Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

BỘ CÔNG THƯƠNG
TẬP ĐOÀN THAN KHOÁNG SẢN VIỆT NAM
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
***


BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM CỤM
CÁC ĐĂNG TRƯỚC VÀ SAU XE TẢI NẶNG CAT 769 C,D


Chủ nhiệm đề tài:
Kỹ sư : DƯƠNG ĐÌNH HÙNG


8459

Hà Nội, tháng 12 - 2010

BẢNG TỔNG HỢP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG
CÁC CHI TIẾT CƠ BẢN CỦA CỤM CÁC ĐĂNG SAU
CỦA XE Ô TÔ TẢI NẶNG CAT 769 C, D
o0o
1. Chi tiết trục then hoa: № 1 CAT 769 C, D - 2.05
Số TT Số hiệu nguyên công Tên nguyên công
1 NC 05 Cưa phôi thép tròn
2 NC 10 Tiện thô
3 NC 15 Hóa tốt

4 NC 20 Tiện tinh
5 NC 25 Phay lăn rãnh then hoa
6 NC 30 Tôi cao tần + Ram thấp
7 NC 35 Sửa nguội
8 NC 40 Kiểm tra
2. Chi tiết ống then hoa: № 2 CAT 769 C, D - 2.02
Số TT Số hiệu nguyên công Tên nguyên công
1 NC 05 Cưa phôi thép tròn
2 NC 10 Tiện thô
3 NC 15 Hóa tốt
4 NC 20 Tiện tinh
5 NC 25 Xọc then hoa
6 NC 30 Tôi cao tần + Ram
7 NC 35 Sửa nguội
8 NC 40 Kiểm tra
3. Chi tiết mặt bích các đăng sau: № 3 CAT 769 C, D - 2.01
Số TT Số hiệu nguyên công Tên nguyên công
1 NC 05 Cưa phôi thép tròn
2 NC 10 Hóa tốt phôi
3 NC 15 Tiện tinh
4 NC 20 Phay
5 NC 25 Nguội
6 NC 30 Tôi cao tần
7 NC 35 Sửa nguội
8 NC 40 Kiểm tra
• Chú thích: Phần giới thiệu quy trình công nghệ gia công các chi tiết chỉ
lựa chọn các chi tiết cơ bản và các nguyên công chính. Thời gian gia công
cơ khí tính theo sản phẩm đơn chiếc.
Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
2
BỘ CÔNG THƯƠNG
TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP THAN KHOÁNG SẢN VIỆT NAM
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
***






BÁO CÁO TỔNG KẾT


ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM CỤM
CÁC ĐĂNG TRƯỚC VÀ SAU XE TẢI NẶNG CAT 769 C, D


MÃ SỐ: 04 NN/10



Cơ quan chủ quản :
BỘ CÔNG THƯƠNG
Cơ quan chủ trì :
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ-VINACOMIN

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
DUYỆT VIỆN





Dương Đình Hùng




Hà Nội, tháng 12 - 2010

Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
3


NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN
o0o

TT Họ và tên Chức danh,

nghề nghiệp
Đơn vị công tác
1 Dương Đình Hùng
Kỹ sư vật liệu học –
nhiệt luyện
Viện cơ khí năng lượng
và mỏ - Vinacomin
2 Phạm Văn Hiền
Kỹ sư đúc – luyện kim -
3 Nguyễn Xuân Tùng
Kỹ sư tự động hóa -
4 Đỗ Thế Ngàn
Kỹ sư chế tạo máy -
5 Nguyễn P Tuyết Anh
Kỹ sư chế tạo máy -
6
Vũ Đức Quảng
Cử nhân cơ tin -

Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
4
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
o0o

