Nghiên cứu thiết kế và công nghệ chế tạo cụm trục các đăng truyền lực của xe tải dưới ba tấn nâng cao năng lực nội địa hoá phụ tùng ô tô

bộ công thơng
công ty cổ phần cơ khí cổ loa




Báo cáo khoa học
đề tài nghiên cứu khoa học
và phát triển công nghệ


" Nghiên cu thit k v công ngh ch to cm
trục các đăng truyền lực của xe tải dới 3 tấn nâng
cao năng lực nội địa hoá phụ tùng ôtô"
M số: 01.09 RD/HĐ-KHCN


Đơn vị chủ trì đề tài:
Công ty Cổ phần Cơ khí Cổ Loa - Bộ Công Thơng
Địa chỉ: Thị trấn Đông Anh, Hà Nội

P. Giám đốc
KS. Vũ Trí Thức
Chủ nhiệm đề tài
TS. Nguyễn Thanh Quang

7864
15/4/2010


Hà nội, 12 - 2009

1

Môc lôc

Trang
Danh s¸ch nh÷ng ng−êi thùc hiÖn
2
Më ®Çu 3

Tóm tắt nhiệm vụ của đề tài
4
PHẦN I
Tổng quan các vấn đề thiết kế và công nghệ chế tạo cụm trục
các đăng xe ô tô tải nhẹ
6
1.1
Những yêu cầu cơ bản và phân loại trục các đăng
6
1.2
Kết cấu của truyền động các đăng
8
1.3
1.3 Động học khớp các đăng
9
PHẦN II
Nghiên cứu tính toán và thiết kế cụm trục các đăng xe ô tô tải
nhẹ dưới 3 tấn
15
2.1 Nghiên cứu thiết kế theo mẫu các chi tiết cụm trục các đăng

15
2.2
Tính bền các chi tiết cụm trục các đăng
25
PHẦN III
Nghiên cứu quy trình công nghệ chế tạo cụm trục các đăng xe
ô tô tải nhẹ dưới 3 tấn
30
PHẦN IV
Nghiên cứu quy trình lắp ráp, kiểm tra và thử nghiệm cụm trục
các đăng
34
4.1 Sơ đồ lắp ráp cụm trục các đăng
34
4.2 Thử nghiệm cụm trục các đăng
34
4.2.1 Cân bằng động cụm trục các đăng

4.2.2
Đo kiểm tra rung động cụm HTTL xe ô tô khi lắp ráp cụm trục
các đăng chế tạo trên xe thực tế

4.2.3 Kiểm tra trên đường thử

4.3
Kiểm tra cụm trục các đăng
45
4.4
Tháo lắp và thay thế cụm trục các đăng
46

Kết luận
51

Tài liệu tham khảo
53


2






Danh sách những ngời thực hiện

STT
Họ và tên,
Học hàm học vị
Cơ quan công tác
1
Nguyn Thanh Quang Cty CP C khớ C Loa
2
Giao Tin Nh mỏy ụtụ C Loa
3
inh Mnh Cng Nh mỏy ụtụ C Loa
4
Lờ Qunh Mai Nh mỏy ụtụ C Loa
5

Nguyn Mnh Trng Nh mỏy ụtụ C Loa
6
Cao Hựng Phi Trng CSP K thut Vnh Long
7 Lờ Vn Anh Trng H Cụng nghip H Ni
8 Trn Phỳc Ho Trng H Cụng nghip H Ni
9 Tụ Vn Thim Trng H Bỏch khoa H Ni
10 Nguyn Trng Minh Trng H Bỏch khoa H Ni



Danh sách các đơn vị tham gia phối hợp thực hiện
STT Tên đơn vị Địa chỉ
1 Nhà máy ô tô Cổ Loa Đông Anh, Hà Nội
2
Trờng đại học Công
nghiệp Hà Nội
Huyện Từ Liêm, Hà Nội
3 Viện cơ học Việt Nam Đờng Đội Cấn, Hà Nội






