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

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG Lực

YÊN

BÀI TẬP

TINH TOÁN THIẾT KE o TO
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ĐỒNG MINH
SINH VIÊN : NGUYỄN ANH TUẤN
MÃ SINII VIÊN: 10619255-------------------r
LỚP: 121192

HƯNG YÊN, 2021

HƯNG YEN ,2021

UẤN


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

BÃI TẬP CHƯƠNG IV
Cáu 1: Nêu cóc tì so truyền mâ một bộ bánh ràng hành tinh tạo ra?
Càu 2. Trình bày các phương án thiết kế hộp số tự động?
Cáu 3. Phán tích phương trình động lực học cùa bộ hành tinh cơ sờ?
Càu 4. Trình bày cách xác định sổ ráng cùa bộ hành tinh trước và sau?
Cáu 5.. Trình bày cách xác định các kích thước cơ bân cùa bộ truyền hành tinh?

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?

Sơ dổ ( ừjf tạo bộ tuyển hành tinh cơ sỏ.
M : Bánh rưng mặt trời.
T : Bánh rtíng hành tinh.
c ỉ Ciin íiẫtỉ.
JV Bứnli ràng hítứ.
Theo sưdổ ĩrên ihì lý số truyén viết dược khi dừng cán dán như sau :
;r _
l
wv —

_

—

irw — ũỉ^-ứíị.

.


Trong đó :
n

n

n

M, N,

c

: Số vịng quay của các bánh răng mặt trời, bánh răng bao và cầu dẫn.

o:),,o:)N Củ,: Vận tốc góc của các bánh răng mặt trời,bánh răng bao và cầu dẫn.

K : Được gọi là tỷ số truyền trong iM hay đặc tính của dãy hành tinh.
N

Giá trị của K được xác định qua số răng Z :
Với
:n
K=—
z

m

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

M

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:
O^M—K. OJ

N

= ( 1 — K). tì

C

Trong đó:
Như vậy với cơng thức :
G: Trọng lượng của xe khi đầy tải

Ự

.-

G r

thi ni •
M
i
2 • o'^t

Ự: Hệ số cản tổng cộng của đường
Ự = f + tgỡ
r

: Bán kính làm việc trung bình của bánh xe chủ động

b

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

0,9

ht: Với oto du lịch ta có ht=

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 Z 4 như
sau :
Z4= Z5_ Z3 _ .
2

(răn

g)


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 hon 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(n/4) - Z4(1-sin(n /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 cơng thức đã có :
K

Z8
Z

=> Z6

6

Kiểm tra các điều kiện công nghệ của các bánh răng: Theo điều kiện đồng trục số
răng của bánh răng Z7 bằng :
Z8-Z6
Z7 =-?~2—

(răng)

Kiểm tra theo điều kiện kề :
Z8.sin(n/4) - Z7(1-sin(n /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

: Zô (răng)
: Z-Ị (răng)
: Z8 (răng)

Trong hộp số hành tinh ta cần thiết kế, bỏnh răng Z 3 và bỏnh răng Zô được chế
một khối nên mômen ở hai bánh là như nhau, mặt khác đường kính bánh răng Z ơ
đường kính bánh răng Z3 nên ứng suất uốn cũng như ứng suất tiếp xúc trên bánh
nhỏ hơn trên bánh răng Z3. Vì vậy ta chỉ cần tính bền cho bánh răng Z 3 thoả
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
Z3

=

4

—

5

(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(n/4) - Z4(1-sin(n /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:

tạo liền
lớn hơn
răng Z ô
mãn là


Số răng bỏnh răng bao
(răng) Số răng bánh răng

: Z5

hành tinh : Z4 (răng) Số
răng bánh răng mặt trời
: Zs(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 :
„Z
K

=> Z6

Z

6

Kiểm tra các điều kiện cơng nghệ của các bánh răng: Theo điều kiện đồng trục số
răng của bánh răng Z7 bằng :
Z8-Z6
Z7 = ——

(rang)

Kiểm tra theo điều kiện kề :
Z8.sin(n/4) - Z7(1-sin(n /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 Z 3 và bỏnh
một khối nên mômen ở hai bánh là như nhau, mặt khác đường
đường kính bánh răng Z3 nên ứng suất uốn cũng như ứng suất
nhỏ hơn trên bánh răng Z3. Vì vậy ta chỉ cần tính bền cho
được.

răng Z6 được chế
kính bánh răng Z 6
tiếp xúc trên bánh
bánh răng Z 3 thoả

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 mômen trên bánh

tạo liền
lớn hơn
răng Z 6
mãn là


răng Z2, vì vậy để đơn giản cho việc thiết kế ta chọn số răng của bánh răng Z2 bằng số
răng của bánh răng Z5, khi đó ta khơng cần tính bền cho bánh răng Zo nữa.

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

= (răng)

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 (răng)

Kiểm tra theo điều kiện kề :
Z2.sin(n/4) - Zi(1-sin(n /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
thây 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