TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Thực trạng và xu hướng phát triển ngành ô tô ở Việt Nam
Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam là ngành sinh ra muộn, ra đời sau các nước trong khu vực từ 40-50 năm
Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đã phát triển đáng kể, quy tụ nhiều tập đoàn lớn như Ford, Mercedes, và Toyota Hiện tại, có 18 doanh nghiệp FDI và 38 doanh nghiệp trong nước tham gia sản xuất, với tổng công suất khoảng 460 nghìn xe mỗi năm Ngành công nghiệp này đã đáp ứng một phần nhu cầu ô tô trong nước, tuy nhiên vẫn cần cải thiện về mặt chất lượng và đa dạng hóa sản phẩm.
Ngành công nghiệp ô tô đã đóng góp hơn một tỷ USD mỗi năm cho ngân sách nhà nước, chủ yếu từ các khoản thuế, đồng thời tạo ra việc làm cho khoảng 80.000 lao động.
Ngành công nghiệp ô tô đã tích lũy nhiều kinh nghiệm quý báu trong lắp ráp và sản xuất phụ tùng, linh kiện, tạo tiền đề quan trọng cho sự phát triển bền vững của ngành sản xuất - chế tạo ô tô trong tương lai.
Ngành công nghiệp ô tô đang gặp khó khăn trong việc thực hiện các kế hoạch phát triển đã đề ra, và hiện tại chúng ta vẫn đang trong quá trình quy hoạch, định hướng và phát triển.
Ngành công nghiệp ô tô đã khẳng định tầm quan trọng của tỷ lệ nội địa hóa, tuy nhiên, thực tế cho thấy ngành sản xuất này vẫn chưa đạt được các tiêu chí đề ra Tỷ lệ nội địa hóa hiện tại vẫn còn thấp, không đạt mục tiêu 40% vào năm 2005 và 60% vào các năm tiếp theo.
2010 đối với loại xe thông dụng như xe tải, xe khách, xe con
Công ty CP ô tô Trường Hải (Thaco) đã nỗ lực vượt qua khó khăn để cho ra mắt sản phẩm mang thương hiệu Made in Vietnam, tuy nhiên, tỷ lệ nội địa hóa hiện tại chỉ đạt khoảng 15-18% đối với xe con và 33% đối với xe tải nhẹ.
Ngành công nghiệp hỗ trợ cho ngành ôtô đã hình thành nhưng còn yếu kém, với mục tiêu sản xuất nội địa động cơ và hộp số đạt 50-90% vào năm 2010 vẫn chưa đạt được Hiện tại, khoảng 210 doanh nghiệp tham gia vào ngành này, chủ yếu là các doanh nghiệp vừa và nhỏ, sản xuất chủ yếu các phụ tùng đơn giản và có hàm lượng công nghệ thấp như gương, kính, ghế ngồi, bộ dây điện, ắc quy và sản phẩm nhựa Một số doanh nghiệp đã đầu tư vào dây chuyền dập thân và vỏ xe.
Chúng ta vẫn chưa thiết lập được sự hợp tác và chuyên môn hóa giữa các doanh nghiệp trong lĩnh vực sản xuất và lắp ráp ô tô, cũng như sản xuất phụ tùng linh kiện Hệ thống các nhà cung cấp nguyên vật liệu và sản xuất linh kiện quy mô lớn vẫn chưa được hình thành.
Kế hoạch cho giai đoạn tới:
Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đang được định hướng phát triển nhanh chóng với mục tiêu tăng tỷ lệ nội địa hóa và mở rộng thị trường tiêu thụ Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần giải quyết, bao gồm hạ tầng giao thông chưa hoàn thiện, tính phức tạp và sự biến động của thị trường ô tô.
Ngành công nghiệp hỗ trợ, đặc biệt là trong lĩnh vực ô tô, vẫn chưa được cơ quan quản lý và doanh nghiệp nhận thức đầy đủ về tầm quan trọng của nó Điều này dẫn đến việc ban hành hành lang pháp lý và cơ chế chính sách phát triển ngành chậm trễ.
Mặc dù đã có một số chính sách ưu đãi, nhưng tính thực thi của các chính sách, đặc biệt là trong lĩnh vực tín dụng, vẫn còn hạn chế do việc tiếp cận và vay vốn ưu đãi gặp nhiều khó khăn và phức tạp Điều này khiến các doanh nghiệp chủ yếu tập trung vào việc lắp ráp ôtô, thể hiện tư tưởng phát triển ngắn hạn.
