tinh toan thiet ke hop so xe o to du lich

lời nói đầu
Trong giai đoạn nay, cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật đang phát triển
nh vũ bão và thu đợc rất nhiều thành tựu tác dụng to lớn vào nền kinh tế.
Đất nớc ta đang trong thời kỳ CNH-HĐH, điều này đòi hỏi cần có một
nền khoa học kỹ thuật phát triển. Trong bối cảnh đó, ngành xe của nớc ta
đang không ngừng nâng cao chất lợng nghiên cứu khoa học, nâng cao trình
độ chuyên môn đối lợng đội ngũ làm công tác thiết kế, quản ly, khai thác, sử
dụng xe mt cỏch cú hiu qu
Tuy nhiên, trong điều kiện thực tế rất khó khăn của đất nớc Việt Nam
hiện nay, việc khai thác, sử dụng các trang thiết bị hiện có một cách khoa
học là một yêu cầu rất cấp bách, thiết yếu, nhất là các phơng tiện nh l ụ
tụ , những trang thiết bị chuyên dụng, rất đắt tiền, ít có khả năng mua mới.
Do đó để có thể khai thác, sử dụng tốt trang bị xe máy trong quân đội ở
điều kiện địa hình Việt Nam đòi hỏi mỗi cán bộ kĩ thuật ngành xe phải nắm
chắc đặc tính kết cấu các loại xe để biết cach khai thác, bảo dỡng, sửa chữa,
phục hồi chi tiết, hệ thống trên xe.
Đồ án Tính toán thiết kế hộp số xe ụ tụ du lch cũng không nằm
ngoài mục đích trang bị cho cán bộ ngành xe có thêm hiểu biết về hệ thống
truyền lực nói chung và từng chi tiết trong hệ thống, nhất là có thể sửa chữa,
phục hồi các chi tiết trong hộp số. Để từ đó có cơ sở khai thác, bảo dỡng xe
đợc tốt hơn.
Trong trỡnh hc tp tụi c giao nhim v Tính toán thiết kế hộp
số xe ụ tụ du lch . Đồ án sẽ ca tụi đợc thực hiện theo các nội dung chính
sau:

CHNG 1: TNG QUAN V H THNG
CHNG 2: C S TNH TON THIT K
CHNG 3: TNH TON THIT K HP S
KT LUN

3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE MATIZ
Matiz là loại ôtô du lịch 4 chỗ có công thức bánh xe là 4x2, nó đượcsản
xuất từ năm 1998 tại nhà máy ôtô Daewoo Hàn Quốc sau đó du nhập vào
Việt Nam và được lắp ráp tại nhà máy liên doanh ôtô Việt Mam-Daewoo
(Vidamco). Xe Matiz có các kích thước cơ sở như chiều dài cơ sở, chiều
rộng cơ sở đều thấp tạo cho xe có tính cơ động cao rất phù hợp với điều kiện
đường xá nhỏ hẹp ở Việt Nam do vậy xe có thể đi vào những con đường
nhỏ, ngõ nghách của nội thị và ven đô mà nhiều loại ôtô khác không thể đi
vào được. Với giá thành phù hợp, mức tiêu thụ nhiên liệu thấp, tiện dụng
nên xe Matiz đã được nhiều gia đình lựa chọn làm phương tiện đi lại và du
lịch, đặc biệt nó được nhiều hãng taxi sử dụng để kinh doanh dịch vụ góp
phần nâng cao hiệu quả kinh tế. Kiểu dáng bên ngoài xe và một số kích
thước cơ bản của xe được thể hiện trên hình 1.1 và hình 1.2.

4


Hình1.1. Kiểu dáng bên ngoài xe Matiz

5


Hình 1.2. Một số kích thước cơ bản của xe Matiz

6

1. 2 CC YấU CU
1.2.1 CễNG DNG
Hộp số trong hệ thống truyền lực của ôtô nhằm thực hiện nhiệm vụ sau:
- Thay đổi lực kéo tiếp tuyến và số vòng quay của bánh xe chủ động để phù
hợp với lực cản của đờng và vận tốc của ôtô theo nhu cầu sử dụng;
- Thực hiện chuyển động lùi cho ôtô;
- Có thể ngắt dòng truyền lực trong thời gian dài khi động cơ vẫn làm việc
1.2.2 PHN LOI
a Theo đặc tính truyền mô men:
- Hộp số vô cấp đảm bảo có đợc mọi giá trị của tỷ số truyền trong một
khoảng nào đó. Bằng cách thay đổi vô cấp mô men xoắn truyền đến các bánh
xe chủ động mà đảm bảo khả năng làm việc của động cơ ở chế độ kinh tế
trong một khoảng vận tốc rộng, cho phép tận dụng công suất lớn nhất của
động cơ cho chuyển động. Tuy nhiên hộp số vô cấp có nhợc điểm là kết cấu
phức tập, hiệu suất truyền động thấp.
- Hộp sô có cấpđảm bảo thay đổi không liên tục giá trị tỷ số truyền và mô
men xoắn đến các bánh xe chủ động. Hộp số có cấp là bộ biến mô men xoắn
và nó đợc sử dụng rộng rãi nhất trên ô tô quân sự vì kết cấu đơn giản, dễ chế
tạo, giá thành hạ.
- Hộp số kết hợp thờng là sự kết hợp giữa bộ truyền vô cấp với hộp giảm tốc
cơ khí có cấp.
b Theo đặc điểm môi truờng truyền mô men:
- Hộp số cơ khí truyền mô men xoắn bằng các bộ truyền cơ khí, phổ biến
nhất là các bộ truyền bánh răng.
- Hộp số loại thủy lực truyền mô men xoắn nhờ năng lợng của dòng chất
lỏng. Hộp số loại này phức tập, giá thành chế tạo cao, hiệu suất truyền tháp,
ngoài ra nó có trọng lợng lớn và kém tin cậy khi làm việc.
- Hộp số loại điện truyền mô men xoắn từ động cơ đốt trong đến các bánh xe
chủ động nhờ dòng điện. Loại này ít sử dụng so có trọng lợng lớn và hiệu