Mục tiêu của đề tài: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các
đăng trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D” là thiết kế, chế tạo cụm chi tiết
trên ở trong nước, không phải nhập ngoại, phục vụ công tác sửa chữa loại xe này
ở các mỏ than trong Tập đoàn Công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam. Sau
quá trình thử nghiệm công nghiệp trên xe tải nặng CAT 769 C, D đánh giá chấ
t
lượng, hoàn chỉnh thiết kế tiến tới chế tạo loạt nhỏ các cụm chi tiết này phục vụ
các đơn vụ sử dụng xe này trong cả nước.
Nội dung đề tài:
- Theo dõi điều kiện làm việc của cụm các đăng trên xe tải nặng CAT 769
C, D trường hợp xe có tải, xe không tải.
- Nguyên lý truyền động các đăng của xe ôtô tải nặng CAT 769 C,D.
- Khảo sát các dạng hư hỏng củ
a sản phẩm, phân tích nguyên nhân và đề
ra các biện pháp khắc phục.
- Lấy mẫu (theo chi tiết mẫu có sẵn), lập bản vẽ, phân tích vật liệu và xác
lập quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết của cụm chi tiết.
- Tính toán, kiểm tra giới hạn bền của cụm sản phẩm dựa trên thông số kỹ
thuật cơ bản của xe, lựa chọn vật liệu, thay đổi các thông số kết cấu phù hợ

p với
điều kiện chế tạo và kiểm tra.
Sản phẩm mà đề tài đưa ra 01 bộ bản vẽ chế tạo cụm các đăng trước và
sau xe tải nặng CAT 769 C, D và quy trình công nghệ 01 danh mục bảng, 49
danh mục hình cùng với hiện vật thử nghiệm công nghiệp trên xe ôtô tại mỏ than
Cọc Sáu Quảng Ninh.
Từ khóa:
- Cụm các đăng trước và sau
- Xe ô tô tải nặng CAT 769 C, D
- SolidWorks
Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
5

MỤC LỤC
Tóm tắt đề tài……………………………………………………………
Lời nói đầu ………………………………………………………………

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ Ô TÔ, Ô TÔ VẬN TẢI NẶNG
CAT 769 C,D. GIỚI THIỆU TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG, TRUYỀN
ĐỘNG CÁC ĐĂNG TRÊN Ô TÔ TẢI NẶNG CAT 769 C, D VÀ CÁC
DẠNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP……………………………………
1.1 Giới thiệu chung về ô tô……………………………………………
1.2 Giới thiệu ô tô tải nặng CAT 769 C, D…………………………….
1.3 Giới thiệu truyền động các đăng…………………………………
1.4 Giới thiệu và bố trí cụm các đăng trước và sau
trên xe CAT 769 C, D……………………………………………
1.5 Các dạng hư hỏng thường gặ

p của cụm các đăng trước và sau xe
ô tô tải nặng CAT 769 C, D trong quá trình hoạt động……………
CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ TRUYỀN ĐỘNG CÁC
ĐĂNG VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM BỀN CÁC CHI TIẾT CỦA
CỤM CÁC ĐĂNG TRƯỚC VÀ SAU XE CAT 769 C, D……………….
2.1 Lý thuyết cơ bản về truyền động các đăng………………………
2.1.1 Lý thuyết về truyện động các đăng đơn giản
2.1.2 Lý thuyết về truyền động các đăng khác tốc…………………
2.1.3 Lý thuyết về
truyền động các đăng đồng tốc…………………
2.2 Tính toán và kiểm nghiệm bền các chi tiết cơ bản của
cụm các đăng………………………………………………………
.
2.2.1 Các thông số tính toán và kiểm nghiệm……………………
2.2.2 Tính toán kiểm nghiệm bền của cụm các đăng trước………
2.2.3 Tính toán và kiểm nghiệm bền của cụm các đăng sau……….
2.3 Kết luận…………………………………………………………….
4
7



8

10
14

16

18

23


25
31

36

40
41
43
Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
6
CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SOLIDWORKS VÀ ỨNG
DỤNG TRONG THIẾT KẾ, KIỂM NGHIỆM BỀN CỤM CÁC ĐĂNG
TRƯỚC VÀ SAU XE Ô TÔ TẢI NẶNG CAT 769 C, D ………………
3.1 Giới thiệu phần mềm SolidWorks…………………………………
3.2 Ứng dụng phần mềm SolidWorks để thiết kế các chi tiết của
cụm các đăng trước và sau ……………………………………….
3.3 Tính toán mômen tác dụng lên cụm các đăng trước và sau……….
3.4 Kiểm nghiệm bền bằng modul COSMOSWorks trong
phần mềm SolidWorks…………………………………………….
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ
CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM……………
4.1 Chế tạo cụm chi tiết cho kết quả theo bản vẽ và quy trình

công nghệ (trong phụ lục)…………………………………………
4.2 Kết quả kiểm tra vật liệu các chi tiết của cụm
các đăng trước và sau xe ô tô tải nặng CAT 769 C, D……………
4.3 Kiểm tra độ cứng của các chi tiết cụm các đăng trước và sau
xe ô tô tải nặng CAT 769 C, D…………………………………….
4.4 Hệ thống thiết bị (máy công cụ) để chế tạo cụm các
đăng trước và
sau của xe ô tô CAT 769 C, D tại Việc Cơ khí Năng lượng va Mỏ
- Vinacomin……………………………………………………….
4.5 Cân bằng động……………………………………………………
4.6 Cụm chi tiết sau chế tạo, kiểm tra sau quá trình thử nghiệm
công nghiệp trên xe ô tô tải nặng CAT 769 C, D………………….
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………
5.1 Kết luận…………………………………………………………….
5.2 Kiến nghị…………………………………………………………
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………
PHỤ LỤC…………………………………………………………………


45


46
50

51
62

63




64
68

69
70
71


Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
7

LỜI NÓI ĐẦU


Để phục vụ cho công tác vận chuyển than, đất đá ở các mỏ lộ thiên tại
Quảng Ninh, Tập đoàn Công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam đầu tư nhiều
thiết bị, dây chuyền công nghệ, trong đó có các xe ôtô vận tải hạng nặng được
chế tạo tại Nga, Nhật, Mỹ, Thụy Điển…, trong đó có CAT 769 C, D. Trong
những năm gần đây xe này được sử dụng nhiều ở các mỏ

lộ thiên như Cọc Sáu,
Cao Sơn, Hà Tu…và đã tỏ ra có nhiều ưu điểm: thời gian hoạt động cao, tương
đối phù hợp với địa hình của các mỏ lộ thiên ở Việt Nam khi điều kiện khai thác
than ngày càng xuống sâu.
Trong thời gian hoạt động, các chi tiết, cụm chi tiết của xe ôtô vận tải
hạng nặng CAT 769 C, D dần bị hư hỏng cần sửa chữa và thay thế kịp th
ời để
phục vụ sản xuất. Trong các chi tiết, cụm chi tiết cần phải thay thế có cụm các
đăng trước và sau của ôtô CAT 769 C, D. Đây là cụm chi tiết nằm trong hệ
thống truyền lực truyền mômen quay từ động cơ, hộp số đến bánh xe chủ động.
Thông thường cụm chi tiết trên được nhập ngoại để thay thế với giá thành cao,
chi bằng ngoại tệ, thời gian nhập lâu nên phần nào ả
nh hưởng đến tiến độ vận
chuyển đất đá và than của các mỏ.
Trước yêu cầu của các mỏ, trên cơ sở nghiên cứu tìm hiểu về nguyên lý,
điều kiện làm việc và tận dụng các nguồn lực cơ khí chế tạo trong nước, nhóm
đề tài chúng tôi đề xuất nghiên cứu chế tạo cụm các đăng trước và sau xe tải
nặng CAT 769 C, D nhằm phục vụ cho công tác sửa chữa các loại xe này ở
các
mỏ than vùng Quảng Ninh, tạo ra sản phẩm mới của Viện.
Trong quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu, chúng tôi xin chân thành cảm
ơn các đồng chí cán bộ đang công tác ở các cơ quan như: Bộ Công Thương,
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện Cơ Khí Năng Lượng và Mỏ -
VINACOMIN, Công ty CP than Cọc Sáu-TKV, Viện nghiên cứu Cơ Khí đã
quan tâm, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để chúng tôi hoàn thành đề tài này.
Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
8

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ÔTÔ; ÔTÔ VẬN TẢI NẶNG CAT 769 C, D.
GIỚI THIỆU TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG, TRUYỀN ĐỘNG
CÁC ĐĂNG TRÊN ÔTÔ VẬN TẢI NẶNG CAT 769 C, D
VÀ CÁC DẠNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP
1.1 Giới thiệu chung về ôtô
Ô tô là một phương tiện vận tải đường bộ, dùng để chở người, hàng hoá,
vật liệu …
Nhìn chung cấu tạo ô tô có các bộ phận chủ yếu như: độ
ng cơ, hệ thống
truyền lực, hệ thống treo, hệ thống di chuyển, hệ thống điều khiển và các thiết bị
làm việc khác như hình 1.


