6Chuong1 dat van de wjqq4rdbvi 20130111024704 4

Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục

CHƯƠNG I
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Khái quát chung về đề tài thiết kế.
Động cơ đốt trong dùng trong ơtơ có hệ số thích ứng rất thấp, đối với
động cơ xăng hệ số này bằng 1,1-1,2 và đối với động cơ điezen bằng 1,05
- 1,15 do đó mô men xoắn của động cơ không thể đáp ứng yêu cầu
mômen cần thiết để thắng sức cản chuyển động thay đổi khá nhiều khi
ôtô làm việc, muốn giải quyết vấn đề này trên ôtô cần phải đặt hộp số.
1.1.1 Công dụng và yêu cầu .
+Công dụng
Hộp số dùng để thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực trong
q trình chuyển động của ơtơ nhằm thay đổi lực kéo ở các bánh xe chủ
động và thay đổi vận tốc chuyển động của ôtô trong khoảng rộng tuỳ ý
theo sức cản bên ngồi.
Thực hiện chuyển động lùi của ơtơ:
Tách động cơ đang làm việc ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng
thời gian tuỳ ý (Khi nạp bình điện, cho động cơ chạy không tải để tăng
nhiệt độ nước làm mát trước khi khởi hành, để bôi trơn động cơ tốt hơn,
để quay trục thử công suất, để bơm lốp hoặc khí nén cho việc bảo
dưỡng…)
Sự cần thiết phải thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực là do
sức cản chuyển động xe phụ thuộc vào điều kiện đường xá và vận tốc xe
thay đổi trong khoảng rất rộng ( 25-30 lần ), mà mô men xoắn của động
cơ chỉ thay đổi trong giới hạn 1525% khi bướm ga mở hồn tồn. Mơ
men xoắn của động cơ có thể thay đổi trong khoảng rộng hơn bằng cách
tăng giảm lượng nhiên liệu, khi động cơ sẽ làm việc ở chế độ khơng đủ
tải và do đó tiêu hao nhiên liệu sẽ tăng lên . Để giảm mức tiêu hao nhiên

-1-

Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục

liệu thì nên cho động cơ làm việc ở chế độ gần chế độ đủ tải, cịn lực kéo
cần thiết cho sự chuyển động có được bằng cách thay đổi tỷ số truyền của
hệ thống truyền lực. Việc sử dụng hộp số trong hệ thống truyền lực cho
phép kết hợp sự làm việc của động cơ ở các chế độ kinh tế với khả năng
của xe vượt được các cản chuyển động lớn và sự thay đổi vận tốc trong
khoảng rộng.
+Yêu cầu
Bảo đảm cho xe có chất lượng kéo trong những điều kiện sử dụng cho
trước.
Điều khiển thuận tiện và nhẹ nhàng.
Làm việc êm và khơng ồn
Có hiệu suất truyền lực cao.
Phải có các tỷ số truyền đảm bảo tính năng động lực.
Khơng sinh ra các lực va đập trên các hệ thống truyền lực.
Phải có tay số trung gian để ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực
lâu dài
Thay đổi tốc độ và thực hiện chuyển lùi của ô tô.
Kết cấu đơn giản, điều khiển dễ dàng, bảo quản và sửa chữa thuận
tiện.
1.1.2. Kết cấu của hộp số
Hộp số xe Matiz là hộp số cơ khí, 5 tiến và 1 số lùi, gồm có 3 bộ đồng
tốc ở số 1-2 và số 3-4 và số 5,loại có khố hãm truyền lực cuối cùng có
bộ vi sai . bánh răng số lùi được lắp liền trên trục sơ cấp ,dẫn động trực
tiếp bằng cáp
Hộp số được lắp với vỏ ngoài ly hợp. Trục chủ động của hộp số là trục
bị động của ly hợp như vậy động cơ, ly hợp, hộp số hợp thành một cụm

tổng thành.