3

Mở đầu

Trớc yêu cầu phải đẩy nhanh quá trình nội địa hóa Chính Phủ đã đề ra
đối với ngành ôtô chúng ta phải đẩy mạnh các nghiên cứu trong lĩnh vực cơ
khí chế tạo phụ tùng ôtô. Chỉ khi chúng ta có năng lực thiết kế và chế tạo
chúng ta mới có thể làm chủ đợc ngành ôtô trong nớc và mới có nền cho
những bớc phát triển tiếp theo.
Nghiên cứu thiết kế và chế tạo các chi tiết, cụm chi tiết của dòng xe ôtô
tải thông dụng trong đó có các chi tiết cụm trục các đăng là bớc đi phù hợp
trong khả năng công nghệ hiện có của Việt Nam, trớc hết phục vụ cho thay
thế phụ tùng và tiến tới thay thế các sản phẩm nhập khẩu cùng loại.
Thực hiện nhiệm vụ khoa học công nghệ năm 2009 của Bộ Công
Thơng, cụm trục các đăng ôtô tải thông dụng đã đợc nghiên cứu thiết kế và
chế tạo thử nghiệm trong nớc. Cụm trục các đăng đợc thiết kế lại theo mẫu
của xe ô tô tải LIFAN 3070G1 hiện đang đợc sản xuất và lắp ráp tại Nhà
máy ô tô Cổ Loa. Các chi tiết của cụm trục các đăng đợc tính toán kiểm
nghiệm bền theo vật liệu chế tạo lựa chọn trong nớc và đợc lắp ráp thử
nghiệm rung động trên xe thực, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật tơng đơng
với sản phẩm nhập ngoại từ Trung Quốc.






4

TÓM TẮT NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI

Mục tiêu của đề tài:
- Nâng cao năng lực nội địa hoá phụ tùng ôtô: Nhiệm vụ nâng cao tỉ lệ
nội địa hoá các chi tiết ôtô đã được Chính phủ đề ra (các loại xe thông dụng
đạt tỉ lệ nội địa hoá 60% vào năm 2010), tuy nhiên đến thời điểm hiện tại có
rất ít các liên doanh cũng như các doanh nghiệp ôtô trong nước đạt được tỉ lệ
nội địa hoá theo yêu cầu. Để đạt
được đúng yêu cầu mà Chính phủ đã đề ra
chúng ta phải tập trung đầu tư nghiên cứu công nghệ, trang thiết bị, dây
chuyền…nhằm nâng cao hơn nữa năng lực nội địa hoá phụ tùng ôtô, trong đó
có cụm cầu xe.
- Nâng cao trình độ kỹ thuật và công nghệ: Đội ngũ cán bộ kỹ thuật của
công ty cùng sự kết hợp của đội ngũ khoa học kỹ thuật của trường đạ
i học sẽ
hoàn thiện thiết kế và công nghệ bằng những phương pháp thiết kế mới trên
máy tính, đáp ứng với tính hiện đại tương đương khu vực sẽ nâng cao trình độ
trong quá trình thực hiện đề tài.
- Đáp ứng nhu cầu của thị trường: Do thay đổi chính sách nhập khẩu
của Chính phủ, các cụm tổng thành trên xe ôtô nếu trong nước có khả năng
sản xuất được sẽ chị
u thuế nhập khẩu cao nên xu thế tất yếu giảm giá thành xe
là sản xuất trong nước
- Từng bước mở rộng năng lực sản xuất: Trên cơ sở nâng cao năng lực
thiết bị, nâng cao trình độ kỹ thuật và công nghệ của đội ngũ cán bộ kỹ thuật
của công ty và nhu cầu thị trường, công ty sẽ chủ động đầu tư trang thiết bị
hơn trong việc
đầu tư công nghệ mới đối với sản phẩm cùng loại.

5
Nội dung nghiên cứu và kết quả cần đạt được
STT Nội dung nghiên cứu Sản phẩm
1
Khảo sát tổng quan thiết kế và công nghệ
chế tạo cụm trục các đăng, khả năng nội địa
hoá cụm chi tiết trục các đăng xe tải nhẹ
dưới 3 tấn.
Báo cáo khảo sát tổng quan
theo nội dung công việc
2
Nghiên cứu thiết kế cụm trục các đăng của
xe tải nhẹ dưới 3 tấn
01 bộ tài liệu thiết kế cụm
trục các đăng xe tải nhẹ
dưới 3 tấn.
3
Nghiên cứu quy trình công nghệ chế tạo
cụm trục các đăng của xe tải nhẹ dưới 3 tấn
01 bộ các quy trình công
nghệ chế tạo cụm trục các
đăng xe tải nhẹ dưới 3 tấn.
4
Chế tạo thử nghiệm cụm trục các đăng xe tải
nhẹ dưới 3 tấn (Chế tạo các chi tiết chính
của trục các đăng: Thân trục, ngàm chữ thập,
trục chữ thập, trục then hoa và ống then hoa
(bi kim tiêu chuẩn mua ngoài). Lắp ráp hoàn
thiện cụm trục các đăng)
02 cụm trục các đăng - chất

lượng tương đương với sản
phẩm cùng loại nước ngoài
5
Lắp đặt cụm trục các đăng lên xe, đánh giá
chất lượng chạy thử nghiệm.
Biên bản khảo nghiệm quá
trình vận hành cụm trục các
đăng.
6 Viết báo cáo tổng kết đề tài 01 Báo cáo tổng kết đề tài