Thị trường ô tô nội địa Việt Nam hiện đang rất nhỏ bé, với sản lượng sản xuất và lắp ráp chỉ đạt từ 100.000 đến 120.000 xe mỗi năm Sự đa dạng về mẫu mã và chủng loại xe lên đến hàng trăm, nhưng điều này khiến việc đầu tư vào sản xuất phụ tùng và linh kiện trở nên kém hấp dẫn, do khó khăn trong việc đạt được hiệu quả kinh tế.
Việc xuất khẩu phụ tùng sang các nước trong khu vực gặp khó khăn do doanh nghiệp đầu tư tại Việt Nam thiếu lợi thế cạnh tranh, bởi phần lớn nguyên, vật liệu chưa được sản xuất trong nước Hơn nữa, Việt Nam là quốc gia đi sau so với Thái Lan, Indonesia, và Malaysia, khiến các tập đoàn ô tô lớn đã thiết lập mạng lưới cung ứng phụ tùng và linh kiện, từ đó tạo ra rào cản cho doanh nghiệp Việt Nam tham gia vào chuỗi cung ứng toàn cầu.
Các nhà quản lý hạ tầng giao thông Việt Nam đang gặp khó khăn trong việc thúc đẩy ngành công nghiệp ô tô, do chính sách thuế và phí không ổn định và thiếu hiệu quả Điều này cản trở sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp ô tô trong nước.
Chính sách thuế và phí cao đối với ngành công nghiệp ô tô đã làm tăng giá bán xe, dẫn đến hạn chế sức mua và bảo hộ cho các doanh nghiệp sản xuất trong nước Các chuyên gia cho rằng cần phải phân tích kỹ lưỡng để xác định liệu đây có thực sự là nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng này hay không.
Tổng quan về cầu chủ động của ô tô
1.2.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại cầu chủ động a Công dụng của cầu chủ động
- Là giá đỡ hai bánh xe chủ động
- Phân phối mô men của động cơ đến hai bánh xe chủ động theo phương vuông góc
- Tăng tỉ số truyền để tăng mô men xoắn,tăng lực kéo của hai bánh xe chủ động
- Cho phép hai bánh xe chủ động quay với vận tộc khác nhau kh xe quay vòng hoặc xa lầy
- Đỡ toàn bộ trọng lượng của các bộ phận đặt trên xe
- Thu hút và truyền dẫn mô men xoắn của cầu lên khùng xe khi tăng tốc hoặc phanh xe b Phân loại
- Theo kết cấu truyền lực chính: đơn, kép
- Theo vị trí của cầu chủ động trên xe: cầu trước chủ động, cầu sau chủ động
- Theo số lượng cầu: 1 cầu chủ động, 2 cầu chủ động, nhiều cầu chủ động
Theo phương án bố trí cầu xe, động cơ có thể được đặt ở nhiều vị trí khác nhau tùy thuộc vào loại xe Đối với ô tô tải cỡ nhỏ, động cơ thường được đặt trước và cầu chủ động nằm sau Trong khi đó, ô tô con và ô tô khách cỡ trung thường sử dụng động cơ đặt sau và cầu sau chủ động Đối với ô tô du lịch cỡ nhỏ, cách bố trí động cơ và cầu trước chủ động giúp tiết kiệm không gian Những chiếc ô tô thể thao hoặc ô tô hoạt động trong điều kiện địa hình khó khăn thường có động cơ đặt trước và hai cầu chủ động Đối với ô tô tải trung bình và nặng, động cơ đặt trước với hai cầu sau chủ động là lựa chọn phổ biến Cuối cùng, ô tô quân sự và ô tô tải có độ thông qua cao thường sử dụng động cơ đặt trước với tất cả các cầu đều chủ động để đảm bảo khả năng di chuyển trong điều kiện không có đường xá.
Hình 1.4 Phân loại theo bố trí cầu chủ động trên xe c Yêu cầu:
- Phải đảm bảo tỷ số truyền cần thiết để phù hợp với chật lượng kéo
- Có kích thước nhỏ gọn để tăng khoảng sáng gầm xe
- Hiệu suất truyền động phải lớn
- Đảm bảo độ cứng vững, làm việc êm dịu, tuổi thọ cao
- Cầu đủ bền và gọn nhẹ
- Phân phối mô men xoắn giữa các bánh xe hay giữa các trục theo tỷ lệ, đảm bảo sử dụng trọng lượng bám của xe là tốt nhất
1.2.2 Cấu tạo chung và nguyên l í làm việc của cầu chủ động a Cấu tạo chung của một cầu chủ động cơ bản bao gồm:
- Dầm cầu và vỏ cầu
Hình 1.5.Cấu tạo cầu chủ động
1, 2, 3,4 : Các chi tiết của truyền lực chính 5: Bánh răng vành chậu
6, 7 : ổ bi đỡ bán trục 8 :Vòng chắn dầu.9 : Bán trục.10 :Vỏ cầu
11 : Bánh răng quả dứa 12 : Bánh răng bán trục 13 : Vỏ vi sai
Cầu chủ động bao gồm nhiều chi tiết và cụm chi tiết khác nhau, được thiết kế phù hợp với điều kiện làm việc và cấu trúc của từng loại xe cụ thể Nguyên lý hoạt động của cầu chủ động đóng vai trò quan trọng trong việc truyền lực và đảm bảo hiệu suất vận hành của xe.
Khi động cơ hoạt động, momen quay được truyền qua li hợp tới hộp số, từ đó điều chỉnh tỉ số truyền để chuyển momen quay tới các đăng Momen quay này làm quay bánh răng quả dứa, kết hợp với bánh răng vành chậu để tạo ra chuyển động vi sai Qua hệ thống bánh răng hành tinh và bánh răng mặt trời, bán trục quay dẫn động bánh xe, giúp xe di chuyển Đối với xe nhiều cầu, momen quay từ hộp số được truyền tới hộp phân phối, phân chia tới các cầu khác nhau, và từ đó, các đăng quay dẫn động vi sai, làm quay bán trục gắn với bánh xe, tạo ra chuyển động cho xe.
1.2.3 Cấu tạo các bộ phận chính
1.2.3.1 Truyền lực chính a Công dụng
Truyền lực là một thành phần quan trọng trong hệ thống truyền lực, có chức năng truyền mômen và biến đổi mômen từ hệ thống đến các bánh xe.
- Phải đảm bảo đặc tính động lực học và tính kinh tế nhiên liệu tối ưu cho ôtô với các tỷ số truyền đã chọn
- Có hiệu suất cao, làm việc êm dịu, không gây ồn
- đảm bảo khoảng sáng gầm xe đủ lớn
- đảm bảo độ cứng vững của vỏ, các ổ và các trục của truyền lực chính c Phân loại truyền lực chính
- Theo số lượng bánh răng truyền lực chính có hai dạng:
+ Loại đơn gồm một cặp bánh răng ăn khớp
+ Loại kép gồm hai cặp bánh răng ăn khớp
- Truyền lực đơn lại có thể phân loại theo dạng bánh răng:
+ Loại bánh răng côn răng thẳng
+ Loại bánh răng côn răng xoắn
+ Loại trục vít bánh vít
- Truyền lực kép có thể được phân thanh hai loại:
+ Truyền lực trung tâm với cả hai cặp bánh răng được bố trí trong cùng một cụm nằm giữa hai bánh xe chủ động
+ Truyền lực chính kép bố trí không tập trung với cặp bánh răng thứ hai được bố trí tại các dẫn động tới các bánh xe chủ động
- Theo số cấp số có thể phân truyền lực chính thành:
+ Truyền lực chính một cấp (chỉ có một tỉ số truyền duy nhất)
+ Truyền lực chính hai cấp (có hai cấp số được điều khiển bởi người lái) d cấu tạo truyền lực chính a b c d
Hình 1.6 Các loại truyền lực chính a, Truyền lực chính bánh răng côn b, Truyền lực chính Hypoid c, Truyền lực chính bánh răng trụ d, Truyền lực chính trục vít bánh vít
Truyền lực chính đơn là giải pháp phổ biến trong các hệ thống truyền lực ô tô nhờ vào cấu trúc gọn nhẹ, dễ sản xuất và bảo trì với chi phí thấp Tuy nhiên, việc chỉ sử dụng một cặp bánh răng khiến tỉ số truyền của loại truyền lực này bị giới hạn (i 0 < 7) và khả năng chịu tải không cao Để tăng khả năng chịu tải, cần phải tăng mô đun răng, điều này dẫn đến việc kích thước bánh răng tăng lên và làm giảm khoảng sáng gầm xe.
Truyền lực hypoid đang trở nên phổ biến trong ngành ô tô nhờ vào những ưu điểm vượt trội như khả năng chịu tải lớn, hoạt động êm ái và không gây ồn Điểm đặc trưng của loại truyền lực này là trục của các bánh răng không cắt nhau mà được đặt lệch một khoảng e.
Truyền lực chính bánh răng trụ được sử dụng trên các ô tô con có động
Truyền lực chính dạng trục vít bánh vít có khả năng đạt tỷ số truyền lớn hơn 7 trong một kết cấu nhỏ gọn Tuy nhiên, hiệu suất và khả năng chịu tải của nó thấp hơn so với truyền động bánh răng côn và truyền động Hypoid Bên cạnh đó, chi phí sản xuất của loại truyền động này cao, dẫn đến việc nó được sử dụng hạn chế, chủ yếu trong một số loại ô tô có tính năng việt dã cao.
Truyền lực chính kép bao gồm hai cặp bánh răng, gồm một cặp bánh răng nón và một cặp bánh răng trụ, giúp đạt được tỷ số truyền lớn cho các xe có động cơ cao tốc Tùy thuộc vào cách bố trí và sắp xếp của hai cặp bánh răng, truyền lực chính kép có thể được phân loại thành loại tập trung và phân tán.
Truyền lực chính kép loại tập trung bao gồm hai cặp bánh răng được lắp ghép chung vào hộp giảm tốc trung tâm Trục trung gian và trục bị động của hộp giảm tốc có thể được đặt trong mặt phẳng nằm ngang, như ở các xe ZIL-130, CA-10, hoặc trong mặt phẳng thẳng đứng, như xe ba cầu ZIL-131, nhằm truyền lực cho cầu sau và cầu giữa thông qua một trục các đăng.
Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý truyền lực chính kép kiểu tập trung
Khi lực chính hoạt động, mômen xoắn được truyền qua hai cặp bánh răng: một cặp bánh răng hình côn và một cặp bánh răng hình trụ Trục chủ động kết hợp với bánh răng nhỏ quay bánh răng bị động ở đầu trục trung gian, sau đó mômen được chuyển tiếp từ bánh răng hình trụ nhỏ đến bánh răng lớn hình trụ gắn ở vỏ bộ vi sai, cùng quay trong các vòng bi tại vỏ cầu chủ động.
Truyền lực chính kép kiểu phân tán bao gồm hai hộp giảm tốc: một ở trung tâm (truyền lực trung ương) và một bên cạnh bánh chủ động (truyền lực cạnh) Loại truyền lực này thường được sử dụng trên máy kéo và ô tô tải nặng, trong đó truyền lực chính là cặp bánh răng nón, có thể được đặt trong ngăn chung hoặc ngăn riêng trong thân cầu sau.
Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lý truyền lực chính kép kiểu phân tán
Vi sai được đặt giữa các bánh xe chủ động trên cùng một cầu để đảm bảo rằng các bánh xe có thể quay với vận tốc khác nhau khi xe vào cua, di chuyển trên bề mặt không bằng phẳng, hoặc khi có sự khác biệt về bán kính lăn giữa hai bánh Đồng thời, vi sai cũng giúp phân phối momen xoắn đều trên hai nửa trục trong những tình huống này.
Vi sai đặt giữa các cầu chủ động có vai trò quan trọng trong việc phân phối mô men xoắn cho các cầu theo thiết kế, từ đó nâng cao khả năng kéo của xe.
Phân phối momen xoắn từ động cơ đến các bánh xe hoặc cầu xe được thực hiện theo tỉ lệ đã định sẵn, nhằm đảm bảo phù hợp với momen bám của bánh xe hoặc cầu xe trên mặt đường.
Để đảm bảo an toàn và hiệu suất khi xe quay vòng, cần chú ý rằng số vòng quay giữa các bánh xe chủ động phải khác nhau Điều này đặc biệt quan trọng khi xe di chuyển trên đường không bằng phẳng hoặc khi bán kính lăn của hai bánh xe chủ động trên cùng một cầu không giống nhau.
- Đảm bảo độ bền,tuổi thọ cao
- Hoạt động êm dịu, không gây tiếng ồn
- Đảm bảo tính kinh tế
- Chế tạo đơn giản, dễ dàng tháo lắp, sửa chữa c Phân loại
- Theo công dụng và vị trí bố trí vi sai
Mục tiêu của đề tài
Dựa trên kiến thức đã học và tài liệu hướng dẫn từ giảng viên, bài viết này nghiên cứu xu hướng phát triển ngành ô tô tại Việt Nam, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận trên xe Bài viết cũng phân tích thông số kỹ thuật như trọng lượng, kích thước và loại động cơ Từ đó, đề xuất phương án thiết kế một cầu chủ động hoàn chỉnh cho xe khách 29 chỗ.
Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
- Đề xuất lựa chọn các phương án thiết kế
- Tính toán thiết kế kỹ thuật
- Kết luận và kiến nghị.
Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
Dựa vào nhu cầu thực tế về vận tải hành khách và hệ thống giao thông đường bộ trong nước, tôi quyết định chọn xe khách 29 chỗ làm đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu sẽ tập trung vào các khía cạnh liên quan đến hiệu quả và tính khả thi của loại hình vận tải này.
Dòng xe khách 29 chỗ, đặc biệt là xe HYUNDAI COUNTY, có những đặc điểm nổi bật về cầu chủ động Nghiên cứu này sẽ tập trung vào các bộ phận của cầu và so sánh với một số phương án của các xe cùng loại để hiểu rõ hơn về hiệu suất và tính năng của chúng.
Do thời gian ngắn nên đề tài nghiên cứu được giới hạn một số đề xuất phương án thiết kế gần với đối tượng nghiên cứu nhất.
Phương pháp nghiên cứu
1.6.1 Phương pháp thu thập kế thừa tài liệu:
Kế thừa các kết quả nghiên cứu về cấu tạo của cầu chủ động trên các loại xe hiện nay
1.6.2 Phương pháp tính toán lý thuyết:
Dựa vào kiến thức cơ bản từ các môn học như Cơ sở thiết kế máy, Cấu tạo ô tô máy kéo, Lý thuyết ô tô máy kéo và Sức bền vật liệu, sinh viên có thể áp dụng để tính toán và thiết kế cầu chủ động một cách hiệu quả.
ĐỀ XUẤT, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đề xuất một số phương án thiết kế cầu chủ động phù hợp với thực tiễn, mặc dù có nhiều lựa chọn Qua nghiên cứu các dòng xe tương tự, chúng tôi nhận thấy cầu chủ động thường sử dụng truyền lực chính đơn và kép, với các loại vi sai như vi sai bánh răng côn đối xứng và vi sai cam Dầm cầu thường được chế tạo từ loại vỏ lắp ghép hoặc liền khối, kết hợp với các bộ phận giảm tải như bán trục giảm tải và trục giảm tải hoàn toàn Dựa trên những thông tin này, chúng tôi sẽ trình bày một số phương án thiết kế cụ thể.
2.1 Các phương án đề xuất
2.1.1 Phương án 1: Truyền lực chính đơn vi sai đối xứng a Cấu tạo
Truyền lực chính từ trục các đăng đến bánh răng chủ động 1, với bánh răng vành chậu 2 luôn ăn khớp với bánh răng 1 Vỏ vi sai 3 được gắn liền với bánh răng vành chậu 2, bao gồm 2 bánh răng hành tinh 4 có khả năng quay quanh trục chữ thập Bánh răng mặt trời 7 ăn khớp với bánh răng hành tinh 4 và được kết nối với bán trục 5 để truyền lực đến hai bánh xe.
Cầu chủ động với truyền lực chính đơn vi sai đối xứng bao gồm các thành phần chính như truyền lực chính, bánh răng vành chậu, vỏ vi sai và bánh răng hành Nguyên lý làm việc của hệ thống này dựa trên sự tương tác giữa các bánh răng, giúp truyền động hiệu quả và đồng bộ hóa lực giữa các bánh xe.
Khi mô men được truyền từ động cơ qua hệ thống truyền lực, bánh răng vành chậu 2 gắn chặt với vỏ hộp vi sai 3, dẫn đến việc trục chữ thập và các bánh răng hành tinh quay Điều này làm cho 2 bánh răng mặt trời và các bán trục chủ động quay bánh xe Khi lực cản lăn ở một bánh lớn hơn bánh kia, tốc độ của nó giảm, và các bánh răng hành tinh bắt đầu quay quanh trục của mình, cho phép 2 bánh chủ động quay với tốc độ khác nhau.