-2-


Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục

Hình 1.1: Hộp số
1. trục sơ cấp;2. trục thứ cấp; 3. đồng tôc số 1 và 2;
4. đồng tốc số 5;5. đồng tốc số 3 và4 ;6.bánh răng số1;7. bánh răng số 2;
8 .bánh răng số 3 ;9. bánh răng số 4 ; . bánh răng số 5.
1.1.3.Phân tích đánh giá một số chi tiết chủ yếu của hộp số
+Trục sơ cấp hộp số :
Có rãnh then hoa then để lắp với đĩa bị động của ly hợp để nhận
mômen từ trục khuỷu động cơ, được đúc liền với bánh răng nghiêng chủ
động. Trên trục có khoan lỗ dọc để dẫn dầu bơi trơn các ổ đỡ trục thứ cấp
hộp số. Trên bánh răng có vành răng để gài số. có lắp bộ đồng tốc bánh
răng số 5 và đồng tốc giữa bánh răng số 3 và 4

-3-


Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục

Hình1.2 cụm chi tiết của hộp số
1-v òng ch ặn ;2- v ành răng đồng tốc gài số bên phảI bánh r ăng số 5
3- ống răng gài số 5; 4- lò xo vòng; 5- khoá hãm; 6-moayơ then hoa
bánh răng số 5 ; 7- vành răng đồng tốc gài số bên trái bánh răng số 5;8 bánh răng số 5;9 - bạc lót trục vào bánh răng số 5; 10- miếng đệm;11vòng bỉ trục vào( bên trái); 12- bánh răng số 4;13- vành răng đồng tốc
gài số bên trái bánh răng số 4; 15- ống răng gài số giữa số 3 v à 4; 19vàng răng đồng tốc gài số bên phải bánh răng số 3; 20- bánh răng
số3;22- trục vào của hộp số; 23- vòng bi trục vào (bên ph ảI); 24- vòng

chắn dầu trục vào;25- bulông nối trục bánh răng số lùi ;26- trục bánh
răng số lùi;27- bánh răng số lùi;
28- đai ốc trục ra;29- bánh răng bị động số 5; 30-miếng chèn bằng
đệm; 31-vòng bỉ truc ra(b ên tr ái);36- vành răng đồng tốc gài số bên
-4-


Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục

trái bánh răng số 2;39- ống răng gài số 1;43- vành răng đồng tốc gài số
bên phải bánh răng s ố 1;44-bánh răng số 1; 46- trục ra của hộp số ;47 vòng bi trục ra (bên ph ảI).
+Trục thứ cấp :
Được gia cơng có tiết diện thay đổi dùng để truyền mơmen ra ngồi
đến các bộ phận tiếp theo của hệ thống truyền lực, trên trục thứ cấp bắt
đầu trục được lắp đặt bộ đồng tốc giữa số 1 và số 2, bánh răng bị động số
1 đi từ số 1, bánh răng chủ động và bị động số 3 đi số III, bộ đồng tốc thứ
2 đi Số III, bánh răng số 2, bộ đồng tốc thứ nhất đi số II, bánh răng số 5
đi số V, đồng tốc thứ 3.
Bánh răng chủ động số 3,4,5 quay trơn trên trục sơ cấp, bánh răng số1
và số lùi có thể dịch chuyển theo phần gờ của trục sơ cấp. Sự dịch chuyển
của các bánh răng còn lại được hạn chế bởi các vòng đệm và các ống lót.
Tất cả các bánh răng số tiến, số Lùi, đều được đặt cố định và tương
ứng với các bánh răng của trục chủ động và bị động ln ăn khớp với
nhau. Các bánh răng này có định dạng hình xoắn mục đích để làm giảm
tiếng ồn khi làm việc được bôi trơn bằng dầu nhờn từ đáy các te. ổ bi và
các bánh răng bị động được bôi trơn bằng dầu do áp suất dầu tạo ra, bơm
dầu kiểu bơm, bánh răng và có lắp van an tồn.
Dầu bơi trơn đi theo đường trước thành hộp số và trong nắp đậy trục
chủ động, dầu nhờn sẽ ra đến rãnh xuyên tâm của trục chủ động, từ các
rãnh này dầu nhờn đến ở bi trục gối đỡ ổ bị động và đến trục bị động và

tiếp tục đến các lỗ xuyên tâm, đến các ổ bi của bánh răng số V, III và II.
Để làm sạch dầu nhờn khỏi mạt kim loại ở phần đáy có thíêt bị thu cặn
dầu và nam châm.