Sản phẩm, yêu cầu kỹ thuật và chỉ tiêu chất lượng đối với sản phẩm
STT Sản phẩm khoa học Chỉ tiêu chất lượng
1 01 Bộ bản vẽ thiết kế cụm trục các đăng xe tải nhẹ Được sản xuất chấp nhận
2 01 Bộ tài liệu quy trình công nghệ chế tạo cụm trục
các đăng xe tải nhẹ
Được sản xuất chấp nhận
3 02 Cụm trục các đăng xe tải nhẹ dưới 3 tấn, trong
đó các chi tiết ổ bi kim mua ngoài theo tiêu chuẩn

4 Độ cân bằng trục các đăng Thỏa mãn tiêu chuẩn
G15: ISO 1940/1
5 Số km sử dụng trên xe không xảy ra hỏng hóc 2 000 Km

6
PHẦN I
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ THIẾT KẾ VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
CỤM TRỤC CÁC ĐĂNG XE Ô TÔ TẢI NHẸ

1.1 Những yêu cầu cơ bản và phân loại trục các đăng
Truyền động các đăng bao gồm ba bộ phận chính: khớp các đăng, trục

các đăng và các ổ đỡ
Truyền động các đăng cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau:
- Đảm bảo độ đồng đề
u tốc độ giữa trục vào và trục ra
- Có hiệu suất cao
- Độ rung và độ ồn trong quá trình làm việc là tối thiểu
- Tuổi thọ cao
Truyền động các đăng được phân loại theo các dấu hiệu sau:
- Theo số khớp các đăng: một khớp, hai khớp, ba khớp,
- Theo loại khớp các đăng: khớp đồng tốc, khớp các đăng khác tốc,
khớp các đăng khác tốc, khớp m
ềm, khớp cứng
Khớp các đăng khác tốc có trục chủ động và trục bị động quay với các
tốc độ khác nhau, còn ở khớp các đăng đồng tốc trục chủ động và trục bị động
quay cùng một tốc độ.

Hình 1.1 Sơ đồ truyền động các đăng
Trên ô tô sử dụng chủ yếu các khớp các đăng cứng dạng chữ thập.
Khớp mềm có các bộ phận đàn hồi bằng lò so đảm bảo làm việc êm hơn.

7
Trên hình 1.1a là kết cấu của truyền động các đăng điển hình sử dụng
trên các loại ô tô có cầu sau chủ động. Công suất được truyền từ hộp số 1 tới
cầu chủ động 5 qua hai trục 2 và 4 cùng với ba khớp các đăng, trong đó trục 2
được lắp trong ổ đỡ trung gian 3.
Ô tô hai cầu chủ động có hệ thống truyền lực (HTTL) thể hiện trên hình
1.1b bao gồm 3 bộ truyền động các đăng n
ối giữa hộp số chính 1 với hộp
phân phối 6 và từ hộp phân phối tới cầu trước và cầu sau. HTTL của ô tô ba
cầu chủ động có thể được thể hiện theo hai phương án. Phương án thứ nhất

(hình 1.1c) công suất được truyền từ hộp số 1 tới hộp phân phối 6 qua truyền
động các đăng 2. Tại hộp phân phối công suất được chia làm ba dòng và dẫn
tới các cầu chủ động nhờ
các truyền động các đăng. Trên ô tô hiện đại ngày
nay thường sử dụng HTTL có sơ đồ như trên hình 1.1d, trong đó có cầu giữa
là cầu thông qua, cho phép truyền chuyển động qua nó tới cầu sau. Phương án
này cho phép giảm số lượng các trục các đăng nên nó có kết cấu gọn hơn. Để
dẫn động bánh xe chủ động của cầu dẫn hướng, người ta thường sử dụng sơ
đồ như trên hình 1.1e. Công suất được truy
ền từ truyền lực chính 5 tới bánh
xe chủ động qua bộ truyền các đăng gồm các trục và ba khớp các đăng 12.
1.2 Kết cấu của truyền động các đăng

Hình 1.2 Kết cấu cụm trục các đăng
Các nạng các đăng được chế tạo liền với các mặt bích dùng để nối
truyền động các đăng với các bộ phận khác (hộp số và cầu chủ động).
Khớp chữ thập
Nạng các đăng
Nạng các đăng
Thân các đăng
Mối ghép
then hoa
Thân nhỏ

8
Mối ghép then hoa dạng trượt được chế tạo từ thép hợp kim 20, 15, 12
và tôi thấm ni tơ với độ sâu tới 1,2mm, hoặc bằng thép các bon 55 tôi bề mặt
bằng dòng điện cao tần. Độ cứng bề mặt sau khi gia công xong phải đạt
61÷64 HRC tại các vị trí lắp ổ bi.
Tại các đầu của trục chữ thập có lắp các

cốc 4 cùng với viên bi kim 2, các viên bi
được chặn bởi vòng hãm 5. Ổ bi được
làm kín bởi nhờ vòng đệm 6. Ổ bi của
khớp chữ thập được bôi trơn bằng cách
bơm mỡ qua vú mỡ ở giữa khớp và theo
các lỗ khoan trong các trục chữ thập
Thân trục các đăng có dạng ống với các nạng được hàn vào các đầu
trục hoặc hoặc mộ
t đầu có nạng còn đầu kia là then hoa. Các ống của trục các
đăng được được chế tạo từ thép tấm bằng cách uốn tròn thành ống và hàn mép
hoặc sử dụng dạng thép hình ống chuyên dụng. Vật liệu chế tạo trục là thép
các bon thấp (thép 20). Đường kính của trục các đăng thường được tiêu chuẩn
hóa. Các then hoa được chế tạo từ thép hợp kim 40X và tôi cao tần để đạt độ
cứng bề mặt từ 44,5÷46,5 HRC.
Trục các đăng cần được cân bằng động để giảm tối đa rung động khi nó
làm việc. Nếu truyền động các đăng có 2 trục thì việc cân bằng động phải
được thực hiện đồng thời cho cả 2 trục. Trong quá trình cân bằng động, để tạo
đối trọng người ta thường hàn thêm các tấm kim loại lên thân trục các đăng ở
vị trí mất cân bằng.





9
1.3 Động học khớp các đăng
1.3.1 Động lực học khớp các đăng khác tốc
Khi hai trục được nối với nhau bởi một khớp các đăng khác tốc thì khi
trục vào quay với vận tốc góc không đổi, trục ra sẽ quay không đều. Điều này
được lý giải bởi kết cấu không gian phức tạp của khớp các đăng chữ thập.

Hình 1.3 Sơ đồ các phương án bố trí các truyền động các đăng
Trên hình 1.3 thể hiện hai vị trí đặc trưng của khớp chữ thập: ở vị trí
thứ nhất trục O
1
O
2
(trục quay tương đối của khớp chữ thập) nằm trong mặt
phẳng hình vẽ, còn chữ thập thì nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục 1
(hình 1.3a). Vị trí thứ 2 (hình 1.3b) ứng với vị trí của trục O
1
O
2
vuông góc với
mặt phẳng hình vẽ, còn mặt phẳng chứa chữ thập thì vuông góc với trục 2.
Trục O
1
O
2
quay trong mặt phẳng vuông góc với trục 1. Nếu biểu diễn các vận
tốc tiếp tuyến của các điểm C
1
và C
2
thông qua các vận tốc góc của các trục 1
và 2 ta có:
11122 2cc
vrrv
ω
ω

=
==

10
Các bán kính r
1
và r
2
của các điểm C
1
và C
2
ở các vị trí trên đã được
xác định như sau:
21 12
os và r osrrc rc
γ
γ
==
. Như vậy ở vị trí thứ nhất:
21
/osc
ω
ωγ
= và ở vị trí thứ hai:
21
osc
ω
ωγ
=

. Đối với các vị trí trung gian của
chữ thập thì vận tốc góc của trục 2 nằm trong khoảng
1
21
os
os
c
c
ω
ω
ωγ
γ
>> . Kết
quả trên cho thấy các trục 1 và 2 không quay cùng một vận tốc góc.
Quan hệ giữa các góc quay của các trục 1 và 2 được xác định theo biểu
thức sau:
tg
1
ϕ
= tg
2
ϕ
cosγ
Mức độ không đồng tốc giữa các trục càng lớn nếu góc γ càng lớn. Vì
vậy, khi ôtô chở đúng tải trọng định mức thì góc đặt của các trục các đăng
không được vượt quá
0
3 đối với ôtô con,
0
4 đối với ôtô tải và ôtô chở khách

và
0
8 đối với ôtô có tính năng việt dã cao. Đồng thời góc γ cũng không được
phép nhỏ hơn
0
1 để tránh hiện tượng kẹt các viên bi kim trên các bề mặt tiếp
xúc.
Khi thiết kế các bộ truyền động các đăng với các khớp chữ thập cần lưu
ý khả năng đồng đều tốc độ giữa trục vào và trục ra. Trên hình 1.3-c, d là các
truyền động các đăng 2 khớp chữ thập, ta có thể viết các biểu thức quan hệ
giữa góc quay của các trục như sau:
- Ở khớp chữ thập th
ứ nhất: tg
1
ϕ
= tg
2
ϕ
cos
1
γ
;
- Ở khớp chữ thập thứ hai: tg
3
ϕ
= tg
2
ϕ
cos
2