suất thấp.
- Hộp số loại liên hợp thờng là hộp số thủy cơ - kết hợp bộ biến mô men thủy
lực với hộp số hành tinh tạo thành truyền động thủy cơ và có thể tự động
truyển số. Loại này đang đợc dùng phổ biến trên các xe con đời mới hiện
nay.
c Theo phơng pháp dẫn động điều khiển hộp số:
- Dẫn động điều khiển cỡng bức
- Dẫn động điều khiển tự động: có thể là tự động hoàn toàn hoặc bán tự
động.
7


d Phân loại hộp số cơ khí có cấp:
Vì hiện nay đa số các xe quân sự đều sử dụng hộp số cơ khí có cấp đơn giản
nên đồ án này xin tập trung vào loại hộp số này. Hộp số cơ khí có cấp đợc
phân loại nh sau:
- Theo số lợng trục chia ra:
+ Hộp số đồng trục: Các trục lồng vào nhau kết hợp với khớp ma sát gài
số.
+ Hộp số hai trục: Trục vào và trục ra bố trí không đồng tâm nhau, loại
này thờng thấy trên xe tăng.
+ Hộp số ba trục: Trục vào và trục ra đồng tâm nhau và thêm trục trung
gian, loại này thờng lắp trên xe ô tô quân sự.
- Theo đặc điểm bố trí trục có:
+ Hộp số trục ngang: Các đờng tâm trục vuông góc với trục đối xứng dọc
của ô tô.
+ Hộp số trục dọc: Các đờng tâm trục nằm trong mặt phẳng song song
với trục đối xứng dọc xe.
- Theo đặc tính động học của trục bao gồm:
+ Hộp số có trục cố định là đờng tâm các trục cố định - đây là hộp số cơ

khí đơn giản.
+ Hộp số có trục di động hôp số hành tinh.
- Theo số lợng số truyền có:
+ Hộp số 3 cấp
+ Hộp số 4 cấp
+ Hộp số 5 cấp
1.2.3 YấU CU
Hộp số cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Có tỉ số truyền thích hợp để bảo đảm chất lợng động lực học và tính kinh tế
nhiên liệu của ôtô;
- Có khả năng trích công suất ra ngoài để dẫn động các thiết bị phụ;
- Điều khiển sang số đơn giản, nhẹ nhàng;
- Hiệu suất truyền động cao;
- Kết cấu đơn giản dễ chăm sóc bảo dỡng
.

8


1. 3 HÂN TÍCH KẾT CẤU HỘP SỐ
1. 3.1 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU
Hộp số xe Matiz là hộp số cơ khí, 5 tiến và 1 số lùi, gồm có 3 bộ đồng
tốc ở số 1-2 và số 3-4 và số 5,loại có khoá hãm truyền lực cuối cùng có bộ vi
sai . bánh răng số lùi được lắp liền trên trục sơ cấp ,dẫn động trực tiếp bằng
cáp
Hộp số được lắp với vỏ ngoài ly hợp. Trục chủ động của hộp số là trục bị
động của ly hợp như vậy động cơ, ly hợp, hộp số hợp thành một cụm tổng
thành.

Hình 1: Hộp số xe Matiz

1. trục sơ cấp;2. trục thứ cấp; 3. đồng tôc số 1 và 2;4. đồng tốc số 5;5. đồng
tốc số 3 và4 ;6.bánh răng số1;7. bánh răng số 2;8 .bánh răng số 3 ;9. bánh
răng số 4 ;10 . bánh răng số 5.

