ĐỒ ÁN BẢO VỆ

Yêu cầu đối với hộp số ôtô - Để đảm bảo công dụng đã nêu ở trên, ngoài các yêu cầu chung về sức bền và kết cấu gọn, hộp số ôtô phải thỏa mãn các yêu cầu đặc trưng sau: + Hộp số ôtô phải

BỘ LAO ĐỘNG – TB VÀ XÃ HỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Lê Văn Quyết Hệ đào tạo : Chính quy

Lớp: ĐHCN Ô TÔ – K13 Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Khoa: Cơ khí động lực

1. Tên đề tài:

THIẾT KẾ HỘP SỐ DỰA TRÊN XE KHÁCH 55 CHỖ

2 Các tài liệu cơ bản:

- Giáo trình Thiết kế và tính toán Ô tô - máy kéo (tập 1, 2, 3), NXB KHKT, năm

1996 Tính toán thiết kế hệ thống lái, NXB ĐHBK Hà Nội, năm 2000.

- Hướng dẫn làm đồ án môn học: Thiết kế hệ hộp số tren của Ô tô - máy kéo bánh xe,

NXB ĐHBK Hà Nội, 1998

- Giáo trình cấu tạo Ô tô- Máy kéo, NXB ĐHKTCN, năm 2007.

- Tính toán thiết kế ô tô - Máy kéo, NXB ĐHKTCN, năm 2007.

Chương 1: Tổng quan về hộp số và các thông số ban đầu

Chương2 : Lựa chọn phương án thiết kế

Chương3 : Kết cấu và nguyên lý làm việc của hộp số

4 Bản vẽ và biểu đồ (A0) (ghi rõ tên và kích thước bản vẽ)

6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp

Lời nói đầu

Chương I: Tổng quan về hộp số và các thông số ban đầu

1.1/.Công dụng, phân loại, yêu cầu

1.2/.Thông số kĩ thuật của xe thiết kế

Chương II: Lựa chọn phương án thiết kế

2.1/.Cơ sở lí luận xác định cấp số Z và qui luật phân chia tỉ số truyền của hộp số

2.2/.Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ

2.3/.Chọn sơ bộ cấp số và tính tỉ số truyền của hệ thống truyền lực

2.4/.Xây dựng đồ thị các chỉ tiêu động lực học của hộp số

2.5/.Nhận xét đồ thị chỉ tiêu động lực học và chọn cấp số của hộp số

2.6/.Chọn sơ đồ động Chương III: Kết cấu và nguyên lí làm việc của hộp số.

3.1/.Kết cấu của hộp số

3.2/.Nguyên lí làm việc của hộp số

Chương IV: Dẫn động hộp số.

4.1/.Phương án và lựa chọn phương án dẫn động hộp số.

4.2/.Kết cấu và nguyên lí làm việc của dẫn động hộp số

Chương V: Tính toán thiết kế và kiểm tra bền hộp số.

5.1/.Tính toán sơ bộ hộp số

5.2/.Kiểm tra bền hộp số

Kết luận.

LỜI NÓI ĐẦU

Những năm gần đầy, nền kinh tế Việt Nam đang phát triển mạnh Bên cạnh đó kỹ thuật của nước ta cũng từng bước tiến bộ Trong đó phải nói đến ngành động lực và sản xuất ôtô, chúng ta đã liên doanh với khá nhiều hãng ôtô nổi tiếng trên thế giới cùng sản xuất và lắp ráp ôtô Để góp phần nâng cao trình độ và kỹ thuật, đội ngũ kỹ sư của ta phải tự nghiên cứu và chế tạo, đó là yêu cầu cấp thiết Có như vậy ngành ôtô của ta mới đuổi kịp với đà phát triển của các quốc gia trong khu vực và trên thế giới.