γ
.
Như vậy, để đảm bảo cho các trục 1 và 3 quay cùng một tốc độ thì cần thỏa
mãn các điều kiện sau:
1) Các nạng của trục 1 và trục 3 phải nằm trong cùng một mặt phẳng;
2) Các góc
1
γ
=
2
γ
.
Tương tự như vậy, trong trường hợp truyền động các đăng có 3 khớp
chữ thập (hình 1.3-e), các trục 1 và 4 quay cùng tốc độ nếu: cos
1
γ
cos
2
γ
=

11
cos
3
γ
. Trong sơ đồ này, trục 3 có các nạng nằm trong cùng một mặt phẳng,
còn các nạng của trục 2 thì vuông góc với nhau.
Nếu quay nạng bên phải của trục 2 đi một góc
0
90 thì điều kiện đồng

tốc trở nên: cos
1
γ
cos
3
γ
= cos
2
γ
.
Trong quá trình chuyển động của ôtô các góc
2
γ
,
3
γ
có thể thay đổi
trong khi
1
γ
không đổi, do vậy, trên thực tế việc đồng tốc giữa các trục 1 và 4
là không thể thực hiện được. Tuy nhiên, có thể giảm sự khác tốc của các trục
trên bằng cách giảm góc
1
γ
( thường chọn
1
γ
=1÷
0

2 ).
Trong truyền động các đăng 4 khớp chữ thập có ổ đỡ trung gian (hình
6.3-f, g) các trục vào 1 và ra 5 có thể đồng tốc được theo nguyên tắc đồng tốc
từng cặp khớp các đăng chữ thập như đã trình bày trên đây, nghĩa là: trục 1
đồng tốc với trục 3 và trục 3 đồng tốc với trục 5.
Nếu các góc đặt của trục các đăng nằm trong các mặt phẳng vuông góc
với nhau thì góc đặt chung của tr
ục được tính bằng cách tổng hợp các góc
trong mặt phẳng ngang
n
γ
và trong mặt phẳng đứng
d
γ
:
γ
=
22
nd
γ
γ
+

Góc đặt của trục các đăng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của truyền
động. Đối với truyền động các đăng với 2 khớp chữ thập, hiệu suất có thể đạt
tới 0,99 nếu góc γ nhỏ hơn
0
8
. Nếu góc γ tăng lên tới
0

14
thì hiệu suất chỉ còn
0,95 và các ổ bi sẽ phải làm việc ở chế độ nặng (nhiệt độ cao, tốc độ mài mòn
lớn).
1.3.2 Động lực học khớp các đăng đồng tốc
Các khớp các đăng đồng tốc thường được sử dụng trong dẫn động cầu
dẫn hướng chủ động và dẫn động các bánh xe chủ động trong trường hợp hệ
thống treo độc l
ập, chúng có thể đảm bảo góc nghiêng giữa các trục tới
0
50
.
Trên các ôtô hiện nay thường sử dụng một số loại khớp các đăng đồng
tốc như: khớp chữ thập kép, khớp các đăng cam và khớp các đăng dạng bi.
Trong đó khớp các đăng bi được sử dụng phổ biến hơn cả.

12
Các khớp các đăng dạng bi bao gồm 2 nạng, bên trong các nạng này có
các rãnh với biên dạng xác định để bố trí các viên bi. Điều kiện đồng tốc của
các khớp các đăng này được giải thích trên sơ đồ hình 1.4.

Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý làm việc của khớp các đăng đồng tốc dạng bi
Giả sử có 2 bánh răng côn ăn khớp với nhau có điểm tiếp xúc là P nằm
trong mặt phẳng phân giác của góc tạo bởi các trục 1 và 2 của các bánh răng.
Xét vận tốc tiếp tuyến tại điểm tiếp xúc P ta có:
p
v =
11
r
ω

=
22
r
ω

Do điểm P nằm trong mặt phẳng phân giác của góc tạo bởi 2 trục, nên
luôn thỏa mãn điều kiện
1
r
=
2
r
và vì vậy:
1
ω
=
2
ω
. Điều này có nghĩa là các
trục 1 và 2 luôn quay đồng tốc với nhau. Các khớp các đăng đồng tốc dạng bi
đều được chế tạo dựa trên nguyên lý trên.

