bài giảng công nghệ sửa chửa ô tô, chương 12 doc

Chương 12: Tính toán nửa trục giảm
tải ba phần tư
Sơ đồ nửa trục giảm tải ba phần tư ở hình 1.1- c
Trường hợp này tiết diện nguy hiểm của nửa trục ở đầu ngoài
g
ắn với moayơ bánh xe. Khoảng cách từ tiết diện này đến điểm
đặt phản lực R
1
, R
2
của bạc đạn trong là c.
a/ Trường hợp 1:
21max
;0;0; ZZYYXX
iii

Lúc này các lực tác dụng lên bánh xe bên trái và phải là như
nhau, nên chúng ta chỉ cần tính toán cho nửa trục bên trái.
 Khi truyền lực kéo cực đại:
Mômen uốn tại tiết diện nguy hiểm bên trái M
u1
do R
1
gây
nên. V
ậy trước hết phải tính R
1
. Lực R
1
được tính nhờ điều kiện
cân bằng mômen tại vị trí đặc bạc đạn ngoài:

2
1
2
11
2
1
2
11
ZX
a
b
RbZXaR

[MN]
2
1
2
111
X Z
a
bc
cRM
u

Ứng suất uốn tại tiết diện nguy hiểm:
2
1
2
1
33

1
X
1,01,0
Z
ad
bc
d
M
u
u


(1.24)
Thay các giá tr
ị X
1
, X
2
ở (1.10) vào (1.24) ta có:
 
2
22
2
max
3
2,0
Gm
r
iiM
ad

bc
k
bx
ohe
u











[MN/m
2
]
(1.25)
T
ại tiết diện nguy hiểm vừa chịu ứng suất uốn vừa chịu ứng
suất xoắn, nên ứng suất tổng hợp
th

sẽ là:
   
3
2
1

2
1
3
2
1
2
1
3
1,01,01,0 d
rXcR
d
MM
d
M
bxkku
th
th





Thay các giá trị X
1
, Z
1
ở (1.10) vào biểu thức tính
th

ta có:

 
2
max
2
max
2
22
3
2,0
















bc
aiiM
r
iiM
Gm

ad
bc
ohe
bx
ohe
kth

[MN/m
2
]
(1.26)
 Khi truyền lực phanh cực đại:
Ưng suất uốn lúc n
ày vẫn được tính theo công thức (1.24),
nhưng X
1
và Z
1
được thay bằng các giá trị tính theo biểu thức
(1.11):
2
3
22
1
2,0


d
Gbcm
p

u
[MN/m
2
]
(1.27)
b/ Trường hợp 2:
21122max
;;0 ZZGmYYX
i


(Xe bị trượt ngang; m
2
=1; 1
1


Lúc này mômen uốn tại tiết diện nguy hiểm bên trái do R
1
gây
nên. Để quyết định các nửa trục tính toán theo R
1
hay R
2
, chúng
ta ph
ải xác định được R
1
>R
2

hay R
1
<R
2
, R
1
được xác định nhờ
điều kiện cân bằng mômen tại vị trí đặt bạc đạn ngo
ài bên trái:
a
bZrY
RbZrYaR
bx
bx
11
1111


Tương tự như vậy cho bên phải:
a
bZrY
RbZrYaR
bx
bx
22
2222


Chúng ta lập tỉ số:
br

br
hB
hB
bZrY
bZrY
R
R
bx
bx
g
g
bx
bx









1
1
1
1
22
11
2
1

2
2




Dễ thấy rằng
2
1
R
R
có giá trị như
2
1
u
u
M
M
ở trường hợp nửa trục giảm
tải một nửa.
Lập luận như trước ta có
2
1
R
R
>1 tức là R
1
>R
2
Vậy ứng suất uốn được tính theo R

1


ad
cbZrY
d
cR
W
M
bx
u
u
u
3
11
3
1
1,01,0



(1.28)
Thay các giá tr
ị Y1, Z1 từ (1.12) và (1.13) vào (1.28) ta có:
 
br
B
h
d
cG

bx
g
u










1
1
3
2
2
1
2,0



[MN/m
2
]
(1.29)
Khi
ở mỗi bên là bánh đơn, thì điểm đặt của các phản lực từ
mặt đường ở giữa bề mặt tiếp xúc giữa bánh xe với đường.

