972 7chuong2phan tich chon phuong an thiet ke qqcwv 20130111024704

CHƯƠNG II
PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1.1. Mục đích, yêu cầu thiết kế.
Hộp số dùng để thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực trong quá
trình chuyển động của ôtô 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 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 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 quát
về hệ thống truyền lực ôtô.
2.1.2. Yêu cầu thiết kế ly hợp.
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 thiết 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 số truyền này bằng tích tỷ số truyền của 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 truyền
nh nhau thì loại hộp số ba trục dọc có kích thớc bé, trọng lợng nhỏ hơn làm
giảm trọng lợng toàn bộ của ôtô.
- Hộp số có sè trun th¼ng víi sè trun víi sè trun b»ng 1 khi gài trực
tiếp trục thứ cấp 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.
- Kích thớc 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 ổ trớc của trục thứ cấp thờng dùng ổ đũa (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 dụng lên ổ.
b, Hộp số ba trục dọc 3 cấp
* 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 có cùng chiều quay. ở số lùi phải 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 øng víi
tõng tay sè.
Hép sè c¬ khÝ ba trơc däc thờng dùng ở 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 việc tơng tự nh hộp số cơ khí 3 trục dọc với 3 cấp
Loại hộp số bốn cấp thờng dùng ở ôtô du lich có dữ trữ công suất nhỏ; ôtô
vận tải hạng nhẹ và hạng võa nh»m sư dơng tèt c«ng st cđa c«ng st 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, Hép sè c¬ khÝ ba trơc däc cã 5 cấp
* Sơ đồ động học

* 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 mét 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 ¨n khíp . Gµi sè trun I vµ sè lïi 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 án thiết kế hộp số cho xe matiz là hộp số cơ khí 2trôc
däc cã 4 cÊp.