Hình 1.5 Khớp các đăng bi với các rãnh chia
a, b-cấu tạo; c-sơ đồ nguyên lý đồng tốc giữa các trục

13
Trên hình 1.5 là kết cấu của khớp các đăng đồng tốc có các rãnh chia.
Khớp bao gồm các trục 1 và 5, ở đầu mỗi trục là các nạng hình bán cầu phía
trong có khoét các rãnh 2 và 4. Khi lắp vào với nhau, các nạng được bố trí
trong các mặt phẳng vuông góc và giữa chúng là các viên bi cầu 3. Để định

tâm các nạng người ta sử dụng chốt 7 và viên bi định tâm 6: một đầu của chốt
nằm trong tâm của nạng 4, đầu còn lại nằm trong viên bi 6. Một số khớp các
đăng có cấ
u tạo tương tự như trên nhưng không có chốt 7. Các rãnh trong các
nạng được thực hiện sao cho đường tâm của chúng chạy trên các cung tròn có
bán kính bằng nhau và có tâm là
1
0 và
2
0 . Hai tâm này nằm cách đều tâm O
của viên bi định tâm 6 (đồng thời là tâm của khớp). Với kết cấu như vậy, dù
cho các trục 1 và 5 tạo với nhau một gócγ bất kì nào đó thì các viên bi 3 vẫn
luôn nằm trong mặt phẳng phân giác chia đôi góc này (hình 1.5-c). Như vậy
các trục 1 và 5 luôn quay đồng tốc với nhau theo nguyên tắc đã trình bày trên
đây.
Khớp các đăng đồng tốc dạng rãnh chia mô tả trên đây thường có 4
viên bi tỳ 3 và 1 viên bi định tâm 6. Các viên bi tỳ được lắp v
ới độ căng ban
đầu nhất định, trước khi lắp chúng được lựa chọn để có kích thước giống nhau
trong phạm vi dung sai cho phép. Khớp các đăng loại này có thể truyền được
mô men từ 1,34 đến 7,60 kNm.
Một trong những biến thể của khớp các đăng đồng tốc dạng rãnh chia là
khớp các đăng với các rãnh thẳng (hình 1.6). Khớp này cho phép các trục làm
việc với các góc khác nhau đồng thời cho phép có độ dịch chuyển dọc trục (
1
l

là kích thước tối thiểu của khớp khi nó bị nén, còn
2
l là kích thước tối đa khi

khớp bị kéo ra).
Trên hình 1.7 mô tả kết cấu của khớp các đăng bi với các rãnh có tiết
diện thay đổi. Nó bao gồm lõi 1, vòng cách 2, các viên bi 3 và vỏ dạng bán
cầu 4. Các tâm của các rãnh trên lõi và trên vỏ là O
1
và O
2
nằm cách đều tâm
O của khớp các đăng. Do vị trí của các đường tâm của các rãnh so với tâm O

14
của khớp thay đổi theo góc giữa các trục sao cho các viên bi luôn nằm trong
mặt phẳng phân giác của góc này nên điều kiện đồng tốc luôn luôn được bảo
đảm.

Hình 1.6 Khớp các đăng bi với các rãnh thẳng

Hình 1.7 Khớp các đăng bi với các rãnh có tiết diện thay đổi
Các khớp chữ thập kép được tính toán tương tự như các khớp các đăng
khác tốc đã trình bày trên đây. Các khớp các đăng dạng cam được tính kiểm
tra bền theo chèn dập tại các bề mặt tiếp xúc, tuy nhiên ứng suất ở đây thường
không lớn do các diện tích tiếp xúc rất rộng. Các nạng của các khớp các đăng
này cũng được tính toán tương tự như các nạng trong khớp chữ thập.
Các nạng và các viên bi củ
a khớp các đăng đồng tốc được chế tạo từ
thép hợp kim 15 có tôi thấm bề mặt.

15
PHẦN II
NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

CỤM TRỤC CÁC ĐĂNG XE Ô TÔ TẢI NHẸ DƯỚI 3 TẤN
2.1 Nghiên cứu thiết kế theo mẫu các chi tiết cụm trục các đăng

Các chi tiết cụm trục các đăng được thiết kế theo mẫu của cụm trục các
đăng xe ô tô tải LIFAN 3070G1 hiện đang được lắp ráp tại Nhà máy ô tô Cổ
Loa. Sau công đoạn thiết kế thì một số chi tiết quan trọng như ngõng của trục
chữ thập, thân trục các đăng và nạng các đăng sẽ được tính kiểm nghiệm bền
để đảm bảo cụm trục các đăng làm việc đủ an toàn. Các chi ti
ết tiêu chuẩn
như ổ bi kim, phớt dầu, vú mỡ, phanh hãm, đai ốc, vòng đệm được mua trên
thị trường.
ẢNH CHỤP CÁC CHI TIẾT MẪU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO

Thân dài trục các đăng

Thân ngắn trục các đăng

Khớp chữ thập

Nạng đầu trục các đăng

Nạng cuối trục các đăng

16

THI?T K? Trục các đănG XE Ô TÔ T?I 3 T?N
Tên chi tiết
STT
Trục then hoa
ống nối

Nạng cuối trục các đăng
Ký hiệu
1
2
3
ỉ39
M7
S? lu?ng
Kh?i lu?ng
V?t li?u
T?
Ghi chú
16x42x50
A
A
1459
5
Khối lợng
Tỉ lệ
Sđ Slg Chữ kí
Ngày
Số tài liệu
TKV
Đức Sự
TKT
KTTC
KTCN
TP
Duyệt
Hong-H

