ động so với bánh răng bị độngmột khoảng e khoảng 0,2mm đường kính vòng tròn cơ bản của banh răng bị đông.Nhờ đó hạ thấp được trọng tâm ô tô, cho phép tăng độ ổ định do đó tăng được vậntốc của ô tô khi chuyển động

- So với cặp bánh răng nón (có trục cắt nhau) có cùng i0 và cùng truyền một

mô men thì đường kính của bánh răng chủ động trong truyền động hypôit lớn hơn(khoảng 20-30%) và trục bánh răng chủ động lớn hơn do đó kết cấu vững hơn độbền lớn hơn và làm việc êm dịu hơn

- Áp suất tổng hợp lên răng giảm xuống (25-30%) so với bánh răng côn xoắncùng kích thước

- Do bề mặt tiếp xúc lớn nên ứng suất tiếp xúc trong các răng của truyềnđộng hypôit có giá trị bé hơn so với răng nón cong

*Nhược điểm

- Sự trượt giữa các răng tăng theo chiều dài và mặt cạnh, vì vậy cần phảidùng dầu bôi trơn đặc biệt (thường gọi là dầu hypôit).

- Đòi hỏi lắp chính xác và bánh răng chủ động phải có điểm tựa thật chắcchắn

- Do có sự trượt dọc đầu răng lớn do đó khi có áp suất riêng lớn có thể gâyhiện tượng ăn mòn nhanh các bề mặt làm việc của răng

- Bộ truyền hypôit có những lực dọc trục lớn tác dụng lên bánh răng

1.2.2 Vi sai.

Khi xe quay vòng, bánh xe phía bên ngoài tâm quay vòng sẽ lăn theo cung

có bán kính lớn hơn và đi được quãng đường dài hơn so với bánh xe phía bêntrong, mặc dù vậy chúng chuyển động trong cùng một thời gian Các bánh xe bịđộng quay được một cách tự do nên chúng sẽ có số vòng quay khác nhau tuỳ thuộcvào quãng đường mà bánh xe đó phải lăn qua Đối với các bánh xe chủ động, nếuchúng được liên kết cùng với nhau bằng một trục truyền động thì chúng sẽ phải cócùng tốc độ góc Để các bánh xe chủ động này đi được những quãng đường khácnhau khi xe quay vòng, khi mấp mô ở hai bên bánh xe khác nhau, khi bán kính lăncủa các bánh xe khác nhau, khi lực cản khác nhau thì một hoặc cả hai bánh xe phảitrượt Sự trượt sẽ làm lốp xe mòn nhanh hơn, làm tổn hao công suất do sự trượt và

do đó làm tăng tiêu hao nhiên liệu, làm cho việc điều khiển xe khó khăn hơn Đểcác bánh xe chủ động không bị trượt trong quá trình xe hoạt động thì chúng phảiđược nối với nhau bằng một cơ cấu có khẳ năng bảo đảm cho các bánh xe này quayđược với tốc độ góc khác nhau, cơ cấu đó chính là vi sai Vi sai cầu xe GAZ-66được thể hiện trên hình 1.3

1.2.2.1 Công dụng của vi sai cầu xe.

Vi sai là một cơ cấu truyền lực, nó dùng để bảo đảm cho các bánh xe chủđộng quay được với tốc độ góc khác nhau đồng thời dùng để phân chia mô men

xoắn cho các bánh xe của một cầu chủ động hoặc cho các cầu chủ động của một xe.

1.2.2.2 Yêu cầu vi sai cầu xe.

- Phân phối moomen xoắn từ động cơ cho các bánh xe hay cầu theo tỉ lệ chotrước, phù hợp với mô men bán kính của bánh xe (hay cầu xe) với mặt đường

- Đảm bảo số vòng quay khác nhau giữa ác bánh xe củ động khi xe quayvòng, hoặc bánh xe chuyển động trên đường không bằng phẳng, hoặc khi bán kínhlăn của hai bánh xe chủ động ở cùng một cầu không bằng nhau

- Hiệu suất làm việc cao, độ tin cậy làm việc tốt Yêu cầu nhắm giảm thiểutổn hao công suất trong hệ thống truyền lực đồng thời đảm bảo khả năng làm việclâu dài mà không bị hỏng hóc của cơ cấu vi sai

- Kích thước và trọng lượng nhỏ

1.2.2.3 Phân tích kết cấu vi sai cầu xe.

Kết cấu vi sai cầu xe GAZ-66 được thể hiện trên hình 1.3

Hình 1.3 Vi sai cầu xe GAZ-661.Vòng cách; 2 Con trượt; 3 Vành cam ngoài; 4 Vành cam trong;

5 Bánh răng vành chậu

Vi sai cầu trước và cầu sau xe GAZ-66 giống nhau hoàn toàn, đó là vi sai có

ma sát trong cao Đây là vi sai cam hướng kính 2 dãy các vấu cam và các con trượt

Vi sai cam hướng kính được làm vi sai giữa các bánh xe

Vi sai cấu tạo bởi vòng cách, vòng cam ngoài, vành cam trong, các con trượt

và vỏ vi sai

Vòng cách là phần chủ động của vi sai này Nó được chế tạo liền với may ơcủa bánh răng vành chậu và phần bên trái của vỏ vi sai Thân vòng cách có giacông 2 dãy lỗ thủng để lắp các con trượt Mỗi dãy có 12 lỗ hướng kính, 2 dãy đượcđặt so le nhau

Vành cam trong cũng gồm 2 dãy cam mỗi dãy cam gồm 6 vấu cam như nhau

và 2 dãy cam này dược bố trí so nhau nửa bước Ở may ơ của vành cam trong cógia công lỗ then hoa để lắp ghép với then hoa đầu trong của bán trục trái Vành camngoài chỉ có 1 dãy cam gồm 6 cam lõm có biến dạng và kích thước giống nhau.May ơ của cam ngoài có gia công lỗ then hoa để lắp gép với then hoa đầu trong củatrục bên phải và lỗ đưa dầu vào bôi trơn cho các bề mặt của vi sai

Vi sai có 24 con trượt được lắp đặt vào 2 dãy lỗ vòng cách, ở vòng trong củavòng cách có đặt vòng chặn để xoay các con trượt và giữa chúng ở trong lỗ củavòng cách khi lắp ráp Các cổ trượt đều có 1 đầu tỳ vào các vấu của vành cam trong

và đầu ngoài tỳ vào vấu của vành cam ngoài

Vỏ vi sai gồm 2 phần bên trái và bên phải chúng được lắp với nhau bằng cac

bu lông 2 đầu của vỏ được ép chặt với 2 vòng bi côn và quay trơn trên 2 vòng bicôn đó Vỏ vi sai chế tạo bằng gang rèn hoặc thép C40

Với loại vi sai cam: vành giữa và phần cam chế tạo bằng thép xemangtit18HBA với độ cứng bề mặt HRC 60 – 65 Con chạy chế tạo bằng thép UX – 15

Độ cứng HRC 60 – 65

1.2.2.4 Ưu điểm, nhược điểm vi sai cầu xe.

So sánh với vi sai bánh răng côn đối xứng, vi sai cam có các ưu điểm vànhược điểm sau

*Ưu điểm

- Trong mọi trường hợp vi sai cam 2 dãy đều có khả năng truyền mô menxoắn ra các bán trục vì nó có 2 dãy cam và con trượt bố trí so le nhau.

- Vi sai cam cũng có khả năng phân bố mô men xoắn ra các bánh xe chủđộng phù hợp với điều kiện chuyển động của các bánh xe, khi bánh xe nào có điềukiện bám tốt hơn thì mô men xoắn được truyền đến bánh đó lớn hơn và ngượclại.Tính chất này nâng cao khả năng cơ động và tính năng thông qua cho xe rất phùhợp với đặc điểm của xe quân sự là phải có tính năng thông qua cao

1.2.3 Bán trục.

Bán trục dùng để truyền momem xoắn từ vi sai đến các bánh xe chủ động.kết cấu của bán trục tù thuộc vào kết cấu treo của bánh xe và tùy theo tính chất dẫnhướng của nó Cầu xe GAZ-66 sử dụng bán trục loại giảm tải hoàn toàn Bán trụcđược thể hiện trên hình 1.4

Hình 1.4 Bán trục xe Gaz-66

1.2.3.1 Công dụng của bán trục.

- Dùng để truyền mô men xoắn từ bộ vi sai đến các bánh xe chủ động

- Đối với cầu sau, giữa có hệ thống treo phụ thuộc thì bán trục nối dẫn động

từ vi sai đến bánh xe chủ động là bán trục liền

- Còn đối với cầu trước thì bán trục được chia làm hai đoạn và chúng được

nối với nhau bởi khớp các đăng đồng tốc kiểu bi.

- Ngoài công dụng chính nêu trên thì tuỳ theo kết cấu và bố trí bán trục mà

nó còn dùng để chịu một phần tải trọng từ mặt đường truyền lên qua bánh xe

1.2.3.2 Vật liệu chế tạo bán trục.

Bán trục được làm bằng thép rèn hay thép thành Vật liệu thường là thépcacbon, thép hợp kim cacbon trung bình Sau khi thường hóa phôi được tôi trongdầu rồi ram Độ cứng của nửa trục chế tạo bằng thép hợp kim phải đảm bảo HB350-420

Bán trục có gia công then hoa ở đầu trục để lắp ghép với bánh răng bán trụcnên đường kính bán trục tính bằng đường kính then hoa Vì vậy ngượi ta thườngtăng số lượng then hoa để giảm chiều sâu của then

1.2.3.3 Phân tích kết cấu bán trục.

Bán trục trên xe GAZ-66 là loại bán trục giảm tải hoàn toàn Kết cấu của bántrục được thể hiện trên hình 1.5 Là loại bán trục mà đầu phía trong tỳ lên vỏ vi sai,các đầu phía ngoài gồm hai ổ thanh lăn côn có vòng trong tỳ lên vỏ cầu của bántrục, còn đầu ngoài tỳ lên moay ơ bánh xe Trong trường hợp này thì bán trụckhông chịu các mô men uốn do các phản lực gây nên Nó chỉ truyền mô men xoắn

Hình 1.5 Kết cấu bán trục xe GAZ-66

1 Bánh xe; 3 Vỏ bán trục; 4 Bán trục; 5 Moay ơ bánh xe;

6,7 Các ổ đỡ bán trục

Đầu trong của bán trục được gia công các rãnh then hoa để ăn khớp với thenhoa của bánh răng bán trục bộ vi sai Đầu ngoài của bán trục hàn liền với mặt bíchgọi là bích đầu bán trục, mặt bích này được gia công các lỗ để bắt chặt với moay ơbánh xe bằng các bu long (gọi là ốc đầu trục), ngoài ra nó còn được gia công hai lỗren và lắp các bu lông vào đó (gọi là bu lông công), bu lông này có tác dụng đểtháo bán trục ra khỏi cầu xe cho dễ dàng khi cần thiết Đầu ngoài còn được giacông rãnh dẫn khí nén, ở phía trong lỗ này được nối thông với với ống dẫn khí néncủa hệ thống điều chỉnh áp suất hơi lốp cho các bánh xe, còn ở đầu ngoài của bántrục được lắp với khoá để đóng mở đường dẫn khí nén đến bánh xe

Đầu có then hoa ở vành cam của vi sai cam còn đầu ngoài được kẹp chặt vớimoay ơ bánh xe bằng các gu dông Trong các lỗ bích đầu trục có một lỗ gia côngren và lắp bu lông vào đó Nó được dùng để tháo bán trục ra khỏi cầu xe khi cầnthiết

1.2.3.4 Ưu điểm, nhược điểm bán trục.