9


1.3.2 PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHI TIẾT CỦA HỘP SỐ
aTrục sơ cấp hộp số :
Có rãnh then hoa then để lắp với đĩa bị động của ly hợp để nhận mô men
từ trục khuỷu động cơ, được đúc liền với bánh răng nghiêng chủ động. Trên
trục có khoan lỗ dọc để dẫn dầun bôi trơn các ổ đỡ trục thứ cấp hộp số. Trên
bánh răng có vành răng để gài số. có lắp bộ đồng tốc bánh răng số 5 và đồng
tốc giữa bánh răng số 3 và 4
bTrục thứ cấp :
Được gia công có tiết diện thay đổi dùng để truyền mô men ra ngoài đến
các bộ phận tiếp theo của hệ thống truyền lực, trên trục thứ cấp bắt đầu trục
được lắp đặt bộ đồng tốc giữa số 1 và số 2, bánh răng bị động số 1 đi từ số
1, bánh răng chủ động và bị động số 3 đi số III, bộ đồng tốc thứ 2 đi Số III,
bánh răng số 2, bộ đồng tốc thứ nhất đi số II, bánh răng số 5 đi số V, đồng
tốc thứ 3.
Bánh răng chủ động số 3,4,5 quay trơn trên trục sơ cấp, bánh răng số1 và
số lùi có thể dịch chuyển theo phần gờ của trục sơ cấp. Sự dịch chuyển của
các bánh răng còn lại được hạn chế bởi các vòng đệm và các ống lót.
Tất cả các bánh răng số tiến, số Lùi, đều được đặt cố định và tương ứng
với các bánh răng của trục chủ động và bị động luôn ăn khớp với nhau. Các
bánh răng này có định dạng hình xoắn mục đích để làm giảm tiếng ồn khi
làm việc được bôi trơn bằng dầu nhờn từ đáy các te. ổ bi và các bánh răng bị

10

ng c bụi trn bng du do ỏp sut du to ra, bm du kiu bm, bỏnh
rng v cú lp van an ton.
Du bụi trn i theo ng trc thnh hp s v trong np y trc ch
ng, du nhn s ra n rónh xuyờn tõm ca trc ch ng, t cỏc rónh ny
du nhn n bi trc gi b ng v n trc b ng v tip tc n
cỏc l xuyờn tõm, n cỏc bi ca bỏnh rng s V, III v II.
lm sch du nhn khi mt kim loi phn ỏy cú thớờt b thu cn
du v nam chõm.
Hp s xe Matiz c thit k theo s trờn, trong hp s cú vnh rng
tng ng ca tt c cỏc s, tr s lựi u c nm vi trớ c nh. Dựng
cỏc b ng tc quỏn tớnh cú khoỏ hóm, cỏc ng tc ny m bo cho vic
vo s khụng cú ting kờu v va p ca cỏc bỏnh rng. Nh vy, bn ca
cỏc chi tit c tng lờn.
c Cơ cấu chống gài nhầm số lùi
Khi xe đang chuyển động tiến dù ở bất kỳ tay số nào nếu lúc đó thao tác
chuyển số nhầm vào vị trí số lùi thì sẽ gây cỡng bức, va đập trong các bánh
răng của hộp số thậm chí có thể gây gẫy vỡ bánh răng và các chi tiết khác
của hộp số. Vì vậy việc bảo hiểm đối với thao tác khi gài số lùi là hết sức cần
thiết.
d B ng tc.
Khi mun gi s theo hng ny hay s truyn kia phi dch chuyn
khp ca b ng tc theo hng bỏnh rng gi s, lỳc ny thõn dch chuyn
lin khi vi con trt, trt theo rónh then cỏc trc bi dn cho n khitip
xỳc vi mt con ca vnh ng thau v bỏnh rng gi s.

11

Ma sát giữa mặt côn vành đồng thau của thân bộ đồng tốc với bánh răng
làm cho thân quay đi một góc nhỏ, do đó các vấu lồi của con truợt lọt vào
chỗ lõm ở bên sườn thân, ngăn không cho con trượt tiếp tục dịch chuyển và
theo chiều trục.
Khi tốc độ quay của bánh răng gài các số và thân bộ đồng tốc bằng nhau
( nhờ có ma sát giữa các mặt côn ), con trượt rời khỏi bi định vị cấu lồi và di
chuyển về phía bánh răng cho đến lúc bánh răng của bộ đồng tốc vào ăkhớp
với vành răng tương ứng.
Ta thấy rằng kết cấu đồng tốc lắp trên xe Matiz đơn giản, độ tin cậy cao,
dễ chăm sóc bảo dưỡng. Đồng tốc này được lắp then với trục thứ cấp hộp số.

hình 2.8 ; cơ cấu đồng tốc
Vòng đồng tốc được đặt giữa moay ơ ly hợp và phần côn của từng bánh
răng có đồng tốc và nó bị ép vào một trong các mặt côn này.

12


Rãnh hẹp trên phần côn bên trong của vòng đồng tốc để đảm bảo vào ly
hợp chính xác vành đồng tốc còn có 3 rãnh để khớp với các khoá đồng tốc
e Định vị và khóa hãm
Ở vị trí đã xác định và tránh gài 2 số một lúctránh sinh gãy vỡ bánh răng
hoặc tự nhảy số (nhả số). Định vị được dùng cho từng trục trượt
Định vị trong hộp số xe Matiz kiểu bi và lò xo, kết cấu đơn giản ít hỏng
hóc.
Khóa an toàn số lùi ( cảm giác số lùi )để tránh gài số, một cách ngẫu
nhiên, nhằm đảm bảo an toàn cho người, xe và hàng hóa trên xe, khóa an
toàn số lùi.
Dẫn động cơ khí kiểu gián tiếp bằng cáp;có kết cấu đơn giản không có
trợ lực

1.3.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỘP SỐ
Gài số 1;Cắt ly hợp gạt khớp gài 3 sang phải cho ăn khớp với vành răng
đầu của bánh răng chủ động số 1.lúc này trục thứ cấp quay cùng bánh răng
số 1
Gài số 2;Cắt ly hợp gạt khớp gài 3 sang trái cho ăn khớp với vành răng
đầu moay ơ của bánh răng chủ động số 2 .lúc này trục thứ cập quay cùng
bánh răng số 2
Gài số 3;Cắt ly hợp, gạt khớp gài 3 về vị trí trung gian sau đó gạt khớp
gài 5 sang phải an khớp vớI bánh răng đầu của bánh răng số 3 lúc này trục
thứ cấp quay cùng bánh răng số 3

13


Gi s 4; Ct ly hp gt khp gi 5 sang trỏi n khp vi vnh rng u
trc s cp lỳc ny truyn ng t trc s cp c truyn thng trc tip
sang trc th cp trc th cp cú cựng tc v mụmen vI trc s cp
Gi s 5;Ct ly hp gt khp gi 5 v v trớ trung gian sau ú gt khp gi
4 sang trỏi n khp vi vnh rng u moay ca bỏnh rng s 5 lỳc ny v
bỏnh rng s ch ng s 5 n khp vi bỏnh rng b ng s 5 lm cho trc
th cp quay.
Khi Gi s lựi; ch ny tt c cỏc khp gi s tin phi nm v trớ
trung gian ,gt bỏnh rng gi s lựi vo v trớ n khp vi bỏnh rng trờn trc
th cp . Lỳc ny lc truyn t trc s cp n trc th cp nh s n khp
ca bỏnh rng lin trc vi bỏnh rng s lựi lờn lm trc th cpkh quay theo
chiu ngc li vi cỏc trng hp s tin.
Cỏc cp s truyn ca hp s c sp xp vi khong cỏch thay i tc
v mụmen thớch hp m bo tớnh nng kộo ca xe tt .
1.3.4 U IM
- Khi cùng kích thớc ngoài, thì hộp số ba trục dọc cho ta tỷ số truyền lớn

hơn vì tỷ số truyền này bằng tích tỷ số truyền của hai cặp bánh răng thực
hiện việc truyền mômen. Đặc điểm này rất quan trọng, vì hiện nay động cơ
cao tốc đợc sử dụng nhiều trên ôtô. Nếu cần đảm bảo một giá trị tỷ số truyền
nh nhau thì loại hộp số ba trục dọc có kích thớc bé, trọng lợng nhỏ hơn làm
giảm trọng lợng toàn bộ của ôtô.
- Hộp số có số truyền thẳng với số truyền với số truyền bằng 1 khi gài trực
tiếp trục thứ cấp vào trục sơ cấp. Hiệu suất truyền lực cao nhất (coi băng1) vì
truuyền lực không qua cặp bánh răng chịu tải nào . Trong khi đó thời gian sử
dụng số truyền thẳng chiếm tỷ lệ cao (50%ữ80%) thời gian làm việc cảu ôtô
nên nâng cao đợc tính kinh tế.
1.3.5 NHC IM
- Trừ số truyền thẳng, các số truyền tiến khác, mô men đều đợc truyền qua
hai cặp bánh răng( số lùi qua 3 cặp bánh răng) nên hiệu suất truyền giảm.

14


- Kích thớc ổ phía trớc (theo chiều chuyển động của xe ) của trục thứ cấp hộp
số bị hạn chế và ổ này đặt vào hốc sau trục sơ cấp. Vì vậy khi làm việc ổ thờng xuyên chịu quá tải. Để không quá tải, có thể làm kích thớc bánh răng thờng tiếp chế tạo liền trục sơ cấp lớn và nh vậy tăng đợc kích thớc ổ. Nhng
nếu bánh răng thờng tiếp lớn thì thì tỷ số truyền của cặp bánh răng thờng này
nhỏ. Do vậy kích thớc bánh răng thờng tiếp trên trục sơ cấp không tăng đợc.
Thông thờng ổ trớc của trục thứ cấp thờng dùng ổ đũa (thanh lăn trụ). Do ổ
đũa không chịu lực chiều trục nên ngời ta đã chú ý chọn chiều nghiêng răng
của các bánh răng để lực chiều trục triệt tiêu không tác dụng lên ổ.

1.3.6 CHN PHNG N THIT K
Quá trình tính toán thiết kế một cơ cấu phải tuân theo một quy trình thiết kế
nhất đinh.
Qua phân tích nh ở trên các bớc tiếp theo của quy trình tính toán thiết kế
gồm:

- Sau khi đã chọn sơ đồ động học, tính toán sơ bộ các thông số cơ bản
- Tính toán thiết kế các chi tiết trong cơ cấu
- Kiểm bền các chi tiết
- Cuối cùng là kiểm tra thử nghiệm
Vì phạm vi thời gian làm đồ án có hạn nên bớc kiểm tra thử nghiệm không
có điều kiện thực hiện, do đó trong đồ án chỉ tập trung vào các bớc trên.