Sau khi được học các học phần về kết cấu tính toán ôtô ( hệ thống truyền lực, hệ thống treo, hệ thống phanh-lái ), cùng với một số môn cơ sở nghành khác (sức bền vật liệu, cơ lý thuyết, vật liệu kỹ thuật, cơ sơ thiết kế máy ), sinh viên được giao nhiệm vụ làm đồ án môn học tính toán và thiết kế ôtô Đây là một học phần quan trọng trong chương trình đào tạo của nghành động lực, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã học vào quá trình tính toán thiết kế ôtô.

Trong đồ án này, em được giao nhiệm vụ tính toán và thiết kế hộp số ôtô với các thông số

kĩ thuật đã cho Trong suốt quá trình thực hiện đồ án, em đã cố gắng tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu bên ngoài cùng với vận dụng những kiến thức đã học tại lớp, làm việc một cách nghiêm túc với mong muốn hoàn thành đồ án một cách tốt nhất Tuy nhiên, quá trình thực hiện không tránh khỏi những thiếu sót Em mong các thầy chỉ dẫn để đồ án được hoàn thiện hơn.

Cuối cùng, em xin bày tỏ sự cảm ơn đến các thầy trong khoa cùng các anh chị khóa trên

đã tận tình chỉ dẫn Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Việt Hải đã quan tâm, cung cấp các tài liệu, nhiệt tình hướng dẫn trong quá trình làm đồ án

Nghệ An, ngày 01 tháng 11 năm 2021

Sinh viên

LÊ VĂN QUYẾT

1 1 Tổng quan về hộp số ôtô

1.1.1 Công dụng của hộp số ôtô

- Hộp số dùng để thay đổi momen truyền đến các bánh xe chủ động, đủ thắng lực cản chuyển động của ôtô thay đổi khá nhiều trong quá trình làm việc.

- Ngoài ra, hộp số còn dùng để thực hiện chuyển động lùi hoặc đứng yên của ôtô trong khoảng thời gian dài mà không cần phải tắt máy.

1.1.2 Yêu cầu đối với hộp số ôtô

- Để đảm bảo công dụng đã nêu ở trên, ngoài các yêu cầu chung về sức bền và kết cấu gọn, hộp số ôtô phải thỏa mãn các yêu cầu đặc trưng sau:

+ Hộp số ôtô phải có đủ tỉ số truyền cần thiết nhằm đảm bảo tốt tính chất động lực và tính kinh tế nhiên liệu khi làm việc.

+ Khi gài số không sinh ra các lực va đập lên các bánh răng nói riêng và hệ thống truyền lực nói chung Muốn vậy hộp số phải có các bộ đồng tốc để gài số hoặc ống dễ gài số.

+ Hộp số phải có vị trí trung gian để có thể ngắt truyền động của động cơ khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng thời gian dài.

+ Hộp số phải có cơ cấu chống gài hai số cùng lúc để đảm bảo an toàn cho hộp số không bị gãy vỡ răng.

+ Hộp số phải có số lùi để ôtô có thể chuyển động lùi, đồng thời phải có cơ cấu chống gài số lùi một cách ngẫu nhiên.

+ Điều khiển sang số nhẹ nhàng, quá trình làm việc êm dịu, hiệu suất truyền động cao.

1.1.3 Phân loại hộp số ôtô

- Với các yêu cầu nêu trên, tùy theo tính chất truyền momen cũng như sơ đồ động học mà hộp số ôtô có thể được phân loại như sau:

a Theo tính chất truyền momen: Có thể phân hộp số ôtô ra làm hai loại là hộp số vô cấp và hộp số có cấp.

+ Bao gồm một số cấp hữu hạn (thường từ 3 đến 20 cấp)

+ Ứng với mỗi cấp là một giá trị momen Do đó tốc độ truyền qua hộp số là không đổi.

b Theo số trục chứa các bánh răng truyền số: Có thể phân hộp số ôtô ra làm 2 loại là hộp số

+ Ưu và nhược điểm của hộp số 2 trục:

Ưu điểm: Cho phép tạo nên hệ truyền lực gọn, hiệu suất truyền lực nói chung cao (các số truyền của hộp số 2 trục chỉ qua 1 cặp bánh răng ăn khớp).

