thiết kế môn học kết cấu tính toán ô tô

Thiết Kế Môn Học Kết Cấu Tính Toán ôtô
Đề Bài:
Thiết kế hộp số ô tô: tải
Với các thông số:
Loại hộp sè: 3 trơc
B¸nh xe:9,00-20

M

e max

: 41 KGm=41 . 9,81=402,2Nm
:2575 (KG)=25260,75(N)
:6950 (KG)=68179,5(N)

N

e max

:150 KGm
Sè tay sè: 5
TØ sè truyÒn hép sè - TLC:
+Sè 1:7,44
+Sè 2: 4,10
+Sè 3:2,29
+Sè 4: 1,47
+Sè 5:1,00
+TLC:6,33
Chän S¬ §å §éng Häc Cđa Hép Sè
Chän lo¹i hép sè 3 trục có trục sơ cấp và trục thứ cấp đồng t©m. Gåm 5 cÊp.
Sè I , II , III , IV, V đợc gài bằng bộ đồng tốc.

Các bánh răng trên trục trung gian đợc chế tạo rời và lắp chặt trên trục trung gian.
- Trong hộp số đều có một cặp bánh răng luôn ăn khớp để dẫn truyền mômen quay
từ trục thứ nhất đến trục trung gian. Trục thứ nhất đợc chế tạo thành một khối với
bánh răng chủ động của cặp bánh răng luôn ăn khớp và vành răng ngoài để gài số
truyền thẳng (i=1). Trục thứ nhất đợc đỡ bằng hai ổ bi , một ổ đặt trong bánh đà và
một ổ đặt ở vỏ hộp số, ổ bi này thờng chọn có đờng kính ngoài lớn hơn bánh răng
chủ động để đảm bảo tháo lắp trục thứ nhất đợc dễ dàng.
- Trên trục trung gian đợc lắp cố định nhiều bánh răng để dẫn truyền
mmômen quay đến trục thứ hai, giá trị của mômen quay đợc thay đổi tuỳ theo cách
gài các bánh răng lắp trợt và cùng quay trên trục thứ hai. Trục trung gian đợc đỡ
trên hai ổ bi đặt ở vỏ hộp số. Thờng các bánh răng trên trục trung gian có hớng đờng nghiêng của răng cùng chiều để giảm lực chiều trục tác dụng lên trục.
- Trục thứ hai đợc ®ì b»ng hai ỉ bi trong ®ã ỉ bi kim đợc đặt ngay trong lỗ
đầu trục thứ nhất, biện pháp này đảm bảo độ đồng tâm giữa hai trục và tiện lợi cho
việc gài số truyền thẳng. ổ bi thứ hai đặt ở vỏ hộp số. Trong các xe không thờng lắp
hộp đo tốc độ ở đuôi trục thứ hai.
- Xu hớng phát triển thiết kế hộp số là sử dụng bộ đồng tốc với mọi tay số và
do đó tất cả các bánh răng luôn luôn ăn khớp và thờng sử dụng bánh có răng
nghiêng. Riêng cặp bánh răng gài số 1 đợc chế tạo là bánh răng răng thẳng.
Sơ đồ động của hộp số 3 trục 5 cấp số đợc trình bầy nh trên hình vẽ :

Page 1


Chế Độ Tải Trọng Khi Thiết Kế.
1.Tải trọng từ động cơ đến chi tiết đang tính của hộp số:

M

=

M

.
.

t

M

i

t

M

e max

.i hi

[N.m]

: Mômen tính toán ở chi tiết cần tính [N.m]

e max

:Mômen cực đại của động cơ [N.m]

hi

. :Tỉ số truyền từ động cơ đến chi tiết cần tính

2. Tải trọng từ bánh xe chủ động đến chi tiết cần tính toán theo điều kiện
bám lớn nhất của cánh xe với mặt đờng.

M

=
max

Z

Z .
i

max
t

. r bx

[N.m]

.
:Tổng phản lực của mặt đờng tác dụng lên bánh xe chủ động [N]
z = + =(2575+6950).9,81=93440 (N)
.

