C4 thiet ke hop so

Chương 4
Thiết kế hộp số
TS. Nguyễn Lê Duy Khải


0168.960.8039

ĐH BÁCH KHOA TPHCM
- 2017 -

1


Tổng quan
Thiết kế hộp số theo các bước:
1. Điều kiện làm việc
2. Yêu cầu
3. Chọn phương án
4. Thiết kế bố trí chung
•

Xác định số cấp số

•

Tỷ số truyền từng tay số

•

Xác định các thơng số kích thước

5. Thiết kế kỹ thuật
•

Thiết kế các chi tiết

•

Thiết kế cơ cấu điều khiển

•

Thiết kế bộ đồng tốc

•

Thiết kế cơ cấu định vị

•

Thiết kế cơ cấu khoá hãm

2


1. Điều kiện làm việc
•

Các thơng số của động cơ: Memax, Nemax

•

Các thơng số của đường:
•

Tốc độ tối đa Vmax

•

Khả năng leo dốc cực đại

• Trọng lượng xe, cơng thức bánh xe, phân bố tải lên cầu chủ động, cỡ lốp.

3


2. Yêu cầu làm việc
1. Các yêu cầu kỹ thuật:
•

Đảm bảo tỷ số truyền: Đủ cấp số, giá trị các cấp số bảo đảm thay
đổi moment động cơ phù hợp với điều kiện đường.

2. Yêu cầu đặc trưng:
•

Sự thay đổi tỷ số truyền nhẹ nhàng, êm dịu, an toàn (sang số khi
các trục quay).

•

Có số lùi.

•

Có số dừng (số 0) để ngắt lâu dài.

1. Yêu cầu chung: kích thước, trọng lượng nhỏ nhất, đủ bền, giá thành
hạ, có tính cơng nghệ cao, …

4


3. Chọn phương án bố trí chung
Hộp số là một bộ phận của HTTL  Căn cứ chọn hộp số là từ phương án bố trí
chung HTTL.
+ HTTL cùng phía  Hộp số hai trục.
+ HTTL khác phía  Hộp số ba trục.

5


3.1 Hộp số hai trục

6


3.1 Hộp số hai trục

Hộp số hai trục thường dùng cho HTTL cùng phía vì đường truyền phù hợp.
7

3.1 Hộp số hai trục

- Có hai trục song song nhau.
- Mỗi cấp số được truyền qua 01 cặp
bánh răng  có kích thước lớn khi cần
tỷ số truyền lớn  chỉ phù hợp cho xe
nhỏ (lý do sử dụng HTTL cùng phía!).
- Khơng có số truyền thẳng.
- Có hiệu suất cao, kết cấu cứng vững.

8


3.1 Hộp số hai trục

9


3.2 Hộp số ba trục

10


3.2 Hộp số ba trục

- Có ba trục, trục vào và trục ra đồng tâm.
- Mỗi cấp số được truyền qua 02 cặp bánh răng  có kích thước nhỏ khi
cần tỷ số truyền lớn  phù hợp cho xe có tải trọng lớn (lý do sử dụng

HTTL khác phía!)
- Có số truyền thẳng.

11


3.2 Hộp số ba trục

12


3.3 Hộp số nhiều cấp

13


3.3 Hộp số nhiều cấp

14


4.1 Chọn số cấp

Ảnh hưởng số cấp hộp số đến tính năng động lực học của ơ tơ
15


4.1 Chọn số cấp
+ Gia tăng Vmax,
+ Giảm tiêu hao nhiên liệu,

- Tính năng tăng tốc kém;

Ảnh hưởng số truyền tăng đến tính năng động lực học của ơ tơ
16


4.2 Tính tỷ số truyền lực chính

2 .rbx .ne max
i0 
60.ihn .i pc .vmax
Trong đó:
+ ihn : tỷ số truyền của hộp số ở số truyền cao nhất
+ i pc : tỷ số truyền của hộp số phụ hay hộp phân phối
+ ne max: số vòng quay lớn nhất của động cơ ứng với vận tốc max

17


4.3 Tính tỷ số truyền thấp
Giá trị tỷ số truyền thấp ihI được xác định theo các điều kiện kéo, điều kiện bám
và tốc độ tối thiểu của xe:

18


4.3 Tính tỷ số truyền thấp

19

4.4 Tỷ số truyền trung gian

(Source: Introduction to Modern Vehicle Design)

Hai phương án chọn tỷ số truyền trung gian

20


4.4 Tỷ số truyền trung gian
Chọn tỷ số truyền theo cấp số điều hồ:

Khoảng tốc độ giữa các số truyền
là nhö nhau.

Pe
n

v’’n

3

v’’n-1=v’n

2
1

v’’1=v’2
v ’1

0

n'e1 n’e2 n’e3 n’en n’’e

21


4.4 Tỷ số truyền trung gian
Chọn tỷ số truyền theo cấp số nhân:
Công suất trung bình của động cơ
khi làm việc ở chế độ toàn tải là
không thay đổi trong quá trình gia
tốc ô tô.

Pe

v’’3

v’’2=v’3

Ở tất cả các số truyền thì khoảng
biến thiên số vòng quay động cơ từ
ne’ → ne’’ là không đổi.

v’’1=v’2
v ’1
0

n’’e

22


4.4 Tỷ số truyền trung gian

(Source: Advanced Vehicle Technology)

23


4.4 Tỷ số truyền trung gian

24


4.4 Tỷ số truyền trung gian
iI
D
icao

Khoảng tỷ số truyền D:

Giả thiết tỷ số truyền theo cấp số nhân  công bội trung bình qtb
Cơng suất riêng (mã lực/tấn)

Cơng bội trung bình

< 10

1.3 ~ 1.4

10 ~ 15

1.6

> 15

1.8

Từ D, qtb  xác định được số cấp m cần thiết:
m

lg D
1
lg qtb

D  qtbm 1

qtb  m 1 D
25