So sánh với bán trục giảm tải một nửa, bán trục giảm tải 3/4, bán trục giảmtải hoàn toán có các ưu điểm và nhược điểm sau

* Ưu điểm:

- Đây là bán trục giảm tải hoàn toàn vì vậy nó chỉ chịu mô men xoắn tácdụng lên bán trục khi xe hoạt động, vì vậy tuổi thọ của bán trục tăng lên nhiều lần

so với các loại bán trục giảm tải một nửa hay giảm tải 3/4

- Trong chế tạo bán trục cũng không cần chế tạo lớn lắm mà vẫn đảm bảotruyền được mô men cho các bánh xe (vì nó không phải chịu các loại tải trọng phụkhác tác dụng lên bán trục khi xe hoạt động)

- Đối với nửa trục giảm tải hoàn toàn khi bị gãy có thể kéo ôtô mà không cần

1.2.4 Vỏ cầu.

Vỏ cầu là vỏ bọc của truyền lực chính, vi sai, bán trục Vỏ cầu xe GAZ-66 sửdụng vỏ cầu liền được thể hiện trên hình 1.6

Hình 1.6 Vỏ cầu liền

10 Ngõng để lắp ổ moay ơ bánh xe; 11 Vỏ liền; 12 Nắp

1.2.4.1 Công dụng của vỏ cầu.

- Vỏ cầu xe chủ động là vỏ bọc dùng để bảo vệ, tránh chảy dầu bôi trơn rangoài, tránh lọt bụi nước…vào ba bộ phận của cầu xe chủ động là truyền lực chính,

vi sai, bán trục

- Vỏ cầu còn dùng để đỡ toàn bộ phần trọng lượng được treo phân bố lên cầuđồng thời nó nhận và truyền các phản lực, các mô men phát sinh do tác động tương

hỗ giữa bánh xe với mặt đường lên khung xe hoặc vỏ xe.

1.2.4.2 Yêu cầu vỏ cầu.

- Có hình dạng và tiết diện đảm bảo chịu được lực thẳng đứng, lực nằmngang, lực chiều trục và momen xoắn khi làm việc Dầm cầu là phần chịu của cầu

xe Đối với dầm cầu chủ động, dầm cầu có tiết diện tròn

- Có độ cứng lớn, trọng lượng nhỏ Yêu cầu này nhắm đảm bảo cho dầm cầu

có khả năng chịu lực tốt và giảm trọng lượng cầu xe Người ta chủ yếu sử dụngdầm cầu cán hay dập nhằm giảm trọng lượng của dầm cầu

- Có độ kín tốt để ngăn không cho nước, bụi, đất lọt vào làm hỏng các chi tiếtbên trong Hiện nay người ta thường sử dụng làm kín bằng các phớt làm kín kếthợp với làm kín bằng mỡ

- Dễ tháo lắp, điều chỉnh Trong quá trình sử dụng, các chi tiết của cầu xethường gặp hư hỏng do điều kiện làm việc Việc dễ tháo lắp và điều chỉnh nhằmđảm bảo yêu cầu tiện lợi trong quá trình khai thác và sử dụng

1.2.4.3 Phân tích kết cấu vỏ cầu

Vỏ cầu trước và cầu sau của Gaz-66 là loại vỏ liền, chế tạo bằng thép gồm 2nửa hàn lại với nhau theo chiều dọc

Ở mặt trước của vỏ cầu có gia công các lỗ ren để bắt chặt với gu dông bắt vỏ

vi sai với vỏ cầu và có lỗ xả dầu và nút kiểm tra dầu bôi trơn

Mặt phẳng phía trên có hàn các giá để đặt bộ nhíp và các tai để lắp với taicủa ống giảm xóc

Hai đầu ngoài của vỏ cầu có mặt bích được gia công các lỗ ren để lắp vớingõng trục của may ơ bánh xe bằng cac bu long

Vỏ cầu thường được chế tạo bằng gang rèn hoặc thép C40

1.2.4.4 Ưu điểm, nhược điểm của vỏ cầu.

