bài tập lớn lý thuyết ô tô máy công trình

Bài tập lớn môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
1. Giới thiệu chung
2. Các thông số chọn
Bảng 1 – Các thông số chọn
Thông số Đơn vị
Khoản giá trị
thường gặp Giá trị chọn
Tài liệu
tham khảo
Hệ số cản lăn f
0
0,015 – 0,018 0,016 [1]
Hệ số cản không khí k N.s
2
/m
4
0,25 – 0,4 0,3 [1]
Diện tích cản chính diện F m
2
4,5 – 6,5 6 [1]
Hệ số bám ϕ
0,7 – 0,8 0,75 [1]
Hệ số phương trình LâyĐécMan
a 1 [1]
b 1 [1]
c -1 [1]
Công bội cấp số nhân : q 1,5 – 1,7 1,5 [1]
Hiệu suất hệ thống truyền lực η
t
0,82 – 0,85 0,85 [1]
λ

v
1 [1]
3. Các thông số tính toán
3.1 Các thông số cho trước
- Trọng lượng toàn bộ của xe : G = 10300 ( KG ) = 101043 ( N )
- Tốc độ cực đại của xe : V
max
= 90 ( km/h ) = 25 ( m/s )
- Hệ số cản tổng cộng lớn nhất : Ψ
max
= 0,35
- Bán kính động lực bánh xe : R
bx
= 0,45 ( m )
Bài tập lớn môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
3.2 Phân bố trọng lượng của ô tô
Theo tài liệu trang 39 của [1] ta có :
G
1
= 0,25.G = 0,25.101043 = 30312,9 ( N )
G
2
= 0,75.G = 0,75.101043 = 70730 ( N )
3.3 Tính chọn động cơ theo tốc độ của ô tô
a- Công suất của ô tô ứng với tốc độ cực đại V
max
max
2
max
2

max
0
].)
1500
1.(.[
1
VkFV
V
fGN
t
V
++=
η
=
25].25.6.3,0)
1500
25
1.(016,0.101043[
85,0
1
2
2
++

= 100,45 ( KW )
b- Công suất cực đại yêu cầu của động cơ N
evmax

=
++

=
32

λλλ
cba
N
N
V
e

=
−+
32
1.11.11.1
45,100
100,45 ( KW )
c- Chọn công suất động cơ
Chọn công suất động cơ lớn hơn công suất yêu cầu từ 1,1 – 1,25 lần để bù
vào công suất các trang bị phụ trên ô tô: N
emax
= ( 1,1 – 1,25 ) N
e

N
emax
= ( 110,495 – 125,563 ) ( KW )
d- Chọn động cơ
- Tra trên mạng chọn động cơ : 300ZX NISSAN
- Công suất cực đại của động cơ : N
emax

= 119 ( KW )
- Số vòng quay ở công suất cực đại : n
N
= 5200 ( vòng/phút )
3.4 Xác định tỷ số truyền của hệ thống truyền lực
a- Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực chính i
0
Tốc độ góc ứng với công suất cực đại của động cơ :

===
60
5200.2
60
.2
π
π
ω
N
N
n
544,544 ( rad/s )

⇒

===
25
45,0.1.544,544

max
0

V
R
i
bxvN
λω
9,802
Bài tập lớn môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
b- Tỷ số truyền thấp i
h1
:
Ta tính i
h1
theo điều kiện kéo
- Hệ số tổn thất cho trang bị phụ trên xe η
p
:

844,0
119
45,100
max
===
e
e
p
N
N
η
- Momem cực đại của động cơ :

===
544,544
1000.119
1000.
max
N
e
N
N
M
ω
218,573 ( N.m )

544,544.
)1.(2
1
.
2 −
−=−=
NM
c
b
ωω
= 272,272 ( rad/s )








−+=








++=
22
max
)
2
1
.(1
2
1
.11.573,218).(
N
M
N
M
Ne
cbaMM
ω
ω
ω
ω

= 273,317 ( N.m )
⇒
==
pte
bx
h
iM
RG
i
ηη
ψ


0max
max
1
=
844,0.85,0.802,9.317,273
45,0.35,0.101043
8,282
Kiểm tra lại theo điều kiện bám :
=≤
pte
bx
h
iM
RG
i
ηη
ϕ

ϕ


0max
1

844,0.85,0.802,9.317,273
45,0.75,0.70730

= 12,423
Vậy tỷ số truyền đảm bảo điều kiện bám
⇒
Chọn i
h1
= 8,282
3.5 Xác định số cấp và tỷ số truyền các số trung gian của hộp số
a- Tính số cấp số

1
)(
)(
1
+=
qLn
iLn
n
h
Trong đó : i
h1
là tỷ số truyền cấp thấp nhất

Khi đó :
1
)7,1(
)282,8(
+=
Ln
Ln
n
= 4,894
Vì
*
Nn ∈

⇒
Chọn n = 5
Tính chính xác lai công bội cấp số nhân :
696,1282,8
15
1
1
===
−
−n
h
iq

Bài tập lớn môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
b- Các số truyền trung gian

882,4

696,1
282,8
1
2
===
q
i
i
h
h


878,2
696,1
882,4
2
3
===
q
i
i
h
h

696,1
696,1
878,23
4
===
q

i
i
h

1
696,1
696,1
4
5
===
q
i
i
h
h
4. Bảng các giá trị tính toán và đồ thị
4.1 Bảng các giá trị tính toán
a –Bảng đặc tính ngoài của động cơ
x
λ
)/( srad
e
ω
).( mNM
e
)(KWN
e
0.1 54.454 238.2448 12.9710
0.2 108.909 253.5449 27.6080
0.3 163.363 264.4736 43.1970

0.4 217.818 271.0308 59.0240
0.5 272.272 273.2165 74.3750
0.6 326.726 271.0308 88.5360
0.7 381.181 264.4736 100.7930
0.8 435.635 253.5449 110.4320
0.9 490.090 238.2448 116.7390
1.0 544.544 218.5732 119

Bảng 2 – Bảng giá trị đặc tính ngoài của động cơ
b – Bảng cân bằng lực
Với :
bx
ptixxN
ik
R
iicbaM
P
ηηλλ
) (
)(0
2
)(
++
=
và :
2
)()( ii
kFVP =
ω

GfP
if
.
)(
=
Bài tập lớn môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
x
λ
i
h1
i
h2
i
h3
V
1
P
k1
V
2
P
k2
V
3
P
k3
0.1000 0.3018 30838.3236 0.5121 18178.2848 0.8687 10715.5642
0.2000 0.6037 32818.7664 1.0241 19345.6975 1.7374 11403.7197
0.3000 0.9055 34233.3684 1.5362 20179.5638 2.6061 11895.2594
0.4000 1.2074 35082.1296 2.0483 20679.8836 3.4748 12190.1831

0.5000 1.5092 35365.0500 2.5603 20846.6568 4.3434 12288.4911
0.6000 1.8111 35082.1296 3.0724 20679.8836 5.2121 12190.1831
0.7000 2.1129 34233.3684 3.5845 20179.5638 6.0808 11895.2594
0.8000 2.4148 32818.7664 4.0965 19345.6975 6.9495 11403.7197
0.9000 2.7166 30838.3236 4.6086 18178.2848 7.8182 10715.5642
1.0000 3.0185 28292.0400 5.1207 16677.3255 8.6869 9830.7929
i
h4
i
h5
V
4
P
k4
V
5
P
k5
P
f
P
ω
P
f
+ P
ω
1.4737 6316.5099 2.5000 3723.3968 1623.4242 11.2500 1634.6742
2.9474 6722.1574 5.0000 3962.5141 1643.6328 45.0000 1688.6328
4.4210 7011.9055 7.5000 4133.3121 1677.3138 101.2500 1778.5638
5.8947 7185.7544 10.0000 4235.7909 1724.4672 180.0000 1904.4672

7.3684 7243.7041 12.5000 4269.9505 1785.0930 281.2500 2066.3430
8.8421 7185.7544 15.0000 4235.7909 1859.1912 405.0000 2264.1912
10.3157 7011.9055 17.5000 4133.3121 1946.7618 551.2500 2498.0118
11.7894 6722.1574 20.0000 3962.5141 2047.8048 720.0000 2767.8048
13.2631 6316.5099 22.5000 3723.3968 2162.3202 911.2500 3073.5702
14.7368 5794.9633 25.0000 3415.9604 2290.3080 1125.0000 3415.3080

Bảng 3 – Bảng giá trị cân bằng lực của động cơ
c – Bảng cân bằng công suất
Ô tô chuyển động trên đường bằng ( α = 0 ), không có gia tốc ( j = 0 ), nên
phương trình cân bằng công suất có dạng sau :
N
e
= N
t
+ N
f
+ N
ω
=
t
η
1
( f.G.V + W.V
3
) ; N
k( i )
= P
k ( i )
.V

( i )
Bài tập lớn môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
Với
)(0
)(
.

i
bxxN
i
ii
R
V
λω
=
;
bx
ptixxN
ik
R
iicbaM
P
ηηλλ
) (
)(0
2
)(
++
=
x

λ
i
h1
i
h2
i
h3
V
1
N
e1
V
2
N
e2
V
3
N
e3
0.1000 0.3018 12973.4777 0.5121 12973.4777 0.8687 12973.4777
0.2000 0.6037 27613.2737 1.0241 27613.2737 1.7374 27613.2737
0.3000 0.9055 43205.2516 1.5362 43205.2516 2.6061 43205.2516
0.4000 1.2074 59035.2749 2.0483 59035.2749 3.4748 59035.2749
0.5000 1.5092 74389.2073 2.5603 74389.2073 4.3434 74389.2073
0.6000 1.8111 88552.9123 3.0724 88552.9123 5.2121 88552.9123
0.7000 2.1129 100812.2537 3.5845 100812.2537 6.0808 100812.2537
0.8000 2.4148
110453.094
9 4.0965
110453.094

9 6.9495 110453.0949
0.9000 2.7166 116761.2997 4.6086 116761.2997 7.8182 116761.2997
1.0000 3.0185 119022.7316 5.1207 119022.7316 8.6869 119022.7316
i
h4
i
h5
Đường cản
V
4
N
e4
V
5
N
e5
N
k5
N
f
N
ω
N
f
+ N
ω
1.4737 12973.4777 2.5000 12973.4777 9308.492 4058.5605 28.1250 4086.6855
2.9474 27613.2737 5.0000 27613.2737 19812.570 8218.1640 225.0000 8443.1640
4.4210 43205.2516 7.5000 43205.2516 30999.841 12579.8535 759.3750 13339.2285
5.8947 59035.2749 10.0000 59035.2749 42357.909 17244.6720 1800.0000 19044.6720

7.3684 74389.2073 12.5000 74389.2073 53374.381 22313.6625 3515.6250 25829.2875
8.8421 88552.9123 15.0000 88552.9123 63536.863 27887.8680 6075.0000 33962.8680
10.3157 100812.2537 17.5000 100812.2537 72332.961 34068.3315 9646.8750 43715.2065
11.7894
110453.094
9 20.0000
110453.094
9 79250.281 40956.0960
14400.000
0 55356.0960
13.2631 116761.2997 22.5000 116761.2997 83776.429 48652.2045 20503.1250 69155.3295
14.7368 119022.7316 25.0000 119022.7316 85399.010 57257.7000 28125.0000 85382.7000
Bảng 4 – Bảng giá trị cân bằng công suất của động cơ
d – Bảng hệ số nhân tố động lực học
Với : D
( i )
=
G
PP
iik )()(
ω
−
Và : P
ω
( i )
= k.F.V
2
( i )

Bài tập lớn môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH

x
λ
V
1
P
k1
P
ω
1
D
1
V
2
P
k2
P
ω
2
D
2
V
3
P
k3
0.100
0
0.301
8 30838.3236 0.1640
0.305
2

0.512
1 18178.2848 0.4720
0.179
9 0.8687 10715.5642
0.2000
0.603
7 32818.7664 0.6560
0.324
8
1.024
1
19345.697
5 1.8879
0.191
4
1.737
4 11403.7197
0.3000
0.905
5 34233.3684 1.4760 0.3388
1.536
2 20179.5638 4.2478
0.199
7
2.606
1 11895.2594
0.400
0
1.207
4 35082.1296 2.6240

0.347
2
2.048
3 20679.8836 7.5517
0.204
6
3.474
8 12190.1831
0.500
0
1.509
2
35365.050
0 4.1001
0.350
0
2.560
3
20846.656
8 11.7995
0.206
2
4.343
4 12288.4911
0.600
0 1.8111 35082.1296 5.9041
0.347
1
3.072
4 20679.8836

16.991
3
0.204
5 5.2121 12190.1831
0.700
0
2.112
9 34233.3684 8.0361 0.3387 3.5845 20179.5638 23.1271
0.199
5
6.080
8 11895.2594
0.800
0
2.414
8 32818.7664
10.496
1
0.324
7
4.096
5
19345.697
5 30.2068
0.191
2
6.949
5 11403.7197
0.900
0

2.716
6 30838.3236 13.2842
0.305
1
4.608
6 18178.2848 38.2305
0.179
5 7.8182 10715.5642
1.000
0 3.0185
28292.040
0
16.400
2
0.279
8
5.120
7 16677.3255 47.1982
0.164
6
8.686
9 9830.7929
P
ω
3
D
3
V
4
P

k4
P
ω
4
D
4
V
5
P
k5
P
ω
5
D
5
1.3583
0.106
0 1.4737
6316.509
9 3.9091
0.062
5 2. 5000 3723.3968 11.2500 0.0367
5.4333 0.1128 2.9474 6722.1574 15.6364
0.066
4 5. 0000
3962.514
1 45.0000 0.0388
12.2249
0.117
6 4. 4210

7011.905
5 35.1819
0.069
0 7. 5000 4133.3121 101.2500 0.0399
21.7331
0.120
4 5. 8947 7185.7544 62.5456
0.070
5
10.000
0
4235.790
9 180.0000 0.0401
33.9579
0.121
3 7. 3684
7243.704
1 97.7275
0.070
7
12.500
0
4269.950
5 281.2500 0.0395
48.8994
0.120
2 8. 8421 7185.7544
140.727
6
0.069

7
15.000
0
4235.790
9 405.0000 0.0379
66.5575
0.117
1 10.3157
7011.905
5
191.545
9
0.067
5
17.500
0 4133.3121 551.2500 0.0355
86.9323
0.112
0 11.7894 6722.1574 250.1824
0.064
1
20.000
0
3962.514
1 720.0000 0.0321
110.0237
0.105
0 13.2631
6316.509
9 316.6371

0.059
4
22.500
0 3723.3968 911.2500 0.0278
135.8317
0.095
9 14.7368
5794.963
3
390.910
0
0.053
5
25.000
0
3415.960
4
1125.000
0 0.0227
Bảng 5 – Bảng giá trị hệ số nhân tố động lực học
Bài tập lớn môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
e – Bảng gia tốc
x
λ
V
1
D
1
J
1

V
2
D
2
J
2
V
3
D
3
J
3
0.1000 0.3018 0.3052 0.6333 0.5121 0.1799 0.7172 0.8687 0.1060 0.6032
0.2000 0.6037 0.3248 0.6762 1.0241 0.1914 0.7677 1.7374 0.1128 0.6484
0.3000 0.9055 0.3388 0.7068 1.5362 0.1997 0.8036 2.6061 0.1176 0.6803
0.4000 1.2074 0.3472 0.7252 2.0483 0.2046 0.8251 3.4748 0.1204 0.6988
0.5000 1.5092 0.3500 0.7313 2.5603 0.2062 0.8320 4.3434 0.1213 0.7041
0.6000 1.8111 0.3471 0.7251 3.0724 0.2045 0.8244 5.2121 0.1202 0.6960
0.7000 2.1129 0.3387 0.7066 3.5845 0.1995 0.8023 6.0808 0.1171 0.6745
0.8000 2.4148 0.3247 0.6759 4.0965 0.1912 0.7657 6.9495 0.1120 0.6398
0.9000 2.7166 0.3051 0.6328 4.6086 0.1795 0.7146 7.8182 0.1050 0.5917
1.0000 3.0185 0.2798 0.5775 5.1207 0.1646 0.6490 8.6869 0.0959 0.5303
V
4
D
4
J
4
V
5

D
5
J
5
1.4737 0.0625 0.3817 2.5000 0.0367 0.1844
2.9474 0.0664 0.4131 5.0000 0.0388 0.2007
4.4210 0.0690 0.4342 7.5000 0.0399 0.2078
5.8947 0.0705 0.4447 10.0000 0.0401 0.2058
7.3684 0.0707 0.4449 12.5000 0.0395 0.1945
8.8421 0.0697 0.4346 15.0000 0.0379 0.1740
10.3157 0.0675 0.4138 17.5000 0.0355 0.1443
11.7894 0.0641 0.3826 20.0000 0.0321 0.1054
13.2631 0.0594 0.3410 22.5000 0.0278 0.0574
14.7368 0.0535 0.2890 25.0000 0.0227 0.0001
Bảng 6 – Bảng giá trị hệ gia tốc
Bài tập lớn môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH