Thiết kế tính toán cầu chủ động xe tải 3 tấn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:Thiết kế tính toán cầu chủ động xe tải 3 tấn
Giáo viên hướng dẫn: TS.Dương Ngọc Khánh.
Sinh viên thực hiện: Lê Huy Hồng.
Mã số sinh viên: 20071284


ĐẶT VẤN ĐỀ
- Ở nước ta hiện nay, thị trường ô tô đang sôi động với nhiều doanh
nghiệp tham gia sản xuất lắp ráp ô tô.
- Xe tải là 1 trong những loại xe được nhiều công ty lựa chọn lắp ráp
và sản xuất.
- Vấn đề nội địa hoá các chi tiết trên xe ở nước ta đang được chú
trọng cao.
- Việc nghiên cứu công nghệ để sản xuất phụ tùng ô tô là rất cần thiết.
- Cầu chủ động là bộ phận hoàn toàn có thể sản xuất được ở trong
nước vì vậy nghiên cứu “thiết kế và mô phỏng 3D hệ thống cầu chủ
động” là rất cần thiết.


NỘI DUNG
 Tổng quan về cầu chủ động
 Tính toán cầu chủ động
 Xây dựn mô hình 3D băng phần mềm Catia
 Tính bền bánh răng quả dứa bằng phần mềm Ansys.
 Kết luận


MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ XE NGHIÊN CỨU
VÀ CỤM CẦU CHỦ ĐỘNG
 Xe tải LiFan.

 Cụm cầu xe tải LiFan.


TỔNG QUAN VỀ CẦU CHỦ ĐỘNG
 Là 1 thành phần của hệ thống truyền lực
1


 Cấu tạo: Gồm 4 phần chính là truyền lực chính, vi sai, bán trục, vỏ

cầu.
 Công dụng, yêu cầu.
 Chọn phương án thiết kế:


TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
CÁC THÔNG SỐ ĐẦU VÀO:
-Công suất lớn nhất/ tốc độ quay( kW/vòng/phút): 70/3500
- Mô men lớn nhất/ tốc độ quay( kW/vòng/phút):227/2200
- Trọng lượng toàn bộ (N): 55000
+ Cầu trước
(N) : 22000
+ Cầu sau
(N) : 33000
- Tốc độ lớn nhất
(km/h) : 90
- Chiều dài toàn bộ
(mm) : 5985
- Chiều rộng toàn bộ

(mm) : 1995
- Chiều cao toàn bộ
(mm) : 2150

I.

- Tỷ số truyền cao nhất/ thấp nhất : 5,494/0,746
-Kiểu lốp trước/sau: 7,0-16,1


II. NỘI DUNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ


II.1 Tính toán truyền lực chính:
- Tính toán chế độ tải trọng
+ Tính theo khả năng bám: Mtt=G2.ϥmax.rbx.1/r0 =1777,5
+Tính từ động cơ xuống:

Mtt=Memax.ih1.Ԓt=1185


Bảng thông số truyền lực chính
STT

Tên thông số

Ký hiệu

1

Số răng

2

Tỷ số truyền

3

Hướng xoắn
của răng

4

Mô đun pháp
tuyến

5

Đơn vị

Chủ động

Bị động

Z

6

41

i0

6,83

6,83

trái

Phải

mn

7

7

Mô đun mặt
đầu

ms

9,42

9,42

6

Nửa góc côn
chia

ᵟ

Độ

11,5

78,5

7

Góc xoắn răng

β

Độ

42

27,49

8

Hệ số dịch
chỉnh

ƺ

mm

-0,682

0.682

9

Góc ăn khớp

α

Độ

20

20

10

Chiều rộng
bánh răng

b

mm

63,3

58


12

Độ lệch tâm
Đường

13

E

mm

38

kính

vòng chia đáy Dc

mm

56,5

386.22

rc

mm

28,25

193.11

ts

mm

21,98

21,98

mm

98,06

394,67

lớn
14
15

Bán kính vòng
chia đáy lớn
Bước răng đáy
lớn
Đường

16

kính

vòng đỉnh đáy De
lớn

17
18
19

Khe hở chân
răng đáy lớn
Chiều cao đầu
răng đáy lớn
Chiều cao răng
đáy lớn
Chiều dày răng

