thiết kế cầu sau cho xe suv

Mục Lục
Lời nói đầu 4
Chơng I : tổng quan về cầu xe 5
1.1 Các yêu cầu đối với cầu xe 5
1.1.1 Công dụng 5
1.1.2 Phân loại 6
1.1.3 Yêu cầu 8
1.2 Phân tích kết cấu 8
1.2.1 Phân tích kết cấu của các loại truyền lực chính 8
1.2.2 Phân tích kết cấu của các loại vi sai 11
1.2.3 Phân tích kết cấu các loại bán trục 13
1.2.4 Phân tích một số kết cấu dầm cầu 16
1.3 Chọn phơng án thiết kế 17
Chơng II : Cơ sở tính toán thiết kế cầu xe 19
2.1 Mục đích nội dung tính toán thiết kế cầu xe 19
2.1.1 Mục đích 19
2.1.2 Nội dung 19
2.2 Các thông số tham khảo 19
Chơng III : tính toán thiết kế cầu xe 20
3.1 Xác định các thông số cơ bản 20
3.2 Tính toán chi tiết của cầu xe 20
Kết luận 28
Tài liệu tham khảo 29
Lời nói đầu
Đồ án môn học là một phần không thể thiếu đợc đối với mỗi ngời học
viên trong quá trình học tập tại trờng nhằm củng cố, hoàn thiện những kiến
thức đã đợc trang bị và nâng cao khả năng áp dụng lý thuyết đã học vào thực
tế công việc sau này mà trớc mắt là đồ án tốt nghiệp. Qua đó giúp học viên hệ
thống lại các kiến thức chuyên ngành đã học, đồng thời bổ sung những kiến
thức mà bản thân còn thiếu sót trong quá trình học tập và giúp cho học viên có
khả năng t duy khoa học trong thực hiện công việc.

Ngành ô tô giữ một vị trí quan trọng trong sự nghiệp phát triển của xã
hội. Xe ô tô đợc phổ biến trong toàn bộ nền kinh tế quốc dân, ở nhiều lĩnh vực
khác nhau nh: nông lâm nghiệp, giao thông vận tải, quốc phòng an
3
ninh Nhiều thành tựu khoa học đã đợc áp dụng vào nghành công nghiệp chế
tạo ô tô nhằm mục đích nâng cao khả năng phục vụ, nâng cao độ tin cậy của ô
tô. Các nội dung này nhằm mục đích giảm nhẹ cờng độ lao động của ngời lái,
đảm bảo an toàn tốt nhất cho nguời và hàng hoá phơng tiện, tăng vận tốc trung
bình, tăng tải trọng hàng hoá vận chuyển, tăng tính tiện nghi và tính kinh tế
nhiên liệu, giảm giá thành sản xuất Ngày nay, nền kinh tế đất nớc ta đang
trên đà phát triển, trong đó nghành công nghiệp ô tô không ngừng tăng trởng
cả về quy mô và chất lợng sản xuất chế tạo, lắp ráp. Các nhà máy ô tô đang
mọc lên rất nhiều, nhiều loại ô tô sẽ đợc chế tạo và lắp ráp tại Việt Nam với
các thông số kỹ thuật cao, tính năng tác dụng phù hợp với địa hình thời tiết ở
nớc ta.Do vậy việc nghiên cứu những vấn đề lí thuyết và kết cấu ô tô một
cách cẩn thận sẽ giúp chúng ta sử dụng và khai thác các loại xe một cách có
hiệu quả, đáp ứng yêu cầu giữ tốt, dùng bền, an toàn, tiết kiệm. Đây là một
yêu cầu cần thiết đối với ngời cán bộ kỹ thuật nghành xe và kỹ s cơ khí động
lực trong khai thác sử dụng cũng nh thiết kế chế tạo sau này. Thực hiện đồ án
môn học là tổng hợp kiến thức lý thuyết áp dụng vào bài toán cụ thể góp phần
tích luỹ và nâng cao các kiến thức đã đợc học.
Nhiệm vụ đồ án môn học: Thiết kế cầu sau cho xe SUV. Gồm các nội
dung chính nh sau:
1/ Thuyết minh:
Lời nói đầu.
Tổng quan về hệ thống.
Cơ sở tính toán thiết kế.
Tính toán thiết kế cầu xe.
Kết luận.
2/ Bản vẽ:

Bản vẽ mặt cắt dọc cầu xe.
Chơng I
Tổng quan về cầu xe
1.1 Các yêu cầu đối với cầu xe
1.1.1 Công dụng
Cầu xe chủ động là tổng thành cuối cùng trong hệ thống truyền lực. Nó có
chức năng là tăng mô men, truyền mô men và phân phối mô men xoắn tới các
bánh xe chủ động. Mặt khác nó còn nhận phản lực từ mặt đờng tác dụng lên
và đỡ toàn bộ phần trọng lợng của xe phân bố lên cầu.
Cầu chủ động của ô tô bao gồm các cụm tổng thành sau:
- Truyền lực chính
- Cơ cấu vi sai
- Bán trục
- Dầm cầu
1. Truyền lực chính
Truyền lực chính là một bộ phận rất quan trọng trong cầu xe, nó có nhiều
loại mỗi loại có những u điểm và nhợc điểm riêng.
Truyền lực chính có những công dụng nh sau :
- Truyền và thay đổi mô men xoắn từ truyền động các đăng tới bộ vi sai.
- Thay đổi phơng truyền lực một góc 90
0
từ truyền động các dăng xuống.
4
- Trờng hợp đặc biệt dùng để thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực.
2. Vi sai
Vi sai có những công dụng nh sau:
Đảm bảo cho các bánh xe chủ động quay đợc với các tốc độ góc khác nhau,
đồng thời dùng để phân chia mô men xoắn cho các bánh xe của một cầu xe
chủ động hoặc cho các cầu xe chủ động của một xe.
3. Bán trục

Bán trục là bộ phận dùng để truyền lực tới bánh xe, nó có nhiều loại khác
nhau tuỳ theo cách phân loại.
Bán trục có những công dụng:
- Truyền mô men xoắn từ bộ vi sai đến các bánh xe chủ động hoặc đến
giảm tốc bánh xe.
- Chịu một phần tải trọng từ mặt đờng truyền lên qua bánh xe.
4. Dầm cầu
Dầm cầu là bộ phận rất quan trọng của cầu xe, dầm cầu thờng đợc làm bắng
vật liệu gang hay thép.
Dầm cầu có những công dụng sau:
- Để bảo vệ các cụm cơ cấu bên trong (vi sai, truyền lực chính) tránh chảy
dầu bơi trơn ra ngoài, tránh lọt bụi, lọt nớc, vào các cơ cấu bên trong vỏ cầu.
- Với hệ thống treo phụ thuộc còn dùng để đỡ toàn bộ trọng lợng của phần
đợc treo của xe phân bố lên cầu đó. Nó còn nhận và truyền các phản lực, các
mô men phát sinh do tác động tơng hỗ giữa bánh xe với mặt đờng lên khung
xe hoặc vỏ xe.
1.1.2 Phân loại
1. Truyền lực chính
Truyền lực chính đợc phân loại dựa theo nhiều tiêu chỉ nh:
a. Theo dạng bộ truyền:
- Truyền lực chính bánh răng
- Truyền lực chính trục vít - bánh vít
- Truyền lực chính kiểu xích
b.Theo số cặp bộ truyền:
- Truyền lực chính đơn
- Truyền lực chính kép
c.Theo số lợng tỷ số truyền:
- Truyền lực chính một cấp
- Truyền lực chính hai cấp
2. Vi sai

