Báo cáo BTL tính toán thiết kế ô tô hộp số 2

Điều khiển tự độngĐiều khiển bán tự động Hộp số thường từ 3-6 cấp Hộp số nhiều cấp > 6 cấp Ba trục HTTL khác phía Hai trục HTTL cùng phía Trụ răng nghiêng Bánh răng cụt Trụ răng thẳng.

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA- ĐH QUỐC GIA TP.HCM

KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

BÁO CÁO THUYẾT TRÌNH Nhóm 1B

THIẾT KẾ HỘP SỐ

Nội dung bài thuyết

trình

0 Giới thiệu chung

1 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC

2 YÊU CẦU

3 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

3.1 Tính chất truyền momen 3.2 Phương pháp điều khiển 3.3 Số cấp

3.4 Số trục 3.5 Bánh răng

4 THIẾT KẾ BỐ TRÍ TRUNG

5 THIẾT KẾ KỸ THUẬT

5.1 Xác định tỷ số truyền 5.2 Tính toán bánh răng 5.3 Tính toán trục

5.4 Tính toán ổ bi 5.5 Tính Toán Bộ Đồng Tốc

6 THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ

7 THIẾT KẾ KINH TẾ

Điều kiện làm việc của hộp số:

 Làm việc trong môi trường thường xuyên thay đổi tải trọng động đột ngột.

 Chịu nhiệt độ cao và

mài mòn do ma sát.

Yêu cầu làm việc đối với hộp số

 Có dãy tỷ số truyền hợp lý

 Không sinh ra các lực va đập

lên hệ thống truyền lực

 Hiệu suất làm việc cao

 Có vị trí trung gian để có thể cắt động cơ khỏi hệ thống truyền lực được lâu dài

 Kết cấu đơn giản, điểu khiển dễ dàng, khi làm việc không gây tiếng ồn, chuyển số nhẹ nhàng

Điều khiển tự động

Điều khiển bán

tự động

Hộp số thường (từ 3-6 cấp)

Hộp số nhiều cấp (> 6 cấp)

Ba trục (HTTL khác phía)

Hai trục (HTTL cùng phía)

Trụ răng nghiêng

Bánh răng cụt

Trụ răng thẳng

3.1 Chọn tính chất truyền

mô men

a Kiểu hộp số vô cấp

• Ưu điểm: momen xoắn truyền đến các

bánh xe chủ động liên tục và êm dịu nên giảm được quá tải cho các chi tiết của

HTTL và tăng được tuổi thọ, giúp người lái dễ dàng vận hành xe

• Nhược điểm: kết cấu phức tạp, đắt tiền;

chế tạo phức tạp; có hiệu suất truyền lực nhỏ hơn truyền lực có cấp

3.1 Chọn tính chất truyền momen

b Hộp số có cấp

• Ưu điểm: Tính năng động

lực, tính năng kinh tế nhiên

liệu tăng, công suất sử dụng

để tăng tốc lấy đà nhanh hơn

• Nhược điểm: số lần gài số

nhiều làm phức tạp điều

khiển và kéo dài thời gian lấy

đà

3.2 Chọn phương pháp điều khiển

a Hộp số cơ khí (điều khiển bằng

tay)

• Ưu điểm: kết cấu đơn giản, làm việc tin

cậy, giá thành thấp, dễ bão trì và sửa

chữa…

• Nhược điểm: hiệu suất thấp, mất nhiều

thời gian chuyển số, điều khiển nặng

nhọc, không tạo được cảm giác êm dịu

khi chuyển số

3.2 Chọn phương pháp điều khiển

b Hộp số tự động

• Ưu điểm: tự động đổi số, momen được

truyền liên tục, động lực không bị ngắt

quãng Thích nghi mọi loại đường, dễ

điều khiển, an toàn thoải mái cho người

sử dụng; tải trọng động nhỏ, tuổi thọ

chi tiết cao

• Nhược điểm: kết cấu phức tạp, giá

thành cao, và khó sửa chữa

3.2 Chọn phương pháp điều khiển

được khối lượng hộp số, giảm tải trọng ôtô

• Nhược điểm: số cấp của hộp số nhỏ làm giảm tính năng động lực, tính kinh tế nhiên liệu của xe; khả năng sử dụng công suất để tăng tốc và lấy đà chậm hơn hộp số nhiều cấp

• Nhược điểm: kết cấu phức tạp, hộp số cồng kềnh; cơ cấu điều khiển phức tạp.

3.3 Chọn số cấp

3.3 Chọn số cấp

3.4 Chọn số

trục a Hộp số ba trục (thường dùng cho HTTL khác phía)

• Ưu điểm: có số truyền thẳng, giảm tiêu hao nhiên liệu và tăng tuổi thọ chung cho hộp số; tạo được tỷ số truyền lớn với kích thước khá nhỏ

gọn, giảm được trọng lượng ô tô

• Nhược điểm: ổ bi đặt bên trong phần rỗng của đầu ra trục sơ cấp bị khống chế bởi điều kiện kết cấu Làm việc không êm, hiệu suất giảm

3.5 Phương án chọn bánh răng

a Bánh răng với răng cụt

• Ưu điểm: tăng độ bền răng của

răng trong trường hợp trình độ

• Nhược điểm: sinh lực dọc trục lên ổ bi và chế tạo phức tạp hơn bánh răng trụ răng thẳng.

