TÍNH TOÁN XE HUYNDAI HD65 2t5

GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

I - CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN XE HUYNDAI HD65 2T5

Chiều dài cơ sở ( mm )
Kích thước ngoài ( mm )
Trọng lượng không tải ( kg )
Trọng lượng toàn tải ( kg )
Phân bố cầu trước ( kg )
Phân bố cầu sau ( kg )
Kiểu hộp số
Tỷ số truyền lực chính
Lốp xe ( inch )
Công suất tối đa ( ps/rpm )
Monmen xoắn tối đa ( kg.m/rpm )
Hệ số cản chuyển động
Hiệu suất truyền lực
Vận tốc tối đa

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

3735
5970 x 2000 x 2195
2375
6900
2600
4300
5 số tiến, một số lùi
6,232
7,5R x 16 ( B=7,5 ; d=16 )
120/3200

30/2000
0,4
96%
103 (km/h)

1


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

TÍNH TOÁN HỘP SỐ

I.

TSC

TTC
a
a’

3’
3

2’
2

TTG

I.1 Chọn tỉ số truyền hộp số
- Bán kính bánh xe, ký hiệu lốp 7,5R x 16

-

Bán kính làm việc trung bình của bánh xe ( )
Trong đó :

-

Tính
Số vòng quay
Trong đó
Động cơ xăng nên chọn

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

2

5’
1’
1

L’
R
L

5


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

Tỷ số truyền lực chính
Trong đó

-

Theo điều kiện kéo ta có
Trong đó

-

Theo điều kiện bám ta có
Trong đó

Từ (1) và (2) suy ra
Chọn

Ta có

Vì động cơ đặt trước cầu sau chủ động ,hộp số dọc 1 số OD nên là số
truyền thẳng
SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

3


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN
I.2 Khoảng cách giữa các trục A

Đối với xe tải

I.3 Môđun pháp tuyến của bánh răng

I.4 Tỉ số truyền của cặp bánh răng ăn khớp

Trong đó

Tính lại khoảng cách giữa các trục A

Môđun pháp tuyến của bánh răng

Tỷ số truyền của cặp bánh răng luôn ăn khớp

Số răng của bánh răng bị động ở cặp bánh răng luôn ăn khớp
SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

4


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

Chọn
I.5 Tỉ số truyền của bánh răng được gài

Tính lần lượt cho các cặp bánh răng 1,2,3,4,5

I.6 Số bánh răng trên trục trung gian và trục thứ cấp

-

Cặp bánh răng thứ 1

-

Cặp bánh răng thứ 2

-

Cặp bánh răng thứ 3

-

Cặp bánh răng thứ 4

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

5


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

-

Cặp bánh răng thứ 5

I.7 Số răng tương đương và hệ số dạng răng
-

Số răng tương đương

Từ tra bảng 4.1/81 sách tính toán ôtô thì sẽ có được hệ số dạng răng y.

I.8 Lực vòng tác dụng lên bánh răng tại tâm ăn khớp ( P )

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

6


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

I.9 Kiểm tra bền theo ứng suất uốn

Đối với bánh răng trụ răng nghiêng :

Trong đó

Chọn

Kết luận thỏa điều kiện bền theo ứng suất uốn.
I.10 Trục của hộp số
-

Chọn kích thước sơ bộ của trục
Chúng ta có thể tính kích thước sơ bộ theo công thức thực nghiệm sau :
Đối với trục sơ cấp

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

7

GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

Đối với trục trung gian

Đối với xe tải

Đối với trục thứ cấp

II.

TÍNH TOÁN LY HỢP

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

8


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

2.1 Xác định các thông số cơ bản của ly hợp
Monmen ma sát yêu cầu của ly hợp
-

Ly hợp có khả năng truyền hết momen xoắn lớn nhất của động cơ

-

Bán kính ngoài và bán kinh trong của tấm ma sát
Bán kinh ngoài

Trong đó

Xe tải làm việc trong điều kiện nặng nhọc ta chọn

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

9


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

Bán kính trong của tấm ma sát
Bán kính trong của tấm ma sát có thể chọn sơ bộ như sau :

-

Diện tích và bán kính ma sát trung bình của tấm ma sát
Diện tích

Bán kính ma sát trung bình
-

Số lượng đôi bề mặt ma sát
Đối với xe tải ta chọn

-

Lực ép lên đĩa ma sát

Trong đó

2.2

Kiểm tra bền

-

Áp suất sinh ra trên bề mặt tấm ma sát

2.3

Tính toán công trượt của ly hợp

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

10


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

ωe

M [N.m]
ω [rad/s]
β.Memax
ωe =ωa

Je Ja
Ma ωa

ωe Me

Mms

Ma
ωa
t1

t2

t [s]