ϕ
i

max

:HƯ sè b¸m lín nhÊt cđa b¸nh xe với mặt đờng-

t



max

=0,7

. :Tỉ số truyền tính từ bánh xe chủ động đến chỉ tiết cần tính

i = i .i
t

0

hi

Page 2


r

bx

. :B¸n kÝnh b¸nh xe
Ta cã: = ( B + ) 25.4 = 482,6(mm)

r

bx

= λ. r b

λ

víi :HƯ sè kĨ ®Õn sù biÕn d¹ng cđa lèp= 0,934 . 482,6 = 450(mm)=0.45(m)
Sau khi tính toán xong
toán.

i

t

max

giá trị nào nhỏ hơn sẽ đợc chọn để tính

=7,44
t

[N.m]

M

max

[N.m]
TS chọn

=4,10

=2,29

=1,47

=1,00

2992,36

hi

M

M ,M

= 0,934

1649,02

921

591,2

402,2

625

1134,11

2030,5

3163,1

4649,8

625

1134,11

921

591,2

402,2

Xác định khoảng cách giữa các trục
Vì hộp số có trục cố định nên khoảng cách sơ bộ đợc tính
A = a.3

M

M

e max

[mm]

e max

.
:Mômen cực đại của động cơ [N.m]
. a: Hệ số kinh nghiƯm - Víi xe t¶i:a=18=>A=18 =132,8 [mm]
Ta chän =133[mm]
Chän môđun bánh răng: m
Chọn môđun theo công thức kinh nghiệm:
Mn = (0,032 – 0,040)A; chän mn =4,5 ; m = 5

= 20
Chọn góc nghiêng
Xác định số răng của các bánh răng
1. Cặp bánh răng luôn ăn khớp

Page 3


Số răng của bánh răng chủ động : Chọn theo điều kiện không cắt chân răng,

Z

a

13

nghĩa là
; chọn =17
Số răng của bánh răng bị động:
= -= -17=38,5
Làm tròn: =39

Tỉ số truyền của cặp bánh răng luôn ăn khớp là:
===2,3
2. Tỉ số truyền của các cặp bánh răng đợc gài sè:
Ta cã:
Víi

i

i

hi

= i a .i gi

gi

lµ tØ sè trun cđa cặp bánh răng đợc gài.

=>=
Sau khi tính toán ta đợc b¶ng kÕt qu¶ sau:

ihi

ih1 = 7,44 ih2 =4,10 ih3 =2,29 ih4 =1,47

ih5 = 1,00

ia

39/17

39/17

39/17

39/17

39/17

igi

3,234

1,78

1

0,693

0,434

3. Xác định số răng của các bánh răng dẫn động gài số ở trục trung gian:
Theo công thức:

=

Sau khi làm tròn số răng ta đợc bảng kết quả tính toán sau:

=3,234

=1,78

=1

=0,693

=0,434

=13,1

=19,98

=27,77

=32,8

=38,7

20

28

33

39

Là
13
m
tròn

4. Xác định số lợng răng của các bánh răng bị động trên trục thứ cấp:
Theo công thức:

=.

Sau khi đà làm tròn số răng ta có bảng kết quả tính toán sau:
13

20

28
Page 4

33

39


=3,234

=1

=0,693

=0,434

=42,042

=35,6

=28

=22,8

=16,926

42

Làm
tròn

=1,78

35

28

23

17

5. Xác định lại tỉ số truyền của các cặp bánh răng gài số:

=

Theo công thức:

Sau khi tính toán ta có bảng kết quả sau:
Số

1

2

3

4

5

42

35

28

23

17

13

20

28

33

39

3,23

1,75

1

0,696

0,435

6. Xác định lại tỉ số truyền của hộp số, khi đà có các số lợng răng của các bánh
răng đà làm tròn số:

= .

Theo CT:

Sau khi tính toán ta có bảng kết quả sau:

Số

1

2

3

4

5

39/17

39/17

39/17

39/17

39/17

3,23

1,75

1

0,696

0,435

7,429

4,025

2,3

1,596

1,0005

Page 5


7. Tính chính xác khoảng cách trục: A
Cặp luôn ăn khíp:
βa

Aa = mn ( Za +Z’a) / 2. cos
= 4,5.(17+39) / 2.0,9396 = 134
Cặp gài số 1:
1
A1 = mn ( Z1 +Z’1) / 2. cos
= 4,5.(13+42) / 2.0,9396 = 131,7
CỈp gµi sè2:
β2
A2 = mn ( Z2 +Z’2) / 2. cos
= 4,5.(20+35) / 2.0,9396 = 131,7
Cặp gài số 3 :
3