Hình 1: Sơ đồ cấu tạo và bố trí các bộ phận chính của ôtô
1- Động cơ; 2 - Ly hợp; 3- Hộp số; 4 - Truyền động các đăng; 5 - Truyền động chính;
6 - Cơ cấu vi sai; 7 - Bánh xe chủ động; 8 - Nhíp sau; 9 - Khung hay bệ;
10 - Vỏ hay thân xe; 11 - Cơ cấu lái; 12 - Lò xo; 13 - Bánh xe; 14 - Cần số.
1.1.1 Động cơ
Động cơ thường dùng là động cơ xăng hoặc diezel. Là nguồn động lực của
ôtô, có tác dụng biến năng lượng nhiệt do nhiên liệu ( xăng, dầu ) thành cơ năng.
Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
9
1.1.2 Hệ thống truyền lực
Hệ thống truyền lực của ôtô có tác dụng truyền mômen quay từ động cơ tới
bánh xe chủ động.

Hệ thống truyền lực gồm có: ly hợp, hộp số, bộ truyền động các đăng,
truyền động chính, cơ cấu vi sai và truyền động cuối cùng.
1.1.3 Hệ thống treo
Hệ thống treo có tác dụng nối đàn hồi giữa khung hay thân xe với h
ệ thống
di chuyển.
Hệ thống treo gồm có: bộ phận đàn hồi ( nhíp, lò xo ) và bộ phận giảm xóc
( tay dạng đòn hoặc dạng vòng ).
1.1.4 Hệ thống di chuyển
Hệ thống di chuyển bảo đảm sự chuyển động hoặc tạo ra lực kéo cần thiết ở
móc kéo của ôtô.
1.1.5 Hệ thống điều khiển
Hệ thống điều khiển ( bánh lái, phanh ) có tác dụng thay đổ
i hướng chuyển
động hoặc giảm tốc độ của ô tô.
Theo quan điểm động lực học thì cấu tạo ô tô gồm các phần sau:
- Động cơ: Là nguồn năng lượng cơ học, phần lớn sử dụng động cơ đốt
trong, động cơ điện kèm theo nguồn điện hoặc động cơ hơi nước nhưng ít được
sử dụng.
- Thân vỏ
: Là phần công tác hữu ích của ô tô dùng để chở khách hoặc hàng
hoá. Đối với xe tải thì thân vỏ gồm có buồng lái và thùng xe.
- Gầm bệ: Bao gồm hệ thống truyền lực, bộ phận vận hành và hệ thống điều
khiển.
- Hệ thống truyền lực: bao gồm các cơ cấu và tổng thành làm nhiệm vụ
truyền mômen xoắn từ động cơ đến bánh xe chủ động. Hệ thống truyề
n lực bao
gồm các cơ cấu và tổng thành sau:
• Bộ ly hợp
• Hộp số

Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
10
• Hộp phân phối
• Truyền lực các đăng
• Truyền lực chính
• Bộ vi sai
• Nửa trục ( Bán trục )
Bộ phận vận hành gồm có:
• Khung xe
• Dầm cầu
• Hệ thống đàn hồi ( hay còn gọi là hệ thống treo )
• Bánh xe
Hệ thống điều khiển có tác dụng điều khiển phương hướng chuyển
động
của ô tô, điều khiển làm chậm dần tốc độ gồm có:
• Cơ cấu lái
• Hệ thống phanh
1.2 Giới thiệu ôtô vận tải nặng CAT 769 C, D
1.2.1 Giới thiệu chung về ôtô vận tải nặng CAT 769 C, D
Ôtô vận tải nặng CAT 769 C, D là loại ôtô do hãng CATERPILLAR sản
xuất được sử dụng chủ yếu để vận chuyển trong khai thác quặng, than, đất đá…
ở các mỏ lộ
thiên trên thế giới.
Ôtô có tính năng ưu việt, có kết cấu bảo vệ khi lật máy FOPS/ROPS , hệ
thống giám sát điện tử của CAT có hệ thống điều hòa nhiệt độ, radio casette và
các trang thiết bị tiêu chuẩn đặt trong cabin vách lim.
Ôtô có hệ thống trợ lực lái 2 xilanh, góc lái cả phải sang trái 39

0
, bán kính
quay vòng nhỏ nhất 8500 mm.
Ôtô có hệ thống xilanh nâng ben: loại xilanh đôi góc nâng ben tối đa 60
0
,
thời gian nâng ben khi có tải tối đa 7,5 giây và thời gian hạ 8,3 giây. Ngoài ra
ôtô có hệ thống phanh bao gồm: phanh chân/phanh khẩn cấp và phanh đỡ/phanh
rà (hãm), cơ cấu phanh nhiều đĩa và được làm mát bằng dầu có độ tin cậy cao.
Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
11
Mô hình 3 chiều của xe ô tô được thể hiện trên hình 2, 3, 4 với các kích
thước cơ bản của xe.
Hình 2: Xe ôtô vận tải nặng CAT 769 C, D
Hình 3: Mặt sau của xe Hình 4: Mặt trước của xe
Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
12
1.2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe ôtô tải nặng CAT 769 C, D
TT THÔNG SỐ KỸ THUẬT ĐƠN VỊ TRỊ SỐ GHI CHÚ
1
Các kích thước cơ bản


- Chiều dài lớn nhất mm 8239

- Chiều rộng lớn nhất mm 5069
- Chiều cao khi chưa nâng ben mm 4072
- Chiều cao khi nâng hết ben mm 7751
- Khoảng cách giữa tâm 2 lốp trước mm 3102
- Khoảng cách giữa 2 tâm lốp trước,sau mm 3713
- Chiều rộng mép 2 lốp trước mm 3665
- Khoảng sáng gầm xe nhỏ nhất mm 615

- Thể tích thùng xe (SAE 2:1) m
3
24,2
Động cơ: Động cơ điện tử -thủy lực HEUI (CAT 3408 E ), 8 xilanh, chữ V
- Công suất động cơ lớn nhất kW/HP 386/518
- Công suất bánh đà kW/HP 363/487
- Mômen xoắn lớn nhất Nm 2194
- Đường kính xi lanh × hành trình mm 137,2 x 152,4
- Tổng dung tích lít 18
2
- Tiêu hao nhiên liệu g/HP.giờ (152,2
÷
163,3)
Hộp số: kiểu bánh răng hành tinh, điều khiển bằng điện tử
- Hộp số: Có 7 số tiến và 1 số lùi
- Tốc độ di chuyển số tiến 1 km/h 12,6
- Tốc độ di chuyển số tiến 2 km/h 17,2
- Tốc độ di chuyển số tiến 3 km/h 23,3
- Tốc độ di chuyển số tiến 4 km/h 31,4
- Tốc độ di chuyển số tiến 5 km/h 42,5
- Tốc độ di chuyển số tiến 6 km/h 57,3
3

- Tốc độ di chuyển số tiến 7 km/h 77,7
Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
13
- Tốc độ di chuyển số lùi 8 km/h 16,6
- Vận tốc max km/h 65,8

- Vận tốc min km/h 10
Tự trọng xe kg 31620
Tải trọng định mức kg 39780
Phân phối tải trọng
- Không tải: Cầu trước % 49,8
Cầu sau % 50,2
- Có tải: Cầu trước % 33,3
4
Cầu sau % 66,7
Lốp xe: Loại 1800R-33 (E
4
) Bộ/quả 06
MICHELIN XDT
5
Áp suất bơm hơi kg/cm
2
7,2

Khi sửa chữa lớn lắp ghép theo tiêu chuẩn kỹ thuật của nhà chế tạo (hãng CAT-
USA) và kiểm tra trên băng thử phải đạt các tiêu chuẩn kỹ thuật sau:
1. Áp lực dầu bôi trơn ở nhiệt độ nước làm mát 80