Hình 1.1 - Sơ đồ động hộp số hai trục.

b.2 Hộp số 3 trục (Hộp số đồng trục)

Hình 1.2 - Sơ đồ động hộp số 3 trục với 1 trục trung gian

+ Kết cấu hộp số đồng trục thường có ít nhất 3 trục truyền động: Trục sơ cấp và trục thứ cấp lắp đồng trục Ngoài ra còn có thêm trục trung gian.

+ Trục trung gian có thể có 1, 2 hoặc 3 trục bố trí xung quanh trục sơ cấp và thứ cấp nhằm tăng độ cứng vững cho trục thứ cấp, duy trì sự ăn khớp tốt nhất cho các cặp bánh răng lắp trên trục.

+ Ưu và nhược điểm của hộp số 3 trục:

Ưu điểm: Cho phép tạo ra số truyền thẳng (không qua cặp bánh răng truyền động nào) nên hiệu suất cao Điều này có ý nghĩa rất lớn vì phần lớn thời gian làm việc của hộp số ôtô

là số truyền thẳng, cho phép nâng cao hiệu suất truyền của hộp số, giảm tiêu hao nhiên liệu

và tăng tuổi thọ hộp số.

Nhược điểm: Trục thứ cấp phải bố trí gối lên trục sơ cấp thông qua ổ bi đặt bên trong phần rỗng của đầu ra trục sơ cấp Do bị khống chế bởi điều kiện kết cấu nên ổ bi đầu trục thứ cấp không được chọn theo tiêu chuẩn mà phải tính toán thiết kế riêng, làm cho ổ bi này dễ bị quá tải Tuy nhiên thì thời gian làm việc thực tế của ổ bi không nhiều nên ít ảnh hưởng đến tuổi thọ Chỉ được sử dụng hạn chế trên các ôtô tải lớn và cực lớn do kết cấu khá cồng kềnh, nặng nề.

Hình 1.3 - Sơ đồ động hộp số 3 trục với 2 trục trung gian

c Theo số cấp của hộp số: Có thể phân hộp số ra thành 2 loại là hộp số thường và hộp số nhiều cấp.

c.1 Hộp số thường (số cấp từ 3 đến 6)

+ Số cấp của hộp số ảnh hưởng lớn đến tính năng động lực cũng như tính kinh tế nhiên liệu của ôtô.

Hình 1.5 - Sơ đồ động hộp số 5 cấp ôtô du lịch

+ Đối với ôtô tải, thường được thiết kế với tiêu chí tiêu hao nhiên liệu thấp, tính động học không cao nên hộp số thường được thiết kế với số cấp 5 hoặc 6.

Hình 1.5 - Sơ đồ động hộp số 5 cấp ôtô tải

+ Để nâng cao tính động lực và tính kinh tế nhiên liệu, cũng như tăng tuổi thọ cho động cơ Ngày nay hộp số ôtô tải thường có số truyền tăng để chạy trên đường tốt hoặc chạy không tải.

Hình 1.5 - Sơ đồ động hộp số 6 cấp ôtô tải

+ Để nâng cao hiệu suất của hộp số nhiều cấp thì hộp số phụ thường được thiết kế 2 cấp theo sơ đồ động học của bộ truyền kiểu hành tinh, nên hộp số có cấu tạo phức tạp và cồng kềnh hơn.

Hình 1.7 - Sơ đồ động hộp số nhiều cấp với hộp số phụ kiểu hành tinh

+ Nếu hộp số nhiều cấp có số cấp là 8 hoặc 10 và có số truyền tăng, thì có thể bố trí hộp số phụ 2 cấp (1 truyền thẳng và một truyền tăng) ở phía trước hộp số chính cho phép nâng cao hiệu suất của hộp số nhiều cấp.