Vi sai đợc phân loại dựa theo nhiều tiêu chỉ nh:
a. Theo công dụng:
- Vi sai giữa các bánh xe
- Vi sai giữa các cầu xe
- Vi sai giữa các truyền lực cạnh
b. Theo đặc điểm phân bố mô men:
- Vi sai đối xứng
- Vi sai không đối xứng
c. Theo đặc điểm kết cấu vi sai:
- Vi sai bánh răng
- Vi sai trục vít-bánh vít
5
- Vi sai cam
d. Theo phơng pháp khoá vi sai:
- Vi sai gài cỡng bức
- Vi sai gài tự động
e. Theo hệ số khoá vi sai:
k

=
0
M
M
ms
(1.1)
Trong đó: M
ms
- Mô men ma sát [Nm]
M
0

- Mô men trên vỏ vi sai [Nm]
- Vi sai ma sát trong bé k

< 0,2
- Vi sai ma sát trong cao k

= 0,2- 0,7
- Vi sai khoá hoàn toàn k


> 0,7
3. Bán trục
Bán trục đợc phân loại theo các chỉ tiêu sau đây:
a. Theo kết cấu của cầu:
- Cầu liền.
- Cầu rời.
b. Theo mức độ chịu lực hớng kính và lực chiều trục:
- Loại bán trục không giảm tải.
- Loại bán trục giảm tải một nửa.
- Loại bán trục giảm tải ba phần t.
- Loại bán trục giảm tải hoàn toàn.
4. Dầm cầu
Dầm cầu đợc phân loại theo các chỉ tiêu sau:
a. Theo đặc điểm kết cấu:
- Dầm cầu ghép
- Dầm cầu liền
b. Theo phơng pháp chế tạo:
- Dầm cầu đúc
- Dầm cầu dập hàn
c. Theo công dụng của cầu xe:

- Cầu không dẫn hớng không chủ động
- Cầu chủ động và dẫn hớng
- Cầu chủ động không dẫn hớng
- Cầu dẫn hớng không chủ động
1.1.3 Yêu cầu
Để đảm bảo khả năng làm việc cầu xe phải đạt đợc các yêu cầu sau:
- Bảo đảm truyền lực đều, có tỷ số truyền hợp lý phù hợp với chất lợng kéo
và tính kinh tế nhiên liệu.
- Hiệu suất truyền động cao, làm việc không ồn.

- Kích thớc nhỏ gọn để tăng khoảng sáng gầm xe.
- Trọng lợng nhỏ để giảm tải trọng động.
- Đảm bảo động học đúng các bánh xe dẫn hớng và toàn xe khi quay vòng.
6
1. Truyền lực chính
Để bảo đảm khả năng làm việc truyền lực chính cần đạt các yêu cầu:
- Đảm bảo tỷ số truyền cần thiết nhằm bảo đảm hiệu suất cao ngay cả khi
nhiệt độ và số vòng quay thay đổi.
- Đảm bảo đủ bền, độ cứng vững cao, gối đỡ làm việc không ồn, kích thớc
nhỏ gọn.
2. Vi sai
Để bảo đảm khả năng làm vi sai cần đạt các yêu cầu:
- Phân phối mô men cho các bánh xe một cách hợp lý
- Bảo đảm cho các bánh xe quay với các vận tốc góc khác nhau. Khi quay
vòng các hệ số cản trên một cầu khác nhau và hệ số bám khác nhau
- Hiệu suất làm việc cao, độ tin cậy làm việc tốt, kích thớc và trọng lợng
nhỏ.
3. Bán trục
Để bảo đảm khả năng làm bán cần đạt các yêu cầu:
a. Dù hệ thống treo nằm ở vị trí nào truyền động đến các bánh xe chủ động

cũng phải đảm bảo truyền hết mô men xoắn đến các bánh xe chủ động.
b. Khi truyền mô men quay vận tốc góc của các bánh xe chủ động cũng nh
bánh xe dẫn hớng đều không thay đổi.
4. Dầm cầu
Có độ cứng vững và độ bền cao (trọng lợng nhỏ) chịu đợc uốn, xoắn tốt,
không bị gãy trong quá trình làm việc. Phải đảm bảo bố trí tốt các cụm trên
dầm cầu.
1.2 Phân tích kết cấu
1.2.1 Phân tích kết cấu của các loại truyền lực chính
Sau đây ta đi phân tích kết cấu cụ thể của một số truyền lực này và chọn ph-
ơng án thiết kế cho bài toán.
1. Truyền lực chính đơn
a. truyền lực chính bánh răng côn răng thẳng:
7
Hình 1.1: Truyền lực chính bánh răng côn
Đợc bố trí dới một góc 90
0
nhng có khi đợc bố trí dới một góc khác
90
0
* u điểm :
Dễ chế tạo, lắp ghép đơn giản, giá thành rẻ.
* Nhợc điểm :
- Số răng ít nhất của bánh răng chủ động phải lớn hơn 9. Nếu nhỏ hơn 9 sẽ
xuất hiện hiện tợng cắt chân răng.
- Nếu xe có tỷ số truyền lớn thì kích thớc của bộ truyền lớn.
- Làm việc ồn, hiệu suất thấp, số răng ăn khớp đồng thời ít.
Do nhiều nhợc điểm nên hiện nay loại này ít đợc sử dụng.
b. Truyền lực chính bánh răng côn răng xoắn:
Gồm bánh răng chủ động đợc chế tạo liền trục còn bánh răng bị động đợc