0
C
- Tốc độ Min 800 v/p: áp suất đạt 38 PSI trở lên
- Tốc độ 1400 v/p trở lên: áp suất đạt 76 PSI trở lên
2. Tốc độ vòng quay chạy không tải:
Min đạt 810
±
30 v/p
Max đạt 2280
±
50 v/p
3. Công suất ở 2000
±
10 v/p đạt (75
÷
80)% công suất định mức 518 HP
4. Các yêu cầu khác
- Động cơ dễ khởi động, nổ êm đều ở các tốc độ quay, không có hiện
tượng rung , giật
- Khi nhiệt độ đạt tới 70
0
C khí thải có phớt đen
- Chênh lệch nhiệt độ dầu và nước từ (10
÷
15)
0
C

Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
14
1.3 Giới thiệu truyền động các đăng
Muốn truyền chuyển động từ một trục này sang một trục khác mà góc độ
giao nhau của hai trục đó thay đổi trong quá trình chuyển động của ôtô thì dùng
khớp nối trục các đăng. Khớp nối trục các đăng liên kết với trục thành một tổ
hợp góc là truyền động các đăng.
1.3.1 Công dụng
Các đăng là khớp nối trục bản lề, dùng để truy
ền mômen quay giữa các trục
đặt thẳng hàng ( cùng nằm trên một đường tâm ) hay không thẳng hàng (lệch
tâm) tức là truyền chuyển động từ động cơ qua hộp số đến những cụm hay bộ
phận di động tương đối so với khung xe như cầu chủ động trước và sau của ô tô.
Hay nói một cách khác, truyền động các đăng dùng để truyền mômen quay
giữa các trục có đường tâm không nằm trên một đường thẳng mà thường cắ
t
nhau dưới một góc
γ
nào đó, hệ số của
γ
có thể thay đổi trong quá trình làm
việc.
Đối với ôtô, truyền động các đăng dùng để truyền mô men quay từ những
cụm đặt cố định trên khung ( như hộp số, hộp phân phối ) tới những cụm di
động tương đối với khung như các cầu chủ động. Thường góc nghiêng của trục
các đăng là
00
2015 ÷
=

γ
. Truyền động các đăng còn được dùng để truyền mô
men đến các bánh chủ động là bánh dẫn hướng ( góc nghiêng có thể tới 40
0
)
hoặc đến các cụm riêng của ô tô ( như các tời trang bị phụ và các cơ cấu khác ).
Ngoài ra, truyền động các đăng cũng còn dùng để truyền mô men giữa các cụm
đặt cố định trên khung có độ dịch chuyển góc tương đối bé (
00
min
53 ÷=
γ
)
1.3.2 Yêu cầu truyền động các đăng
Truyền động các đăng cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau:
+ Ở bất kỳ tốc độ quay nào, truyền lực các đăng phải đảm bảo không có
những dao động, va đập và không có tải trọng động lớn do mômen quán tính gây
nên.
+ Các trục các đăng phải đảm bảo quay đều và không sinh ra tải trọng
động.
Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
15
+ Hiệu suất truyền động cao kể cả khi góc
γ
giữa hai trục lớn.
+ Quay êm, độ rung và ồn trong làm việc là tối thiểu.
+ Kết cấu đơn giản, nhẹ dễ chế tạo và có độ bền cao.

1.3.3 Phân loại các đăng dùng trên ô tô
a) Theo công dụng
+ Loại truyền mô men từ hộp số hay hộp phân phối đến các cầu chủ động
(
00
max
2015 ÷=
γ
).
+ Loại truyền mô men quay đến các bánh chủ động là bánh dẫn hướng
(
00
max
4030 ÷=
γ
).
+ Loại truyền mô men quay giữa các cụm đặt cố định trên khung và có độ
dịch chuyển tương đối bé (
00
max
53
÷
=
γ
).
+ Loại truyền mô men quay đến các cụm phụ ít dùng (các tời trang bị phụ
và các cơ cấu khác) (
00
max
2015

÷
=
γ
).
b) Theo tính chất động học
+ Loại các đăng khác tốc (vận tốc góc của hai trục khác nhau). Loại này
được dùng nhiều để truyền chuyển động giữa các cụm của ô tô, máy kéo.
+ Loại các đăng đồng tốc (vận tốc góc của hai trục bằng nhau). Loại này chỉ
được dùng ở cầu chủ động làm nhiệm vụ dẫn hướng.
Trên hình 5: là sơ đồ truyền động các đăng thông dụng trên ôtô; hình 5a: là
kết cấu truyền động các đăng đ
iển hình sử dụng trên các loại ôtô có cầu sau chủ
động; hình 5b: ôtô có hai cầu chủ động; hình 5c: ôtô ba cầu chủ động; hình 5d:
ôtô hiện đại có cầu giữa là cầu thông qua cho phép truyền chuyển động qua nó
đến cầu sau.

a) b)
Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
1
6


c) d)
Hình 5 Sơ đồ truyền động các đăng thông dụng trên ôtô
a) Loại ôtô có cầu sau chủ động; b) Ôtô có 2 cầu chủ động
c) Ôtô có 3 cầu chủ động; d) Ôtô hiện đại
1- Hộp số 2 - Trục 3 - Ổ đỡ trung gian 4 - Trục

5 - Cầu chủ động 6 - Hộp phân phối 7 - Trục giữa 8 - Trục
9 - Trục 10 - Trục 11 - Cầu chủ động trước 12 - Cầu giữa

1.4 Giới thiệu và bố trí cụm các đăng trước và sau trên xe CAT 769 C, D


Hình 6 Giới thiệu cách bố trí cụm các đăng trước và sau trên xe ô tô tải nặng
CAT 769 C, D.
1- Bộ bánh răng hành tinh; 2 - Trục truyền; 3 - Hộp số; 4 - Hộp phân phối;
5 - Cụm các đăng trước; 6 - Biến mô thủy lực; 7 - Bán cầu sau; 8 - Lốp xe;
9 - Cụm các đăng sau; 10 - Bộ biến mô men thủy lực; 11 - Động cơ.


Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
1
7

Hình 7 a, b cụm các đăng trước và sau xe ô tô tải nặng CAT 769 C, D.
1 - Bulông; 2 - Cối bi (có lắp vòng bi kim); 3 - Mặt bích cụm các đăng trước; 4 - Ống nối;
5 - Trục chữ thập; 6 - Mặt bích cụm các đăng sau; 7 - Ống nối; 8 - Trục then hoa;
9 - Nắp chắn bụi; 10 - Nỉ; 11 - Phớt cao su; 12 - Ống then hoa; 13 - Trục chữ thập;
14 - Bulông; 15 - Cối bi ( Có lắp vòng bi kim)
Cụm các đăng trước và sau của xe ô tô tải nặng CAT 769 C, D về cơ bản
bố trí theo sơ đồ truyền động của
cụm các đăng thông dụng loại khác tốc.

Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng

trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
18
1.5 Các dạng hư hỏng thường gặp của cụm các đăng trước và sau xe ô tô tải
nặng CAT 769 C, D trong quá trình hoạt động
1.5.1 Các dạng hư hỏng của cụm các đăng trước trong quá trình làm việc
được thể hiện bằng hình ảnh trên hình 8

Hình 8 a) Cụm các đăng trước bị biến dạng, vặn trong quá trình làm việc.

Hình 8 b) Các lỗ ren bị chờn dẫn đến các cối bi lắp trục chữ thập
lỏng khi vận hành chạy rung lắc.

Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
19

Hình 8 c) Cổ mặt bích của cụm các đăng bị nứt, rạn ở phần góc lượn
dễ gây đứt trong quá trình làm việc.

1.5.2 Các dạng hư hỏng của cụm các đăng sau xe ô tô tải nặng CAT 769 C,D
trong quá trình làm việc được thể hiện bằng ảnh trên hình 9

Hình 9 a) Mặt bích của cụm các đăng sau (Phần nối cầu sau)
bị nứt, rạn ở phần cổ phải hàn lại để sử dụng.

Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng

trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
20

Hình 9 b) Trục then hoa của cụm các đăng sau bị mòn, lõm trong
từng rãnh khi truyền chuyển động sang ống then hoa hay bị trượt.