H.3.1. Mô hình động cơ - truyền lực và đồ thị tốc độ góc

Khi đóng ly hợp có hiện tượng trượt ở thời gian đầu cho đến khi nào đĩa chủ
động và đĩa bị động quay như một hệ thống động học liền. Khi các đĩa bị trượt sẽ
sinh ra công ma sát làm nung nóng các chi tiết của ly hợp lên quá nhiệt độ làm việc
bình thường, làm hao mòn các tấm ma sát và nguy hiểm nhất là các lò xo ép bị ram
ở nhiệt độ như vậy, mất khả năng ép. Vì thế việc xác định công ma sát trong thời
gian đóng ly hợp là một điều cần thiết.
Trong quá trình gài số ôtô tuỳ theo sự đổi số từ thấp lên cao hoặc từ cao
xuống thấp mà quá trình gài có thể tiến hành khác nhau.
Khi đổi từ số thấp lên số cao, tốc độ góc của trục khuỷu động cơ trong khi
đóng ly hợp cao hơn tốc độ góc của trục sơ cấp hộp số, vì vậy mômen quay của
động cơ Me không nên lớn để tránh tăng công trượt.
Khi đổi từ số cao xuống số thấp tốc độ góc của trục khuỷu động cơ có thể
thấp hơn tốc độ góc trục sơ cấp trong trường hợp này khi đóng ly hợp cần phải có
mômen Me nào đó của động cơ để làm đồng đều các tốc độ góc nói trên.

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

11

GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

Nhưng ở hai trường hợp nói trên tuỳ theo kỹ thuật của người lái tốc độ góc
của trục khuỷu và trục sơ cấp của hộp số có thể đồng đều, nghĩa là ωe ≅ ihωa động
cơ đó công trượt sẽ giảm đến tối thiểu.
Khi ôtô bắt đầu chuyển động, sự đồng đều nói trên không thể thực hiện
được, vì ωe> 0 và ωa = 0 trong trường hợp này công trượt sẽ cực đại. Ta sẽ tính
công trượt trong trường hợp này.
Diễn biến quá trình đóng ly hợp hợp gồm 2 giai đoạn :
Giai đoạn đầu với thời gian t1: lúc này mômen quay của ly hợp hợp tăng từ
giá trị 0 đến giá trị Ma , thời điểm này ôtô bắt đầu khởi động tại chỗ.
Giai đoạn tiếp theo với thời gian t2: là giai đoạn mômen quay của ly hợp Ml
bắt đầu tăng lên đến khi không còn sự trượt xảy ra (tức là lúc

ωe = ωa

)

Ta xác định công trượt của ly hợp trong trường hợp đóng ly hợp từ từ.
- Momen quán tính của xe và romooc quy dẫn về trục của ly hợp

Trong đó

Vì lúc khởi động thì sức ì lớn nhất nên ta chọn

Với
Chọn
-

Momen cản chuyển động quy dẫn về trục ly hợp tính khi xe bắt đầu khởi
động.

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

12


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

Trong đó
Ôtô tải nên

Ta xét xe bắt đầu chuyển động trên đường nằm ngang, ( hệ số cản tổng
cộng của mặt đường chính bằng hệ số cản lăn
Chọn
Vì bắt đầu khởi động nên

-

Tính thời gian trượt trong các giai đoạn
Xét đến 2 giai đoạn trong trường hợp ly hợp đóng từ từ.
Giai đoạn 1 : Ly hợp bị trượt hoàn toàn, bởi vậy công động cơ ở giai
đoạn này với thời gian sẽ tiêu hao cho sự trượt và nung nóng ly hợp.
Công trượt giai đoạnnaày được tính

Giai đoạn 2 : Công của động cơ với thời gian dùng để tăng tốc trục bị
động của ly hợp để thắng sức cản chuyển động của xe. Giá trị công trượt
giai đoạn này :

Trong đó

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

13


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

Trong đó

-

Công trượt toàn bộ của ly hợp là

-

Công trượt riêng của ly hợp

Trong đó

2.4

Tính toán nhiệt độ của ly hợp

Sự hao mòn các tấm ma sát của ôtô máy kéo chịu ảnh hưởng lớn bởi sự nung nóng
các chi tiết. Vì các tấm ma sát có độ dẫn nhiệt rất kém cho nên ta có thể coi tất cả
nhiệt phát sinh khi đóng ly hợp sẽ truyền cho các chi tiết tiếp xúc trực tiếp với các
tấm ma sát cụ thể là các đĩa ép. Thời gian trượt thường không lớn cho nên sự thoát

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

14


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

nhiệt ra môi trường trong thời gian ấy cũng không đáng kể. Bởi thế các chi tiết tiếp
thu nhiệt trong thời gian ly hợp bị trượt phải có khối lượng lớn để đảm bảo tiếp thu
được lượng nhiệt phát sinh khi ly hợp bị trượt mà nhiệt độ của chi tiết ấy sẽ không
tăng lên nhiều, để không làm ảnh hưởng nhiều đến sự làm việc của tấm ma sát (cụ
thể không làm ảnh hưởng đến hệ số ma sát µ và không gây nên sự cháy cục bộ các
tấm ma sát).
Do bánh đà có kích thước lớn nên khả năng tải nhiệt tốt nên không cần tính
mà ta chỉ tính cho đĩa ép. Vì trên đĩa ép còn bố trí các lò xo ép, nếu nhiệt độ đĩa ép
tăng lên quá mức cho phép thì sẽ làm thay đổi độ cứng của lò xo ép.
Công trượt lớn nhất sinh ra khi xe khởi hành, cho nên ta tính toán ly hợp hợp
theo điều kiện của xe lúc khởi hành để đảm bảo sự làm việc ổn định của ly hợp.
Nhiệt độ tăng lên của đĩa ép khi tiếp xúc trực tiếp với tấm ma sát trong thời gian ly
hợp bị trượt được xác định theo công thức:

Trong đó

.

Trong đó

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

15

GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

Mỗi làn khởi hành tại chỗ trong điều kiện đường phố không được vượt
quá

2.5

Tính toán và thiết kế cơ cấu điều khiển ly hợp bằng thủy lực
S

e

a

f

b

d1

d2

Tỷ số truyền dẫn động ly hợp :

Trong đó
Tỷ số truyền bàn đạp
Tỷ số truyền dẫn động thủy lực
Tỷ số truyền đòn mở

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

16


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

Hành trình bàn đạp được xác định như sau :

Trong đó

-

Lực tác dụng lên bàn đạp ly hợp

Trong đó

-

Công mở ly hợp

-

Xác định các kích thước
Tỷ số truyền bàn đạp

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

17

GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

Chọn
Đường kính truyền xylanh thủy lực

Chọn
Tỷ số truyền đòn mở
Chọn
Vậy thông số của cơ cấu điều khiển ly hợp bằng thủy lực
a
b
e
f
195
24
90
18

25

(mm)
TÍNH TOÁN TRỤC CARDANG

III.

Xác định kích thước trục theo số vòng quay nguy hiểm

III.1
-

Trước hết phải xác định số vòng quay cực đại của trục cardang ứng với
tốc độ lớn nhất của ôtô.

Trong đó

-

Tiếp theo xác định số vòng quay nguy hiểm của trục

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

18

25


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN
III.2

Tính đường kính trục cardang
Trên thực tế chiều dài cơ sở của xe là
Trừ đi chiều dài hộp số và chiều dài vỏ đỡ vi sai ta có nhỏ hơn rất
nhiều.
Nên ta chọn
Đối với trục cardang thứ 2, ta khảo sát dưới dạng trục rỗng đặt tự do
trong các điểm tựa.

Thay vào công thức trên ta nhận được phương trình bậc 2 đối với

Giả thuyết bề dày trục rỗng
Chọn

Chọn

III.3

-

Kiểm tra trục cardang
Khi làm việc trục cardang 2 sẽ bị xoắn, uốn, kéo ,hoặc nén. Trong đó
ứng suất xoắn là rất lớn so với các ứng suất còn lại, cho nên ta chỉ cần
tập trung tính trục theo giá trị

Ứng suất xoắn trục cardang

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

19


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

Trong đó
Do cardang thuộc loại truyền momen xoắn từ hộp số đến các cầu chủ
động nên ta chọn , chọn

Thay vào ta được

-

Tính giá trị góc xoắn của trục cardang

Trong đó

Tính

trên 1 m chiều dài trục nên thỏa mãn yêu cầu.

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

20


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

21


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

22


GVHD : ThS .TRẦN ANH SƠN

SVTH :DƯƠNG THÀNH PHÚ

23