3.5 Phương án

chọn bánh răng c Bánh răng trụ răng thẳng (thường dung

cho máy kéo)

• Ưu điểm: cơ cấu điều khiển đơn giản hơn nhiều

vì không cần dùng ống gài số, hoặc không cần làm then hoa xoắn phiền phức cho việc chế tạo

• Nhược điểm: gây ra nhiều tiếng ồn, độ cứng vững và độ bền mỏi thấp hơn bánh răng trụ răng nghiêng

Tính toán

sơ bộ

Tính toán

sơ bộ bánh răng

Moduyn

Chọn sơ bộ

số răng bánh chủ động

Thiết kế bố trí chung hộp số

Bố trí chung hộp số

Tính toán sơ bộ

• Moduyn bánh răng

Với t - bước của răng

D - đường kính vòng lăn

z - số lượng răng của bánh

- Hiện này thường chọn moduyn có các giá trị sau cho hộp số ôtô, máy kéo (mm) : 1,75; 2,25; 2,5; 2,75; 3,5; 3,75; 4,0; 4,25; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 8; 9; 10; 11; 12.

•

Thiết kế bố trí chung hộp số

Đồ thị để chọn moduyn phát tuyến của bánh răng hộp số ôtô.

• Khoảng cách trục

Đối với ôtô du lịch:

• Chọn sơ bộ số răng Za của bánh răng chủ động:

Dựa trên cơ sở khoảng cách không đổi giữa các tâm của cặp bánh răng ăn khớp

Thiết kế kỹ thuật hộp số

Ô tô 5 cấp thì tỷ số truyền các số còn lại được xác định:

Khi chọn tỷ số truyền lưu ý hệ số động lực học ô tô ở số truyền thẳng+

+

+

•

Thiết kế kỹ thuật hộp số

2 Tính toán bánh răng

2.1 Số răng tổng của các cặp bánh răng

 Xác định tỷ số truyền của cặp bánh răng luôn ăn khớp:

 Tổng số răng bị động trong cặp bánh răng ăn khớp

mZ



Thiết kế kỹ thuật hộp số

 Từ công thức tính tỷ số truyền từ động cơ ra trục thứ cấp:

 Khi đó tỷ số truyền ra các tay số được xác định:

Từ đó, xác định được số răng của các bánh răng trên trục trung gian Z và trục thứ cấp Z’ lần lượt tổng quát là:

Thiết kế kỹ thuật hộp số

2.2 Momen lực truyền tới các bánh răng trên các trục hộp số

 Momen lực truyền từ động cơ ra các trục:

 Momen lực từ trục sơ cấp sang trục trung gian:

Momen lực từ trục động cơ ra thứ cấp:

Thiết kế kỹ thuật hộp số

2.4 Tính độ bền bánh răng

2.4.1 Tính ứng suất uốn

Thiết kế kỹ thuật hộp số

2.4.2 Tính ứng suất tiếp xúc

Thiết kế kỹ thuật hộp số

3 Tính toán trục

3.1 Tính trục theo độ cứng

 Xác định momen quán tính:

Thiết kế kỹ thuật hộp số

 Xác định độ võng và góc xoay của trục

Thiết kế kỹ thuật hộp số

 Xác định độ võng và góc xoay của trục

Thiết kế kỹ thuật hộp số

3.2 Tính sức bền của trục

Thiết kế kỹ thuật hộp số

Trong trường hợp trục làm việc chịu đồng thời cả uốn lẫn xoắn

Thiết kế kỹ thuật hộp số

Tính ứng suất dập của then

Thiết kế kỹ thuật hộp số

4 Tính toán ổ lăn

+ Xác định momen

quay tính toán

Thiết kế kỹ thuật hộp số

+ Xác định khả năng làm việc của ổ lăn ứng với tải trọng khác nhau Tải trọng tĩnh:

Thiết kế kỹ thuật hộp số

Thiết kế kỹ thuật hộp số

5 Tính toán bộ đồng tốc

 Momen ma sát của bộ đồng tốc

Thiết kế kỹ thuật hộp số

 Momen quán tính quy dẫn

Thiết kế kỹ thuật hộp số

 Momen quán tính ly hợp:

Momen quán tính trục sơ cấp:

Thiết kế kỹ thuật hộp số

Momen quán tính trục trung gian

Thiết kế kỹ thuật hộp số

 Momen quán tính của bánh răng i đặt trên trục thứ cấp khi gài số:

 Momen quán tính của bánh răng số lùi:

Thiết kế kỹ thuật hộp số

 Bán kính ma sát của bộ đồng tốc:

 Bề rộng cần thiết của bề mặt ma sát:

Thiết kế kỹ thuật hộp số

 Xác định thời gian đồng tốc:

Thiết kế kỹ thuật hộp số

Xác định góc vát bề mặt hãm

Góc vát bề mặt hãm phải thỏa điều kiện: P > S (*)

• Đưa ra quy trình tháo lắp hộp số.

• Quy trình bảo dưỡng hộp số:

• Một số hư hỏng trong quá trình làm việc của hộp số:

• Thiết kế công nghệ là một bước phản hồi cho thiết kế kỹ thuật.

Chi phí phân phối, quảng cáo, tiếp thị

Chi phí

bộ máy điều hành hành chính

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Tính toán và thiết kế Ô tô Máy kéo - Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình

Kiên – NXB Đại học và Trung học Chuyên nghiệp.

2 Bài giảng điện tử Thiết kế Ô tô ĐH Bách Khoa TP.HCM – TS

Nguyễn Lê Duy Khải.

3 Bài giảng Kết cấu Ô tô ĐH Bách Khoa TP.HCM - nhiều tác giả.

4 Một số thông tin, tài liệu từ Internet.