TÍNH TOÁN THIẾT kế hộp số XE tải, tải TRỌNG ĐỊNH mức 8,225 tấn
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (411.75 KB, 38 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
*******
ĐỒ ÁN
MÔN HỌC ÔTÔ 2
Họ tên sinh viên: NGUYỄN KHẮC HOÀN Lớp: ĐHLT CÔTÔ
Tên đề tài:
khoá:I
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỘP SỐ
I. SỐ LIỆU CHO TRƯỚC
- Loại xe ôtô : Xe tải
- Tải trọng định mức: 8225 (Kg)
- Độ dốc lớn nhất của mặt đường mà xe vượt được :αmax = 00
- Các số liệu còn lại tham khảo xe Zil 130
II. NỘI DUNG CẦN HOÀN THÀNH:
- Xác định tỷ số truyền của hệ thống truyền lực.
- Tính toán lựa chọn bánh răng hộp số.
- Tính toán trục.
- Tính toán ổ lăn của hộp số.
III : BẢN VẼ:
- 01 bản vẽ A0 : mặt cắt dọc hộp số.
- 01 bản vẽ A3 : chi tiết trục thứ cấp hộp số
Ngày giao đề :
Ngày hoàn thành :
DUYỆT BỘ MÔN
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Lời Nói Đầu
Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Ngành
cơ khí ôtô là một trong những ngành đang trong quá trình phát triển mạnh, với
nhiều nhà máy sản xuất tiên tiến mọc lên. Ôtô ngày nay càng ngày càng được sử
dụng rộng rãi trong thực tế đời sống vì nhưng tiện ích mà nó mang lại. Một trong
những bộ phận không thể thiếu của ôtô và ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình điều
khiển ôtô,đó là hộp số. Ngày nay, hộp số ôtô khá phong phú về chủng loại, về kết
cấu công nghệ. Nhưng phổ biến nhất là hộp số truyền động cơ khí, các loại xe
chất lượng cao còn được trang bị hộp số tự động.Tuy có một số nhược điểm so
với hộp số tự động nhưng hộp số truyền động cơ khí vẫn có những ưu điểm và
được sử dụng phổ biến trong các loại ôtô hiện nay. Trong quá trình học tập tại
trường, qua các đợt thực tập trong lẫn ngoài truờng em đã lắm bắt được những
kiến thức cơ bản về hộp số, từ kết cấu đến công nghệ chế tạo cơ bản…từ những kiến
thức cơ bản có được em đã thực hiện thành công đồ án ô tô2 với đề tài “TÍNH TOÁN
THIÉT KẾ HỘP SỐ”
Trong quá trình làm đồ án em đã được sự gíup đỡ của giáo viên hướng dẫn NGUYỄN
NGỌC TÚ, cùng các thầy trong bộ môn, đã có những góp ý, hướng dẫn tận tình
giúp em hoàn thành tốt đồ được giao này.
Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng do tài liệu, năng lực có hạn nên chắc chắn đồ án
không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự góp ý của các thầy cùng
các bạn để đề tài của em ngày được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn NGUYỄN NGỌC TÚ
đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Vinh ngày 08/ 12/2009
Sinh viên thực hiện
NGUYỄN KHẮC HOÀN
TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
MỤC LỤC
TT
nội dung
1. Xác định tỷ số truyền của hệ thống truyền lực
trang
5
2. Tính toán các thông số cơ bản của bánh răng
8
3. Tính toán sức bền hộp số
28
4. Tính toán trục hộp só
32
5. Tính toán ổ lăn
39
Tài liệu tham khảo
1. Kết cấu và tính toán ôtô máy kéo
2. Lý thuyết ôtô máy kéo
3. Thiết kế chi tiết máy
4. Vẽ kỹ thuật cơ khí
5. Giáo trình dung sai lắp ghép
6. Sức bền vật liệu
7. Giáo trình hướng dẫn thiết kế chi tiết máy
SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN
GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ
3
TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
CÁC THÔNG SỐ XE THAM KHẢO
TT
Thông Số
Xe Zil 130
1
2
3
Kích thước bao(dài x rộng x cao)
Chiều dài cơ sở
Tỷ số truyền của hộp số
4
5
Tỷ số truyền của truyền lực chính
Trọng lượng thiết kế
Phân bố lên cầu trước
Phân bố lên cầu sau
Trọng lượng toàn tải
Phân bố lên cầu trước
Phân bố lên cầu sau
Số vòng quay trục khưỷu ứng với
Công suất cực đại
Kích thước lốp B - d
Hiệu suất của hệ thống truyền lực
Hệ số cản không khí
Công suất cực đại của động cơ
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Mômen xoắn cực đại của động cơ
Tốc độ cực đại của xe
Góc dốc lớn nhất
SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN
3800*1800*2400
3800
7,45:4,1:2,29:
1,475:1:7,26
I0 = 6,32
4000
2000
2000
8225
2350
5875
3200
9 - 20
0,85
0,07
150
415
83
12
GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ
Đơn
Vị
mm
mm
Kg
Kg
Kg
Kg
Kg
Kg
V/p
Mã
lực
N/m
Km/h
độ
4
TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Chọn sơ đồ trục
Chế độ đi số như sau:
Vị trí trung gian hay là số không thì các cặp bánh răng đồng tốc chưa vào ăn
khớp , lúc này nếu trục vào 7 quay sẽ truyền sang trục 8 nhưng không truyền ra
trục thư cấp
- Vị trí tay số 1
• Gài số : Dùng bánh răng di trượt sang trái để bánh răng 1’ ăn khớp
với bánh răng 1
• Dòng truyền công suất : Từ trục sơ cấp 7 đến cặp bánh răng a’a đến
trục trung gian 8 sang cặp bánh răng 1’1 rồi ra trục thứ cấp 9
- Vị trí tay số 2:
• Gài số : Gạt bộ đồng tốc 6 sang phải ăn khớp với bánh răng 2’
• Dòng truyền công suất : Từ trục sơ cấp 7 → cặp bánh răng a’a → trục
trung gian 8 → sang cặp bánh răng 2’2 → cuối cùng ra trục thứ cấp 9
- Vị trí tay số 3
SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN
GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ
5
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
Gi s : Gt b ng tc 6 sang trỏi n khp vi bỏnh rng 3
Dũng truyn cụng sut : T tr s cp 7 cp bỏnh rng aa trc
trung gian 8 sang cp bỏnh rng 33 ri ra trc th cp 9
- V trớ tay s 4
Gi s : Gt b ng tc 5 sang phi n khp vi bỏnh rng 4
Dũng truyn cụng sut : T trc s cp 7 cp bỏnh rng aa
trc trung gian 8 sang cp bỏnh rng 44 ri ra trc th cp 9
- V trớ tay s 5:
Gi s : Gt b ng tc 5 song trỏi m khp vi bỏnh rngõ
Dũng truyn cụng sut : T trc s cp 7 qua b ng tc 5
sang trc th cp 9.
- V trớ tay s lựi :
Gi s : Gt bỏnh rng di trt 1 sang n khp vi bỏnh rng ZL2 .
+ Dũng truyn cụng sut :T trc th cp 7 n cp bỏnh rng aa trc
trung gian 8 cp bỏnh rng ZL-ZL1 cp bỏnh rng ZL2-1 ra trc th
cp 9.
I. XC NH T S TRUYN CA H THNG TRUYN LC
1.1: xác định trọng lợng toàn bộ ô tô
Trọng lợng toàn bộ của ô tô tải :
G = G0 + Gh.nc + Ghh
Trong đó :
G _ trọng lợng toàn bộ ô tô (N)
G0 _ trọng lợng bản thân của ô tô (N)
Gh _ trọng lợng của một ngời (N)
nc _ số chổ ngồ trên buồng lái ô tô.
Ghh _ trọng lợng hàng hoá chuyên chở (N)
Theo đề bài :
Ghh= 4000. 9,8 =39200 (N)
Theo hệ số tải trọng đối với xe tải thông thờng.
=
Ghh
= 0, 60 ữ 1,1
G0
Mà ta có :
G0= (8225 - 4000).9,8 = 41405 (N)
Vậy : G = 80605 (N)
chọn lốp:
Trọng lợng phân bố lên các cầu:
Cầu trớc:
SVTH: NGUYN KHC HON
GVHD: NGUYN NGC T
6
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
G1= (0,25 ữ0,30) G
Chọn G1= 0,3.G =0,3.80605 = 24182 (N).
Trọng lợng phân bố lên các lốp ở cầu trớc :
G1/2 = 12091 (N).
Cầu sau :
G2= (0,70 ữ0, 75) G
G2= 0,70.80605 = 56424 (N).
Trọng lợng phân bố lên các lốp ở cầu sau:
G2/4 = 14106 (N) .
Dựa vào trọng lợng phân bố trên các lốp ta chọn đợc loại lốp .
Có các thông số nh sau 9- 20. có các thông số :
Bề rộng của lốp : B = 9 in = 25,4.9 = 228,6 (mm) .
đờng kính của vành bánh xe : d = 20.25,4 = 508 (mm) .
Lốp có bán kính thiết kế là :
r0 = (
d + 2B
) = 482.6 (mm) .
2
bán kính làm việc trung bình : rb = .r0
lốp áp suất thấp, hệ số kể đến sự biến dạng của lốp : = 0,93
cho nên rb = 448,8 (mm) .
1.2: tỷ số truyền lực chính của các tay số
Tỷ số truyền của truyền lực chính i0 đợc xác định đảm bảo cho ô tô đạt vận tốc
lớn nhất, đợc xác định theo công thức :
I0 = 0,377.
rb .n v
i fc .i hn .v max
Suy ra :nv = nn = 0,9.3200 = 2880 (v/p) .
rb - bán kính trung bình làm việc của bánh xe : rb = 0,4488 (m)
( lấy ở xe tham khảo )
ifc - tỷ số truyền của hộp số phụ : ifc = 1
ihn - tỷ số truyền của hộp số chính ở số truyền thẳng :ihn = 1
Vmax - vận tốc lơn nhất của ô tô :Vmax = 83 Km/h .
Từ công thức trên ta tính đợc i0= 5,87 .
Theo xe tham khảo ta chọn : i0= 6,45 .
1.3: Tỷ số truyền hộp số chính
a- Xác định tỷ số truyền số 1 :trị số của tỷ sốih1 đợc xác định theođiều kiện
cần và đủ để ô tô khắc phục đợc lực cản lớn nhất và bánh xe chủ động không bị
trợt quay trong mọi điều kiện chuyển động.
SVTH: NGUYN KHC HON
GVHD: NGUYN NGC T
7
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
Pkl max Pcan max
Pkl max P
max ìGìrb
i
( 1)
hl
M e max ìi0 ìic ìt
ì Gb ì rb
i
hl M e max ì i0 ì ic ìt
max = f + tg max = 0, 02 + tg120 = 0, 232 .
m2k:Hệ số phân bố lại tải trọng m2k= 1,1 ữ 1,2.
Chọn m2k=1,2. nên
Gb= m2k.G2=1,2.G2
Gb=1,2 . 56424 = 67709 (N)
Memax=415.N.m ( Theo xe tham khảo )
:Chọn theo bảng VI trang 20 sách hớng dẫn lý thuyết ô tô máy kéo, chọn theo
điều kiện tốt: Đờng nhựa, khô =0,8
Điều kiện ( 1 ): ihl 5.7176
Điều kiện ( 2 ): ihl 14.3394
Từ hai điều kiện trên, theo nguyên tắc chọn ihl sát điều kiện cản và theo xe
tham khảo, ta chọn.
Chọn ihl = 7.4
b - Xác định t ỷ số truyền của các số truyền trung gian:
Chọn số cấp trong hộp số: Hộp số cơ khí, số cấp số tiến n=5, một số lùi.
Tỷ số truyền của các số truyền trung gian chọn theo quy luật cấp số nhân.
ihm =
n 1 n m
hl
i
Cấp số 2: ih2 = 4.4867
Cấp số 3: ih3 = 2.7203
Cấp số 4: ih4 = 1.6493
Cấp số 5:ih5 = 1
c - Tỉ số truyền của số lùi:
Trị số của tỉ số truyền lùi đợc chọn lớn hơn trị số của số truyền 1:
il = (1,2 - 1,3)ihl
Chọn il = 1,2 . ihl = 8.88
Các tay số
Ih1
Ih2
Ih3
Ih4
Ih5
Tỷ số
tryền
7,4
4,4867
SVTH: NGUYN KHC HON
2,7203
1,6493
1
Ihl
8,88
GVHD: NGUYN NGC T
8
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
II.TNH TON CC THễNG S C BN CA BANH RNG
2.1: Xác đinh khoảng cách gia các trục
Tải trọng tính từ động cơ đến hộp số là : Memax = 415 (N.m)
Khoảng cách trục sơ bộ đợc tính theo ct kinh nghiệm sau :
aw = ka 3 M emax
Trong đó :
Ka hệ số kinh nghiệm đối với xe tảI Ka = 17 21,5 ; ta chọn Ka = 18,5
Suy ra :
aw = 137,992 ( mm ) .
Theo giá trị tiêu chuẩn ta chọn : aw = 140 ( mm ) .
2.2: Chọn mô đun và góc nghiêng bánh răng
Chọn mô đun .
Muốn chọn mô đun pháp tuyn của hộp số ta phải tính mô men quay cực
đại sinh ra ở trục thứ cấp :
M = Memax.ih1. h
đây : Memax = 415 _mô men cực đại của động cơ (N.m).( theo xe tham
kho)
ih1 = 7,4 _ tỷ số truyền của tay số 1
h _ hiệu suất của hộp số lấy trung bình 0,96
Ta cú M = 415 . 7,4 . 0.95 = 2948,16 2,9 (kN.m).
ô tô vận tải vấn đề giảm tiếng ồn khi làm việc không yêu cầu cao nh ở ô tô du
lịch . Vì thế khi chọn mô đun cho ô tô tải phải chú ý đến vấn đ giảm trọng lợng. để giảm trọng lng khi có cùng một khoảng cách trục thì nên tăng mô đun
và giảm chiều rộng của răng. theo bảng để chọn mô đun pháp tuyến của bánh
răng hộp số ô tô ta chọn đợc và kết hợp vớ xe chọn theo kinh nghiệm của ô tô
tải : 3,5 4,25 .
Ta lấy : m = 4,0
góc nghiêng bánh răng .
Đối với hộp số 3 trục bề rộng bánh răng để tính góc nghiêng của bánh răng :
b = ( 7 8 ) . mn = 28
Góc nghiêng của bánh răng mà lớn thì tăng khả năng tải của bộ truyền và làm
vic êm dịu hơn, nhng góc nghiêng lớn quá thì sẽ tăng lực dọc trục , vì vậy ta
phải chọn góc nghiêng tối u. theo tham khảo ta phải chọn góc nghiêng của xe
tải trong khoảng:
SVTH: NGUYN KHC HON
GVHD: NGUYN NGC T
9
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
= ( 18 ữ 26 )
Với điều kiện :
= 1
Góc nghiêng đợc tính theo công thức sau:
= arcsin(
.m n
) = 0,4654
bw
Ta chọn góc nghiêng :
= ( 26, 66 )
Để quá trình chế tạo đc thuận lợi ta chọn
0
= ( 26 )
Bề rộng bánh răng :
Giảm độ dài hộp số bằng cách giảm chiều rộng làm việc của bánh răng, khi đó
cần tăng khoảng cách trục để làm giảm lực tác dụng lên các bánh răng, nhng
điều đó làm tăng khối lợng hộp s. Việc giảm chiều rộng răng cũng làm mất u
điểm của bánh răng nghiêng là ăn khớp êm dịu do hệ số trùng khớp giảm
xuống. Có thể bù hệ số trùng khớp bằng cách tăng góc nghiêng của bánh răng,
Nhng khi đó làm tăng lực chiều trục lên các ổ bi. Nếu chọn bề rộng làm việc
của răng quá lớn thì cũng không hợp lý vì khi đó chiều dài của hộp số tăng lên,
để đảm bảo khối lợng của hộp số không thay đổi thì phải giảm khoảng cách
trục. điều này dẫn đến giảm độ cứng của các trục và giảm đờng kính ngoài của
các ổ bi, trong khi tải trọng tác dụng lên các ổ và trục tăng lên. Vì những lý do
trên ta chọn khoảng rộng bánh răng theo công thức dới đây là hợp lý trong điều
kiện của các ổ bi và các vật liệu chế tạo cũng nh trình độ công nghệ hiện nay.
bw = 0,22.aw = 0,22 . 140 = 30,8
( mm ) .
0
ể tiện trong chế tạo ta chọn:
bw = 30
( mm ).
2.3: Xác định số răng của bánh răng tay số tiến
Ta chọn số lợng răng bánh răng của bánh răng chủ động của bánh răng
luôn ăn khớp.
Số lựơng răng của bánh răng chủ động trên trục sơ cấp chọn theo điều kiện
không cắt chân răng, nghĩa là Z > 13 và đủ chỗ cho ổ bi đở trục thứ cấp trong
lòng bánh răng. Ta lấy Z = 17 răng.
Số lợng răng của bánh răng bị động đợc xác định theo công thức :
Z a' =
'
Suy ra : Z a =
Lấy Z a' = 46
2.a w .cos
Za
m
2 x140 xcos260
17 = 45,9156
4, 0
( răng ).
Vậy tỷ số tryền của cặp bánh răng luôn ăn khớp :
SVTH: NGUYN KHC HON
GVHD: NGUYN NGC T
10
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
Z a' 46
Ia =
=
= 2, 706
Z a 17
Xác định tỷ số truyền của các cặp bánh răngđợc cài số ở các số truyền
khác nhau của hộp số.
Ii =
I hi
Ia
Trong đó :
Ii_ tỷ số truyền của cặp bánh răng đợc cài ở số truyền thứ Ihi
Vy ta cú bng s liu sau
Các tay số
Ih1
Ih2
Ih3
Ih4
Ih5
Tỷ số truyền Ihi
7,4
4,4867
2,7203
1,6493
1
Tỷ số truyền Ii
2,7346
1,6581
1,0053
0,6095
Xác định số lợng răng của các bánh răng dẫn động gài số ở trục trung
gian khi có khong cách trục không thay đổi :
Zi =
2.a w .cos
m(1 + Ii)
p dụng công thức ta có bảng số liệu sau :
Các tay số
Ih1
Ih2
Ih3
Ih4
Ih5
Tỷ số truyền Ii
2,7348
1,6581
1,0053
0,6095
-
Số răng tính toán
16,8458
23,6692
31,3742
39,0893
-
Số răng làm tròn
17
23
31
39
-
Xác đinh số lợng răng của bánh răng bị động trên trục thứ cấp :
Z i' = Z i .I i
áp dụng công thức ta có bảng số liệu :
SVTH: NGUYN KHC HON
GVHD: NGUYN NGC T
11
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
Các tay số
Ih1
Ih2
Ih3
Ih4
Ih5
Tỷ số truyền Ii
2,7348
1,6581
1,0053
0,6095
-
Số răng tính toán Zi
16,8458
23,6692
31,3742
39,0893
-
Số răng làm tròn Zi
17
23
31
39
-
Số răng tính toán Zi
46,4931
39,7948
32,1704
23,7719
-
Số răng làm tròn Zi
46
40
32
24
-
2.4: Xác định số răng của bánh răng tay số lùi
Từ sơ đồ thit kế ta nhận xét tỷ số truyền của bánh răng số lùi đợc xác định nh
sau :
i1 = ia .i1'
Vi il = 8,88 ; ia = 2,706 ; z1 = 46
il ' =
zl1.z1'
zl .zl 2
để tiện cho quá trình chế tạo ta chọn zl=z1=17 nh vậy
zl 1
28
= 1, 6408 =
zl 2
17
Ta chọn :
Zl1=28 ; zl2=17
tính khoảng cách trục giữa trục đảo chiều và trục chính.
a =
m( zl + zl1 )
= 113, 4854mm
2.cos
để tiện chế tạo ta chọn :
a = 115mm .
tính khoảng cách trục giữa trục đảo chiều và trục trung gian
SVTH: NGUYN KHC HON
GVHD: NGUYN NGC T
12
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
a =
m( zl 2 + z1' )
= 140,1878 .
2.cos
để chế tạo ta chọn :
a = 140
2.5:Xác định lại chính xác tỷ số truyền và khoảng cách trục hộp số.
Tỷ số truyền của hộp số khi đã chọn số răng của các bánh răng :
Ihi=ia.ii=za/(za.zi)
áp dụng công thức trên ta có bảng sau:
Các tay số
I1
I2
I3
I4
I5
Zi
17
23
31
39
-
Zi
46
40
32
24
-
ihi
7,3084
4,5015
2,7009
1,6621
1
Il
3,275
Tính chính xác khoảng cách giữa các trục theo số tăng của các cặp bánh
răng đã chọn đợc:
đố với cặp bánh răng nghiêng tính theo công thức:
a =
m( zl + zl ' )
2.cos
áp dụng theo công thức ta có bảng số liệu sau:
Các tay số
I1
I2
I3
I4
a-a
zi
17
23
31
39
17
Zi
46
40
32
24
46
aw
140,1878
140,1878
140,1878
140,1878
140,1878
Chọn khoảng cách trục chính xác là : aw = 140 mm
Sai lệch khoảng cách giữa các bánh răng đợc giải quyết bằng dịch chỉnh góc
bánh răng .
SVTH: NGUYN KHC HON
GVHD: NGUYN NGC T
13
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
2.6: Dịch chỉnh góc bánh răng.
Sau khi tính toán lại khoảng cách trục có sự sai lệch, để giải quyết sự sai lệch đó
chúng ta có 2 giải pháp : thay đổi góc nghiêng của các bánh răng hoặc dịch
chỉnh các bánh răng.
Thay đổi góc nghiêng của các bánh răng.
Thông thờng biện pháp này ngời ta ít dùng vì nó sẽ gây khó khăn cho công việc
chế tạo và sửa chữa sau này.
Dịch chỉnh các bánh răng ăn khớp với nhau.
Biện pháp này đợc dùng nhiều vì chúng ta có thể dễ dàng dịch chỉnh nhờ thay
đổi khoảng cách giữa giao thanh răng và bánh răng cần chế tạo trong quá trình
chế tạo.
Tính toán dịch chỉnh góc bánh răng theo các bớc sau:
1, Xác định hệ số dịch chuyển các trục (hệ số hay đổi khoảng cách trục 0 ):a
0 =
a a
a
Căn cứ vào giá trị của 0 ta tìm đợc giá trị của 0 và .
Dựa vào công thức ta có bảng kết quả.
Cặp
BR
1-1
0
0
2-2
3-3
4-4
5-5
a-a
L-L1
L2-1
0,001 0,001
0,001
0,001
0,001
0,001
-0,0132
0,0013
20012 '
20012 '
20012 '
20012 '
20012 '
20012 '
20012 '
20012 '
0,001
0,001
0,001
0,001
0,001
0,001
0,01255
0,001
Xác định hệ số dịch chỉnh tổng cộng 0 :
t = 0,5 0 ( ztd 1 + ztd 2 )
Với :
ztd =
z
cos 3
2,Tiến hành phân chia hệ số dịch chỉnh tổng cộng cho hai bánh răng ăn khớp
với nhau :
Dựa theo số bánh răng tơng đơng ta tính đợc :
t + 1 + 2
SVTH: NGUYN KHC HON
GVHD: NGUYN NGC T
14
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
Do số răng của các bánh răng hộp số lớn hơn 17. bởi vậy ta thừa nhận công thức
gần đúng.
1 = 2 =
t
2
Tính các hệ số này theo tiết diện mặt đầu theo công thức :
1s = 1.cos
2 s = 2 .cos
ts = 1s + 2 s
Dựa công thức trên ta có bảng công thức sau :
Cặp BR
1-1
2-2
3-3
4-4
a-a
L-L1
L2-1
Zi
17
23
31
39
17
23
17
Zi
46
40
32
24
46
28
46
0
0,001
0,001
0,001
0,001
0,001
-0,0132
0,0013
20012 '
20012 '
20012 '
20012 '
20012 '
170 46 '
20012 '
0
0,001
0,001
0,001
0,001
0,001
-0,0125
0,001
ztdi
23,4136 31,677
42,695
53,7136 23,4136 31,6772 23,4136
ztdi
63,3545 55,0908 44,0727 33,0545 63,3545 38,5636 63,354
t
0,0434
0,0434
0,0434
0,0434
0,0434
-0,4408
0,0434
1 = 2
0,0217
0,0217
0,0217
0,0217
0,0217
-0,2204
0,0217
0,039
0,039
0,039
0,039
0,039
-0,3962 0,039
Đối với bánh răng của cặp bánh răng số 4, có bánh răng chủ động lớn hơn 30
nên ta không sử dụng dịch chỉnh mà ta thay đổi góc nghiêng của bánh răng.
tính lại góc nghiêng của bánh răng :
ts
= ar cos
SVTH: NGUYN KHC HON
m( z1 + z '1 )
= 25,84040
2.a
GVHD: NGUYN NGC T
15
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
2.7: Tổng hợp kết quả tính ta có bảng thông số cho các bánh răng sau
Bảng 1: Cặp bánh răng z1 và z1.
Công thức
ký
hiệu
Tỷ số truyền
i
Mô đun
ms
Bớc răng
Góc prôfin
Công thức
Z1
Z1
i=
ms =
t
z1'
= 2, 7059
z1
m
= 4, 4504
cos
t = .ms = 13,9814
A0s
a0s=arctag
tag 0
= 22, 0457 0
cos
Bớc cơ sở
T0
t0 = t.cos as = 12,9591
Khoảng cách
awa
140,1878
awc
140
trục khi ts = 0
Khoảng cách
trục khi ts # 0
Hệ số dịch chỉnh
mỗi bánh răng
1 ; 2
độ dịch chỉnh ngợc
h0
đờng kính vòng
chia
d
d1 = ms.z1 = 75,6569
D2=ms.z2=204,7188
đờng kính vòng
cơ sở
D0
d01=d1.cos as =70,1253
d02=d2cos as =189,7507
đờng kính vòng
khởi thuỷ
dk
d k 1 = d1 ( 0 + 1) = 75, 7584
d k 2 = d 2 ( 0 + 1) = 204,9934
đờng kính vòng
đỉnh
Dd
Dk1=
Dk1 = 84,2619
d1 + 2ms + 21s .ms 2h0 .ms
Dk2 = 213,3237
1 = 2 =
1
= 0, 0217
2
h 0 = ts .ms ( awc awa ) = 0, 0613
SVTH: NGUYN KHC HON
GVHD: NGUYN NGC T
16
TR NG HSPKT VINH
đờng kính vòng
đáy
Dc
Chiều cao răng
h
Chiều cao đầu
răng
hd
Chiều dày răng
trên vòng chia
s
KHOA C KH NG LC
Dc1=64,7800
Dc1=d1-2,5ms+ 21s .ms
Dc2=193,8418
h1=2,5ms- h0=9,9522
h2=2,5ms- h0=9,9522
hd1=0,5(Dd1-dk1)=4,4630 hd2=0,5(Dd2-dk2)=4,3764
s1 =
.ms
+ 21s .ms tag 0 s
2
s1 =
.ms
+ 21s .ms tag 0 s
2
=7,0915
=7,0915
chièu rộng vành
răng
bw
30
Góc ăn khớp
20
Bảng II: Cặp bánh răng Z2 và Z2
Công thức
ký
hiệu
Tỷ số truyền
i
Mô đun
ms
Bớc răng
Góc prôfin
t
Công thức
Z2
Z2
i=
ms =
z1'
= 1, 6667
z1
m
= 4, 4504
cos
t = .ms = 13,9814
a0s
a0s=arctag
tag 0
= 22, 0457 0
cos
Bớc cơ sở
t0
t0 = t.cos as = 12,9591
Khoảng cách
awa
140,1878
awc
140
trục khi ts = 0
Khoảng cách
trục khi ts # 0
SVTH: NGUYN KHC HON
GVHD: NGUYN NGC T
17
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
Hệ số dịch chỉnh
mỗi bánh răng
1 ; 2
độ dịch chỉnh ngợc
h0
đờng kính vòng
chia
d
d1 = ms.z1 = 102
d2=ms.z2=178,0136
đờng kính vòng
cơ sở
d0
d01=d1.cos as =99,0004
d02=d2cos as =165,0006
đờng kính vòng
khởi thuỷ
dk
d k 1 = d1 ( 0 + 1) = 108, 6508
d k 2 = d 2 ( 0 + 1) = 181, 0846
đờng kính vòng
đỉnh
Dd
Dk1=
Dk1 = 111,4
d1 + 2ms + 21s .ms 2h0 .ms
Dk2 = 187
đờng kính vòng
đáy
Dc
Dc1=d1-2,5ms+ 21s .ms
Dc1=91,4264
Chiều cao răng
h
Chiều cao đầu
răng
hd
hd1=0,5(Dd1-dk1)=4,1483 hd2=0,5(Dd2-dk2)=3,5346
chièu rộng vành
răng
bw
30
Góc ăn khớp
20
1 = 2 =
1
= 0, 0217
2
h 0 = ts .ms ( awc awa ) = 1,1763
Dc2=167,0834
h1=2,5ms- h0=8,8371
h2=2,5ms- h0=8,8371
Bảng III: Cặp bánh răng z3 và z3.
Công thức
ký
hiệu
Tỷ số truyền
i
Mô đun
ms
SVTH: NGUYN KHC HON
Công thức
Z3
Z3
i=
ms =
z1'
= 1, 0000
z1
m
= 4, 4504
cos
GVHD: NGUYN NGC T
18
TR NG HSPKT VINH
Bớc răng
Góc prôfin
KHOA C KH NG LC
t
t = .ms = 13,9814
a0s
a0s=arctag
tag 0
= 22, 0457 0
cos
Bớc cơ sở
t0
t0 = t.cos as = 12,9591
Khoảng cách
awa
142,4130
awc
140
trục khi ts = 0
Khoảng cách
trục khi ts # 0
Hệ số dịch chỉnh
mỗi bánh răng
1 ; 2
độ dịch chỉnh ngợc
h0
đờng kính vòng
chia
d
d1 = ms.z1 = 137,9
D2=ms.z2=142,4130
đờng kính vòng
cơ sở
d0
d01=d1.cos as =132,0005
d02=d2cos as =132,0005
đờng kính vòng
khởi thuỷ
dk
d k 1 = d1 ( 0 + 1) = 144,8677
d k 2 = d 2 ( 0 + 1) = 144,8677
đờng kính vòng
đỉnh
Dd
Dk1=
Dk1 = 147
d1 + 2ms + 21s .ms 2h0 .ms
Dk2 = 151,46
đờng kính vòng
đáy
Dc
Dc1=d1-2,5ms+ 21s .ms
Dc1=127,0297
Chiều cao răng
h
Chiều cao đầu
răng
hd
Chiều dày răng
trên vòng chia
s
1 = 2 =
1
= 0, 0217
2
h 0 = ts .ms ( awc awa ) = 1,1763
Dc2=131,4801
h1=2,5ms- h0=8,8371
h2=2,5ms- h0=8,8371
hd1=0,5(Dd1-dk1)=3,8414 hd2=0,5(Dd2-dk2)=3,8414
s1 =
.ms
+ 21s .ms tag 0 s
2
=8,4442
SVTH: NGUYN KHC HON
s1 =
.ms
+ 21s .ms tag 0 s
2
=8,4442
GVHD: NGUYN NGC T
19
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
chièu rộng vành
răng
bw
30
Góc ăn khớp
20
Bảng IV: Cặp bánh răng z4 và z4.
Công thức
ký
hiệu
Công thức
Z4
Z4
Tỷ số truyền
i
Mô đun
Bớc răng
m
4
t
t = .ms = 13,9814
Góc prôfin
a0s
i=
z1'
= 0, 6154
z1
a0s=arctag
tag 0
= 22, 0457 0
cos
Bớc cơ sở
t0
t0 = t.cos as = 12,9591
Khoảng cách
awa
140,1878
awc
140
trục khi ts = 0
Khoảng cách
trục khi ts # 0
đờng kính vòng
chia
d
d1 = ms.z1 = 173,3333
D2=ms.z2=106,6667
đờng kính vòng
đỉnh
Dd
Dk1= d1+2ms
Dk1 = 182,2222
đờng kính vòng
đáy
Dc
Chiều cao răng
h
Dk2 = 115,5556
Dc1=d1-2,5ms
Dc1=162,2
Dc2=95,5
SVTH: NGUYN KHC HON
h1=2,5ms=10
GVHD: NGUYN NGC T
20
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
Chiều rộng vành
răng
B1
chièu rộng vành
răng
bw
30
Góc ăn khớp
20
B1=
B
= 33,3333
cos
BảngV: Cặp bánh răng za và za.
Công thức
ký
hiệu
Tỷ số truyền
i
Mô đun
ms
Bớc răng
Góc prôfin
Công thức
Za
Z a
i=
ms =
t
z1'
= 2, 7059
z1
m
= 4, 4504
cos
t = .ms = 13,9814
a0s
a0s=arctag
tag 0
= 22, 0457 0
cos
Bớc cơ sở
t0
t0 = t.cos as = 12,9591
Khoảng cách
awa
140,1878
awc
140
trục khi ts = 0
Khoảng cách
trục khi ts # 0
Hệ số dịch chỉnh
mỗi bánh răng
1 ; 2
độ dịch chỉnh ngợc
h0
đờng kính vòng
chia
d
1 = 2 =
1
= 0, 0280
2
h 0 = ts .ms ( awc awa ) = 0, 0612
d1 = ms.z1 = 75,6569
SVTH: NGUYN KHC HON
d2=ms.z2=204,7188
GVHD: NGUYN NGC T
21
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
đờng kính vòng
cơ sở
d0
d01=d1.cos as =70,1253
d02=d2cos as =189,7507
đờng kính vòng
khởi thuỷ
dk
d k 1 = d1 ( 0 + 1) = 75, 7584
d k 2 = d 2 ( 0 + 1) = 204,9934
đờng kính vòng
đỉnh
Dd
Dk1=
Dk1 = 84,2619
d1 + 2ms + 21s .ms 2h0 .ms
Dk2 = 213,3237
đờng kính vòng
đáy
Dc
Dc1=d1-2,5ms+ 21s .ms
Dc1=64,78
Chiều cao răng
h
Chiều cao đầu
răng
hd
Chiều dày răng
trên vòng chia
s
Dc2=193,8418
h1=2,5ms- h0=9,9522
h2=2,5ms- h0=9,9215
hd1=0,5(Dd1-dk1)=4,4630 hd2=0,5(Dd2-dk2)=4,3764
s1 =
.ms
+ 21s .ms tag 0 s
2
s1 =
.ms
+ 21s .ms tag 0 s
2
=7,0915
=7,0915
chièu rộng vành
răng
bw
30
Góc ăn khớp
20
BảngVI: Cặp bánh răng zL và zL.