15


CHNG 2
C S TNH TON THIT K
2. 1 MC CH V NI DUNG THIT K
2. 1. 1 M C CH
- an ton cho ngi s dng
- Tớnh kinh t cao
- bn lm vic ca cỏc chi tit
2. 1. 2 N I DUNG
Do trỡnh v thi gian cú hn nờn trong phn tớnh toỏn thit k tụi ch thc
hiờn cỏc ni dung sau:
- Xác định các thông số cơ bản của hộp số:
+ Xác định tỷ số truyền của hộp số
+ Xác định khoảng cách các trục trong hộp số
+ Xác định các thông số cơ bản của bánh răng
+ Xác định các kích thớc sơ bộ của trục
+ Tính toán thiết kế đồng tốc
+ Tớnh toỏn chn ln
+ Tớnh toỏn trc hp s
+ Tớnh toỏn kh nng lm vic ca
+ Tớnh toỏn sc bn ca bỏnh rng

+ Tớnh toỏn dch chnh gúc bỏnh rng
+ Tớnh toỏn chn ln
2. 1. 3 CC THễNG S THAM KHO
Bng 2. 1 Bng c tớnh k thut ca xe Matiz
16


TT
01

02

Giá trị
(Đặc điểm)
Thông số về trọng lượng
Tải trọng
432
Trọng lượng xe không tải :
778

Đơn
vị

Trọng lượng toàn bộ :
1210
Thông số về tính năng thông qua
Bán kính quay vòng nhỏ nhất
4,55
Góc vượt dốc lớn nhất
24

'
Góc nghiêng ngang
30 ± 30'
Độ chụm
2o48'
Vận tốc lớn nhất của xe
144

kg

Thông số kỹ thuật

Mức tiêu hao nhiên liệu
03

04

7

Thời gian tăng tốc từ 0-100 km
14
Thông số về động cơ
Dung tích công tác
0,796
Đường kính xy lanh D
68,5
Hành trình pít tông S
72
Tỷ số nén
9,3

Công suất Nemax
37,5
Số vòng quay neN
6000
Mô men Memax
68,6
Số vòng quay neM
4600
Góc đánh lửa sớm
10
Nước làm mát động cơ
3,8
Dầu bôi trơn động cơ(cả lọc)
2,7
Thông số về hệ thống truyền lực
Kiểu ma sát khô,
Ly hợp
một đĩa bị động, lò
xo ép hình đĩa
Cơ khí, 5 cấp, dẫn
Hộp số
động gián tiếp
Tỷ số truyền hộp số(ihs)
ihs1
3,818
ihs2
2,210
ihs3
1,423

kg
kg

m
Độ
Km/h
l/100
Km
s
lít
mm
mm
Kw
v/ph
Nm
v/ph
độ
lít
lít

17


05

06

07

08

ihs4
1,029
ihs5
0,827
iL
3,583
Tỷ số truyền của truyền lực chính (i0)
4,444
Thông số về hệ thống lái
Kiểu bánh răng trụ
Cơ cấu lái
thanh răng
Tỷ số truyền cơ cấu lái
15,7
Tỷ số truyền dẫn động lái
0,984
Dầu trợ lực lái
1
Thông số về hệ thống phanh
Cơ cấu phanh
+ Phanh trước
phanh đĩa
+ Phanh sau
phanh guốc
thuỷ lực, trợ lực
Dẫn động phanh
chân không
Hành trình tự do bàn đạp chân phanh
6-10

Dầu phanh
0,45
Thông số về phần vận hành
Hệ thống treo
+ Treo trước
Độc lập kiểu nến
+ Treo sau
Phụ thuộc, phần tử
đàn hồi lò xo trụ
Số lượng bánh xe
4
Kích thước của lốp xe
175/60R13
Thông số kiểm tra điều chỉnh
Bình xăng
35
Dầu hộp số
2,1
Khe hở xupáp
+ Xupáp hút
0,15 ± 0,02
+ Xupáp xả
0,32 ± 0.02

lít

mm
lít

lít

lít
mm
mm

CHƯƠNG 3
18


TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
3.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN
Bảng 3. 1 Bảng thông số kĩ thuật của xe Matiz

TT
Thông số kỹ thuật
01
02

04

Đơn
vị

Thông số về trọng lượng
Trọng lượng toàn bộ :
1430
Thông số về tính năng thông qua
Bán kính quay vòng nhỏ nhất
4,55
Góc vượt dốc lớn nhất
24

'
Góc nghiêng ngang
30 ± 30'
Độ chụm
2o48'
Vận tốc lớn nhất của xe
144
Mức tiêu hao nhiên liệu

03

Giá trị
(Đặc điểm)

7

Thời gian tăng tốc từ 0-100 km
14
Thông số về động cơ
Dung tích công tác
0,796
Đường kính xy lanh D
68,5
Hành trình pít tông S
72
Tỷ số nén
9,3
Công suất Nemax
77
Số vòng quay neN

6000
Mô men Memax
9,6
Số vòng quay neM
4600
Góc đánh lửa sớm
10
Nước làm mát động cơ
3,8
Dầu bôi trơn động cơ(cả lọc)
2,7
Thông số về hệ thống truyền lực
Kiểu ma sát khô,
Ly hợp
một đĩa bị động, lò
xo ép hình đĩa

kg
m
Độ
Km/h
l/100
Km
s
lít
mm
mm
Kw
v/ph
Nm

v/ph
độ
lít
lít

19


C khớ, 5 cp, dn
ng giỏn tip

Hp s
T s truyn hp s(ihs)
ihs1
ihs2
ihs3
ihs4
iL
T s truyn ca truyn lc chớnh (i0)

3,67
2,10
1,36
1,0
3,53
4,1

3. 2 TNH TON CHI TIT
3. 2. 1 CH TI TRNG THIT K
1 Tải trọng từ động cơ đến chi tiết đang tính của hộp số:

M t = M e max .ihi [N.m]
. M t : Mômen tính toán ở chi tiết cần tính [N.m]
. M e max :Mômen cực đại của động cơ [N.m]
. i 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.

Z .
i

M max =

max

. r bx

[N.m]

t

Z :Tổng phản lực của mặt đờng tác dụng lên bánh xe chủ
động [N]
Z = 0,7. G = 0,7. 1430 = 10010 [N]
. :Hệ số bám lớn nhất của bánh xe với mặt đờng- = 0,8
. i :Tỉ số truyền tính từ bánh xe chủ động đến chỉ tiết cần tính
i = i .i
. r :Bán kính bánh xe
d
13
Ta có: r = B + 25,4 = 165 + 25,4 = 330,1(mm)

2
2
r = . r
a

max

max

t

t

0

hi

bx

b

bx

b

với :Hệ số kể đến sự biến dạng của lốp- = 0,934
r bx = 0,934.330,1 = 308,31[mm] 0,308[m]

Sau khi tính toán xong
tính toán.

M ,M
t

max

giá trị nào nhỏ hơn sẽ đợc chọn để

20


i
M
M

i

hi

h1

i

= 3,67

[N.m] 352,32
163,9
max [N.m]
TS chọn
163,9

h2

= 2,1

201,6
286,465
201,6

t

i

h3

i

= 1,36

130,56
442,33
130,56

h4

= 1,0

96
601,58
96

3. 2. 2 XC NH KHONH CCH GIA CC TRC
Vì hộp số có trục cố định nên khoảng cách sơ bộ đợc tính
A = a.3 M e max [mm]
. M e max :Mômen cực đại của động cơ [N.m]
.a:Hệ số kinh nghiệm - Với xe con: a=13 ữ 16
A = (13 ữ 16)3 96 = 66,4 ữ 73,26 [mm] Ta chọn: Aso bo = 66,4 [mm]
3. 2. 3 CHN Mễ UN BNH RNG : m
Chọn môđun theo công thức kinh nghiệm:
Mn = (0,032 0,040)A; mn = (2,13 2,66)

; chọn mn = 2,5



Chọn góc nghiêng = 30
3. 2. 4 XC NH S RNG CA BNH RNG
1 Cặp bánh răng luôn ăn khớp
Số răng của bánh răng chủ động : Chọn theo điều kiện không cắt chân
răng, nghĩa là Z a 13 ; chọn Z a = 16
Số răng của bánh răng bị động:

Z

'=
a

2 A cos

m

n

-Za =

2.66,4.0,866
16 = 30 Làm tròn:
2,5

Z

a

= 30

Tỉ số truyền của cặp bánh răng luôn ăn khớp là:

i

a

=

Z
Z

a

'

=

a

30
= 1,875
16

2. Tỉ số truyền của các cặp bánh răng đợc gài số:
Ta có: ihi = ia .i gi
Với
-Tay số 1:

i

i

= i h1 =

i
i
-Tay số 2: i =
i
i
-Tay số 2: i =
i
g1

là tỉ số truyền của cặp bánh răng đợc gài.

gi

a
h2

g2

=

2,10
= 1,12
1,875

=

1,36
= 0,73
1,875

a

h3

g3

a

3,67
= 1,96
1,875

21


3. Số răng của các bánh răng dẫn động gài số ở trục trung gian:
-Số 1:

Z

g1

=

-Số 2:

Z

g2

=

-Số 3:

Z

g3

=

2 A cos

2.66,4.0,866
=
= 16
(
1
+
)
2
,
5
(
1
+
1
,
875
)
mn i g 1

2 A cos
2.66,4.0,866
=
= 21,7
mn (1 + i g 2) 2,5(1 + 1,12)

2 A cos
2.66,4.0,866
=
= 25,6
mn (1 + i g 3) 2,5(1 + 0,73)

Z
Z
Z

Làm tròn:

g1

= 16

g2

= 22

g3

= 26

4.Số răng của các bánh răng bị động trên trục thứ cấp:

Z

gi

' = Z gi .i gi

Z
-Số 2: Z
-Số 3: Z

-Số 1:

g1
g2

Z'
' = Z .i = 22.1,12 = 24,64 Làm tròn Z
' = Z .i = 26.0,73 = 18,98 Làm tròn Z

' = Z g1 .i g1 = 16.1,96 = 31,36 Làm tròn
g2

g2

g3

g3

= 31

g1
'

g2

'

g3

g3

= 25

= 19

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

Z
Z
Z
-Số 2: i =
Z
Z
-Số 3: i =
Z
-Số 1:

i g1 =

g1

'

=

31
= 1,94
16

=

25
= 1,14
22

=

19
= 0,73
26

g1

'

g2

g2

g2
g3

'

g3

g3

6. Xác định lại tỉ số truyền của hộp số:

i
-Số 2: i
-Số 3: i
-Số 1:

h1

= i a .i g1 = 1,875.1,96 = 3,675

h2

= i a .i g 2 = 1,875.1,12 = 2,1

h3

= i a .i g 3 = 1,875.0,73 = 1,37

i

hi

i gi =

Z
Z

gi

'

gi

= i a .i gi

7. Tính chính xác khoảng cách trục: A
-Cặp luôn ăn khớp:

Aa =

-Cặp gài số 1:

A=
1

m (Z + Z
n

a

a

')

2 cos
mn ( Z g 1 + Z g 1 ' )
2 cos

=
=

2,5(16 + 30)
= 66,39 [mm]
2.0,866
2,5(16 + 31)
= 67,84 [mm]
2.0,866

22


-Cặp gài số 2:

A

=

-Cặp gài số 3:

A

=

2

3

m (Z
n

g2

+ Z g2 ')

2 cos
mn ( Z g 3 + Z g 3 ' )
2 cos

=

2,5(22 + 25)
= 67,84 [mm]
2.0,866

=

2,5(26 + 19)
= 64.95 [mm]
2.0,866

Chọn Ac = A1 = A3 = 67.84[mm] khi đó có sự sai lệch giữa khoảng cách
các trục, ta chọn giải pháp dịch chỉnh góc các bánh răng của các cặp luôn
ăn khớp và cặp gài số 2.
3. 2. 5 TNH TON DCH CHNH GểC BNH RNG
1 Xác định hệ số dịch chuyển các trục:



0

A A

A
c

=

67,84 64,95
= 00435
66,4
67,84 66,4
= 0,0217
Với Aa = 66,4 0 a =
66,4

A

Với

3

= 64,95 02 =

2 Tổng số dịch chỉnh tơng đối 0 và góc :
Với cặp luôn ăn khớp:



0

= 0,02501

'

= 23 18

Với cặp bánh răng gài số 2: 0 = 0,054482


'

= 26 13

3. Hệ số dịch chỉnh tổng cộng: t

= +

. 1 :Hệ số dịch chỉnh phân cho bánh răng

Z
. : Hệ số dịch chỉnh phân cho bánh răng Z

Với cặp bánh răng gài số 2: = = = 1,17863 = 0,589315
2
2
t

1

2

2

1

2

t

1

2

Với cặp bánh răng luôn ăn khớp: 1 =
'

=
'

2

t

1

17 16
= 0,0589
17

= 1,17863 0,0589 = 1,11973

4. Kiểm tra 1 và 2 :

23


-Số răng tơng đơng :

Z

atd

=

Z

2 td

=

16

Z

td

3

= 24,6 và

3

= 38,87 và

0,866
22

0,866
tg

=

Z

Z

cos
'
atd

Z



=

'
2 td

3

Ta có:

30

= 46,2

3

0,866

=

25

= 38,5

3

0,866

tg 23 18 = 0,43 = 0,5252
tg = COS =
0,866
COS 30
tg 26 13 = 0,492 = 0,568
tg =
0,866
COS 30
'

0n



0a



02

'



-Hệ số dịch chỉnh tổng cộng:
+Bánh răng luôn ăn khớp: t = 0,5. 0 ( Z a + Z a ' ) = 0,57
+Bánh răng gài số 2: t = 0,5. 0 ( Z g 2 + Z g 2 ' ) = 1,28

Bảng 3. 2: Thông số hình học của bánh răng trụ răng nghiêng không
dịch chỉnh.
Tên gọi
KH
Gài số 1
Gài số 3
Bánh nhỏ : Bánh lớn Bánh nhỏ : Bánh lớn
Tỉ số truyền
i
2,143
2,143
Môđun pháp tuyến

2,5
2,5
mn
Bớc pháp tuyến
10,99
10,99
tn


Góc nghiêng của răng
30
30
Môđun mặt đầu
Bớc mặt đầu
Đờng kính vòng chia

Đờng kính vòng đỉnh
Đờng kính vòng đáy
Chiều cao răng
Chiều rộng vành răng
Khoảng cách trục
Góc ăn khớp

m
t

s

s

D

D
D

56,56
d
c

H
B
A



63,56
47,81

4,04
12,68
:
121,2

:
128,2
:
112,5
7,875
20
66,4

n

20

84,84
91,84
76

4,04
12,68
:
92,92
:

99,92
:
84
7,875
20
66,4


20

24


Bảng 3. 3: Thông số hình học của các cặp bánh răng trụ răng nghiêng dịch

chỉnh góc
Tên gọi

KH

Tỉ số truyền

i
m
t

t
A

Môđun
Bớc răng
Góc profin
Bớc cơ sở
Khoảng cách trục khi
( t = 0 )
Khoảng cách trục khi
( t 0 )
Hệ số thay đổi
khoảng cách trục
Tổng hệ số dịch
chỉnh
Phân cho bánh nhỏ
Phân cho bánh lớn
Độ dịch chỉnh nghợc
Đờng kính vòng chia

Đờng kính vòng cơ sở
Đờng kính vòng đỉnh
Đờng kính vòng đáy
Chiều cao rãnh

Cặp luôn ăn khớp
Bánh nhỏ : Bánh lớn
1,625

Cặp gài số 2
Bánh nhỏ : Bánh lớn
1,39

2,5

2,5

10,99

10,99



'



23 18

0

'

26 13

11,68
66,4

11,4
66,4

A

67,84

67,84



0,0475

0,0231

0,5252

1,86

0,0589

0,59315

0,4663

0,59315

2,19

2,115

0

c



0

t



h
1

2

0

d
d

D
D
h

Chiều rộng vành răng B

70,8

0
d
c

65
78
63

:
:
:
:
10

115,23

72,8

106
120
110

81
92
66

20

:

101

:
:
:
5,76

112
123
94

20

3. 3 TNH TON SC BN CA HP S
3. 3. 1 CH TI TRNG TNH TON HP S
1 Mômen truyền đến các trục hộp số
Bảng 3. 3:
25


Tên
gọi

Trục
sơ cấp

Từ động cơ truyền đến

Theo bám từ bánh xe truyền đến

Công thức[kN.m]

Công thức[kN.m]

Giá trị

Ms=Me

s

M

0,096

.G . r
ii
max

max



Giá trị

bx

0,234

0 h1

Trục
max .G . r bx
tg
trung
=
.
M
max
0,18
M tg M e ia
i0 i g 1
gian
i
Trục
= M e .i hi
M
tc
thứ
1
0,352
M tc = M e .ih1
cấp
max .G . r bx

s
2
Số 1
0,202
M max
M tc = M e .ih 2
i0
3
Số 2
=
.
0,131
M tc M e ih3
Số 3
Trong đó: . i0 : tỉ số truyền TLC - i0 = 4,1

0,25

0,86

. max : hệ số bám lớn nhất - max = 0,8

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

P

=

- Lực hớng kính :

2M
Z .m
P.tg
R = cos
t

3

- Lực chiều trục : Q = P.tg
Bảng 3. 4:
Tên gọi
Cặp luôn ăn khớp
Cặp gài số 1
Cặp gài số 2
Cặp gài số 3

Lực vòng P[N]
597,7
2375
1194
655

Lực hớng kính R
295
998
676
275

Lực chiều trục Q
345
1370
689
378

3. 3. 2 TNH SC BN BNH RNG
1 Tính sức bền uốn: u

K K K K K
b. . m . y. K
d

ms

c

tp

gc

ntb

26


: Hệ số tải trọng động bên ngoài - k d =1,5 ữ 2.
ms : Hệ số tính đến ma sát
+ Đối với bánh răng chủ động : k ms =1,1
+ Đối với bánh răng bị động : k ms =0,9

. k c : Hệ số tính đến độ cứng của trục và phơng pháp lắp bánh răng trên
trục
+ Đối với bánh răng côngxon ở trục sơ cấp : k c =1,2
+ Đối với bánh răng di trợt ở trục thứ cấp : k c =1,1
. k tp : Hệ số tính đến tải trọng động phụ do sai số các buớc răng khi gia
.
.

k
k

d

k

công gây nên -

tp

=1,1 ữ 1,3

. k gc : Hệ số tính đến ứng suất tập trung ở các góc lợn của răng do gia

k

công gây nên -

gc

=1,0

. k : Hệ số tính đến độ trùng khớp chiều trục với sức bền của răng [ tra
theo đồ thị]



Từ đó ta tính đợc :



ua

= 315[ KG / cm 2 ]

u1

= 687[ KG / cm 2 ]

u2

= 612[ KG / cm 2 ]

u3

= 382[ KG / cm 2 ]

2 Tính sức bền tiếp xúc :
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

At
) theo công
2

thức :



tx

= 0,418 cos

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

. : Góc nghiêng của răng
. P : Lực vòng [MN]
. E : Môđun đàn hồi - Đối với thép : E = 2 ữ 2,2.10 6 [daN/cm 2 ]
. b' : Chiều dài tiếp xúc của răng [m]
. : Góc ăn khớp
Ta có :
+ b' =

b
0,02
=
= 0,043 [m]
cos 0,889

+ Sin20 = 0,34
+ Cos20 = 0,93
27