-5-


Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục

Hộp số xe Matiz được thiết kế theo sơ đồ trên, trong hộp số có vành
răng tương ứng của tất cả các số, trừ số lùi đều được nằm ở vi trí cố định.
Dùng các bộ đồng tốc qn tính có khố hãm,các đồng tốc này đảm bảo
cho việc vào số khơng có tiếng kêu và va đập của các bánh răng. Như
vậy, độ bền ca cỏc chi tit c tng lờn.
+Cơ cấu chống gài nhầm số lùi
Khi xe đang chuyển động tiến dù ở bất kỳ tay số nào nếu lúc đó thao
tác chuyển số nhầm vào vị trí số lùi thì sẽ gây cỡng bức, va đập trong các
bánh răng của hộp số thậm chí có thể gây gẫy vỡ bánh răng và các chi tiết
khác của hộp số. Vì vậy việc bảo hiểm đối với thao tác khi gài số lùi là
hết søc cÇn thiÕt.
+ Bộ đồng tốc.
Khi muốn gài số theo hướng này hay số truyền kia phải dịch chuyển
khớp của bộ đồng tốc theo hướng bánh răng gài số, lúc này thân dịch
chuyển liền khối với con trượt, trượt theo rãnh then ở các trục bi dẫn cho
đến khi tiếp xúc với mặt con của vành đồng thau và bánh răng gài số.
Ma sát giữa mặt côn vành đồng thau của thân bộ đồng tốc với bánh
răng làm cho thân quay đi một góc nhỏ, do đó các vấu lồi của con truợt
lọt vào chỗ lõm ở bên sườn thân, ngăn không cho con trượt tiếp tục dịch
chuyển theo chiều trục.
Khi tốc độ quay của bánh răng gài các số và thân bộ đồng tốc bằng

nhau ( nhờ có ma sát giữa các mặt côn ), con trượt rời khỏi bi định vị cấu
lồi và di chuyển về phía bánh răng cho đến lúc bánh răng của bộ đồng tốc
vào ăn khớp với vành răng tương ứng.
Ta thấy rằng kết cấu đồng tốc lắp trên xe Matiz đơn giản, độ tin cậy
cao, dễ chăm sóc bảo dưỡng. Đồng tốc này được lắp then với trục thứ cấp
hộp số.

-6-


Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục

Hình 1.3 cơ cấu đồng tốc
Vòng đồng tốc được đặt giữa moay ơ ly hợp và phần cơn của từng
bánh răng có đồng tốc và nó bị ép vào một trong các mặt cơn này.
Rãnh hẹp trên phần cơn bên trong của vịng đồng tốc để đảm bảo vào
ly hợp chính xác vành đồng tốc cịn có 3 rãnh để khớp với các khố đồng
tốc
+ Định vị và khóa hãm
Ở vị trí đã xác định và tránh gài 2 số một lúctránh sinh gãy vỡ bánh
răng hoặc tự nhảy số (nhả số). Định vị được dùng cho từng trục trượt
Định vị trong hộp số xe Matiz kiểu bi và lò xo, kết cấu đơn giản ít
hỏng hóc.
Khóa an tồn số lùi ( cảm giác số lùi )để tránh gài số, một cách ngẫu
nhiên, nhằm đảm bảo an tồn cho người, xe và hàng hóa trên xe, khóa an
tồn số lùi.
Dẫn động cơ khí kiểu gián tiếp bằng cáp;có kết cấu đơn giản khơng có
trợ lực
-7-

Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục

Hình 1.4 cụm các chi tiết dẫn động hộp số
1. cần gạt số ;2. giá đỡ ; 3, 4. cáp dẫn động ;5 .
6. cần sang số ;7.nắp cần gạt số
1.1.4. Nguyên lý hoạt động của hộp số
Gài số 1;Cắt ly hợp gạt khớp gài 3 sang phải cho ăn khớp với vành
răng đầu của bánh răng chủ động số 1.lúc này trục thứ cấp quay cùng
bánh răng số 1
Gài số 2;Cắt ly hợp gạt khớp gài 3 sang trái cho ăn khớp với vành
răng đầu moayơ của bánh răng chủ động số 2 .lúc này trục thứ cập quay
cùng bánh răng số 2
Gài số 3;Cắt ly hợp, gạt khớp gài 3 về vị trí trung gian sau đó gạt khớp
gài 5 sang phải an khớp vớI bánh răng đầu của bánh răng số 3 lúc này
trục thứ cấp quay cùng bánh răng số 3

-8-


Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục

Gài số 4; Cắt ly hợp gạt khớp gài 5 sang trái ăn khớp với vành răng ở
đầu trục sơ cấp lúc này truyền động từ trục sơ cấp được truyền thẳng trực
tiếp sang trục thứ cấp trục thứ cấp có cùng tốc độ và mômen vớI trục sơ
cấp
Gài số 5;Cắt ly hợp gạt khớp gài 5 về vị trí trung gian sau đó gạt khớp
gài 4 sang trái ăn khớp với vành răng đầu moayơ của bánh răng số 5 lúc
này bánh răng số chủ động số 5 ăn khớp với bánh răng bị động số 5 làm
cho trục thứ cấp quay.

Gài số lùi; Ở chế độ này tất cả các khớp gài số tiến phải nằm ở vị trí
trung gian ,gạt bánh răng gài số lùi vào vị trí ăn khớp với bánh răng trên
trục thứ cấp . Lúc này lực truyền từ trục sơ cấp đến trục thứ cấp nhờ sự ăn
khớp của bánh răng liền trục với bánh răng số lùi lên làm trục thứ cấp
quay theo chiều ngược lại với các trường hợp số tiến.
Các cấp số truyền của hộp số được sắp xếp với khoảng cách thay đổi
tốc độ và mơmen thích hợp để đảm bảo tính năng kéo của xe tốt .
1.2. Xác định đặc tính xe.
TT
01

02

Ký
Th«ng sè kỹ thuật
hiệu
Thông số kích thớc

Giá trị
(Đặc điểm)

Đơn
vị

La
Chiều dài toàn bộ
3495
Chiều rộng toàn bộ
B
1495

Chiều cao toàn bộ
H
1485
Chiều dài cơ sở
L
2340
Tâm vết bánh xe :
+ Trớc
B1
155
+ Sau
B2
65r13
Khoảng sáng gầm xe :
140
+ Trớc
140
+ Sau
140
Thông số về trọng lợng

mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm

mm

Trọng lợng xe không tải :

Kg

Ga

-9-

806


Ketnooi.com vỡ s nghip giỏo dc

03

G
Trọng lợng toàn bộ :
1210
Thông số về tính năng thông qua
Bán kính quay vòng nhỏ nhất
Góc vợt trớc
Góc vợt sau
Góc vợt dốc lớn nhất
Góc nghiêng ngang cho phÐp
ChiỊu s©u léi níc
VËn tèc lín nhÊt của xe
Mức tiêu hao nhiên liệu

04

05

06

07

Rmin
T
S

x
H
Vmax
Ge

Kg
M

8
31
25
30
20
0,5
144
7

Độ

Độ
Độ
Độ
M
Km/h
l/
100K
m
S

14
Thời gian tng tc t 0-100km
Thông số về động cơ
3L-SOHC, Xăng, 4
Động cơ đốt trong
kỳ, 3 xi lanh, thng hàng
Lít
Dung tích công tác
D
mm
Đờng kính xy lanh D
70
Hành trình pít tông S
S
40
mm
Tỷ số nén
4,6
nN
Số vòng quay neN

2500
Mô men Memax
68,8
nM
Số vòng quay neM
6000
Thông số về hệ thống truyền lực
Ma sát khô, 1 đĩa,lò
xo ép bố trí trung
Ly hợp
tâm, dẫn động cơ
khí, cáp
Cơ khí, 6 cấp,
Hộp số
đồng tốc ở tất cả
các số
Tỷ số truyền his
ih1
3,55
ih2
2,09
ih3
1,71
ih4
1,00
iL
5,77
Thông số về hệ thống lái
Bánh răng trụ
Cơ cấu lái

xoắn, thanh răng
i
Tỷ số truyền
Dẫn động lái
Cơ khí
Thông số về hệ thống phanh

- 10 -

V/ph
Nm
V/ph

-

-


Ketnooi.com vỡ s nghip giỏo dc

08

Phanh trớc
Phanh đĩa
Phanh sau
Phanh guốc
Thông số về phần vận hành
Hệ thống treo
c lp
Số lợng bánh xe

4+1

-

Thông số về dung tích nhiên liệu và thông số kiểm tra điều chỉnh

Thùng xăng
Nớc làm mát động cơ
Bôi trơn động cơ (AC-8)
Bầu lọc không khí (AC-8)
Cơ cấu lái( TAP-15V)
Hộp số ( TAP-15V )
Dẫn động phanh(GGX-22)
Số vòng quay
Khe hở xu páp:
+ xu páp nạp
+ xu páp xả
Khe hở giữa 2 cực nến điện
Khe hở tiếp điểm chia điện
Hành trình tự do bàn đạp ly hợp
Hành trình tự do bàn đạp ch©n
phanh

- 11 -

35
7
4,7
0,34
0,3

4,5
0,7
6000
0,15-0,2
0,12-0,2
0,6-0,8
0,2-0,3
15-20
5-8

LÝt
LÝt
LÝt
LÝt
LÝt
LÝt
LÝt
V/ph
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm


Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục

CHƯƠNG II

PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1 Mục đích yêu cầu thiết kế.
2.1.1. Mục đích.
Hộp số dùng để thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực trong
q trình chuyển động của ơtơ nhằm thay đổi lực kéo ở các bánh xe chủ
động và thay đổi vận tốc chuyển động của ôtô trong khoảng rộng tuỳ ý
theo sức cản bên ngoài.
Thực hiện chuyển động lùi của ôtô:
Tách động cơ đang làm việc ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng
thời gian tuỳ ý (Khi nạp bình điện, cho động cơ chạy khơng tải để tăng
nhiệt độ nước làm mát trước khi khởi hành, để bôi trơn động cơ tốt hơn,
để quay trục thử cơng suất, để bơm lốp hoặc khí nén cho việc bảo
dưỡng…)
Sự cần thiết phải thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực là do
sức cản chuyển động xe phụ thuộc vào điều kiện đường xá và vận tốc xe
thay đổi trong khoảng rất rộng ( 25-30 lần ), mà mô men xoắn của động
cơ chỉ thay đổi trong giới hạn 1525% khi bướm ga mở hồn tồn. Mơ

- 12 -


Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục

men xoắn của động cơ có thể thay đổi trong khoảng rộng hơn bằng cách
tăng giảm lượng nhiên liệu, khi động cơ sẽ làm việc ở chế độ khơng đủ
tải và do đó tiêu hao nhiên liệu sẽ tăng lên . Để giảm mức tiêu hao nhiên
liệu thì nên cho động cơ làm việc ở chế độ gần chế độ đủ tải, còn lực kéo
cần thiết cho sự chuyển động có được bằng cách thay đổi tỷ số truyền của
hệ thống truyền lực. Việc sử dụng hộp số trong hệ thống truyền lực cho
phép kết hợp sự làm việc của động cơ ở các chế độ kinh tế với khả năng

của xe vượt được các cản chuyển động lớn và sự thay đổi vận tốc trong
khoảng rộng.
Thiết kế hộp số giúp sinh viên hiểu rõ hơn về kết cấu chi tiết về
hộp số,cũng như toàn bộ hệ thống truyền lực giúp chúng ta có cái nhìn
tổng qt về hệ thống truyền lực ơtơ.
2.1.2. u cầu thiết kế hộp số.
Bảo đảm cho xe có chất lượng kéo trong những điều kiện sử dụng
cho trước.
Điều khiển thuận tiện và nhẹ nhàng.
Làm việc êm và khơng ồn
Có hiệu suất truyền lực cao.
Phải có các tỷ số truyền đảm bảo tính năng động lực.
Khơng sinh ra các lực va đập trên các hệ thống truyền lực.
Phải có tay số trung gian để ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực
lâu dài
Thay đổi tốc độ và thực hiện chuyển lùi của ô tô.
Kết cấu đơn giản, điều khiển dễ dàng, bảo quản và sửa chữa thuận tiện
2.2.Các phương án thit k.
Thit k hp s có thể dựa trên các tiêu chí sau đây.
a, Hộp số ba trục dọc so với hộp số loại có trục cố định và hộp số hai
trục có những u, nhợc điểm nh sau:
* Ưu điểm
- Khi cùng kích thớc ngoài, thì hộp số ba trục dọc cho ta tỷ số truyền lớn
hơn vì tỷ sè trun nµy b»ng tÝch tû sè trun cđa hai cặp bánh răng thực
hiện việc truyền mômen. Đặc điểm này rất quan trọng, vì hiện nay động
cơ cao tốc đợc sử dụng nhiều trên ôtô. Nếu cần đảm bảo một giá trị tỷ số
- 13 -


Ketnooi.com vỡ s nghip giỏo dc

truyền nh nhau thì loại hép sè ba trơc däc cã kÝch thíc bÐ, träng lợng nhỏ
hơn làm giảm trọng lợng toàn bộ của ôtô.
- Hép sè cã sè trun th¼ng víi sè trun víi sè trun b»ng 1 khi gµi trùc
tiÕp trơc thø cÊp vào trục sơ cấp. Hiệu suất truyền lực cao nhất (coi băng1)
vì truuyền lực không qua cặp bánh răng chịu tải nào . Trong khi đó thời
gian sử dụng số truyền thẳng chiếm tỷ lệ cao (50%80%) thời gian làm
việc cảu ôtô nên nâng cao đợc tính kinh tế.
* Nhợc điểm
- Trừ số truyền thẳng, các số truyền tiến khác, mô men đều đợc truyền
qua hai cặp bánh răng( số lùi qua 3 cặp bánh răng) nên hiệu suất truyền
giảm.
- KÝch thíc ỉ phÝa tríc (theo chiỊu chun ®éng cđa xe ) của trục thứ cấp
hộp số bị hạn chế và ổ này đặt vào hốc sau trục sơ cấp. Vì vậy khi làm
việc ổ thờng xuyên chịu quá tải. Để không quá tải, có thể làm kích thớc
bánh răng thờng tiếp chế tạo liền trục sơ cấp lớn và nh vậy tăng đợc kích
thớc ổ. Nhng nếu bánh răng thờng tiếp lớn thì thì tỷ số truyền của cặp
bánh răng thờng này nhỏ. Do vậy kích thớc bánh răng thờng tiếp trên trục
sơ cấp không tăng đợc. Thông thờng ỉ tríc cđa trơc thø cÊp thêng dïng ỉ
®ịa (thanh lăn trụ). Do ổ đũa không chịu lực chiều trục nên ngời ta đà chú
ý chọn chiều nghiêng răng của các bánh răng để lực chiều trục triệt tiêu
không tác dơng lªn ỉ.
b, Hép sè ba trơc däc 3 cÊp
* Nguyên lý làm việc
Việc truyền mômen xoắn qua hộp số cơ khí có ba cấp đợc thực hiện
theo nguyên tắc làm việc của truyền động bánh răng ăn khớp ngoài. ở các
số truyền tiến, truyền động đều qua hai cặp bánh răng ăn khớp nên trục sơ
cấp và thứ cấp cã cïng chiỊu quay. ë sè lïi ph¶i qua 3 cặp bánh răng ăn
khớp nên trục thứ cấp và trục sơ cấp quay ngợc chiều nhau. ở số truyền
thẳng (số truyền III) do gài trựctiếp trục sơ cấp vào trục thứ cấp nên chúng

quay thành một khối và các cặp bánh răng không phải chịu tải.
Nhờ cơ cấu điều khiển (cần gài số) tác động lên các càng gài làm di trợt đồng tốc hoặc bánh răng ăn khớp với nhau để đợc tỷ số truyền tơng ứng
với từng tay sè.
Hép sè c¬ khÝ ba trơc däc thêng dïng ë các xe du lịch có dữ trữ công
suất lớn và vừa. Vì xe du lich yêu cầu điều khiển phải đơn giản, thời gian
tăng tốc ngắn. Nếu tăng số cấp của hộp số thì công suất động cơ đợc sử
dụng tốt hơn nhng thời gian chuyển số tăng lên, làm phức tạp điều khiển
xe mà xe du lịch thờng có công suất riênglớn nên đa số thời gian làm việc
ở số truyền thẳng.
c, Hộp số bốn cấp
* Nguyên lý làm viƯc t¬ng tù nh hép sè c¬ khÝ 3 trơc däc víi 3 cÊp
Lo¹i hép sè bèn cÊp thêng dïng ở ôtô du lich có dữ trữ công suất nhỏ;
ôtô vận tải hạng nhẹ và hạng vừa nhằm sử dụng tốt công suất của công
suất động cơ. Hộp số này lắp trên các xe quân sự và xe bọc thép bành hơi
nh:
GAZ-66, GAZ-53, UAZ-469, BRĐM, BTR-60PB
d, Hộp số cơ khí ba trục dọc có 5 cấp
* Sơ đồ động học

- 14 -


Ketnooi.com vỡ s nghip giỏo dc

* Nguyên lý làm việc
Điểm cấu tạo và nguyen lý làm việc của hộp số 5 cÊp t¬ng tù nh hép sè
3,4 cÊp nhng cã một số diểm khác là:
- Để thực hiện việc chuyển số,sử dụng hai đồng tốc: Đồng tốc 4 để gài số
truyền IV,V; đồng tốc 11 để gài số truyền II,III. Số truyền V là số truyền
thẳng.

- Cặp bánh răng Z5,Z5; Z4; Z3; Z3; Z2; Z2 đều là cặp bánh răng trụ
răng nghiêng thờng xuyên ăn khớp . Gài số truyền I và số lùi nhờ bánh
răng trụ răng thẳng Z1 di trợt dọc trục thứ cấp 7.
- Khối bánh răng số lùi thờng xuyên quay khi hộp số làm việc nhờ bánh
răng số lùi ZL lắp cố định trên trục trung gian và ăn khớp với bánh răng
ZL.
* Kết luận:
Dựa vào phân tích u nhợc điểm kết cấu và u nhợc điểm của từng loại hộp
số trên ta chọn phơng ¸n thiÕt kÕ hép sè cho xe matiz lµ hép sè c¬ khÝ
2trơc däc cã 4 cÊp.

CHƯƠNG III
TÍNH TỐN THIẾT K HP S
3.1. Trỡnh t tớnh toỏn.
3.1.1Số liệu :
Loại

: ô tô Matiz

Loại hộp số : 02 trục
- 15 -


Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục

B¸nh xe

: 6.15 – 13
Memax = 68,8 (Nm)
Ga = 1210(kG)

Nemax = 52 (Ml)

Sè tay sè : 05
Tû sè truyÒn : i1=5,52

i4= 1,71

i2= 3.55

i5= 1,00

i3= 2,09

i0= 5,77

3.1.2 Xác định khoảng cách giữa hai trục
Khoảng cách trục A đợc xác định theo biểu thức :

A c.3

M

e max

C= 14.5  16.0 – HƯ sè kinh nghiƯm (®èi víi ô tô con)
Chọn C=16.0.
Memax

- Mô men cực đại của động c¬ (Nm)
Memax = 6 8,8 Nm

Ta cã : A 16.0. 3 68,8 63

(mm)

3.1.3 Chọn mô đun bánh răng m
Đợc xác định theo công thức kinh nghiệm
m = (0.032 0.04).A
= (0.032  0.04).63
= (2.176  2.72)
 Chän m= 2.5 (mm)
3.1.4 Chọn sơ bộ góc nghiêng của tất cả các bánh răng
= 1 = 2 = 3 = 4 = 300 500 (Đối với ô tô con)
Chọn = 30 0 => Cos =0.866.
1. Xác định số răng c¸c b¸nh.

Z

i



2 A. cos 

m (1  i
n

hi

i

)

Zi’ = Zi.ihi

- 16 -


Ketnooi.com vỡ s nghip giỏo dc

Trong đó :
mn : Mô đun pháp tuyến của răng.
i : Góc nghiêng của răng ë sè thø i
ihi : Tû sè truyÒn ë sè thứ i
Thay số ta lập đợc bảng sau :
1

2

3

4

5

Z

10

11

20

21

23

Z

37

36

27

23

22

Cặp

- Tính lo¹i tû sè trun :
i

Z
Z'

Ta cã :
i1 = 3.7

i3 = 1,35

i2 = 3.27

i5 = 0.958

i4 = 1,12

2. TÝnh l¹i chÝnh xác khoảng cách truc A.
Sử dụng công thức:

A

i



m (Z Z ' )
n

i

i

2Cos

Ta ®Ịu cã : A1= A2= A3= A4= A = 63 (mm)
Do đó không cần tiến hành dịch chỉnh bánh răng.