A3 = mn ( Z3 +Z’3) / 2. cos
= 4,5.(28+28) / 2.0,9396 = 134
Cặp gài số lùi:
= mn (+) / 2. cos
= 4,5.(23+33) / 2.0,9396 = 134
Cặp gài số 5 :
A5 = mn ( Z5 +Z’5) / 2. cos
= 4,5.(17+39) / 2.0,9396 = 134

Chọn ====134

Bảng thông số hình học của bánh răng trụ răng nghiêng
Tên gọi

KH

Tỉ số truyền
Môđun

i

Bớc pháp tuyến

m

n

,ms

t

n

Gài số 1
Bánh nhỏ : Bánh lớn
3,23
4.5

Gài số 2

Bánh nhỏ : Bánh lớn
1,75
4.5

10.99

11.49

,ts
Page 6


Góc nghiêng của răng



0o

Môđun mặt đầu

m

Bớc mặt đầu và cơ sở

t ,t

Đờng kính vòng chia

D

Đờng kính vòng đỉnh

D

d

Đờng kính vòng đáy

D

c

Chiều cao răng
Chiều rộng vành răng
Khoảng cách trục
Góc ăn khớp

H
B
A

0



0

s

s

21010
3.66

10.33

10.7

77

n

:

129.5

98,82

:

106.14

83.93

:

136.93 105.98

:113.3

68.19

:

120.68 91,44

:

7.79
17.5
102.43
19o54

96,93

8.18
28
104.29
19o54

Bảng thông số hình học của các cặp bánh răng trụ răng nghiêng
Tên gọi

KH

Tỉ số truyền

i

Môđun

m

Cặp luôn ăn khớp
Bánh nhỏ : Bánh lớn
2.3

Cặp gài số 3
Bánh nhỏ : Bánh lín
0.65

3.5

3.66

Page 7


Bớc răng

t

10.99

11.49

Góc profin

20o

21 10

Bớc cơ sở

t

10.99

10.7

Khoảng cách trục khi

A

102.5

104.29

Khoảng cách trục khi

A

102.5

102.48

Hệ số thay đổi
khoảng cách trục

Đờng kính vòng chia



Đờng kính vòng cơ sở

d

Đờng kính vòng đỉnh

D

d

Đờng kính vòng đáy

D

c

Chiều cao răng

h

7.8

3.6

Chiều rộng vành răng B

28

28

0

0

c

'



0

58.56

d

:

142.74 124.44
116.04

0

65.06

:

49.8

: 80.52
:

75.08

149.74 131.6

87.68

134

:

:
:

71.3

115.23

Tính toán sức bền hộp số
I. Chế độ tải trọng để tính toán hộp số:
1. Mômen truyền đến các trục hộp số
Trục s¬ cÊp
Thø tù

Ms=Me

s

( Nm)

M ϕ max =
( Nm)
Page 8

ϕ .G . r
ii
max

ϕ

0 hi

bx

Mt
(Nm)


Cặp1
Cặp2
Cặp3
Cặp4
Căp5

456,7

842,9
1475,1
2125,8
3391,1

402,2

402,2
402,2
402,2
402,2
402,2

Trục trung gian
Thứ tự

tg

M tg = M e .ia

M

( Nm)

max

=

.G . r
ii

max

0 hi

( Nm)
Cặp1
Cặp2
Cặp3
925,06
Cặp4
Căp5
Trục thứ cấp

.

1050,41
1938,67
3392,73
4889,34
7799,53

Thứ tự

tc

M

i

M tc = M e .ihi

Mt
(Nm)

bx

( Nm)

max

925,06
925,06
925,06
925,06
925,06

=

.G . r
i


max

bx

Mt (Nm)

0

(Nm)
Cặp1
Cặp2
Cặp3
Cặp4
Căp5

2987,9
1618,855
925,06
641,9
402,4

Trong đó: .
.



max

G

i

0

3392,8

: tØ sè trun TLC -

: hƯ sè b¸m lín nhÊt -



max

i

0

= 6,33

= 0,7

G = 68179,5( N )

.
: trọng lợng bám ô tô 2. Lực tác dụng lên các cặp bánh răng:

P
- Với bánh răng thẳng :

=

2M
Z .m

t

Page 9

2987,9
1618,855
925,06
641,9
402,4


R

=

Lùc híng kÝnh :
P.tgα
Lùc chiỊu trơc : Q = 0

P

=

-Víi Bánh răng nghiêng:

R

=

2M
Z .m

t
s

P.tg
cos

Lực hớng kính :
Lực chiều trục : Q = P.tgβ

- α=200 ;β=200
-Víi : ms=m/cosβ=4,5/0,9396=4,8
Sau khi tÝnh toán ta có bảng kết quả sau:
Tên gọi
Lực vòng P[N]
Cặp luôn ăn 10543
khớp
Cặp gài số 1
31200
Cặp gài số 2
20600
Cặp gài số 3
14410
Cặp gài số 4
11684
Cặp gài số 5
10810

Lực hớng kính R
4431

Lực chiều trục Q
6087

11356
8660
6056,2
4910
4543,2

0
11890
8320
6750
6240

Tính sức bền bánh răng:
1. Tính sức bền uốn:
-Đối với răng hinh trụ răng thẳng:



u

=

p
.0.036
b..m. y

MN/m2
-Đối với răng hinh trụ răng nghiêng:



u

=

( p/b.mn.y).0,024 MN/m2
-Với P: lực vòng tác dụng lên răng tại tâm ăn khớp
b :chiều rộng của bánh răng b= (7-8,4).m
mm
=8.4,5=36
mm
nếu là răng nghiêng thì bs=b/cos=38,31
mm
m : mô dun của răng
mn:mô dun phap tuyến của răng nghiêng
y :hệ số rạng răng

Page 10


Thø tù

Z

Ztd=Z/cosβ

a
1
2
3
4
5

17
13
20
28
33
39

18
14
22
30
36
42

σ

a

= 11,043

σ

1

= 68,65

σ

2

= 20,42

σ

3

= 12,5

σ

4

= 9,54

σ

5

y (c¾t b»ng dao
phay ®Üa hc dao
phay ngãn)
0,106
0,101

0,112
0,128
0,136
0,145

= 8,3

MN/m2
MN/m2
MN/m2
MN/m2
MN/m2
MN/m2

2. TÝnh søc bỊn tiÕp xóc :
Đối với cặp bánh răng chế tạo cùng một vật liệu, tính toán ứng suất tiếp xúc (tơng
ứng với chế độ tải trọng : Đối với ô tô lấy bằng
-với răng nghiêng:



tx

= 0,418 cos

At
2

) theo công thức :

PE
1 1
( + )
b. sin α . cos α r r '

-víi răng thẳng:



= 0,418
tx

PE
1 1
( + )
b. sin . cos r r '



. : Góc nghiêng của răng
. P : Lực vòng [MN]
ữ

6

2

. E : Môđun đàn hồi - §èi víi thÐp : E = 2 2,2.10 [daN/cm ]
Page 11

. b : Chiều dài tiếp xúc của răng [m]
b=0,036 m
.



=200 : Góc ăn khớp




+ Sin20 = 0,34

+ Cos20 = 0,93

§ường kính vịng chia răng thẳng:d=m.Z
+:d1=4,5.16=72 mm
+:d1’=4,5.45=202,5 mm
§ường kính vịng chia răng nghiêng:d=ms.Z
+da=5,2.17=88,4 mm
+da’=5,2.37=192,4
+d2=5,2.21=109,2 mm
+d2’=5,2.33=171,6 mm
+d3=5,2.30=156 mm
+d3’=5,2.24=124,8 mm
+d4=5,2.37=192,4 mm
+d4’=5,2.17=88,4 m
+d5=5,2.40=208 mm
+d5’=5,2.14=72,8 m

r

d

=

1

2

+

d'

1

=

+

r'

2

+

=

=

202,5
= 101,25[mm] = 0,10125[m]
2

2

=

109,2
= 54,6[mm] = 0,0546[m]
2

=

171,6
= 85,8[ mm] = 0,0858[m]
2

2

+
2

72
= 36[mm] = 0,036[ m]
2

1

r' =
r

=

1

d
2

d'

2

2

Page 12


=

d

r'

=

d'

r

=

d

r'

=

d'

r

=

d

r'

=

d'

5

r

=

d

a

=

d'

r

3

+
3

+
4

+
4

+
5

+
+

+

r'

a

=

3

2

2

=

2

4

2

2

2

=

2

a

2

88 ,4
= 44,2[mm] = 0,0442[m]
2

208
= 104[mm] = 0,104[m]
2

=

5

a

192,4
= 96,2[mm] = 0,0962[ m]
2

=

=

5

124,8
= 62,4[mm] = 0,0624[ m]
2

=

3

4

156
= 78[mm] = 0,078[m]
2

72,8
= 36,4[mm] = 0,0364[m]
2

88 ,4
= 44,2[mm] = 0,0442[m]
2

=

192,4
= 96,2[mm] = 0,0962[m]
2

+
Ta tÝnh đợc các ứng suất tiếp :

a = 0,418.0,866
1 = 0,418.

