đồ án tiểu luận kết cấu ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC




Tiểu Luận: Đồ án tính toán kết cấu Ô Tô
















GVHD: Nguyễn Văn Phụng
SVTH :Nguyễn Văn Tuấn
LỚP : DHOTO7B
MSSV : 11065501

TPhcm,Ngày 16 tháng 06 năm 2014
Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu Ô Tô GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
2

Mục lục
SỐ LIỆU ĐỒ ÁN 3
CÁC ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH NGOÀI ĐỘNG CƠ 4
A .LY HỢP 6
1,Tính tốc độ cực đại ở tỷ số truyền ih3 6
2,Ảnh hưởng của li hợp tới quá trình phanh xe 7
a, Khi phanh xe không tách ly hợp, momen quán tính khi phanh tạo ra: 7
b, Khi phanh xe có tách ly hợp, momen quán tính khi phanh tạo ra: 7
3, Kiểm tra so sánh khi li hợp đóng đột ngột và êm dịu 8
a, Công trượt khi li hợp đóng đột ngột ở tỷ số truyền ih1 8
B.HỘP SỐ 10
1. Tính toán các thông số kích thước 10
a, Khoảng cách trục A giữa các trục: 10
b. Mođun pháp tuyến: 10
c. Đường kính trục bánh răng: 10
d. Số răng ở các tay số truyền 10
2, Các lực tác dụng lên bánh răng 11
a, Lực vòng P: 11
b,Lực hướng kính 11
c, Lực dọc trục: 12
3, Kiểm tra bền trục ,bánh răng 12
a ,Tính toán kiểm tra bền các bánh răng 12
b ,Tính toán kiểm tra bền trục bánh răng 13

Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu Ô Tô GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
3

SỐ LIỆU ĐỒ ÁN
Đại lượng

Giá trị
Đơn vị
Công suất cực đại động cơ
Nemax = 65
KW
Số vòng quay ứng với công suất cực
đại
nN = 3000
Vong/min
Môment cực đại
Memax=128
Nm

nM=3000
Vong/min
Trọng lượng của xe
G = 1885
KG
Tỷ số truyền chung
io = 4,55

Tỷ số truyền tay số truyền 1
i1 = 3,11

Tỷ số truyền tay số truyền 2
i2 = 1,17

Tỷ số truyền tay số truyền 3
i3 = 3,11
`

Hiệu suất động cơ
t = 0,9

Bán kính bánh xe
rb = 0,33
m

 = 0,8


F = 2,3
m2

K = 0,025
Kg.Sec2/m4
Môment quán tính động cơ
Jm=2,25
Nm.sec2
Môment quán tính đông cơ quy về
trục li hợp
Ja=10,2
Nm.sec2
Độ nhám mặt đường
f = 0,02

Độ nghiêng mặt đường
 = 3o30’

Góc nghiêng đường răng


Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu Ô Tô GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
4

N
emax
n
N
n
e
vg/min

N
e
M
e
N
e
= f(n
e
)
M
e
= f(n
e
)
CÁC ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH NGOÀI ĐỘNG CƠ

Phương trình đường đặc tính qua công thức kinh nghiệm Leydecman:

23
ax
e e e
e em
N N N
n n n
N N a b c
n n n

   

   
   

   


Nemax - công suất cực đại động cơ ( KW, HP)
nN - số vòng quay ứng với Nemax (vong/min)
Các hệ số kinh nghiệm:

a = b = c = 1 - động cơ xăng 4 kỳ
a = 0,5; b = 1,5: c = 1 - động cơ diezel 4 kỳ


9550
e
e
e
N
M
n


Xây dựng đồ thị đặc tính ngoài P
k
– V
Ta có:

23
ax
e e e
e em
N N N
n n n
N N a b c
n n n

   

   

   

   


Trong đó:
N
emax
=65KW
Ne tính bằng đơn vị KW
ne tính băng đơn vị vòng/min
Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu Ô Tô GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
5

n
N
=6400(vong/min)
1abc  










 







 








Và
9550
e
e
e
N
M
n


Ta được bảng giá trị như sau:


(v/p)
2400
4400

6400
8400



30,1
54,3
65
50,3
M
e
(Nm)
120
118
97
57



Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu Ô Tô GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
6

A .LY HỢP
1,Tính tốc độ cực đại ở tỷ số truyền ih3



 




 

  












































































    



 








 



 


  




Ta thấy  



 

  





 


  



Chứng tỏ ở tỷ số truyền ih3 =1 xe không thể chạy lên dốc 1
gốc










Ta thử với số truyền ih2=1,17 xe cũng không thể chạy lên được
Ta thử tiếp với tỷ số truyền ih1=3,11 ,khi đó :



 



 

  
































































 





    



 




Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu Ô Tô GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
7




 



 

  