chế tạo rời thành vành răng. Vành răng sau khi chế tạo đợc lắp ghép cố định
với vỏ vi sai thành một khối.
* u điểm :
- Số răng nhỏ nhất của bánh răng chủ động có thể 6-7 mà vẫn đủ bền và bảo
đảm ăn khớp tốt.
- Khi bộ truyền có tỷ số truyền lớn thì kích thớc và trọng lợng của cầu xe
nhỏ gọn và đảm bảo đợc tính năng thông qua cao.
- Làm việc êm dịu do có nhiều răng đồng thời ăn khớp.
- Có khả năng truyền lực và mô men lớn, khả năng chống mòn tốt.
- Gia công đợc trên các máy cắt có năng suất cao.
* Nhợc điểm :
- Phát sinh lực chiều trục ở tâm ăn khớp và phơng của lực thay đổi theo
chiều quay của bánh răng
- Nếu chiều xoắn của răng và chiều quay của bánh răng trùng nhau thì lực
chiều trục sẽ hớng từ đáy đến đỉnh của bánh răng nón nên có thể gây hiện t-
8
ợng kẹt răng. Còn nếu chiều xoắn của răng và chiều quay của bánh răng ngợc
nhau thì lực chiều trục sẽ đẩy bánh răng chủ động rời khỏi bánh răng bị động.
Loại này đợc sử dụng trên nhiều loại xe, nhất là các loại xe con.
c. Truyền lực chính hypôit :
Nó có đặc điểm là đờng tâm của bánh răng chủ động và bánh răng bị động
đợc bố trí lệch nhau một khoảng lệch trục e. Trục chủ động có thể đợc bố trí
dới hay trên tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật của từng xe.
* u điểm :
- Khi cùng kích thớc với bộ truyền bánh răng côn răng xoắn thì bộ truyền
hypôit có tỷ số truyền lớn hơn
i
0
=
1

2
Z
Z
.
1
2
cos
cos


(1.2)
Trong đó:
i
0
- Tỷ số truyền của bộ truyền hypôit


Z
1
,Z
2
-Số răng của bánh răng chủ động và bị động

1
,
2
-Góc nghiêng đờng răng của bánh răng chủ động và bị động [độ]
- Số răng của bánh răng chủ động nhỏ nhất có thể 5-6 mà vẫn đủ bền và ăn
khớp tốt.
- Làm việc êm dịu.

- Hiệu suất cao (0,94-0,96)
- Khi chế tạo bộ truyền không đòi hỏi vật liệu thật tốt.
- Có thể dịch chuyển đợc trục của bánh răng chủ động so với bánh răng bị
động một khoảng dịch trục là: e = (0,1- 0,2).d
2
- Trục có kết cấu vững, độ bền cao, làm việc êm dịu do đờng kính bánh răng
chủ động lớn.
- áp suất tổng hợp lên bề mặt răng giảm (25-30)% so với bánh răng côn
xoắn cùng kích thớc.
* Nhợc điểm :
- Có sự trợt giữa các răng theo cả chiều dọc và chiều ngang do đó mà phải
dùng dầu bôi trơn chuyên dùng.

- Khi lắp ráp bộ truyền đòi hỏi phải chính xác, bánh răng chủ động phải có
điểm tựa thật chắc chắn.
Loại này đợc sử dụng rất nhiều trên xe, nhất là các loại xe tải.
d. Truyền lực chính trục vít bánh vít :
Đợc sử dụng trên xe có yêu cầu tỷ số truyền lớn mà kích thớc bộ truyền
phải nhỏ gọn. Đặc điểm của truyền động trục vít - bánh vít là có thể trục vít
đặt trên hoặc đặt dới.
* u điểm :
- Làm việc êm do số răng ít, kích thớc nhỏ, tỷ số truyền lớn.
- Có thể đặt vi sai ngay giữa cầu xe nên cầu xe có kết cấu đối xứng, dễ tháo
lắp.
- Đối với xe 3 cầu chủ động thì bộ truyền có khả năng truyền mô men quay
lên cả 2 cầu chủ động thông qua 1 trục.
- Khi đặt trục vít xuống dới thì hạ thấp trọng tâm.
9
- áp suất riêng chỗ tiếp xúc răng của bộ truyền nhỏ.
* Nhợc điểm :

- Hiệu suất thấp do ma sát lớn, có hiện tợng tự hãm, lực chiều trục lớn.
- Khi trục vít dới bánh vít thì khoảng sáng gầm xe giảm nhng làm tăng góc
lệch trục các đăng.Trục vít trên thì tăng khoảng sang gầm xe nhng khó khăn
trong bôi trơn bộ truyền.
- Chế tạo trục vít - bánh vít phức tạp, bánh vít thờng chế tạo bằng kim loại
màu (thờng là đồng).
2. Truyền lực chính kép


Hình 1.2: Truyền lực chính kép
Truyền lực chính kép là bộ truyền sử dụng 2 cặp bộ truyền ăn khớp, so với
truyền lực chính đơn thì truyền lực chính kép có tỷ số truyền lớn hơn mà vẫn
đảm bảo khoảng sáng gầm xe tốt .
Truyền lực chính kép đợc sử dụng nhiều trên xe 2 cầu, 3 cầu và xe có tải
trọng lớn.
a. Truyền lực chính kép trung tâm :
Cặp bánh răng côn xoắn và cặp bánh răng trụ đợc bố trí thành một cụm.
Khi đó hai cặp bánh răng ăn khớp đặt trong cùng một vỏ cầu và vi sai đặt ngay
sau cặp bánh răng thứ hai. Phơng án này trục của bánh răng côn và trục của
bánh răng trụ nằm trong một mặt phẳng và vuông góc với nhau.
b. Truyền lực chính kép bố trí tách cụm :
Thờng bánh răng côn cùng bộ vi sai ở trung tâm còn các bánh răng trụ đặt
ở sờn xe hình thành hộp giảm tốc bánh xe (truyền lực cạnh). Truyền lực cạnh
có thể là cặp bánh răng trụ ăn khớp trong, ăn khớp ngoài hoặc bộ truyền hành
tinh.
3. Truyền lực chính hai cấp
10

Hình 1.3: Truyền lực chính hai cấp
Sử dụng trên ô tô khi cần thiết phải mở rộng khoảng tỷ số truyền của hệ

thống truyền lực mà không cần phải thay đổi kết cấu các cụm của nó. Số
truyền thấp của truyền lực chính sử dụng khi xe chuyển động trong điều kiện
đờng khó khăn (đờng xấu, đờng đồi núi) để khắc phục những lực cản chuyển
động lớn. Sử dụng số truyền cao trong điều kiện đờng tốt hoặc khi xe chở non
tải cho phép nâng cao tính kinh tế nhiên liệu, vận tốc trung bình của ô tô và
giảm mô men xoắn trong dẫn động đến các bánh xe chủ động.
1.2.2 Phân tích kết cấu các loại vi sai
Sau đây ta phân tích kết cấu của các loại vi sai và đa ra phơng án thiết kế
cho bài toán.
a. Vi sai bánh răng côn đối xứng
Vi sai đối xứng thuộc loại vi sai có ma sát trong bé. Về mặt kết cấu xe có
tải trọng lớn và xe có tải trọng bé vi sai nh nhau chỉ khác ở số bánh răng vi
sai, ở kết cấu vỏ vi sai và các bánh răng bán trục. Số bánh răng hành tinh phụ
thuộc vào mô men xoắn đặt trên vỏ vi sai và bánh răng hành tinh với vỏ vi sai
có thể tháo rời đợc hoặc liền nhau. Tổng số răng của bánh răng bán trục chọn
bằng bội số của số của số răng bánh răng hành tinh. Mặt tháo rời thờng đi qua
trục của các bánh răng hành tinh, các nửa hộp đợc lắp đồng tâm nhờ các gờ.
Mặt bích của vỏ vi sai dùng lắp ghép bánh răng bị động của truyền lực trung -
ơng. Giữa các mặt tỳ của bánh răng hành tinh mặt cầu thờng có đĩa đồng để
giảm ma sát và để dễ đặt đúng các bánh răng vi sai.
Hãm vi sai có thể bằng ly hợp có vấu, ly hợp răng và ly hợp chốt. Dẫn động
hãm vi sai có thể bằng cơ khí, bằng điện khí, bằng thuỷ lực. Dẫn động hãm vi
sai loại cơ khí có cần gạt bố trí trên dầm cầu chủ động hoặc đặt cạnh ngời lái,
loại này có nhợc điểm là ngời lái chỉ sử dụng nó khi ô tô đã bị trợt quay và
không có khả năng tự di động nữa.
* u điểm:
- Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành hạ
- Việc phân phối mô men xoắn cho các bánh xe chủ động thích hợp với
những trờng hợp xe chạy trên đờng tốt hoặc điều kiện chuyển động của hai
bánh xe nh nhau.

11
- Giảm tải trọng động cho dẫn động các bánh xe, giảm mòn lốp, giảm suất
tiêu hao nhiên liệu và điều khiển dễ dàng.
* Nhợc điểm:
Ma sát của bộ vi sai bé nên giảm khả năng thông qua của xe khi một bánh
xe nằm ở đờng lầy.
Loại này hiện nay đợc sử dụng phổ biến và nhất là trên các loaị xe du lịch
và xe tải trọng nhỏ.
b. Vi sai tăng ma sát
Loại này ngày càng đợc sử dụng nhiều. Tăng ma sát trong loại vi sai hình
nón bằng cách thiết kế thêm vào kết cấu ly hợp ma sát đĩa đặt giữa một trong
hai bán trục và hộp vi sai. Vi sai tăng ma sát đợc ứng dụng khả rộng rãi, vi sai
tăng ma sát có thể một hoặc hai ly hợp ma sát. Trong loại vi sai này trục chữ
thập đợc thay thế bằng hai trục cắt nhau theo góc vuông. Hai trục này có khả
năng dịch chuyển với nhau theo cả hai chiều trục lẫn chiều góc nghiêng, nhờ
các mặt nghiêng tơng ứng ở các đầu trục. Ngoài ra trên vi sai còn các cốc
trung gian nằm trên then hoa của bán trục giống nh các bánh răng bán trục.
Khi các bánh răng hành tinh không quay lực truyền đến các bán trục, cũng nh
trong trờng hợp vi sai có ma sát trong bé.
Khi các bánh răng hành tinh quay các mặt nghiêng của trục sẽ bị dịch
chuyển đi nh thế nào để lực trên ly hợp ma sát truyền qua cốc trung gian sẽ
tăng lên đối với bán trục quay nhanh. Trị số mô men hãm sẽ không phải là
một hằng số mà sẽ tỉ lệ với mô men truyền lên các bánh xe.
c. Vi sai loại cam
Có nhiều loại khác nhau loại cam đặt hớng kính và loại cam đặt hớng trục.
Đây là loại vi sai có ma sát trong cao. Vi sai cam mà con chạy đặt theo hớng
kính nằm giữa các vành có dạng cam của bán trục. Các con chạy đợc đặt vào
vòng ngăn cách ở giữa, vòng này gắn với vỏ vi sai và là phần tử chủ động.
Vòng ngăn cách tác dụng vào con chạy một lực P và ép con chạy vào vành
cam ngoài với một lực P

1
'
và vào vành cam trong với lực P
2
'
. P
1
'
và P
2
'
tác dụng
thẳng góc với mặt bên của các vành cam. Khi cả hai bánh xe chủ động chịu
lực cản nh nhau thì vận tốc góc của vòng giữa và các vành cam bằng nhau.
Nếu một trong các bánh xe chủ động có khuynh hớng tăng vận tốc góc, các
chi tiết của vi sai sẽ bắt đầu có dịch chuyển tơng đổi với nhau nên trên các mặt
bên của vành cam phát sinh lực ma sát hớng về các phía khác nhau đối với
vành cam quay nhanh và vành cam quay chậm.
Số mặt lồi lõm trên các vành cam của các bán trục phải khác nhau. Vì nếu
chúng bằng nhau thì khi hộp của vi sai quay tới vị trí nào đó, các con chạy chỉ
dịch chuyển theo chiều hớng kính và lực sẽ không truyền đến vành hình cam
nữa. Đối với loại vi sai cam đặt hớng trục, các con chạy đợc đặt trong vòng
ngăn, vòng ngăn gắn liền với vỏ vi sai. Số mặt lồi lõm của các vành cam sinh
ra mô men mạch động khi vi sai làm việc nên vi sai chống mòn.Trong loại vi
sai hai dãy mô men mạch động đợc khắc phục vì trong loại này ngời ta làm số
mặt cam lồi lõm trên hai vành cam nh nhau. Loại vi sai cam hai dãy với các
con chạy bố trí theo hớng kính mỗi dãy con chạy tác dụng tơng ứng với dãy
mặt cam của nó. Cho nên khi một dãy mặt cam trong dịch chuyển tơng đối với
dãy mặt cam ngoài, thì lúc ấy các mặt dãy cam ngoài nằm ở vị trí đối xứng.
Nếu một dãy cam chạy nằm ở vị trí không truyền đợc mô men thì dãy thứ hai

sẽ truyền mô men ấy. Loại vi sai cam hai dãy có con chạy bố trí theo hớng
12
trục, các cam có thể làm với các hình dạng mặt bên khác nhau, thờng dạng đ-
ờng xoắn ốc Acsimet. Sự dịch chuyển theo hớng kính của một điểm bất kỳ của
dạng mặt bên này tỷ lệ với góc quay của cam. Loại vi sai cam đợc sử dụng
phổ biến với xe có tải trọng lớn.
d. Vi sai kiểu trục vít
Đây là loại vi sai có ma sát trong cao, sử dụng làm vi sai giữa các bánh xe.
Trong vỏ của vi sai gồm ba phần: các bánh răng bán trục ăn khớp với các bánh
răng hành tinh. Các bánh hành tinh gắn với nhau nhờ các bánh vít hành tinh
phụ quay quanh các trục gắn trong hộp.
Vi sai loại trục vít làm việc êm dịu và lâu mòn. Về kết cấu nó phức tạp hơn
và đắt hơn loại vi sai cam. Loại vi sai này thờng áp dụng cho các loại xe tải
trọng lớn.
1.2.3 Phân tích kết cấu các loại bán trục
Để chọn đợc phơng án thiết kế hợp lý, sau đây chúng ta đi phân tích kết cấu
của một số loại bán trục.
a. Loại bán trục không giảm tải
Khi đó ổ bi trong và ổ bi ngoài đều đặt trực tiếp trên bán trục, trờng hợp
này bán trục chịu toàn bộ các lực. Mô men uốn gây nên do lực vòng từ bánh
răng chậu chuyển về đầu bán trục, mô men xoắn M
x
, phản lực thẳng đứng từ
bánh xe Z
bx
, lực kéo X
k
, lực phanh X
p
, lực cản trợt ngang Y xuất hiện khi ô tô

đi trên đờng nghiêng hay quay vòng, nghĩa là tất cả các ngoại lực từ phía đờng
và lực vòng của bánh răng chậu.
Loại bán trục không giảm tải hiện tại các ô tô đều không dùng.
Hình 1.4: Bán trục không giảm tải
b. Loại bán trục giảm tải một nửa
Khi đó ổ bi trong đặt trên vỏ vi sai còn ổ bi ngoài đặt ngay trên bán trục,
bán trục sẽ chịu các lực và mô men sau:
Từ phía mặt đờng: có các lực và phản lực Z
bx
, X
k
, X
p
, Y.
Về mô men có M
k
, M
p
, M
z
, M
y
.
Về phía vi sai có phản lực R, Y và mô men M
k
hay M
p
.
Loại bán trục giảm tải một nửa đợc dùng ở các máy kéo và một số xe du
lịch nh : Mockơvic, Zil-110,

13
Hình1.5: Bán trục giảm tải một nửa
c. Loại bán trục giảm tải ba phần t
Loại này ổ bi trong đựoc đặt trên vỏ vi sai còn ổ bi ngoài đặt trên dầm cầu
và lồng vào trong moayơ của bánh xe.
Bố trí nh vậy bán trục chỉ chịu tác dụng của mô men xoắn M
k
hay mô men
phanh M
p
và phản lực tác dụng ngang của đất Y.
Các lực kéo tiếp tuyến X
k
và phản lực của đất thẳng đứng Z
bx
do dầm cầu
chịu. ở loại này ổ bi ngoài có thể là ổ bi cầu hai dãy, có thể là ổ bi đũa nhng
chỉ có một ổ.
Loại bán trục giảm tải ba phần t có kết cấu tơng đối đơn giản nên đợc dùng
ở ô tô con nh M-20 và một số ô tô tải M-1.
Hình 1.6: Bán trục giảm tải ba phần t

d. Loại bán trục giảm tải hoàn toàn
Nó chỉ khác loại giảm tải ba phần t là ổ bi ngoài là hai ổ bi đặt gần nhau (có
thể là một ổ bi cầu và một ổ bi côn). Nh vậy bán trục chỉ chịu tác dụng của mô
men M
k
hay M
p
từ phía vi sai (khi phanh bằng phanh trung ơng) và mô men

M
k
hay M
p
từ phía đờng tác dụng lên (khi hãm bằng phanh trung ơng)
14
Các lực X
k
, Y, Z
bx
sẽ không truyền đến trục mà chỉ truyền đến dầm cầu.

Hình 1.7: Bán trục giảm tải hoàn toàn
* u điểm:
- Nó chỉ chịu mô men xoắn tác dụng lên bán trục khi xe hoạt động.
- Kích thớc của bán trục không yêu cầu lớn mà vẫn bảo đảm truyền tốt mô
men xoắn đến các bánh xe.
- Khi bán trục bị vỡ thì vẫn có thể kéo xe mà không cần dùng thiết bị phụ
khác.
* Nhợc điểm:
Do trục của moayơ bánh xe và bánh răng bán trục của bộ vi sai ở cầu xe
không đồng trục nên khó giữ bán trục vuông góc với bánh xe. Vì vậy khi xiết
bu lông bắt bán trục với moayơ bánh xe sẽ phát sinh biến dạng uốn ở bán trục
và đầu phía trong của bán trục tựa trên thành lỗ của bánh răng bán trục của bộ
vi sai.
Loại này sử dụng phổ biến trên du lịch, ô tô chở khách, các xe vận tải trung
bình và lớn nh: Gaz - 53, Maz - 200, Zil - 150,
1.2.4 Phân tích một số kết cấu dầm cầu
Để chọn đợc phơng án thiết kế hợp lý sau đây ta đi phân tích u nhợc điểm
của một số loại dầm cầu.

1. Dầm cầu liền
Dầm cầu chế tạo bằng phơng pháp đúc, nó có trọng lợng lớn, kích thớc lớn,
độ cứng vững cao. Vì là vỏ cầu ghép nên việc tháo lắp vỏ vi sai và truyền lực
chính ra để điều chỉnh và thay thế dễ dàng hơn so với vỏ cầu loại liền.

Nếu vỏ cầu chế tạo bằng phơng pháp dập hàn thì trọng lợng và kích thớc nhỏ
gọn hơn và giá thành hạ hơn chế tạo bằng phơng pháp đúc (trọng lợng giảm
30%) song nó có nhợc điểm là độ cứng vững không cao, để khắc phục ngời ta
có những biện pháp kết cấu và công nghệ tăng cứng.
Dầm cầu liền đợc áp dụng phổ biến với các loại xe tải trọng vừa và lớn, hiện
nay nó cũng sử dụng với các xe tải, xe kéo nhng có các biện pháp kết cấu để
tăng cứng vững cho vỏ.
2. Dầm cầu rời
15
Loại này có thế chế tạo bằng phơng pháp đúc hoặc dập hàn. Một số ô tô vận
tải hạng trung sử dụng vỏ cầu ghép đợc gia công bằng phơng pháp đúc, ở mặt
trong và mặt ngoài đợc gia công các gân tăng cứng.
Vỏ cầu chế tạo bằng phơng pháp hàn dập có độ cứng vững và độ bền không
cao. Nếu trờng hợp một phần chi tiết của vỏ cầu bị hỏng thì không thế tháo rời
ra để thay thế mà phải thay thế toàn bộ vỏ cầu rất tốn kém.
Dầm cầu tháo rời đợc tuy cứng vững không cao song lại thuận tiện trong
tháo lắp các cụm chi tiết của cầu xe nên nó đợc sử dụng nhiều trên xe con và
xe tải trọng nhỏ.
Từ những phân tích trên áp dụng cho bài toán thiết kế đề tài chọn loại dầm
cầu tháo rời đợc. Vật liệu chế tạo dầm cầu là thép các bon.
1.3 Chọn phơng án thiết kế
Căn cứ vào nhiệm vụ đợc giao ta đa ra phơng án thiết kế nh sau:
- Từ những phân tích kết cấu và xem xét u nhợc điểm của các loại truyền lực
chính, áp dụng cho bài toán thiết kế này đề tài chọn truyền lực chính đơn kiểu
bánh răng côn răng xoắn thờng. Bánh răng đợc xêmăngtit với độ sâu 1,2 - 1,5

mm và tôi trong dầu.
- Qua phân tích kết cấu các loại vi sai và áp dụng vào điều kiện cụ thể của đề
tài Thiết kế cầu sau cho xe SUV đề tài chọn loại vi sai bánh răng côn đối
xứng.
- Qua phân tích u nhợc điểm các loại bán trục và áp dụng cho bài toán thiết kế
đề tài chọn loại bán trục giảm tải hoàn toàn.
Vật liệu chế tạo bán trục thờng là thép hợp kim trung bình nh: 40X,
40XMH, 40XTP, 30CA,
- Trên cơ sở phân tích về kết cấu và u nhợc điểm các chi tiết của cầu xe, áp
dụng cho trờng hợp của đề tài thiết kế cầu sau cho xe SUV tham khảo cho xe
Ford - Everet có công thức bánh xe 4x4, đề tài chọn phơng án thiết kế cầu chủ
động nh sau:
- Truyền lực chính đơn kiểu bánh răng côn răng xoắn thờng.
- Vi sai bánh răng côn đối xứng.
- Bán trục giảm tải hoàn toàn.
- Dầm cầu là loại tháo rời đợc.
Sơ đồ cấu tạo cầu chủ động lựa chọn thiết kế cho xe nh sau:
16

Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý cầu chủ động

1- Mặt bích trục chủ động truyền lực chính, 2- Trục chủ động của truyền lực
chính, 3- Bánh răng côn chủ động, 4- Bánh răng côn bị động, 5- Bộ vi sai, 6-
Bán trục, 7- Dầm cầu, 8- Moayơ bánh xe, 9- Đĩa bánh xe, 10- Lốp xe.
Chơng Ii
Cơ sở tính toán thiết kế cầu xe
2.1 Mục đích, nội dung tính toán thiết kế cầu xe
2.1.1 Mục đích
Xác định thông số các cặp bánh răng truyền lực chính, các lực tác dụng
lên bộ truyền, kiểm tra bền uốn, bền mỏi của các trục, ổ đỡ.

2.1.2 Nội dung
+ Tính toán các chi tiết của cầu xe.
- Chọn tải trọng tính toán.
- Tính toán truyền lực chính, chọn kích thớc cơ bản của truyền lực chính.
- Xác định các lực tác dụng lên bộ truyền.
- Tính toán kiểm tra bền các bánh răng truyền lực chính.
- Tính toán chọn trục và chọn ổ đỡ.
17
2.2 Các thông số tham khảo
Để làm cơ sở cho tính toán thiết kế theo đề tài sau đây tôi đa ra các thông
số tham khảo của xe Ford Everet:
STT Thông số Giá trị Đơn vị Ghi chú
1 Công thức bánh xe 4 x 4
2 Trọng lợng xe không tải 1921 KG
3 Tải trọng 600kg+2 ngời
4 Trọng lợng toàn bộ 2632 KG
5 Phân bố lên các cầu :
- Cầu trớc :
- Cầu sau :
973
1659

KG
KG
6 Tỷ số của truyền lực chính :
- Cầu trớc :
- Cầu sau :
4625
4625
7 Kích thớc bánh xe

8,40-15
inch
Chơng III
tính toán thiết kế cầu xe
3.1 Xác định các thông số cơ bản
Từ những yêu cầu đặt ra của đồ án môn học, các thông số cơ bản đợc tham
khảo từ xe Ford Everet.
ng c
ng c ng c Turbo Diesel 2.5L trc cam
n cú lm mỏt khớ np
Dung tớch xi lanh (cc) 2499
ng kớnh x Hnh trỡnh (mm) 93 x 92
Cụng sut cc i (Hp/vũng/phỳt) 109 / 3500
Mụ men xon cc i
(Nm/vũng/phỳt)
266 / 2000
H thng truyn ng Hai cu ch ng
Hp s 5 s tay
18
Ly hp a ma sỏt n, iu khin bng thy
lc vi lũ xo a
Kớch thc
D x R x C 5009 x 1789 x 1835
Khong sỏng gm xe ti thiu 210
Vt bỏnh trc 1475
Vt bỏnh sau 1470
Chiu di c s 2860
Bỏn kớnh quay vũng ti thiu 6200
Gúc thoỏt trc () 35
Gúc thoỏt sau () 27

3.2 Tính toán các chi tiết của cầu xe
Trong phần này ta đi tính toán đối với các bộ phận sau:
- Truyền lực chính bánh răng côn răng xoắn thờng.
- Vi sai bánh răng côn đối xứng.
- Bán trục giảm tải hoàn toàn.
- Dầm cầu là loại tháo rời đợc.
Trong phạm vi đồ án chỉ tính toán bộ phận truyền lực chính.
3.2.1 Tính toán truyền lực chính
Tính toán truyền lực chính ta tiến hành theo trình tự sau:
- Chọn chế độ tải trọng tính toán.
- Xác định các kích thớc cơ bản của bộ truyền.
- Xác định các lực tac dụng lên bộ truyền.
- Tính toán kiểm bền cho bộ truyền.
1. Chọn tải trọng tính toán
Với xe dẫn động hoàn toàn (4x4) Tải trọng xác định theo mô men bám,
trong đó coi mô men giữa các cầu đợc phân bố tỷ lệ với trọng lợng bám:

tt
M
=
oc
ii
M
i
.



i
M

=
i
G

.
max

.r
k


Trong đó :

i
M

- Mô men bám trên cầu thứ i [Nm]

i
G

- Trọng lợng bám trên cầu thứ i [N]
19
i
c
- Tỷ số truyền lực cạnh
i
0
- Tỷ số truyền lực chính

Mô men bám tác dụng lên cầu sau:

2

M
=
2

G
.
k
r.
max


Trong đó :
Trọng lợng bám lên cầu sau
2

G
= m
2
.g
Gia tốc trọng trờng g = 10 (m/s
2
)
Hệ số bám
max

= 0,8

Hệ số biến dạng lốp
1

= 0,935
Bán kính thiết kế bánh xe r =






+ B
d
2
x
1000
4,25

Bán kính tính toán bánh xe r
k
= r.
1

= 0,405 [m]

Ta có :
2

M
= 3909,5 [Nm]

Mô men tính toán :
tt
M
= 762,83 [Nm]
2. Chọn các kích th ớc cơ bản của truyền lực chính
- Chọn sơ bộ chiều dài đờng sinh L
e
=140 (mm). (Dựa vào
tt
M
và đồ thị 2.10
[3]).
- Chọn số răng của truyền lực chính (Bảng 2.1 [3]):
Z
1
=8 ; Z
2
=41 (răng)
- Chọn góc ăn khớp:
= 19 (độ)
- Chọn góc nghiêng trung bình đờng xoắn răng (Bảng 2.2 [3]):
=36 (độ)
- Xác định mô đun pháp tuyến mặt đáy răng:

2 2
1 2
0,5.
e
s
L

m
Z Z
= =
+
7,2710
- Xác định chiều dài răng :
b = 0,3.L
e
= 42 [mm]
- Xác định chiều dài đờng sinh trung bình:

bLL
em
.5,0=
= 119 [mm]
- Xác định mô đun pháp tuyến trung bình:

cos
m
n
e
L
m
L

=
= 4,61
Chọn mô đun pháp tuyến trung bình m
n
: m

n
= 5 [mm]
- Xác định lại chiều dài đờng sinh:
L
e
=
2 2
1 2
0,5. . / cos
s
m Z Z

+
= 151,8662 [mm]
- Xác định chiều dài răng:
b = 0,3.L
e
= 45,5599 [mm]
- Xác định chiều dài đờng sinh trung bình:

bLL
em
.5,0=
= 129,0863 [mm]
20
- Xác định các thông số còn lại của cặp bánh răng truyền lực chính:

+ Đờng kính chia ngoài:

1 1

.
e s
d m Z=
= 58,1679 [mm]

2 2
.
e s
d m Z=
= 298,1105 [mm]
+ Góc côn chia:

1
(1/ )
o
arctag i

=
= 11,0409 [độ]

2 1
90

=
= 78,9591 [độ]
+ Chiều cao răng ngoài:

.cos 0,2.
e s s
h m m

= +
=13,2189 [mm]
+ Chiều cao đầu răng ngoài:

1 2
2. .cos
ae ae s
h h m

= =
= 5,8824 [mm]
+ Chiều cao chân răng ngoài:

1 2 1 1fe fe e ae
h h h h= =
= 7,3365 [mm]
+ Đờng kính đỉnh răng ngoài:

1 1 1 1
2 .cos
ae e ae
d d h

= +
= 69,7149 [mm]

2 2 2 2
2 .cos
ae e ae

d d h

= +
= 300,3636 [mm]
+ Góc chân răng:

1 2 1
( / )
f f fe e
arctag h L

= =
= 2,7658 [độ]
+ Góc côn đáy:

1 1 2a f

= +
= 13,8067 [độ]

2 2 1a f

= +
= 81,7248 [độ]
+ Khoảng cách từ đỉnh côn đến mặt phẳng vòng ngoài đỉnh răng:

1 1 1 1
.cos .sin
e ae
B L h

=
= 125,5704 [mm]

2 2 2 2
.cos .sin
e ae
B L h

=
= 18,9479 [mm]
Sau khi tính toán ta đợc bảng thông số của cặp bánh răng truyền lực chính
nh sau:
Thông số

Bánh răng
Chủ động Bị động
Số răng Z
1
=8 Z
2
=41
Góc nghiêng đờng xoắn răng
0
36

=
Chiều dài đờng sinh L
e
= 151,8662 mm

Chiều dài đờng sinh trung bình L
m
= 129,0863 mm
Chiều dài răng b = 45,5599 mm
Đờng kính chia ngoài d
e1
=58,1679 mm d
e1
=298,1105 mm
Góc côn chia
0
1
11,0409

=
0
2
78,9591

=
Chiều cao răng ngoài h
e
=13,2189 mm h
e
=13,2189 mm
Chiều cao đầu răng ngoài h
ae
=5,8824 mm h
ae
=5,8824 mm

Chiều cao chân răng ngoài h
fe1
=7,3365 mm h
fe2
=7,3365 mm
Đờng kính đỉnh răng ngoài d
ae1
=69,7149 mm d
ae2
=300,3636 mm
Góc chân răng
1f

=2,7658 độ
2f

=2,7658 độ
21
Góc côn đáy
1a

=13,8067 độ
1a

=81,7248 độ
Khoảng cách từ đỉnh côn đến
mặt phẳng vòng ngoài đỉnh răng
B
1
=125,5704 mm B

2
=18,9479 mm
Mô đun pháp tuyến mặt đáy răng m
s
= 7,271 mm
Mô đun pháp tuyến trung bình m
ntb
= 5 mm
Góc ăn khớp
0
19=

3. Xác định các lực tác dụng lên bộ truyền
- Lực vòng xác định theo công thức:

tb
tt
r
M
P
=

Trong đó:
r
tb
= L
m
.sin
1

= 24,7214 [mm]
Vậy ta có : P = 30856,9 [N]

Hình 3.1: Xác định các lực
- Lực chiều trục xác định theo công thức:









+=
i
i
tg
tg
PQ



cos.
cos
sin,
(3.1)
ở đây có dấu (+) vì ta chọn chiều quay của bánh rằng chủ động là quay
phải còn chiều xoắn của răng là xoắn trái và khi xác định lực hớng kính R lấy
dấu (-).

Thay số vào và tính cho bánh răng chủ động (vì nó chịu tải nặng hơn)
ta có: Q = 24519,0 [N]
- Lực hớng kính xác định theo công thức sau:

( )
ii
tg
P
R


sin.sincos.
cos
=
(3.2)
Thay số vào ta có : R = 8596,6 [N]

4. Kiểm tra bền các bánh răng truyền lực chính
Chọn vật liệu làm bánh răng truyền lực chính là 15XH2TA có thành phần:
Thành C Si Mn Cr Ni Ti
22
phần(%) 0,13-0,18 0,17-0,37 0,70-1,00
0,70-
1,00
1,40-1,80
0,03-
0,09
và
[ ]
u

= 950 [Mpa];
[ ]

= 75[Mpa]

- Kiểm tra bánh răng theo ứng suất uốn:

[ ]
u
n
u
ymb
P

=
85,0

Trong đó : y- Hệ số dạng răng đợc xác định theo số răng tơng đơng Z
tđ

==

3
1
cos.cos
Z
Z
td
15,39 [răng]

Ta chọn Z
tđ
= 15 suy ra y = 3,41

[ ]
u

-ứng suất uốn cho phép,
[ ]
u

=950 [Mpa]
Thay số vào ta có:
6
46,733.10
u

=
[N/m
2
] = 46,733 [Mpa]
Vậy ta thấy bánh răng bảo đảm bền theo ứng suất uốn
- Kiểm tra bánh răng theo ứng suất tiếp xúc:

[ ]
tx
tdtd
tx
rrb
EP

+=
21
11
sin.cos.
.
.418,0
(3.3)

Trong đó :
E-Mô đun đàn hồi của vật liệu bánh răng.
E = 2,15.10
5
MPa

itd
r
-Bán kính tơng đơng i=1;2

ii
itb
itd
r
r

cos.cos
2
=


itb
r
-Bán kính trung bình của các bánh răng côn.

==
1
sin.

mtb
Lr
24,7214 [mm]
Ta có :
=
td
r
1
38,4832 [mm]

=

td
r
2
197,2263 [mm]
Thay số vào ta có:

=
tx

1602 [MPa]

[ ]
25001500 =
tx

[MPa]
Vậy bánh răng bảo đảm bền theo ứng suất tiếp xúc.
- Chốt của bánh răng hành tinh đợc kiểm tra theo ứng suất chèn dập và ứng
suất cắt:
+ ứng suất chèn dập:
( )
MPa
qbdr
M
tt
d
6050

11
=

Thay số vào ta có:
d

= 53.88 [MPa]
Trong đó : r
1
= 40 [mm]
d
1
= 15 [mm]
23
+ ứng suất cắt:
( )
MPa
qdr
M
tt
10060

.4
2
11
=



Thay số vào ta có:

= 64.03 [MPa]
3.2.2 Tính toán trục và chọn ổ đỡ
- Tính toán trục ta tiến hành tính bền uốn và bền mỏi. Do các trục này ngắn
và đợc đỡ khả chắc chắn nên các trục này bảo đảm độ bền làm việc tốt.
- Chọn ổ đỡ:
Do sử dụng truyền lực chính đơn nên ta chọn trục bánh răng chủ động bố
trí theo kiểu bố trí ổ đỡ hai phía. Dựa vào kiểu bố trí trục bánh răng và tra các
bảng trong sách Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tôi chọn nh sau:
+ ổ đỡ trụ ngắn kiểu : 42202 - TCVN1502 - 74
+ ổ côn kiểu : 7306 - GOST 333 - 71 (TCVN-1509-74)
- ổ sau khi đợc chọn ta đi phân tích điều kiện làm việc và tính toán kiểm
bền cho ổ. Tính toán kiểm bền cho ổ chủ yếu là theo các thuyết bền và tính
bền mỏi.
Bố trí ổ của bánh răng chủ động cần đợc phân tích kỹ các lực tác dụng sao
cho điểm đặt các lực không tập trung tại một vị trí.
Hình 3.2: Bố trí ổ đỡ bánh răng chủ động

3.2.3 Kiểm nghiệm bán trục
24
Hình 3.3: Sơ đồ bán trục giảm tải hoàn toàn

Tính bền bán trục
- Loại bán trục giảm tải hoàn toàn này chỉ chịu xoắn, ứng suất tác dụng lên
bán trục xác định theo công thức sau:

x
kk
W
rP .
max

=

(3.4)

Trong đó:
W
x
- Mô men chống xoắn của tiết diện.

16
.
.
3
d
JGW
px

==
= 5,3.10
-6
[m
3
]
J
p
- Mô men quán tính của tiết diện khi xoắn [m
4
]

32

.
4
d
J
p

=
= 7,95.10
-8
[m
4
]
d - đờng kính bán trục [30 mm]
r
k
= 0,378 [m]
Thay vào ta có :


= 385,133.10
6
[N/m
2
] = 385,133 [MPa]

[ ]
)(650500 MPa=

Vậy bán trục bảo đảm chịu xoắn.
- Ngoài ứng suất uốn và xoắn, các bán trục còn đợc kiểm tra theo góc xoắn

cực đại
max

(tính theo độ).



0
max
180
.
.
.
x
tt
JG
lM
=
(3.5)
Trong đó :
M
tt
- Mô men tính toán tác dụng lên bán trục [2041,2 Nm]
l - Chiều dài bán trục [0,485 m]
G - Mô đun đàn hồi loại hai [G=8.10
10
N/m
2
]
J

x
- Mô men quán tính của tiết diện khi xoắn [m
4
]

32
.
4
d
J
x

=
= 7,95.10
-8
[m
4
]
Thay số vào ta có :

max

= 8,92
0
Góc xoắn cho phép có thể đạt tới 9
0
- 15
0
trên 1m chiều dài.
Vậy bán trục xoắn trong giới hạn cho phép.

Kết luận
25
Đồ án môn học kết cấu tính toán ô tô là một bài toán vận dụng lí thuyết
của các môn học kết cấu xe quân sự, lí thuyết ô tô và vận dụng tổng hợp các
kiến thức đã đợc học về sức bền vật liệu, chi tiết máy, nguyên lí máy để giải
quyết. Quá trình làm đồ án giúp tôi hệ thống lại những kiến thức đã học và áp
dụng vào giải quyết các vấn đề mà nhiệm vụ đồ án đặt ra. Đồ án này giúp tôi
có thêm những kiến thức chuyên nghành và những kiến thức tổng hợp khác
tạo điều kiện cho quá trình học tập tiếp theo cũng nh quá trình công việc sau
này.
Qua một thời gian thực hiện đồ án với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy
trong bộ môn ô tô quân sự tôi đã hoàn thành đồ án môn học. Nhng trong quá
trình tính toán, kết quả đồ án vẫn còn là lý thuyết vì vậy tôi rất mong đợc sự
chỉ bảo của các thầy giáo để giúp tôi hoàn thiện hơn đồ án làm nền tảng cho
đồ án tốt nghiệp sau này.
Những việc mà đồ án đã làm thu đợc kết quả là:
- Chọn đợc chế độ tính toán và các thông số đầu vào phục vụ cho quá
trình thiết kế cầu xe.
- Các chi tiết chính đã đợc tính toán kiểm bền.
- Vẽ đợc bản vẽ kết cấu của cầu xe.
Nếu hoàn thiện tốt hơn thì kết quả của đồ án có thể áp dụng vào trong quá
trình học tập của sinh viên và có thể phát triển lên đồ án tốt nghiệp sau này.

Tôi xin chân thành cảm ơn
Nguyễn Hoàng Đức
Tài liệu tham khảo
[1]. Nguyễn Hữu Cẩn - Phan Đình Kiên. Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo.
Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp, 1984.
[2]. Trịnh Chất - Lê Văn Uyển. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí. Nhà
xuất bản giáo dục, 2002.

[3]. Nguyễn Phúc Hiểu. Hớng dẫn thiết kế môn học kết cấu tính toán ô tô
quân sự tập III. Học viện kỹ thuật quân sự, 1998.
26
[4]. Phạm Đình Vi -Vũ Đức Lập. Cấu tạo ô tô quân sự. Học viện kỹ thuật quân
sự, 1995.
[5]. Đức Ngọc. Kết cấu và tính toán ô tô. Nhà xuất bản giao thông vận tải,
1984.
[6]. Nguyễn Phúc Hiểu - Vũ Đức Lập. Lý thuyết ô tô quân sự. Học viện kỹ
thuật quân sự, 2002.
[7]. Nguyễn Trờng Sinh. Sổ tay vẽ kỹ thuật cơ khí. Học viện kỹ thuật quân sự,
2001.
27