10543.10 −6.2.10 5
1

1
(
+
) = 28,31[ MN / m 2 ]
36.0,34.0,93
0,0442 0,0962

31200.10 −6.2.10 5
1
1
(
+
) = 60,05[ MN / m 2 ]
36.0,34.0,93
0,036 0,10125

σ 2 = 0,418.0,866

20600.10 −6.2.10 5
1
1
(
+
) = 37,7[ MN / m 2 ]
36.0,34.0,93
0,0858 0,0546

σ 3 = 0,418.0,866

14410.10 −6.2.10 5

1
1
(
+
) = 31[ MN / m 2 ]
36.0,34.0,93
0,078 0,0624

σ 4 = 0,418.0,866

11684 .10 −6.2.10 5
1
1
(
+
) = 29,803[ MN / m 2 ]
36.0,34.0,93
0,0962 0,0442

Page 13


10810 .10 −6.2.10 5
1
1
(
+
) = 30,4[ MN / m 2 ]
36.0,34.0,93
0,104 0,0364

5 = 0,418.0,866



Nh vậy các giá trị của
-Với ứng suất cho phép:
+ răng thẳng :

[ ]

Răng nghiêng:

tx

[ ]

tx

đều thỏa mÃn
ữ

2

=1500 3500[MN/m ]

tx

ữ

2

=1000 2500[MN/m ]

Tính toán trục hộp số :
1. Chọn sơ bộ kích thớc các trục :
a: Đối víi trơc s¬ cÊp:

d

1

M

= 10,6 3

e max

= 10,6.3 402,2 = 78,2[mm]

b: §èi víi trơc trung gian :

d
d
l

2

2

= 0,45. A = 0,45.133 = 59,85[ mm]
=

⇒ l2

2

0,16
=374[mm]
c: §èi víi trơc thø cÊp :

d
d
l

3

=0,45A=0,45.133 = 59,85[mm]

3

l3

3

=0,18
=332[mm]
.A : Khoảng các trục
.
.

l ,d
2

2

l ,d
3

: §êng kÝnh vµ chiỊu dµi trơc trung gian

3

: §êng kÝnh vµ chiỊu dµi trơc thø cÊp.

2. TÝnh trơc vỊ søc bÒn :

Page 14


Ta có sơ chịu lực của các trục trên
a: Trục sơ cấp:
-Tính phản lực tại các gối :

p
p
p
p

r1

r1

p
.224 = 30. p

a1
a1

−

p

r2

=−

a

−

p

a2

⇒

p
p

⇒

p
p

a

= − Ra

.224 = 30. Ra

r1
r2

a1
a2

= 2273[ mm]
= 19246[mm]
= 913[ mm]
= 7729[mm]

-TÝnh trơc theo ®é bỊn n :

M

u

=

M

2
x

2

+ M y = 548708[mm]

Page 15


σ

M
W

=

u

M
0,1 d

=

u

u

u

3

= 59,8 < [σ ] = 60[ N / mm 2 ]
u

- TÝnh trơc theo xo¾n :

τ

x

=

T
T
=
= 17,35 < [τ x ] = 20 ÷ 35[ N / mm 2 ]
W x 0,2.d 3

-Tính trục theo xoắn và uốn tỉng hỵp :

σ

σ + τ = 59,8 + 17,35
⇒ σ < [σ ] = 80[ N / mm ]
th

2

=

2

u

2

2

x

= 62,3

2

th

th

b: Trục thứ cấp :
-Tính phản lực tại các gối :

p
p
p
p

p

+

r2

r3

p

=

.372 = 227. p

r2

a2

p

−

a2

a3

R

=

⇒

p
p

⇒

p
p

3
3

3

.372 = 227. R3

r2
r2

a2
a3

= 11467,5[ mm]
= 7325[ mm]
= 4587[ mm]
= 2930[mm]

-TÝnh trơc theo ®é bỊn n :
2

2

M = M + M = 1518946
⇒ M = 2253831[ N .mm]
u

x

y

2

+ 1665100 2

u

σ

M
W

=

u

=

u
u

M

0,1 d

u
3

= 57,3 < [σ ] = 60[ N / mm 2 ]
u

- TÝnh trơc theo xo¾n :

τ

x

=

T
T
=
= 12 < [τ x ] = 20 ÷ 35[ N / mm 2 ]
W x 0,2.d 3

-Tính trục theo xoắn và n tỉng hỵp :

σ

th

=

σ

2
u

+ τ x = 61,8 ⇒ σ th < [σ th] = 80[ N / mm 2 ]
2

C :Trục trung gian :

-Tính phản lực tại các gối :

Page 16

c:


p
p
p
p

p

p −p
.394 = 372. p − 227 p
−

r4
r4

r5

=

a

a

a4
a4

p

−

=

3

R +R
.394 = 372. R + 227 R
a5

⇒

p
p

⇒

p
p

3

a

3

a

3

r4
r5

a4
a4

= 5198[ mm]
= 3378[mm]
= 10766[ mm]
= 3567[mm]

-Tính trục theo độ bền uốn :
Tại tiết diện nguy hiểm xác định theo công thức :

M

u

=

u

M

M
W

=

u
u

2
x

=

2

+ M y = 1829681[mm]

M
0,1 d

u
3

= 58 < [σ ] = 60[ N / mm 2 ]
u

- TÝnh trơc theo xo¾n :

τ

x

=

T
T
=
= 12,5 < [τ x ] = 20 ÷ 35[ N / mm 2 ]
W x 0,2.d 3

-Tính trục theo xoắn và uốn tỉng hỵp :

σ

th

=

σ

2
u

+ τ x = 63,15 ⇒ σ th < [σ th] = 80[ N / mm 2 ]
2

3. Tính trục theo cứng vững :
.f_Độ võng


. _Góc xoay



12

= 1 + 2

.
a: Độ võng của trục:
- Trục sơ cấp trong mặt phẳng XOZ:
( Ra1 + Ra 2 ).b12 .( a1 + b1 ) Q1 .r01 .b1 (2.a1 + 3.b1 )
f1 =
−
3EJ
6 EJ
2
(6816 + 7729).30 .( 30 + 224) 7909.40.538
⇒ f1 =
−

3.2.214.10 6
6.2.214.10 6
⇒ f1 = 0,01[mm]

Page 17


- Trục sơ cấp trong mặt phẳng XOY:
( Ra + Rr 2 ).b12 .( a1 + b1 ) Q1 .r01 .b1 (2.a1 + 3.b1 )
−
3EJ
6 EJ
2
(6793 + 19246).30 .( 30 + 224) 7909.40.538
⇒ f1 =
−
3.2.214.10 6
6.2.214.10 6
⇒ f 1 = 0,0215[mm]
f1 ' =

- Trục thứ cấp trong mặt phẳng XOZ
f2 =

2
R3 .b32 .a3
Q .a .b (b − a 3 ).r03
− 3 3 3 3
3(a3 + b3 ) EJ
3(a 3 + b3 ) EJ

7517.1452.227 2 8157 ,3.145.227.82 .97,5
⇒ f2 =
−
3.372.2.104.10 7
3.372.2.104.2.10 7
⇒ f 2 = 0,0258[mm]

- Trơc thø cÊp trong mỈt ph¼ng XOY :
f2 '=

2
P3 .b32 .a3
Q .a .b (b − a3 ).r03
− 3 3 3 3
3(a3 + b3 ) EJ
3( a3 + b3 ) EJ

18793 .1452.227 2 8157 ,3.145.227.82 .97,5
−
3.372.2.104.10 7
3.372.2.104.2.10 7
⇒ f 2 ' = 0,078[mm]
⇒ f2 '=

b: Gãc xoay của trục :
- Trục sơ cấp trong mặt phẳng XOZ:

( Ra + Pa 2 ).b1 .( 2.a1 + 3.b1 ) Q1 .r01 .( a1 + 3.b1 )
−

1
6 EJ
3EJ
(6816 + 7729).30.( 90 + 448)
7909.314
⇒γ =
−
6
1
6.2.214.10
3.2.214.10 6
⇒ γ = 0,0049[rad ]

γ

=

1

- Trục sơ cấp trong mặt phẳng XOY:

( Pa + Pr 2 ).b1 .( 2.a1 + 3.b1 ) Q1 .r01 .( a1 + 3.b1 )
−
1
6 EJ
3EJ
(6793 + 19246).30.( 90 + 448)
7909.314
⇒γ =
−