N.T.Quang
Tờ
Số tờ :
Số lợng
c.t c.p cơ khí cổ loa
Hoàng-Hà
Bản vẽ hàn Thân dài
trục các đăng
B
?n hn
01
100
2
3
1
Yêu cầu kỹ thuật:
-
é? khụng d?ng tõm c?a 3 chi ti?t ghộp v?i nhau sau
khi hn so v?i du?ng A-A cho phộp
=
0,2
- Lm s?ch, dỏnh búng v? trớ m?i hn


17

THI?T K? Trục các đănG XE Ô TÔ T?I 3 T?N
740,1
B
ỉ42.5

ỉ39M7
R27
25
ỉ89
ỉ80
- 0.1
-0.2
ỉ58
95
R
3
0
R38
128
Khối lợng
Tỉ lệ
Sđ Slg Chữ kí Ngày
Số tài liệu
TKV
Đức Sự
TKT
KTTC
KTCN
TP
Duyệt
Hoàng-Hà
N.T.Quang
Tờ
Số tờ :
Số lợng

c.t c.p cơ khí cổ loa
Hoàng-Hà
Nạng cUốI TR? C
CC đăng
Đ45
01
ỉ80
-0.1
-0.2
21
5
2
2
A
Yêu cầu kỹ thuật:
- Độ không đồng tâm giữa 2 lỗ ỉ39M7 cho phép
=
0,05
- Độ không song song giữa đờng trục hai lỗ ỉ39M7 so v?i
m?t chu?n A cho phộp
=
0,05
é? khụng d?i x?ng c?a du?ng tr?c B so v?i 2 m?t bờn
c?a hai l? ỉ39M7 cho phộp
=
0,05
- Cỏc gúc lu?n l?y R= 3-5 mm


18

THI?T K? Trục các đănG XE Ô TÔ T?I 3 T?N
Yêu cầu kỹ thuật:
- é? khụng d?ng tõm c?a ỉ80+0,2 v
ỉ90+0,2 so v?i du?ng tr?c cho phộp
=
0,05
ỉ78
ỉ80+0.2
1180
22
16
5x45
ỉ90+0.2
ỉ80+0.2
Khối lợng
Tỉ lệ
Sđ Slg Chữ kí
Ngày
Số tài liệu
TKV
Đức Sự
TKT
KTTC
KTCN
TP
Duyệt
Hoàng-Hà
N.T.Quang
Tờ

Số tờ :
Số lợng
c.t c.p cơ khí cổ loa
Hoàng-Hà
ống nối
01
C45


19
Rz40
()
-0,1
-0.2
-0,1
-0.2
R5
1
,
2
5
1
,
2
5
THI?T K? Trục các đănG XE Ô TÔ T?I 3 T?N
ỉ80
2050,1
Khối lợng
Tỉ lệ

Sđ
Slg Chữ kí Ngày
Số tài liệu
TKV
Đức Sự
TKT
KTTC
KTCN
TP
Duyệt
Hoàng-Hà
N.T.Quang
Tờ
Số tờ :
Số lợng
c.t c.p cơ khí cổ loa
Hoàng-Hà
trục then hoa
C45
01
5y8
A
A
A - A
ỉ 50
ỉ 42
100
220
ỉ72
ỉ90

5
Yêu cầu kỹ thuật:
- Then hoa ch? nh?t:
+ S? then = 16;
+ éu?ng kớnh trong d=42 mm;
+ éu?ng kớnh ngoi D=50 mm;
- é?nh tõm theo hai m?t bờn 5y8
;
- é? khụng d?ng tõm gi?a ỉ50 v ỉ80 cho phộp =
- Tụi cao t?n su?t chi?u di then hoa d?t d? c?ng 45-47 HRC


20
1
,
2
5
1
,
2
5
ỉ
5
2x45
Yêu cầu kỹ thuật:
- Then hoa ch? nh?t:
+ S? then z=16;
+ éu?ng kớnh trong d= 43mm;
+ éu?ng kớnh ngoi D= 51 mm;
- é?nh tõm theo hai m?t bờn b = 5H7

- é? khụng d?ng tõm gi?a ỉ39M7 v?i nhau cho phộp
=
0,05
- é? khụng vuụng gúc c?a hai l? ỉ39M7 so v?i du?ng tr?c then hoa cho phộp
=
0,05;
ỉ 0.1
A
A

THI?T K? Trục các đănG XE Ô TÔ T?I 3 T?N
1
,
2
5
Rz20
(
)
ỉ
54
ỉ39
M7
214
M60x1
5H7
ỉ
65
ỉ51
ỉ
43

2
ỉ 42,5
3
26
120
120
5
R15
R
3
5
68
126
19
ỉ
54
Khối lợng
Tỉ lệ
Sđ Slg Chữ kí
Ngày
Số tài liệu
TKV
Đức Sự
TKT
KTTC
KTCN
TP
Duyệt
Hoàng-Hà
N.T.Quang

Tờ
Số tờ :
Số lợng
c.t c.p cơ khí cổ loa
Hoàng-Hà
Thân ngắn
é
45
01
52
A
A
A - A


21
ỉ105
-0,1
-0,2
B
Rz20
(
)
Yêu cầu kỹ thuật:
- é? khụng d?ng tõm c?a 2 l? ỉ39M7 v?i
nhau cho phộp
= 0,05
- é? khụng d?i x?ng c?a chi ti?t ? tõm d?i
x?ng cho phộp = 0,05;
- é? khụng song song c?a m?t B so v?i tõm 2

l? ỉ39M7 cho phộp = 0,05;
- Cỏc gúc lu?n khụng ghi l?y R= 3-5 mm
61,5
133
K.lợng
Tỉ lệ
Sđ Slg Chữ kí Ngày
Số tài liệu
TKV
Đức Sự
TKT
KTTC
KTCN
TP
Duyệt
Hong-H
N.T.Quang
Tờ
Số tờ :
Số lợng
c.t c.p cơ khí cổ loa
Hoàng-Hà
nạNG bíCH NốI
kHớP CHữ THậP

THI?T K? Trục các đănG XE Ô TÔ T?I 3 T?N
é45
02
13
ỉ95

920,1
R15
các góc
78
14
13
ỉ95
A
5
A
A - A
23
ỉ
55
ỉ39
M7
3
51
R
1
2
8
R10
92
2
ỉ 42,5
R38
R33
8
5

4
lỗ

ỉ
15
ỉ84


22
- Th? ren 60x1 v?i chi ti?t thõn ng?n, d?m b?o nh?, ờm
ỉ61
C45
Rz40
()
ỉ52
3
14
21
2

THI?T K? Trục các đănG XE Ô TÔ T?I 3 T?N
Khối lợng
Tỉ lệ
Sđ Slg Chữ kí Ngày
Số tài liệu
TKV
Đức Sự
TKT
KTTC
KTCN

TP
Duyệt
Hoàng - Hà
N.T.Quang
Tờ
Số tờ :
Số lợng
c.t c.p cơ khí cổ loa
Hoàng-Hà
éAI ? C HM
01
M60x1
ỉ63


23
C45
8
Yờu c?u k? thu?t:
- S? then z= 16;
- Th? l?t nh? nhng v?i tr?c then hoa
Rz40
()
THI?T K? Trục các đănG XE Ô TÔ T?I 3 T?N
Khối lợng
Tỉ lệ
Sđ Slg Chữ kí Ngày
Số tài liệu
TKV
Đức Sự

TKT
KTTC
KTCN
TP
Duyệt
Hoàng - Hà
N.T.Quang
Tờ
Số tờ :
Số lợng
c.t c.p cơ khí cổ loa
Hoàng-Hà
vòng chặn
01
5,2
ỉ 50,2
ỉ 42,5
ỉ58


24

THI?T K? Trục các đănG XE Ô TÔ T?I 3 T?N
R15
các góc
ỉ 25
ỉ 22
C2
4
40

K.lợng
Tỉ lệ
Sđ Slg Chữ kí
Ngày
Số tài liệu
TKV
Đức Sự
TKT
KTTC
KTCN
TP
Duyệt
Hong-
H
N.T.Quang
Tờ
Số tờ :
Số lợng
c.t c.p cơ khí cổ loa
Hoàng-Hà
trục ch? TH?P
20X
02
A-A
A
A
R5
4
60
ỉ 7

22
6
M5
ỉ 25-0.02
108
108
ỉ30
3
ỉ 30
35
x3
5
ỉ25-0.2
0.05
A
Yêu cầu kỹ thuật:
-
é? khụng d?ng tõm gi?a cỏc ỉ25-0,02 v?i nhau cho phộp
= 0,02;
- é? khụng vuụng gúc c?a cỏc ỉ25-0,02 v?i nhau cho phộp
= 0,02
;
- é? khụng d?ng ph?ng c?a cỏc du?ng tr?c c?a ỉ25-0,02 so v?i m?t ph?ng
chu?n cho phộp
= 0,02
;
-Th?m C th? khớ, chi?u sõu l?p th?m t? 0,8-1,2 mm, tụi cao t?n 4 c? tr?c d?t
61-64 HRC;
- Cỏc gúc lu?n khụng ghi l?y R=3-5 mm
A

ỉ25-0.02
0.05
A
ỉ25-0.2
B
0.01
B