Trường hợ
p mỗi bên là bánh đôi, thì điểm đặt của các phản
lực sẽ ở giữa bề mặt tiếp xúc của bánh xe bên ngoài với mặt
đường.
4. Tính toán nửa trục giảm tải hoàn toàn:
Sơ đồ nửa trục giảm tải hoàn toàn ở hình 1.1 – d.
Trường hợp này các nửa trục chỉ chịu mômen xoắn
M
k1
=X
1k
r
bx
và M
k2
=X
2k
r
bx
Ưng suất xoắn sẽ là:
3
maxmax
3
121
4,02,0 d
iiM
d
rX
W
M

W
M
ohe
bxk
x
k
x
k


[MN/m
2
]
(1.30)
H
ệ số dự trữ bền của cá nửa trục trong điều kiện chuyển động
ở tay số 1 v
à với M
e max
của động cơ lấy từ 2 đến 3.
Các tính toán trên đây đều tính với điều kiện tải trọng tĩnh
không thay đổi theo đại lượng v
à chiều.
Trong thực tế chỉ có mômen xoắn là đúng với điều kiện trên.
Còn mômen do l
ực kéo X
ik
và mômen do lực ngang Yi cũng
như tải trọng của xe gây ra trong nửa trục ứng
suất đổi chiều.

Cho nên, khi tính với mômen tĩnh thường phải lấy dự trữ bền
lớn.
Về phương diện thiết kế chế tạo phải tránh những chỗ có thể
tập trung ứng suất đổi chiều.
5. Vật liệu chế tạo các nửa trục:
Nửa trục được làm bằng thép thanh hay thép rèn. Vật liệu
thường l
à thép cacbon, thép hợp kim cacbon trung binh, thép
40X, 40XHM hay thép cacbon 35;40. Sau khi thường hoá phôi
được tôi trong dầu rồi ram. Độ cứng của nửa trục chế tạo bằng
thé hợp kim phải bảo đảm HB350

420, của thép hợp kim cao
c
ấp crôm – môlipđen phải có HB 440 và các nửa trục này được
gia công trên các máy công cụ.
Ứng suất cho phép của các nửa trục như sau:
Khi nửa trục chịu uốn và xoắn, thì ứng suất tổng hợp cho
phép sẽ là:


2
/750600 mMN
th


Khi nửa trục chỉ chịu xoắn thì ứng suất xoắn cho phép là:


2

/650500 mMN

Góc xoắn trên 1m chiều dài của nửa trục là: .159
oo


III.Công dụng, yêu cầu, phân loại dầm cầu, vỏ cầu
1, Công dụng
Dầm cầu (hoặc vỏ cầu) dùng để đở toàn bộ phần được treo(bao
g
ồm: động cơ, ly hợp, hộp số, khung, thân, hệ thống treo, thùng
ch
ở hàng và buồng lái…).Ngoài ra vỏ cầu còn có chức năng bảo vệ
các chi tiết bên trong(gồm có: truyền lực chính, vi sai, các bán
trục…)
2, Phân loại:
a, Theo loại cầu có thể chia ra:
- C
ầu không dẩn hướng, không chủ động.
- Cầu dẩn hướng, không chủ động.
- Cầu không dẩn hướng, chủ động.
- Cầu dẩn hướng chủ động.
b,Theo phương pháp chế tạo vỏ cầu chia ra:
- Loại dập và hàn.
- Lo
ại chế tạo bằng phương pháp chồn.
- Loại đúc.
- Loại liên hợp.
c, Theo kết cấu chia ra:
- Loại cầu liền.

- Loại cầu rời.
3, Yêu cầu:
- Phải có hình dạng và tiết diện đảo bảo chịu được lực thẳng
đứng, lực nằm ngang, lực chiều trục v
à mômem xoắn khi làm việc.
- Có độ cứng lớn và trọng lượng nhỏ.
- Có độ kín tốt để ngăn không cho nước, bụi, đất lọt vào làm hỏng
các chi tiết bên trong.
-
Đối với cầu dẩn hướng còn phải đảm bảo dặt bánh dẩn hướng
đúng góc độ quy định.