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 thu hút nhiều tập đoàn lớn như Ford, Mercedes, và Toyota, cùng với 18 doanh nghiệp FDI và 38 doanh nghiệp trong nước tham gia sản xuất Hiện tại, công suất sản xuất đạt khoảng 460 nghìn xe/năm, bao gồm các loại xe con, xe tải và xe khách Mặc dù đáp ứng được nhu cầu ô tô trong nước về mặt số lượng, ngành công nghiệp này vẫn cần cải thiện để đáp ứng tốt hơn các yêu cầu thị trường.
Ngành công nghiệp ô tô đóng góp hơn một tỷ USD mỗi năm cho ngân sách nhà nước, chủ yếu thông qua các khoản thuế, đồng thời tạo ra khoảng 80.000 việc làm cho người lao động.
Ngành công nghiệp ô tô đã tích lũy nhiều kinh nghiệm trong lắp ráp và sản xuất phụ tùng, linh kiện, tạo tiền đề quan trọng cho sự phát triển và xây dựng ngành sản xuất - chế tạo ô tô theo định hướng tương lai.
Ngành công nghiệp ô tô đang gặp nhiều thách thức trong việc thực hiện các kế hoạch phát triển đã đề ra, và việc đạt được mục tiêu này không phải là điều dễ dàng Hiện tại, chúng ta vẫn đang trong quá trình tìm kiếm quy hoạch, định hướng và phát triển hiệu quả.
Ngành công nghiệp ô tô đã khẳng định nỗ lực tăng tỷ lệ nội địa hóa, tuy nhiên, thực tế cho thấy mức độ nội địa hóa vẫn chưa đạt được tiêu chí đề ra Cụ thể, tỷ lệ nội địa hóa hiện nay vẫn thấp hơn nhiều so với mục tiêu 40% vào năm 2005 và 60% vào năm sau đó.
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 với quyết tâm tạo ra sản phẩm mang thương hiệu Made in Vietnam, tuy nhiên, tỷ lệ nội địa hóa hiện tại chỉ đạt khoảng 15-18% cho xe con và 33% cho xe tải nhẹ.
Ngành công nghiệp hỗ trợ cho 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, nhưng đến nay vẫn chưa đạt được Hiện có khoảng 210 doanh nghiệp tham gia, chủ yếu là vừa và nhỏ, chỉ sản xuất các phụ tùng đơn giản 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.
Chưa có sự hợp tác và chuyên môn hóa giữa các doanh nghiệp trong ngành sản xuất và lắp ráp ô tô cũng như sản xuất phụ tùng, linh kiện Hệ thống cung cấp nguyên vật liệu và sản xuất linh kiện quy mô lớn vẫn chưa được hình thành.
Kế hoạch cho giai đoạn tới:
Quan điểm phát triển nhanh ngành công nghiệp ô tô đã được đề ra từ cấp cao với một số mục tiêu quan trọng như tỷ lệ nội địa hoá Tuy nhiên, thị trường tiêu thụ vẫn còn mang tính chủ quan và kỳ vọng, trong khi chúng ta chưa lường hết khó khăn về phát triển hạ tầng giao thông và sự phức tạp cũng như thất thường của thị trường ô tô Việt Nam.
Ngành công nghiệp hỗ trợ, đặc biệt là trong lĩnh vực ô tô, chưa được các cơ quan quản lý và doanh nghiệp nhận thức đầy đủ về tầm quan trọng của nó, dẫn đến việc ban hành hành lang pháp lý và cơ chế chính sách phát triển ngành này diễn ra chậm.
Mặc dù đã có một số ưu đãi chính sách, nhưng tính thực thi của chúng, 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 dẫn đến việc các doanh nghiệp chủ yếu tập trung vào lắp ráp ôtô, thể hiện tư duy ngắn hạn.
Thị trường ô tô nội địa Việt Nam hiện tại quá nhỏ bé, với sản lượng xe 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, khiến cho việc đầu tư vào sản xuất phụ tùng và linh kiện trở nên kém hấp dẫn, do khó có thể mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Việc xuất khẩu phụ tùng sang các nước trong khu vực gặp khó khăn do các doanh nghiệp đầu tư tại Việt Nam thiếu lợi thế cạnh tranh, chủ yếu vì chưa sản xuất được nhiều nguyên, vật liệu cần thiết 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 sẵn có, làm cho các doanh nghiệp Việt Nam khó khăn trong việc tham gia vào chuỗi cung ứng toàn cầu.
Các nhà quản lý hạ tầng giao thông Việt Nam cho rằng hiện trạng còn yếu kém, chưa hỗ trợ tốt cho ngành công nghiệp ô tô Bên cạnh đó, cơ chế chính sách thuế và phí vẫn chưa ổn định, dàn trải, thiếu hiệu quả trong việc thúc đẩy sự phát triển của ngành này.