2.1.2 Phương án 2 Truyền lực chính kép, vi sai đối xứng a Sơ đồ cấu tạo
Cầu chủ động với truyền lực chính kép vi sai đối xứng bao gồm các thành phần chính như bánh răng vành chậu, vỏ vi sai, bánh răng hành tinh, bán trục, bánh xe và bánh răng bán trục Nguyên lý hoạt động của hệ thống này cho phép truyền lực hiệu quả và đồng đều, góp phần nâng cao hiệu suất vận hành của phương tiện.
Khi mô men được truyền từ động cơ qua hệ thống truyền lực đến truyền lực chính kép, tỉ số truyền của nó lớn hơn nhiều so với truyền lực chính đơn Bánh răng vành chậu 2 gắn chặt với vỏ hộp vi sai, dẫn đến việc trục chữ thập và các bánh răng hành tinh quay, làm quay bánh răng mặt trời và các bán trục chủ động Khi lực cản lăn ở một bánh lớn hơn bánh kia, tốc độ của bánh đó giảm, khiến các bánh răng hành tinh quay quanh trục của mình, cho phép hai bánh chủ động quay với tốc độ khác nhau.
2.1.3 Phương án 3: Truyền lực chính đơn, vi sai cam a Cấu tạo
Bánh răng côn bị động 2 được gắn liền với vỏ hộp vi sai 3, trong đó một nửa vỏ hộp vi sai 3 được chế tạo liền với vành ngăn 4 Các cam 5 được lắp vào vành ngăn này và tựa lên vành cam ngoài cùng và vành cam trong Hai vành cam này kết nối với hai nửa bánh trục, giúp truyền lực tới hai bánh xe.
Hình 2.3 Truyền lực chính đơn vi sai cam
1 Truyền lực chính; 2 Bánh răng vành chậu; 3 Vỏ vi sai; 4 Vành ngăn
5 cam; 6 vành cam ngoài và trong b Nguyên lý hoạt động:
Khi mômen được truyền từ động cơ qua bánh răng côn chủ động đến bánh răng côn bị động qua vỏ vi sai và vành ngăn, các đầu cam tỳ lên các vành cam để truyền động ra hai bên nửa trục Nếu sức cản ở hai bên bánh xe bằng nhau, cả hai nửa trục sẽ quay với tốc độ giống nhau và chốt không dịch chuyển Tuy nhiên, nếu sức cản trên các bánh chủ động khác nhau, một bên sẽ quay nhanh hơn và bên còn lại sẽ quay chậm hơn.
Khi bộ phận chủ động quay cùng với 5 sẽ và dịch chuyển theo chiều trục, sẽ xảy ra sự trượt giữa bề mặt làm việc của cam và vành cam Trên mặt cam của nửa trục quay chậm, tốc độ trượt của cam sẽ hướng theo chiều quay của bộ phận chủ động, trong khi trên mặt cam của nửa trục quay nhanh, tốc độ trượt sẽ ngược lại Để hiểu rõ vấn đề này, chúng ta cần xem xét lực tác dụng trên vi sai cam trong hai trường hợp: khi sức cản ở hai bên bánh xe chủ động bằng nhau và khi sức cản khác nhau.
Khi sức cản ở hai bên bánh xe chủ động bằng nhau, vành cam sẽ chịu tác dụng của 4 lực P ép lên cả bên trong và bên ngoài Trong trường hợp này, tốc độ góc của vành cam 4 và hai vành cam sẽ đồng nhất.
Khi hai bánh xe có sức cản khác nhau, nếu một bánh xe tăng tốc độ góc, sẽ xảy ra sự chuyển dịch tương đối giữa các chi tiết của vi sai Điều này dẫn đến sự xuất hiện của lực ma sát tại các mặt đầu của cam, với lực ma sát ở vành cam quay chậm hỗ trợ tăng mômen cho bánh xe đó, trong khi lực ma sát ở vành cam quay nhanh lại làm giảm mômen cho bánh xe quay nhanh.
