BÀI tập TÍNH TOÁN THIẾT kế ô tô câu 3 , 4 ,5 thuộc bài tập chương IV

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
-----------------------------

BÀI TẬP

TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ơ TƠ

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ĐỒNG MINH TUẤN
SINH VIÊN : NGUYỄN ANH TUẤN
MÃ SINH VIÊN: 10619255
LỚP: 121192

HƯNG YÊN, 2021

HƯNG YÊN ,2021


ĐỀ BÀI
Câu 3 , 4 ,5 thuộc bài tập chương IV


Sơ đồ động học của hộp số

Bài làm
Câu 3: Phân tích phương trình động lực học của bộ truyền hành tinh cơ sở?


Trong đó :
n M , n N , n c: Số vòng quay của các bánh răng mặt trời, bánh răng bao và cầu dẫn.
ω M , ω N , ωC : Vận tốc góc của các bánh răng mặt trời,bánh răng bao và cầu dẫn.

K : Được gọi là tỷ số truyền trong i HMN hay đặc tính của dãy hành tinh.
Giá trị của K được xác định qua số răng Z :
K=

−z n
zm

Với :
Z N , Z M :Số răng của bánh răng bao, số răng của bánh răng mặt trời.

Dấu “-“ phía trước K xác định chiều quay của bánh răng M và N khi dừng cần dẫn là ngược chiều nhau.
Qua đó ta có thể rút ra được hương trình động lực học của dãy hành tinh như sau:
ω M −K . ω N =( 1−K ) . ωC

Như vậy với công thức :

ih1 ≥

ψ max . G .r b
M 2 . i o .ŋt

Trong đó:
G: Trọng lượng của xe khi đầy tải
ψ : Hệ số cản tổng cộng của đường
ψ = f + tgθ
r b : Bán kính làm việc trung bình của bánh xe chủ động

io: Tỷ số truyền của truyền lực chính
M2: Momen phát ra tại trục ra của biến mô ( trục bánh tuabin).

ŋt : Với oto du lịch ta có ŋt =0,9

thì ta có thể xác định được vận tốc góc của khâu M,N,C khi đã biết khâu nào chủ động và các liên kết
trong các phần tử của dãy
Câu 4: Trình bày cách xác định số răng của bộ hành tinh trước và sau?
Xác định số răng của bộ truyền hành tinh trước
Theo điều kiện đồng trục tức là điều kiện các bánh răng đặt đúng tâm, ta tính được số răng Z4 như
sau :
Z4= Z5- Z3
(răng)
2


Kiểm tra theo điều kiện lắp : Tức là điều kiện đảm bảo cho các bánh răng hành
tinh được bố trí với khoảng cách đều nhau.
Z5 + Z3 = n.c
c : Số bánh răng hành tinh cùng đồng thời ăn khớp trong bộ truyền hành tinh.
n : Là một số nguyên bất kì.
Kiểm tra điều kiện kề . Điều kiện kề là điều kiện đảm bảo khe hở giũa cảc răng của
bánh răng hành tinh lân cận không nhỏ hơn 5 ÷ 8 (mm), với mục đích giảm tiêu hao
cơng suất do khuấy dầu. Để thực hiện điều đú phải thoả mãn bất đẳng thức sau:
Z5.sin( π /4) – Z4(1-sin( π /4) > 0
Kết luận :
Qua kiểm tra các điều kiện đồng trục, điều kiện lắp và điều kiện kề đều thoả
mãn.
Vậy ta có số răng của bộ truyền hành tinh như sau:
Số răng bỏnh răng bao
: Z5
(răng)
Số răng bánh răng hành tinh : Z4 (răng)

Số răng bánh răng mặt trời
: Z3(răng)
Xác định số răng của bộ truyền hành tinh sau
Để đảm bảo tính cơng nghệ trong chế tạo, cũng như trong sửa chữa thay thế, để
giảm giá thành sản phẩm , ta chọn số răng của bánh răng bao bộ truyền hành tinh
trước bằng số răng bộ truyền hành tinh sau. Nghĩa là Z5= Z8 (răng).
Mặt khác theo công thức đã có :
K 2=

Z8
Z6

=> Z6

Kiểm tra các điều kiện công nghệ của các bánh răng: Theo điều kiện đồng trục số
răng của bánh răng Z7 bằng :
Z7 =

Z 8−Z 6
2

(răng)

Kiểm tra theo điều kiện kề :
Z8.sin( π /4) – Z7(1-sin( π /4) > 0


Kết luận : Qua kiểm tra các điều kiện đồng trục, điều kiện lắp ráp và điều kiện kề đều
thoả mãn. Như vậy ta có số răng của bộ truyền hành tinh sau:
Số răng bánh răng mặt trời :

Số răng bánh răng hành tinh :
Số răng bánh răng mặt trời :

Z6 (răng)
Z7 (răng)
Z8 (răng)