Hình 9 c) Chi tiết ống then hoa của cụm các đăng sau trong quá trình
làm việc bị va đập, lõm, sinh ra các vết nứt trên thân.


Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
21

Hình 9 d) Mặt bích của cụm các đăng sau phần nối với hộp số
bị nứt phải hàn lại với chi tiết ống then hoa.

1.5.3 Các chi tiết khác được thể hiện bằng ảnh trên hình 10
a)
b)
Hình 10 a, b Trục chữ thập của cụm các đăng trước và sau
bị mòn ở các cổ lắp vòng bi kim trong quá trình làm việc.


Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng

trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
22
c)

d)
Hình 10 c) Các cối bi của cụm các đăng trước và sau bị nứt vỡ ở chỗ lắp vòng bi
kim.
d) Các vòng bi kim của cụm các đăng trước và sau bị mòn, các viên bi
bị rụng ra trong quá trình làm việc, dậu đỡ các vòng bi bị biến dạng trong quá
trình làm việc.














Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN

23
CHƯƠNG 2:
LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG
VÀ TÍNH TOÁN, KIỂM NGHIỆM BỀN CÁC CHI TIẾT CỦA
CỤM CÁC ĐĂNG TRƯỚC VÀ SAU XE CAT 769 C,D
2.1 Lý thuyết cơ bản về truyền động các đăng
Lý thuyết cơ bản về truyền động các đăng theo giáo trình của Bộ môn ôtô
và xe chuyên dụng Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội được chia ra thành: lý
thuyết về truyền động các đăng đơn giản, lý thuyết về truyền động các đăng
khác tốc, lý thuyết về truyền động các đăng đồng tốc.
2.1.1 Lý thuyết về truyền động các đăng đơn giản
a) Nguyên lý cấu tạo
Cơ cấu các đăng đơn giản bao gồm: trục chữ thập, nạng (mặt bích) các
đăng chủ động nối liền với trục chủ động, nạng (mặt bích) các đăng bị động nối
liền với trục bị động.
Trục chủ động 1 quay tròn và kéo theo trục chữ thập 2. Vận động lúc lắc
của trục chữ thập sẽ làm cho trục bị động quay tròn. Phạ
m vi lúc lắc của trục
chữ thập là góc α ( trên hình 11).

Hình 11 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo truyền lực các đăng
1. Trục và nạng (mặt bích) các đăng chủ động
2. Trục chữ thập
3. Trục và nạng (mặt bích) các đăng bị động
Đề tài NCKH Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm cụm các đăng
trước và sau xe tải nặng CAT 769 C, D

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
24
b) Động học của cơ cấu các đăng đơn giản

Xét vận tốc tiếp tuyến của điểm C, vận tốc của nó chịu sự chi phối của cả
hai trục cho nên:
C1122
V= r.ω = r .ω

Trong đó:
r
1
, r
2
- Khoảng cách của điểm C đến đường trung tâm của các trục.

12
ω , ω
- Vận tốc góc của các trục.
Điều kiện cần thiết để cho
12
ω = ω
là r
1
= r
2
hay AC.
1
Sinβ
=BC.
2
Sinβ
. Về
mặt kết cấu có thể đảm bảo điều kiện AO = OB, cho nên muốn thoả mãn yêu

cầu đồng tốc thì điểm C phải luôn luôn nằm trong mặt phẳng phân giác OO của
góc giao nhau giữa hai trục
OA, OB
.
Trên thực tế, vận động của cơ cấu các đăng đơn giản thì sau mỗi lần quay
90
0
điểm C từ vị trí
α
2
bên này mặt phân giác chuyển sang vị trí
α
2
bên kia mặt
phân giác ( như trên hình 12 ).

Hình 12 Hai vị trí của cơ cấu các đăng
a) Vị trí 0
0

b) Vị trí 90
0

Giáo trình nguyên lý máy đã chứng minh công thức biểu thị mối quan hệ
động học của cơ cấu các đăng đơn giản.
12
tgφ =tgφ .cosα

Trong đó:
12

φ ,φ
- Góc quay của trục chủ động và trục bị động(
dφ
ω=
dt
).

α - Góc giao nhau giữa hai trục.