2.2 Ưu, nhược điểm của các phương án
- Có khả năng truyền lực và mô men lớn, khả năng chống mòn tốt
- Đơn giản trong bảo dưỡng thay thế
- Tuổi thọ cao b Nhược điểm
- Có ma sát trong nhỏ
- Tính cơ động không cao
- Tăng tỉ số truyền i 0 mà không cần tăng kích thước
- Tăng được khoảng sáng gầm xe b Nhược điểm
- Tăng trọng lượng của cầu xe
- Phức tạp hơn trong quá trình bảo dưỡng, sửa chữa
- Khả năng vượt trơn lầy tốt hơn vi sai côn đối xứng Vì vậy tính năng cơ động cao hơn
Để đảm bảo ô tô không bị trượt quay, cần thiết phải kiểm soát tình trạng của cả hai bánh xe chủ động khi chúng đều tiếp xúc với mặt đường Tuy nhiên, việc này cũng có một số nhược điểm cần lưu ý.
- Mms lớn khi quay vòng do vậy làm tăng sức cản nên mất mát công suất
2.3 Tiêu chí lựa chọn phương án
- Có tỉ số truyền cần thiết phù hợp với yêu cầu làm việc
- Đảm bảo độ cứng vững, độ bền cơ học cao
- Hiệu suất làm việc cao
- Kích thước nhỏ gọn, làm việc không gây tiếng ồn lớn
- Đơn giản trong bảo dưỡng, sửa chữa
- Sản xuất và lắp ráp trong nước
2.4 Kết luận phương án thiết kế
Với các tiêu chí như trên, so sánh với ưu, nhược điểm của các phương án
Chúng tôi quyết định chọn phương án 1, thiết kế “Truyền lực chính đơn – vi sai đối xứng”, vì phương án này đáp ứng hầu hết các tiêu chí cần thiết.
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KĨ THUẬT
3.1 Thông số đầu vào cho thiết kế
3.1.1 Nhiệm vụ đồ án thiết kế cầu chủ động Đồ án môn học thiết kế cầu chủ động ô tô thực hiện thiết kế và tính toán Cầu chủ động cho xe khách 29 chỗ
Cầu chủ động của xe bao gồm các thành phần chính như truyền lực, vi sai và bán trục Bài viết này sẽ tập trung vào việc tính toán và thiết kế cho các hệ thống truyền lực chính, vi sai và bán trục, dựa trên các thông số đã được cung cấp.
Các thông số cho trước khi tính toán thiết kế cầu chủ động bao gồm:
- Trọng lượng toàn bộ của ô tô: G 50 (kg)
- Trọng lượng phân bố lên cầu sau: G2 = 5130 (kg)
- Momen cực đại của động cơ: M e max = 310 (Nm); nₑₘₐₓ = 1800 – 2000 (v/p)
- Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực:
- Tỷ số truyền của truyền lực chính:i 0 = 7,46
- Tỷ số truyền của hộp số cơ khí: = 7,1 ;i 2 =4,4;i 3 =2,49;i 4 =1;i 5 =1
- Hệ số bám của đườngmax=0,8
3.2 Thiết kế tính toán truyền lực chính
3.2.1 Xác định các thông số cơ bản của truyền lực chính a Xác định tải trọng tính toán
- Đối với ô tô có công thức bánh xe 4 2 tải trọng tính toán xác định theo momen cực đại của động cơ khi xe chuyển động ở số truyền 1:
- Nhưng giá trị momen M tt này còn bị hạn chế bởi momen bám:
Với: G 2 : Trọng lượng phân bố trên cầu chủ động r bx : bán kính tính toán bánh xe i c: tỷ số truyền lực cạnh i 0 : tỷ số truyền lực chính
- Thỏa mãn, vậy M tt '81,8 ( Nm) b Chọn các kích thước cơ bản của truyền lực chính
Chọn môđun mặt mút lớn M s = 8,44 (theo hình 3.5 – Quan hệ giữa
L0,m s , với momen tính toán M tt - Sách hướng dẫn tính toán thiết kế ô tô máy kéo )
- Chọn số răng của truyền lực chính:
Theo bảng (3.1) ta chọn số răng của TLC là:
Zₗ - là số răng của bánh răng quả dứa
Z₂ - số răng của bánh răng mặt trời
- Chọn hệ số dịch chuyển răng ( ) và góc ăn khớp (α)
- Chọn góc nghiêng trung bình đường xoắn (β)