Trong hộp số hành tinh ta cần thiết kế, bỏnh răng Z3 và bỏnh răng Z6 được chế tạo liền
một khối nên mômen ở hai bánh là như nhau, mặt khác đường kính bánh răng Z6 lớn hơn
đường kính bánh răng Z3 nên ứng suất uốn cũng như ứng suất tiếp xúc trên bánh răng Z6
nhỏ hơn trên bánh răng Z3. Vì vậy ta chỉ cần tính bền cho bánh răng Z3 thoả mãn là
được.
Câu 5: Trình bày cách xác định các kích thước cơ bản của bộ truyền hành tinh?
Xác định số răng của bộ truyền hành tinh trước
Z 4=

Z 5−Z 3
(răng)
2

Kiểm tra theo điều kiện lắp : Tức là điều kiện đảm bảo cho các bánh răng
hành tinh được bố trí với khoảng cách đều nhau.
Z5 + Z3 = n.c
c : Số bánh răng hành tinh cùng đồng thời ăn khớp trong bộ truyền hành tinh.
n : Là một số nguyên bất kì.
Kiểm tra điều kiện kề . Điều kiện kề là điều kiện đảm bảo khe hở giũa cảc răng
của bánh răng hành tinh lân cận khơng nhỏ hơn 5 ÷ 8 (mm), với mục đích giảm tiêu
hao cơng suất do khuấy dầu. Để thực hiện điều đú phải thoả mãn bất đẳng thức sau:
Z5.sin( π /4) – Z4(1-sin( π /4) > 0
Kết luận :

Qua kiểm tra các điều kiện đồng trục, điều kiện lắp và điều kiện kề đều thoả
mãn.
Vậy ta có số răng của bộ truyền hành tinh như sau:
Số răng bỏnh răng bao
: Z5
(răng) Số răng bánh răng


hành tinh : Z4 (răng) Số
răng bánh răng mặt trời
: Z3(răng)
Xác định số răng của bộ truyền hành tinh sau
Để đảm bảo tính cơng nghệ trong chế tạo, cũng như trong sửa chữa thay thế, để
giảm giá thành sản phẩm , ta chọn số răng của bánh răng bao bộ truyền hành tinh
trước bằng số răng bộ truyền hành tinh sau. Nghĩa là Z5= Z8 (răng).
Mặt khác theo công thức đã có :
K 2=

Z8
Z6

=> Z6

Kiểm tra các điều kiện cơng nghệ của các bánh răng: Theo điều kiện đồng trục số
răng của bánh răng Z7 bằng :
Z7 =

Z 8−Z 6
2

(răng)

Kiểm tra theo điều kiện kề :
Z8.sin( π /4) – Z7(1-sin( π /4) > 0

Kết luận : Qua kiểm tra các điều kiện đồng trục, điều kiện lắp ráp và điều kiện kề
đều thoả mãn. Như vậy ta có số răng của bộ truyền hành tinh sau:
Số răng bánh răng mặt trời :
Số răng bánh răng hành tinh :
Số răng bánh răng mặt trời :

Z6 (răng)
Z7 (răng)
Z8 (răng)

Trong hộp số hành tinh ta cần thiết kế, bỏnh răng Z3 và bỏnh răng Z6 được chế tạo liền
một khối nên mômen ở hai bánh là như nhau, mặt khác đường kính bánh răng Z6 lớn hơn
đường kính bánh răng Z3 nên ứng suất uốn cũng như ứng suất tiếp xúc trên bánh răng Z6
nhỏ hơn trên bánh răng Z3. Vì vậy ta chỉ cần tính bền cho bánh răng Z3 thoả mãn là
được.
Xác định số răng các bánh răng của bộ hành tinh số tăng OD
Theo sơ đồ phương án mà ta thiết kế thì mơmen trên bánh răng Z5 bằng mơmen trên bánh
răng Z2, vì vậy để đơn giản cho việc thiết kế ta chọn số răng của bánh răng Z 2 bằng số
răng của bánh răng Z5, khi đó ta khơng cần tính bền cho bánh răng Z0 nữa.


Như vậy ta có Z2 = Z5 (răng)
Chọn Z0
Khi đó số răng Z1 được tính theo cơng thức :
Z1 =

Z 2−Z 0
(răng)
2

Như vậy điều kiện đồng trục được thoả mãn.
Kiểm tra theo điều kiện lắp ráp :
Z0 + Z2 = n.c => n
Điều kiện lắp ráp không được thoả mãn. Ta chọn lại số răng của bánh răng bao Z0 (răng).
Kiểm tra lại theo điều kiện đồng trục :

Z1 =

Z 2−Z 0
(răng)
2

Kiểm tra theo điều kiện kề :
Z2.sin( π /4) – Z1(1-sin( π /4) > 0
Như vậy điều kiện kề được thoả mãn.
Kết luận : Qua kiểm tra các điều kiện đồng trục, điều kiện lắp ráp và điều kiện kề ta
thấy đều thoả mãn.
Từ đó ta có số răng của bộ truyền hành tinh số tăng OD như sau :
Số răng bánh răng mặt trời
:
Z0 (răng)
Số răng bánh răng hành tinh :
Z1
(răng)
Số răng bánh răng mặt trời :

Z2
(răng)



Hình ảnh thực tế