- 17 -

Ketnooi.com vỡ s nghip giỏo dc

3. Thông số của bánh răng
mn = 2.5 mm

ts = 9.06

= 300

tn = 7.85
= 200

ms = 2.88
Z1 = 20
Z’1 = 37
Z’2 = 11
Z2 = 36
Z3 = 20
Z’3 = 27
Z4 = 24
Z’4 = 23

d1 = 29 mm
Dd1 = 34 mm
d’1 = 106 mm
D’d’2 = 111 mm
d2 = 32 mm
Dd2 = 27 mm

d’2 = 104 mm
D’d’2 = 109 mm
d3 = 58 mm
Dd3 = 63 mm
d’3 = 78 mm
Dd’3 = 83 mm
d4 = 69 mm
Dd4 = 74 mm
d’4 = 66 mm
Dd’4 = 71 mm

Dc1= 22 mm
b = 30 mm
D’c1= 100 mm
b = 30 mm
Dc2= 25 mm
b = 30 mm
D’c2= 97 mm
b = 30 mm
Dc3= 51 mm
b = 30 mm
D’c3= 72 mm
b = 30 mm
Dc4= 63 mm
b = 30 mm
D’c4= 60 mm
b = 30 mm

3.1.5.TÝnh to¸n søc bỊn.
4. Chế độ tải trọng tính toán.

a. Mô men truyển từ động cơ :
Memax = 68,8 Nm.
b. Mô men theo điều kiện bám từ bánh xe truyền đến :

M

.G . r

i .i


max

max

0

bx

h1

Trong đó :
max : Hệ số bám cực đại. Chọn max = 0,8
G : Trọng lợng bám.
- 18 -


Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục

Xe 4x4 => G = 1160 kG

B¸nh xe : 6.15  13

r bx 0.93(6.15 

12
).25.4 299 (mm)
2

Ta cã :
M  max 

0,8.1160.299
17,7
4,125.3,8

(kGm)

Ta thÊy : Mmax > Memax
Chọn MT =M4t4 =73 (Nm)
5. Lực tác dụng lên các bánh răng
- Lực vòng :

P

2. M T . cos 
Z . mn

- Lùc híng kÝnh :

P

r

p

a

 P.

tg
tg

- Lùc däc trục:
P.tg

Ta tìm đợc bảng số liệu sau:

P1= 505.7 kG
Pr1 = 318.8 kG
P2= 459.7 kG
Pr2 = 289.6 kG
P3= 252.8 kG
Pr3 = 159.3 kG
P4= 210.7 kG
Pr4 = 132.7 kG
P5= 200,5 kG
Pt5 = 126,7 kG
6. Tính bền bánh răng
a. Tính sức bền uốn.
Công thøc :

- 19 -

Pa1 = 252 kG
Pa2 = 265.3 kG
Pa3 = 146 kG
Pa4 = 121.8 kG
Pa5 = 119,6 kG


Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục



u

k d . k ms . k c . k TP . k gc .

P
b. . mntb . y. k 

§iỊu kiƯn :

  u
u

3500
 u
1500

kG/cm2 đối với số I và số II
kG/cm2 ®èi víi sè III vµ sè IV

Trong ®ã :
b : Chiều rộng làm việc của bánh răng.
y : Hệ số dạng răng.
kd : Hệ số tải trọng động
kd =1.5 2.0

Chọn kd = 1.7

kms: Hệ số tính đến ma sát.
Bánh chủ động kms = 1.1
Bánh bị động kms = 0.9
kc : Hệ số tính đến độ cứng vững của trục và phơng pháp lắp
bánh răng trên trục. Chọn

kc = 1.

kTP: Hệ số tính đến tải trọng động phụ do sai số các bớc răng
khi gia công gây nên.
kTP số thấp =1.1

đối với số I và số II.

kTP số cao =1.3

đối víi sè III vµ sè IV.

k : HƯ sè tÝnh ®Õn ¶nh hëng cđa ®é trïng khíp híng chiÕu

trơc ®èi với độ bền của răng. Chọn k = 1.5
Kgc : Hệ số tính đến ứng xuất tập trung ở các góc lợn của
răng
do các phơng pháp gia công gây nên.
Với các góc lợn đợc mài, kgc = 1.
Tra bảng ta có hệ số dạng răng của các bánh răng nh sau :
Bánh răng
1
2

Z
10
11

Ztđ
15
17

- 20 -

y
0.105
0.117