Kết luận:Với 

 

 thì xe không chạy được ở tỷ số
truyền ih3 và ih2 khi xe đi lên 1 góc  



muốn xe lên được ta phải chuyển về tỷ số
truyền 

 xe mới chạy được.
2,Ảnh hưởng của li hợp tới quá trình phanh xe
a, Khi phanh xe không tách ly hợp, momen quán tính khi phanh tạo ra:


















Với φ = 0.8 hệ số bám

g = 9,81 gia tốc trọng trường
















































Momen ma sát đĩa ly hợp:
Mc= β.Memax = 1,3.128 = 166,4 ( Nm)
Kết luận:





 Mc , ly hợp sẽ bị trượt
và 

< Mc, ly hợp sẽ không trượt
b, Khi phanh xe có tách ly hợp, momen quán tính khi phanh tạo ra:




 nên , ly hợp sẽ không trượt
Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu Ô Tô GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
8

3, Kiểm tra so sánh khi li hợp đóng đột ngột và êm dịu
a, Công trượt khi li hợp đóng đột ngột ở tỷ số truyền ih1(do tỷ số truyền ih3 và ih2
không đủ điều kiện)
Khi đóng li hợp đột ngột sẽ xảy ra hiện tượng trượt ly hợp thông qua các thông số:
Thời gian trượt li hợp:










 








 


 




 



  


  

   
































 

 











    




Pi = G.sin = 1885.sin3
o
30’ = 115KG = 1150N
Pf = f.G.cos = 0,02.1885.cos3
o
30’ = 37,6KG = 376N



























Góc trượt li hợp:










 









 


 




 






  



  

 






Công trượt li hợp:














 








 


 





 







b , Công trượt khi đóng li hợp từ từ
Có 2 giai đoạn xảy ra:
-Giai đoạn 1: Moment ma sát ly hợp Mc tang từ 0 đến moment cản chuyển động Ma:





 






  













-Giai đoạn 2 :Moment ma sát tang đến khi li hợp không còn bị trượt nữa:
Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu Ô Tô GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
9












 













 








  






  

=1001627(Nm)









 







  



Công trượt toàn bộ quá trình phanh:L=L1+L2=15534+1001627=1017161(Nm)

Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu Ô Tô GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
10

B.HỘP SỐ
1. Tính toán các thông số kích thước
a, Khoảng cách trục A giữa các trục:






Chọn C = 18


= 230 Nm momen cực đại của động cơ





b. Mođun pháp tuyến:
m = (0,032 đến 0,04).A
Chọn m= 0,035.A = 0,035.90,7 = 3,2 (mm)
c. Đường kính trục bánh răng:
- Đường kính trục sơ cấp:











26,7 (mm)
- Đường kính trục thứ cấp:
d2 = 0,45.90,7= 0,45. 90,7 = 40,8 ( mm )
d. Số răng ở các tay số truyền

+
Ở tay số truyền 1 ih1 = 3,11






  






  






Với β = 0 : góc nghiêng của đường răng:













+Ở tay số truyền 2 , 








  






  



















+Ở tay số truyền 3, 








  




  














Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu Ô Tô GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
11

2, Các lực tác dụng lên bánh răng
a, Lực vòng P:













Ở tay số truyền 1 ih1 = 3,11:






































Ở tay số truyền 2 , 

:





































Ở tay số truyền 3, 

:





































b,Lực hướng kính




Với β = 0 : góc nghiêng của đường răng
α = 250: góc ăn khớp bánh răng
Ở tay số truyền 1 ih1 = 3,11:


































Ở tay số truyền 2 , 

:

































Ở tay số truyền 3, 

:
Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu Ô Tô GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
12


































c, Lực dọc trục:

3, Kiểm tra bền trục ,bánh răng
a ,Tính toán kiểm tra bền các bánh răng

+ứng suất uốn























  































  






Vậy tất cả các bánh rang trong hộp số thỏa bền ứng suất tiếp xúc
Với: b là bề rộng bánh răng b=(4,4 đến 7).m =5. 3,2=16 mm
y là hệ số dạng răng tra bảng 4.1 (trang 46 sách tính toán kết cấu oto) ta được y =
0,09 với Z= 14 răng
K là hệ số bổ sung K = 1,12


là bước răng pháp tuyến 



+ứng suất tiếp xúc
































Ta thấy: 






  


Vậy bánh răng của hộp số thỏa điều kiện bền ứng suất tiếp xúc.

Trong đó N=10,58.10-6 MN
b0 =b =16.10-3 m là chiều dài đường tiếp xúc của các răng
E là mô đun đàn hồi (E=2,1.105 MN/m2)
Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu Ô Tô GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
13





































Trong đó 






















b ,Tính toán kiểm tra bền trục bánh răng

+Theo ứng suất uốn:
























































+Theo ứng suất xoắn:










































Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu Ô Tô GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
14

Tài liệu tham khảo:
1,Giáo trình tính toán kết cấu ô tô(Trường Đại Học Công Nghiệp Tphcm)
2,Cẩm nang tính toán kết cấu ô tô (Khoa Công nghệ động lực Trường Đại Học Công
Nghiệp Tphcm)