Công thức
ký
hiệu
Tỷ số truyền
i
Mô đun
ms
Bớc răng
Góc prôfin
t
Công thức
ZL
ZL
i=
ms =
z1'
= 1, 2174
z1
m
= 4, 4504
cos
t = .ms = 13,9814
a0s
a0s=arctag
SVTH: NGUYN KHC HON
tag 0
= 22, 0457 0
cos
GVHD: NGUYN NGC T
22
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
Bớc cơ sở
t0
t0 = t.cos as = 12,9591
Khoảng cách
awa
113,4854
awc
115
trục khi ts = 0
Khoảng cách
trục khi ts # 0
Hệ số dịch chỉnh
mỗi bánh răng
1 ; 2
độ dịch chỉnh ngợc
h0
đờng kính vòng
chia
d
d1 = ms.z1 = 102,3594
d2=ms.z2=124,6114
đờng kính vòng
cơ sở
d0
d01=d1.cos as =94,8754
d02=d2cos as =115,5004
đờng kính vòng
khởi thuỷ
dk
d k 1 = d1 ( 0 + 1) = 101, 0113
d k 2 = d 2 ( 0 + 1) = 122,9702
đờng kính vòng
đỉnh
Dd
Dk1=
Dk1 = 113,2770
d1 + 2ms + 21s .ms 2h0 .ms
Dk2 = 135,5290
đờng kính vòng
đáy
Dc
Dc1=d1-2,5ms+ 21s .ms
Dc1=89,2718
Chiều cao răng
h
h1=2,5ms- h0=10,4604
Chiều cao đầu
răng
hd
hd1=0,5(Dd1-dk1)=6,1329 hd2=0,5(Dd2-dk2)=6,2794
Chiều dày răng
trên vòng chia
s
1 = 2 =
1
= 0, 2204
2
h 0 = ts .ms ( awc awa ) = 0, 4470
Dc2=111,5238
s1 =
h2=2,5ms- h0=10,4604
.ms
+ 21s .ms tag 0 s
2
s1 =
=6,1963
=6,1963
chièu rộng vành
răng
bw
30
Góc ăn khớp
20
SVTH: NGUYN KHC HON
.ms
+ 21s .ms tag 0 s
2
GVHD: NGUYN NGC T
23
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
BảngVII: Cặp bánh răng zL2 và z1.
Công thức
ký
hiệu
Tỷ số truyền
i
Mô đun
ms
Bớc răng
Góc prôfin
Công thức
Z1
ZL
i=
ms =
t
z1'
= 2, 7059
z1
m
= 4, 4504
cos
t = .ms = 13,9814
a0s
a0s=arctag
tag 0
= 22, 0457 0
cos
Bớc cơ sở
t0
t0 = t.cos as = 12,9591
Khoảng cách
awa
140,1878
awc
140
trục khi ts = 0
Khoảng cách
trục khi ts # 0
Hệ số dịch chỉnh
mỗi bánh răng
1 ; 2
độ dịch chỉnh ngợc
h0
đờng kính vòng
chia
d
d1 = ms.z1 = 75,6569
d2=ms.z2=204,7188
đờng kính vòng
cơ sở
d0
d01=d1.cos as =70,1253
d02=d2cos as =189,7507
đờng kính vòng
khởi thuỷ
dk
d k 1 = d1 ( 0 + 1) = 75, 7584
d k 2 = d 2 ( 0 + 1) = 204, 2080
đờng kính vòng
đỉnh
Dd
Dk1=
Dk1 = 84,7043
d1 + 2ms + 21s .ms 2h0 .ms
Dk2 = 84,7043
đờng kính vòng
Dc
Dc1=d1-2,5ms+ 21s .ms
Dc1=64,7240
1 = 2 =
1
= 0, 0217
2
h 0 = ts .ms ( awc awa ) = 0, 0052
SVTH: NGUYN KHC HON
GVHD: NGUYN NGC T
24
TR NG HSPKT VINH
KHOA C KH NG LC
đáy
Dc2=193,7858
Chiều cao răng
h
h1=2,5ms- h0=10,0082
Chiều cao đầu
răng
hd
hd1=0,5(Dd1-dk1)=4,4729 hd2=0,5(Dd2-dk2)=4,3863
Chiều dày răng
trên vòng chia
s
s1 =
h2=2,5ms- h0=10,0082
.ms
+ 21s .ms tag 0 s
2
s1 =
=7,0689
=7,0689
chièu rộng vành
răng
bw
30
Góc ăn khớp
20
III. tính toán sức bền hộp số
3.1. Chế độ tải trọng để tính toán hộp số.
a, mô men truyền đến các trục hộp số .
TT
Tên gọi
Trục sơ cấp
Từ động cơ truyền
đến(Nm)
Ms = Me = 415
Trục trung gian
Mtg = Me.ia =1123
1
2
.ms
+ 21s .ms tag 0 s
2
trị số
Theo điều kiện bám từ xe
truyền đến(Nm)
M ' max =
max .G .rbx
= 433Nm
icc .i0 .i f .ih1
M tgmax =
max .G .rbx
= 1972 Nm
icc .i0 .i f .igl
M tcmax =
max .G .rbx
= 3205 Nm
icc .i0 .i f
Trục thứ cấp
3
Số1
Số2
Số3
Số4
Số5
M tc1 = M e .ih1 = 3071
M tc2 = M e .ih 2 = 1861
M tc3 = M e .ih 3 = 1128
M tc4 = M e .ih 4 = 684,5
M tc5 = M e .ih 5 = 415
Trong đó:
G : Trọng lợng bám của cầu ô tô G =56424
SVTH: NGUYN KHC HON
GVHD: NGUYN NGC T
25