Chính sách thuế và phí cao đối với ngành công nghiệp ô tô đã làm tăng giá bán xe, từ đó hạn chế sức mua và bảo vệ các doanh nghiệp sản xuất trong nước Các chuyên gia cho rằng để xác định đây có phải là nguyên nhân chính dẫn đến hạn chế sức mua và bảo hộ cho doanh nghiệp hay không, cần tiến hành phân tích kỹ lưỡng.
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 Động cơ đặt trước và cầu chủ động sau thường được sử dụng cho ô tô tải cỡ nhỏ Trong khi đó, động cơ đặt sau với cầu sau chủ động thích hợp cho ô tô con và ô tô khách cỡ trung Đối với ô tô du lịch cỡ nhỏ, động cơ đặt trước và cầu trước chủ động mang lại sự nhỏ gọn Ô tô thể thao và những xe có độ thông qua cao, hoạt động trong điều kiện không đường xá, thường có động cơ đặt trước với 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 phù hợp Cuối cùng, ô tô quân sự và những xe tải hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt thường có động cơ đặt trước với tất cả cầu đều chủ động.
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 được thiết kế với các chi tiết và cụm chi tiết phù hợp với điều kiện làm việc cũng như kết cấu của từng loại xe cụ thể Nguyên lý hoạt động của cầu chủ động đóng vai trò quan trọng trong việc truyền động và đảm bảo hiệu suất vận hành của xe.
Khi động cơ hoạt động, momen quay được truyền qua li hợp đến hộp số, nơi tỉ số truyền được thay đổi để truyền momen quay tới các đăng Momen quay từ các đăng làm quay bánh răng quả dứa, kết hợp với bánh răng vành chậu để làm vi sai quay Qua các bánh răng hành tinh và bánh răng mặt trời, bán trục quay dẫn động bánh xe, giúp xe chuyển động Đối với xe nhiều cầu, momen quay từ hộp số được truyền tới hộp phân phối, phân chia đến các cầu khác nhau, từ đó dẫn động vi sai quay, làm quay bán trục gắn với các 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 chuyển giao 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 được ưa chuộng trong các hệ thống truyền lực ô tô nhờ vào thiết kế gọn nhẹ, dễ sản xuất và bảo trì với chi phí thấp Tuy nhiên, do chỉ sử dụng một cặp bánh răng, tỉ số truyền của loại truyền lực này bị giới hạn (i 0 < 7) và khả năng chịu tải không cao, buộc phải tăng mô đun răng, dẫn đến kích thước bánh răng lớn hơn và giảm khoảng sáng gầm xe.
Truyền lực hypoid ngày càng 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 nhau 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 với thiết kế nhỏ gọn, nhưng hiệu suất và khả năng chịu tải của nó thấp hơn so với truyền động bánh răng côn và truyền động Hypoid Hơn nữa, chi phí sản xuất của loại truyền động này cũng cao, dẫn đến việc nó chỉ được sử dụng hạn chế, chủ yếu trên một số loại ô tô có tính năng việt dã cao.
Truyền lực chính kép sử dụng hai cặp bánh răng, bao gồm một cặp bánh răng nón và một cặp bánh răng trụ, nhằm 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 lắp ghép vào hộp giảm tốc trung tâm Trục trung gian và trục bị động của hộp giảm tốc có thể được bố trí trong mặt phẳng nằm ngang, như trên xe ZIL.130 và CA-10, hoặc trong mặt phẳng thẳng đứng, như trên 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 hệ thống truyền lực 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 làm quay bánh răng bị động gắn ở đầu trục trung gian, sau đó mômen được truyền từ bánh răng hình trụ nhỏ đến bánh răng lớn hình trụ gắn ở vỏ bộ vi sai, cùng quay trong các vòng bi ở vỏ cầu chủ động.
Truyền lực chính kép kiểu phân tán sử dụng hai hộp giảm tốc, một ở trung tâm (truyền lực trung ương) và một ở cạnh bánh chủ động (truyền lực cạnh) Loại truyền lực này phổ biến trên máy kéo và ô tô tải nặng, với cặp bánh răng nón đóng vai trò chính Các bánh răng này 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
Việc đặt vi sai giữa các bánh xe chủ động trên cùng một cầu là cần thiết để đảm bảo các bánh xe có thể quay với vận tốc khác nhau khi xe quay vòng hoặc di chuyển trên đường không bằng phẳng Điều này cũng giúp điều chỉnh sự khác biệt giữa bán kính lăn của hai bánh xe và phân phối mô men xoắn đều trên hai nửa trục trong các 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 theo tỷ lệ đã được xác định, 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 bề mặt 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 tham khảo cùng sự hướng dẫn của giảng viên, bài viết này tập trung nghiên cứu xu hướng phát triển ngành ô tô tại Việt Nam, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của từng bộ phận trên xe Bằng cách phân tích các thông số kỹ thuật như trọng lượng, kích thước và loại động cơ, chúng tôi đã đưa ra phương án tính toán 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 trên nhu cầu thực tế về vận tải hành khách và hệ thống giao thông đường bộ tại Việt Nam, 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, an toàn và tiện ích của loại xe này trong việc phục vụ nhu cầu di chuyển của người dân.
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 trên 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, chúng ta có thể vận dụng để tính toán và thiết kế cầu chủ động một cách hiệu quả.
ĐỀ XUẤT, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Trong việc xây dựng phương án thiết kế cầu chủ động, chúng tôi chỉ đề xuất một số phương án thực tiễn do thời gian hạn chế Qua tìm hiểu, các cầu chủ động thường sử dụng truyền lực chính đơn và kép, với vi sai bánh răng côn đối xứng và vi sai cam Dầm cầu thường là loại vỏ lắp ghép hoặc liền khối, kết hợp với loại bán trục giảm tải và bỏn trục giảm tải hoàn toàn Dựa trên những thông tin này, chúng tôi đưa ra 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, bánh răng vành chậu 2 luôn ăn khớp với bánh răng 1 Vỏ vi sai 3 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 quan trọng 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 phối hợp giữa các bánh răng, giúp truyền tải lực hiệu quả và đảm bảo sự ổn định trong hoạt động của cầu.
Khi mô men từ động cơ truyền qua hệ thống truyền lực đến truyền lực chính, 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 cho hai 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, khiến các bánh răng hành tinh quay quanh trục của mình, cho phép hai bánh chủ động quay với tốc độ khác nhau.
2.1.2 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 quan trọng 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 phân phối lực một cách hiệu quả, đảm bảo sự ổn định và khả năng vận hành linh hoạt của phương tiện.
Khi mô men được truyền từ động cơ qua hệ thống truyền lực, tỉ số truyền của truyền lực chính kép lớn hơn nhiều so với truyền lực chính đơn Bánh răng vành chậu 2 được kết nối với vỏ hộp vi sai 3, 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, cho phép hai bánh chủ động quay với tốc độ khác nhau nhờ vào sự quay của các bánh răng hành tinh.
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, tựa lên vành cam ngoài và vành cam trong Hai vành cam kết nối với hai nửa bánh trục, giúp truyền lực tới 2 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 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 ra hai bên nửa trục Nếu sức cản hai bên bánh xe bằng nhau, cả hai nửa trục sẽ quay với tốc độ như nhau, chốt sẽ không dịch chuyển tương đối Ngược lại, nếu sức cản ở các bánh chủ động khác nhau, một bên bánh xe sẽ quay nhanh hơn trong khi bên kia quay chậm hơn.
Bộ phận chủ động 3 sẽ quay cùng với 5 và dịch chuyển theo chiều trục, dẫn đến sự trượt giữa bề mặt cam và vành cam Tại mặt cam của nửa trục quay chậm, tốc độ trượt của cam theo chiều quay của bộ phận chủ động, trong khi nửa trục quay nhanh lại hướng ngược lại Để làm rõ vấn đề, 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 động của 4 lực P ép lên vành cam cả trong lẫn ngoài Trong trường hợp này, tốc độ góc của vành 4 và hai vành cam cũng sẽ tương đương nhau.
Khi hai bánh xe có sức cản khác nhau, nếu một bánh xe tăng tốc độ góc, các chi tiết của vi sai sẽ có sự chuyển dịch tương đối Lực ma sát sẽ xuất hiện ở các mặt đầu của cam 5, hướng lên các vành cam quay nhanh và chậm Tại vành cam quay chậm, lực ma sát sẽ hợp với lực chủ động, làm tăng mômen cho bánh xe quay chậm Ngược lại, tại vành cam quay nhanh, lực ma sát sẽ 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 ôtô không bị trượt quay, cần thiết phải kiểm soát tình trạng của các bánh xe chủ động, đặc biệt là khi cả hai bánh đều tiếp xúc với mặt đường Tuy nhiên, việc này cũng có những nhược điểm nhất định.
- 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 đã chọn phương án 1 là thiết kế "Truyền lực chính đơn – vi sai đối xứng" vì nó 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 các hệ thống truyền lực chính, vi sai và bán trục Dưới đây là các thông số cần thiết cho quá trình thiết kế.
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)