+ Ngoài ra, nếu số cấp là 16 hoặc 20 và có số truyền tăng hoặc không có truyền tăng nhưng công bội q nhỏ (q 1,2 1,3) thì có thể kết hợp hộp số phụ kiểu chia 2 cấp phía trước và hộp số phụ kiểu hành tinh bố trí phía sau hộp số chính.

1.2/.Thông số kỹ thuật của xe thiết kế :

Nhãn hiệu: transinco aT b55A

Công thức bánh xe: 4x2R

Độ vượt dốc lớn nhất (%): 31

Động cơ: Xăng, không hạn chế số vòng quay

CHƯƠNG II: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1/.Cơ sở lí luận xác định cấp số Z và qui luật phân chia tỉ số truyền của hộp số :

Hình 1-Đồ thị đường lực kéo lí tưởng,đường lực kéo của động cơ và đường lực kéo

của động cơ ứng với từng tay số của hộp số 5 cấp số

Ta biết đường lực kéo của xe có dạng:

k K

N F v

=

và đường lực kéo của động cơ là :

0 ( )

.hsj p e

kj Me

b

i i i M F

Có hai giới hạn xác định miền biến thiên vận tốc (vmin ÷ vmax) và biến thiên lực kéo

càng khó khăn hơn Do vậy trong 1 xe cụ thể với yêu cầu miền biến thiên lực kéo vàvận tốc xác định ta cần giải quyết hai vấn đề:

+Tìm số tay số Z tối ưu

+Tìm quy luật phân chia tỉ số truyền trung gian hợp lí.

2.1.2-Cơ sở xác định số cấp số tối ưu của xe :

2.1.2.1.Đặc tính kéo của xe :

động cơ, với công thức biểu diễn quan hệ của công suất kéo đối với lực kéo và vậntốc: Nk = Fk.v Do đó,ta vẽ đồ thị đường Nk = Ne = const trên hệ toạ độ (v(m/s), Fk(N))

Qua đồ thị (Hình3) ta thấy:

+ Điểm A: là điểm ứng với lực kéo ở vận tốc lớn nhất vmax của xe

+ Điểm B: là điểm ứng với lực kéo lớn nhất của xe ta có vận tốc vB

(Trong đó lực kéo lớn nhất của xe phụ thuộc vào lực cản lăn f và độ dốc lớn nhấtqmax của đường) Vậy ta thấy miền biến thiên vận tốc của xe là khoảng vB ÷vA

Hình 2-Đồ thị biểu diễn Nk = Ne = const

2.1.2.2.Đặc tính động cơ :

Hình 3-Đồ thị đặc tính động cơ Me(ne) và Ne = const

Với đường công suất Ne = const được vẽ trên hệ trục toạ độ (ne, Me) thì đường này cắt

+ Điểm A: tại đó số vòng quay của động cơ là lớn nhất nemax

tìm giao điểm trên đồ thị

Miền biến thiên nk ÷ nemax của số vòng quay động cơ nk ÷ nemax là miền tại đó động cơphát ra miền công suất lớn nhất

Vậy qua phân tích trên ta thấy tỉ số truyền chung ich để xe biến đổi vận tốc từ vB đến

vA là:

ng i tr

i B v A

(1)

Trong đó:

+ itr : là tỉ số miền biến thiên trong do đặc tính của động cơ tạo nên

k n e

n max

=

tri

(2)+ ing: là tỉ số miền biến thiên ngoài do hộp số tạo nên

min

max

h i h

i

=

ngi

(3)(ihmax, ihmin là tỉ số truyền lớn nhất và nhỏ nhất của hộp số cơ khí)

Từ việc lập luận trên ta đi xây dựng công thức tính gần đúng số cấp số Z và tiến hànhphân chia tỉ số truyền cho các tay số