6
1
6.2.214.10
3.2.214.10 6
⇒ γ = 0,0075[rad ]

γ

'=

1

- Trôc thø cÊp trong mặt phẳng XOZ:

Page 18

-


2
R3 .b3 .a3 .( b3 − a3 ) Q3 .( a3 − b3 .a3 + b32 )
γ 2 = 3(a + b ) EJ − 3(a + b ) EJ
3
3
3
3

7517.224.145.82
8157 ,3.38721
−

7
3.372.2.214.10
3.372.2.214.10 7

⇒γ =
2

⇒ γ = 0,0046[rad ]
2

- Trôc thø cÊp trong mặt phẳng XOY:



2

2
P3 .b3 .a3 .( b3 a3 ) Q3 .( a3 − b3 .a3 + b32 )
−
3(a3 + b3 ) EJ
3(a3 + b3 ) EJ

'=

18793 .224.145.82
8157 ,3.38721
−
7
3.372.2.214.10
3.372.2.214.10 7

⇒ γ '=
2

⇒ γ ' = 0,0082[rad ]
2

Gãc xoay tæng céng :

γ

∑

γ +γ
2

2

2

=

2

' = 0,0094 < 0,01[rad ]

TÝnh to¸n ỉ lăn và chọn ổ lăn
Chế độ tải trọng trong tính toán ổ lăn :

M

với



tb

= . M e max

: Hệ số sử dụng mômen xoắn.

= 0,96 0,136.10 2.N r + 0,41.10 6.N r2
N
2.65.736,42
N r = e max =
= 12,2[kW / T ]
m
16.1000
⇒ α = 0,94

Tõ ®ã ta cã :

M

tb

= 0,94.9,6 = 9,024[ kG.m]

Tính toán khả năng làm việc cđa ỉ :
Ta cã :
.

K1

C = Rtd .K 1 .K d .K t .( nt .ht ) 0,3

: HÖ sè tính đến vòng nào của ổ bi quay _
.

Kd

: Hệ số tính đến tảI trọng động
Page 19

Kd

K1

=1,5

=1,35


.

Kt

: Hệ số tính đến ảnh hởng của chế độ nhiệt _

nt

. : Số vòng quay tính toán _
Lấy
.

h

h

t




1
5

tb

=1

V .i .i
nt = tb h 0
0,377.rbx

= 35[km / h] ⇒ nt = 1456,2[v / p ]

: Thêi gian lµm viƯc cđa ổ lăn :
=

t

v

Kt

S 160000
=
= 4571,42[h]
Vtb
35

= 0,1 / 0,01; 2 = 1 / 0,2;α 3 = 3 / 1,4;α 4 = 10 / 7,8
= 80 / 87 ,3

-

n1 = 16018[v / p], n2 = 36890[v / p]; n3 = 70382[v / p]
n

4

= 24270[v / p ]; n5 = 127658[v / p]

β =n
n

i

i

-HƯ sè vßng quay :

β
β

1
4

t

= 0,65; β = 1,51; β = 2,89
2

3

= 1 = 5,26
5

-Lực tác dụng tơng đơng :
.Trơc s¬ cÊp :

R

.Trơc thø cÊp :

td

R

= 17,7[ N ]

td

= 16,95[ N ]

R

td

= 8,65[ N ]

.Trôc trung gian :
-Ta cã hệ số làm việc C
. Trục sơ cấp: C = 3655
.Trôc thø cÊp : C = 3502
.Trôc trung gian : C = 1786
Chọn ổ lăn :
Đối với ổ bi cầu và ổ thanh lăn ,ta căn cứ vào hệ số C đà xác định rồi tra
theo sổ tay sẽ chọn đợc ổ bi tơng ứng
Vật liệu chế tạo các chi tiết trong hộp số
1: Vật liệu chế tạo bánh răng:
Page 20


-Thép 35XMA với bánh răng chịu tải trọng nhỏ, độ cứng có thể đạt 55
HRC
-Thép 18XTT với bánh răng chịu tải trọng lớn ; độ cứng có thể đạt 64 HRC
2: Vật liệu chế tạo trục : Thép 40X tôi cao tần với độ sâu 1,5 5 [mm]
3: Vật liệu chế tạo vỏ hộp số :

- Gang C



.21-40 và C
ữ

.24-44

- Đạt độ cứng 190 240 HB

Page 21