So sánh với vỏ cầu rời (cầu ghép), vỏ cầu liền có các ưu điểm và nhược điểm

Hiểu được kết cấu cầu xe sẽ có một ý nghĩa lớn lao trong khai thác và sửdụng xe có hiệu quả Tuy nhiên xe mà ta phân tích và đánh giá ở trên là xe do Liên

Xô (cũ) sản xuất và chế tạo Khi sử dụng trong điều kiện Việt Nam phải kiểmnghiệm lại các thông số cần thiết Để kiểm nghiệm tất cả các thông số cầu xe như:Truyền lực chính, vi sai, ổ, bán trục và vỏ cầu đòi hỏi một khối lượng tính toán lớn

và cần rất nhiều thông sô về kích thước, khối lượng Các thông số kỹ thuật

Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật GAZ-66.

3 Khối lượng phân bố lên các cầu

- Cầu trước M1

- Cầu sau M2

27103060

8 Tỷ số truyền HSPP

- Số truyền cao ipc

- Số truyền thấp ipt

1,001,963

10 Tỷ số truyền TLC

- Cầu trước iot

- Cầu sau i0i

6,836,83

1 Tỷ số truyền cặp bánh răng côn xoắn ioc 6,830

3 Mô đun pháp tuyến trung bình mn mm 4,945

5 Góc nghiêng đường răng br chủ động  1 độ 46,300

6 Góc nghiêng đường răng br bị động 2 độ` 34,060

11 Chiều dài đường sinh trung bình Lm Mmm 148,766

12 Nửa góc đỉnh nón bánh răng chủ động  1 độ 8,334

13 Nửa góc đỉnh nón bánh răng bị động 2 độ 81,666

14 Bán kính trung bình bánh răng chủ động rtb1 mm 21,551

15 Bán kính trung bình bánh răng bị động rtb2 mm 147,179

2.1 Kiểm nghiệm truyền lực chính

Trong nội dung phần 2.1 sẽ trình bày tính toán kiểm nghiệm của cặp bánhrăng, trục, ổ đỡ Phần này tính toán gồm có:

- Xác định các thông số của truyền lực chính

- Xác định các lực tác dụng lên bộ truyền bánh rắng

- Kiểm nghiệm bền bánh răng chủ động theo bền uốn, bền tiếp xúc

- Kiểm nghiệm bền bánh răng bị động theo bền uốn, bền tiếp xúc

- Kiểm nghiệm độ bền trục, ổ đỡ

2.1.1 Xác định các thông số của truyền lực chính

Để kiểm nghiệm bền uốn và bền tiếp xúc của bánh rang, trước hết cần xácđịnh lực vòng, sau đó tính ứng suất uốn và ứng suất tiếp xúc và so sánh với giớihạn của vật liệu để kiểm bền

Xác định tải trọng tính toán.

Xe GAZ-66 có tất cả các cầu là cầu chủ động do đó tải trọng tính toán xácđịnh theo mô men bám, trong đó coi mô men giữa các được phân bố tỷ lệ với trọnglượng bám

Mtt = i c i o

i M

Trong đó:M φ=G φi r k Mô men bám trên cầu trứ i

Gi :Trọng lượng bám lên cầu thứ i Gi =30600 N

rk: Bán kính tính toán bánh xe rk =0,498m

Thay số ta có: M=30600.0,498 0,8 =12191,04Nm

M o c

920 , 1784 83

, 6

04 , 12191



2.1.2 Xác định các lực tác dụng lên bộ truyền.

Lực tác dụng lên bộ truyền bao gồm lực vòng, lực hướng kính, lực dọc trục

- Lực vòng xác định theo công thức sau đây:

M tb

562 , 21

920 , 1784





- Lực chiều trục xác định theo công thức sau:

i

 : Nửa góc đỉnh nón i=1;2

1 2

Hướng xoắn răng: Trái

M tt

07 , 82823 551

, 21

920 , 1784 1

5 ,

9894 , 0 cos 334

Thay số ta có:

R1= 0,6908 (0,41421.0,9894 0,72296.0,14494) 36569,18N

07 , 82823

,