2.1.2.3.Xác định cấp số tối ưu :

Giả sử số cấp số của hộp số là Z, qua phân tích các đồ thị và khai triển (3) ta được:

1max

max

1 v n

Z n

v nk v nkZ

v

=

=

ngi

−

=i tr Z

ngi

Thay vào (1) ta có:

Z tr

i ng i tr

= chi Logarit hoá hai vế của biểu thức trên ta được:

tr

i logch

i log

(7)

2.1.3.Qui luật phân chia tỉ số truyền :

Ta đã biết có hai cách phân chia tỉ số truyền cho các tay số là:

+ Phân chia theo cấp số nhân

+ Phân chia theo cấp số điều hoà

Với ô tô thường hay sử dụng phương pháp phân chia theo cấp số nhân Tuy nhiên, ô

tô thường hay sử dụng ở tay số cao của hộp số, do đó nếu dùng cấp số nhân thì sốlượng số truyền ở khu vực này ít hơn so với số lượng số truyền ở số thấp Vì vậy ởđây đề xuất một phương án khác, đó là phương án phân chia tỉ số truyền hỗn hợp.Nghĩa là sử dụng cấp số nhân nhưng công bội q không phải là hằng số mà thay đổitheo các tay số trung gian, nhằm giảm bớt được hạn chế trên

Với tỉ số truyền nhỏ nhất nhất ihZ (ihmin)đã chọn (số truyền thẳng hoặc số truyền tăng)

và tỉ số truyền lớn nhất ih1 (ihmax) xác định từ công thức (3):

ng

ihmax

Các tỉ số truyền trung gian được xác định theo các công thức ở bảng1 Trong đó:

- α1: Giá trị bước nhảy thứ nhất

- α2: Giá trị bước nhẩy thứ hai

- α3: Giá trị bước nhẩy thứ ba,

công thức ở bảng 1 ta được các tỉ số truyền trung gian được tính theo cấp số nhân Trong đó bước nhẩy α1, α2, α3 lần lượt được tính như sau

- Ta chọn sơ bộ:

+ α1 = itr

+ α2 = 1,1

+ Với ih1 đã biết, theo công thức trong bảng trên thay vào ta được α3

- Nếu 1 ≤α3 <1,1 thì thay α1,α2, α3 vào công thức trong bảng trên ta sẽ tính được tỉ sốtruyền trung gian của hộp số

- Nếu α3 <1 thì chọn α3 = 1, rồi tính lại α2 theo ih1 và α1 sau đó thay vào các công thứctính trong bảng 1

- Nếu α2 < 1 thì chọn α2 = 1, rồi tính lại α1 theo ih1 sau đó thay vào công thức trongbảng 1 ta sẽ được các tỉ số truyền trung gian của hộp số

Bảng 1-1 Công thức tổng quát tính tỉ số truyền của các tay số khác nhau

trung gian 1

Bước nhẩytrung gian2

Z α10.α20.α30

0 3

0 2

1

α .

0 3

1 2

2

1α α

1 3

2 2

3 2

4 2

5 2

6 2

7 2

1

α .

Z - 8 α18.α228.α355

2.2/.Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ :

Các đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ là những đường cong biểu diễu sự phụthuộc của các đại lượng công suất, mô men theo số vòng quay của trục khuỷu động

cơ Các đường đặc tính này gồm có:

+ Đường công suất: Ne = f(ne) + Đường mô men xoắn: Me = f(ne)

khuỷu ne, trị số của ne biến thiên từ nemin ổn định đến nemax

Trong phần tính toán này, các đường đặc tính này được xác định bằng cách sử dụng

động cơ theo ne sau đó ta sẽ vẽ được các đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ

f G v K F v N

=

(W)Trong đó:

(Vì xe hoạt động trong thành phố trên đường tốt, nên ta chọn hệ số cản lăn của đườngvới giá trị f = 0,018)

- K : Hệ số cản của không khí (0,25 ÷ 0,4 với xe khách), chọn K = 0,4

*Công suất cực đại của động cơ :

động cơ bằng công thức sau:

- a, b, c: Các hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào loại động cơ, với động cơ xăng khônghạn chế số vòng quay ta có: a = b = c = 1

- λ: tỉ số giữa số vòng quay của động cơ ứng với vận tốc lớn nhất của xe và công suấtlớn nhất của động cơ, với động cơ xăng λ = 1,2

Thay số ta tính được Pemax = 88,4364 (Kw)

*Đường biểu diễn công suất của động cơ:

- Ne, ne: Công suất và số vòng quay tại một điểm trên đường đặc tính của động cơ.

- a, b, c: Các hệ số thực nghiệm với động cơ xăng chọn a = b = c = 1

*Đường biểu diễn mô men xoắn của động cơ :

Me = 716,2.1,36.10.Ne/ ne (N.m)(Trong đó đơn vị của Ne là Kw, của ne là v/p)

Lần lượt thay các giá trị vào các công thức trên ta được giá trị của Ne và Me (Bảng 1)

2-Bảng 2-1 Quan hệ Ne, Me theo số vòng quay trục khuỷu ne

Hình 4-Đồ thị đặc tính ngoài của động cơ.

2.3/.Tính tỉ số truyền của hệ thống truyền lực và chọn sơ bộ cấp số

2.3.1-Xác định tỉ số truyền của hệ thống truyền lực :

Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực trong trường hợp tổng quát được xác định theocông thức sau:

it = ih if i0.icTrong đó:

- ih: Tỷ số truyền của hộp số

- if,ic: Tỷ số truyền của hộp số phụ và tỉ số truyền của truyền lực cuối cùng Vì xe 1cầu chủ động, truyền lực chính loại đơn nên if = ic = 1

- i0: Tỷ số truyền của truyền lực chính

Tỷ số truyền của truyền lực chính i0 được xác định từ điều kiện đảm bảo cho ôtô đạt

2, 65

r

i =θ bx 0

Trong đó:

* rbx : Bán kính làm việc trung bình, được xác định theo kích thước lốp

rbx = λ.r 0+ λ : Hệ số kể đến sự biến dạng của lốp, λ = 0,93

+ r0 : Bán kính thiết kế của bánh xe, r0 được tính như sau :

ro = (B + d/2).25,4 = 419,1 (mm) = 0,42 (m)

rb = 0,93 0,42 = 0,39 (m)

* q : Hệ số vòng quay của động cơ,đối với ôtô vận tải,khách q = 40…50.Chọn q = 45 Thay số tính được : i0 = 6,62

2.3.2 Chọn sơ bộ số cấp và tính các tỉ số truyền trung gian của hộp số :

Việc tìm số cấp số của hộp số và tính các tỉ số truyền trung gian của hộp số ta tiếnhành trên cơ sở lí luận đã nêu ở mục 2.1

2.3.2.1.Chọn sơ bộ số cấp số Z của hộp số :

Sau khi xây dựng được đồ thị đường đặc tính tốc độ ngoài (Hình 4) Ta xác định sốcấp số của hộp số theo các bước sau:

 Tìm tỉ số miền biến thiên trong itr

cơ Me(ne) Đồ thị Ne = const = 80,654 (Kw) có dạng hypebol (Hình 4) cắt đồ thị Me(ne)tại hai điểm A(nemax,MA) và K(nk,Mk),với nemax = 4320 (v/p), nk xác định bằng cách tìmtoạ độ điểm K trên đồ thị, ta được nk = 2800 (v/p)

Hình - 4 Đồ thị Ne = const theo Me và ne.

Hình - 5 Đồ thị biểu diễn Ne = const theo Fk và v

Ta vẽ đường Ne = const trên hệ toạ độ (Fk,v) Đồ thị này có dạng hypebol (Hình 5)cắt đồ thị Fkmax = (f+qmax).G = 3,32.104 N (qmax là độ vượt dốc lớn nhất của ôtô) tạiđiểm B Vận tốc tại điểm B xác định được bằng cách vẽ đồ thị và xác định tọa độ giaođiểm

 Tìm tỉ số truyền lớn nhất của hộp số imax

Ta tính được tỉ số miền biến thiên ngoài ing:

i i

=ich hmax=

ing itr hmin

Từ đó ta tính được imax = 5,96 với imin = 1 (Hộp số truyền thẳng)

tr

i logch

i log

Thay các giá trị đã biết ta tính được Z = 5,13 Chọn sơ bộ cấp số Z = 5 Tuy nhiên ta

sẽ tính toán các chỉ tiêu về công suất, chỉ tiêu về lực kéo, chỉ tiêu về nhân tố động lựchọc D (Bảng 2-3 ứng với Z= 4, bảng 2-4 ứng với Z=5, bảng 2-5 ứng với Z = 6) rồi vẽ

đồ thị cân bằng công suất, cân bằng lực kéo, và đồ thị động lực học cho cả Z = 4 ; 5 và

6 nhằm đánh giá lại số cấp Z ta chọn có hợp lí hay không

2.3.2.2.Xác định tỉ số truyền của các tay số với số cấp khác nhau :

Các tay số trung gian được phân chia theo phương pháp đã đề ra ở mục 2.1, vậy ta sửdụng các công thức tổng quát trong bảng 1-1 để tính các tỉ số truyền của các tay sốtrung gian.

Trong đó các bước nhẩy α1, α2, α3 đối với mối số cấp số (Z) lần lượt được tính nhưsau:

+ α3 =

1,1

511

Bảng 2-2 Tỉ số truyền của các tay số ứng với số cấp số khác nhau.

nhẩy

Bước nhẩytrung gian 1

Bướcnhẩytrung gian2

Theo công thức tổng quát (Bảng 1-1), thay giá trị của α1, α2, α3 ứng với mỗi cấp số ta

sẽ được tỷ số truyền của các tay số (Bảng 2-2)

2.3.2.3.Xác định vận tốc của ô tô tương ứng với từng số truyền :

Vận tốc chuyển động của ô tô ở các tay số được xác định theo công thức sau:

2.4 Xây dựng đồ thị các chỉ tiêu động lưc học của ô tô.

2.4.1 Xác định chỉ tiêu về công suất :

2.4.1.1.Phương trình cân bằng công suất :

Trường hợp ôtô làm việc tổng quát trên dốc nghiêng:

Nk = Nf + Nω ± Ni± Nj + Nm

- Nk là công suất kéo ở bánh xe chủ động, được xác định theo công thức :

bỏ qua

2.4.1.2.Đồ thị cân bằng công suất : ( Hình 6)

Để xây dựng đồ thị công suất tiêu hao cho cản lăn Nf và công suất cản khí Nω ta chỉcần xác định các giá trị của chúng tại một số điểm từ vminữvmax

Nhận xét:

- Trị số của đường biểu diễn công suất Nk là như nhau ở mọi số truyền khi hiệu suất ηt

= const với 1 loại xe

- Đường biểu diễn Nf là đường bậc nhất qua gốc toạ độ

- Đường biểu diễn đồ thị Nω là đường cong Nω= f(v3) được cộng tiếp với Nf theo trụctung

- Trên đồ thị đoạn nằm giữa Nk và (Nf + Nω) là công suất dư Công suất dư này để ôtô

có thể khắc phục công suất cản lên dốc, công suất cản tăng tốc, công suất cản ở moóckéo

2.4.2 Xác định chỉ tiêu về lực kéo :

2.4.2.1.Phương trình cân bằng lực kéo :

Phương trình cân bằng lực kéo của ôtô khi chuyển động tổng quát lên dốc với đầy đủcác thành phần lực cản được biểu diễn theo dạng sau:

Fk = Ff + Fω ± Fi± FjPhương trình có thể viết dưới dạng khai triển:

 Lập bảng tính Fk theo vận tốc của từng số truyền (Bảng 2-3, 2-4, 2-5)

Với các giá trị i0, if, rb, ηt là không đổi do đó giá trị của lực kéo Fk sẽ thay đổi theo hai

thể viết dưới dạng:

FkZm = C Me iZm , Với C = rb

t.f

- Các thông số còn lại ta đã biết

Thay số ta tính được giá trị của Fk cho từng tay số ứng với Z khác nhau

 Lực cản lăn Ff = G.f = 1824,12 (N)

2

ω K F v=

F

với v biến thiên từ vmin đến vmax ta sẽ xác định được các giá trị của Fω (Bảng 2-3, 2-4,2-5)

 Nhận xét:

này coi hệ số cản lăn f= const)

- Fω là đường parabol phụ thuộc vào trị số vận tốc bình phương

- Fk của tay số lớn nhất cắt đường biểu diễn lực cản (Ff +Fω), tại giao điểm đó dóngxuống trục hoành ta được vmax

- ở các vận tốc khác khoảng tung độ nằm giữa Fk và (Ff + Fω) là lực kéo dư được tínhbằng hiệu số: Fkd = Fk-(Ff +Fω), dùng để ôtô khắc phục lực cản lên dốc, lực cản tăngtốc

D2.4.3.2.Đồ thị nhân tố động lực học khi ô tô chở tải định mức : (Hình 8)

Để xây dựng đồ thị D ta lập bảng tính các giá trị của D (Bảng 2-3,2-4, 2-5) theophương trình nhân tố động lực học:

Bảng 2-3 Giá trị các chỉ tiêu động lực học của xe ứng với Z= 4.

38.60

48.64

57.90

65.92

72.22

76.35

77.82

76.19

70.98Fk

1

24.7

1

25.78

26.41

26.63

26.41

25.78

24.71

23.22

21.30

18.96

16.19D1

0.24

4

0.254

0.261

0.263

0.261

0.254

0.244

0.229

0.210

0.187

0.159

10.21Nk

2

18.0

6

28.25

38.60

48.64

57.90

65.92

72.22

76.35

77.82

76.19

70.98Fk

2

10.8

2

11.28

11.56

11.66

11.56

11.28

10.82

0.114

0.115

0.113

0.110

0.105

0.099

0.090

0.079

0.067

10.09

11.53

12.97

14.41

15.86

17.30Nk

3

18.0

6

28.25

38.60

48.64

57.90

65.92

72.22

76.35

77.82

76.1970.98

0.066

0.065

0.063

0.059

0.055

0.049

0.041

0.033

11.10

13.32

15.54

17.76

19.98

22.20

24.42

26.64Nk

4

18.0

6

28.25

38.60

48.64

57.90

65.92

72.22

76.35

77.82

76.19

70.98Fk

0.042

0.041

0.039

0.036

0.032

0.028

0.022

0.015

0.007

Bảng 2- 4 Giá trị các chỉ tiêu động lực học của xe ứng với Z= 5.

38.60

48.64

57.90

65.92

72.22

76.35

77.82

76.19

70.98Fk

1

24.7

1

25.78

26.41

26.63

26.41

25.78

24.71

23.22

21.30

18.96

16.19D1

0.24

4

0.254

0.261

0.263

0.261

0.254

0.244

0.229

0.210

0.187

0.159

38.60

48.64

57.90

65.92

72.22

76.35

77.82

76.19

70.98Fk

2

15.5

9

16.26

16.66

16.80

16.66

16.26

15.59

14.65

13.44

11.96

10.21D2

0.15

4

0.160

0.164

0.166

0.164

0.160

0.153

0.144

0.132

0.117

0.099