c

mm

1,884

he

mm

2,994

15,838

h

mm

21,187

21,187


II.2 Tính toán thiết kế cụm vi sai
- Chọn vật liệu là thép hợp kim 20Cr

Bảng thông số vi sai:
Kết quả
TT

1

Tên thông số
Số bánh răng vi
sai

Ký hiệu

Đơn vị
Hành tinh

Bán trục

q

4

2
20

2

Số răng

Z

11

3

Tỷ số truyền

Ibt

1,4615

m

5

4

Môđun

pháp

tuyến

5

Nửa góc côn chia δ

6

Góc ăn khớp

7

Chiều rộng bánh
răng

độ

28,8

61,2

αo

độ

20

20

b

mm

32

23


Bảng thông số vi sai
8
9
10

11
12
13
14

Hệ

số

dịch

chỉnh
Chiều

dài

đường sinh côn
Đkính

vòng

chia đáy lớn
Bkính

vòng

chia đáy lớn
Bước răng đáy
lớn
Đkính

vòng

đỉnh đáy lớn
Khe hở chân
răng đáy lớn

ξ

mm

- 0,224

0,224

l

mm

57,064

57,064

dc

mm

55

100

r1

mm

27,5

50

ts

mm

15,7

15,7

de

mm

80

136

c

mm

1

1


II.3 Tính toán bán trục:
- Bán trục được chọn theo kích thước xe tham khảo.
- Tính bền bán trục theo kích thươc được chọn trên xe tham khảo d=50mm.
- Tính chọn ổ bi:
Chọn theo khả năng tải động : cd =182,09 (kN)
Chọn kích thước ổ lăn : Đường kính ngõng trục d=75 mm
Loại ổ: 7615


II.4 Tính toán vỏ cầu
Dầm cầu thiết kế là dầm cầu đúc vật liệu là gang xám, chọn hình dáng tiết
diện chịu lực hình chữ nhật, các kích thước được chọn theo xe tham khảo.
Sau khi đã chọn được kích thước ta tính bền cho dầm cầu ở vị trí đặt lực.

Các chế độ tính toán vỏ cầu
+ Khi ôtô chuyển động thẳng truyền lực dọc cực đại Xmax.
+ Khi trượt ngang hoàn toàn.
+ Tính theo tải trọng động tác dụng.


XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3D
I.

Sử dụng phần mềm Catia thiết kế cụm cầu chủ động.
Việc thiết kế cầu được chia thành thiết kế các nhóm chi tiết:
- Các chi tiết dạng bánh răng
- Các chi tiết dạng trục
- Các chi tiết dạng ống
- Các dạng ổ bi
- Các chi tiết khác có hình dạng phức tạp


Một số chi tiết điển hình:
1. Vỏ cầu.

3.Bánh răng quả dứa

2. Chốt chữ thập

4.Bánh răng bán trục.


5.Vỏ vi sai.

7.Bánh răng hành tinh.

6.Ổ bi côn.

8.Bán trục.


9. Đai ốc điều chỉnh

11. Mặt bích các đăng

10. Gối đỡ


II. Xây dựng bánh răng vành chậu bằng phần mềm Catia.
Bánh răng vành chậu được xây dựng trong môi trường thiết kế của bản vẽ part
design
1. Xây dựng biên dạng 2D: đây là biên dạng để tạo thành phôi bánh răng.


2. Xây dựng mô hình 3D phôi bánh răng vành chậu:

3. Xây dựng thông số bánh răng:


4. Tạo biên dạng cắt phôi ( rãnh răng)

5.Cắt tạo rãnh răng:

6. Tạo răng:

7. Hoàn thiện bánh răng:


MÔ PHỎNG LẮP GHÉP VÀ
TÍNH BỀN
I.Mô phỏng tháo lắp:
Cụm lắp ráp tổng thể

Vi deo tháo, lắp: