do an tinh toan thiet ke o to cua thay PGS.TS Nguyen Van Phung huong dan

Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu ÔTÔ GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Chương 1: LY HỢP
Ta có: J
a
= 10,2 Nm/ sec
2
là momen quán tính chủ động của xe qui dần về trục A
J
m
= 1,5 Nm/ sec
2
là momen quán tính động cơ qui dần về trục M
J
b
= 0,022 Nm/ sec
2
là momen quán tính tại đoạn B
β = 1,3 là hệ số dự trữ
1. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ TRUYỀN
A/ Trường hợp gài số không tách ly hợp, xung lượng tạo ra l à:
4 4
2
( )
a h b a h
a
h
m b
J i w w i
P r t
J

i
J J
−
=
+
+
B/ Khi có tách ly hợp, xung l ượng tạo ra là:

'
4 4
2
( )
a h b a h
a
h
b
J i w w i
P r t
J
i
J
−
=
+
So sánh 2 trường hợp gài số có tách ly hợp và gài số không tách ly hợp:

2
'
4 4
2

4 4
a
h
m b
a
h
b
J
i
J J
P r t
J
P r t
i
J
+
+
=
+

Ở tay số truyền 1 i
h1
= 3,11

2
'
4 4
2
4 4
10,2

3,11
0,022 1,5
10,2
3,11
0,022
P r t
P r t
+
+
= =
+
0,0346 = 3,4%
Ở tay số truyền 2 i
h2
= 1,77
2
'
4 4
2
4 4
10,2
1,77
0,022 1,5
10,2
1,77
0,022
P r t
P r t
+
+

= =
+
0,021 = 2,1%
Ở tay số truyền 3 i
h3
= 1
2
'
4 4
2
4 4
10,2
1
0,022 1,5
10,2
1
0,022
P r t
P r t
+
+
= =
+
0,0166 = 1,66%
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
J
m
, W
m
J

b
A
BM
A
Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu ÔTÔ GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP TỚI QUÁ TRÌNH PHANH XE
A/ Khi phanh xe không tách ly hợp, momen quán tính khi phanh tạo ra:
Ở tay số truyền 1:
1
max1
. . .
0,7.9,81.4,55.3,11
1,5
. 1.0,33
p
o h
i m
j b
g i i
M J
r
ϕ
δ
= = =
441,69 ( Nm )
Với φ = 0.7 hệ số bám
g = 9,81 gia tốc trọng trường

1h

i
= 3,11 tỉ số truyền ở tay số 1

2h
i
= 1,77 tỉ số truyền ở tay số 2

3h
i
= 1 tỉ số truyền ở tay số 3

b
r
= 0,33 ( m ) bán kính bánh xe

j
δ
= 1 hệ số tính đến các khối lượng chuyển động quay trong hệ thống
Ở tay số truyền 2:
2
max2
. . .
0,7.9,81.4,55.1,77
1,5
. 1.0,33
p
o h
i m
j b
g i i

M J
r
ϕ
δ
= = =
251,38 ( Nm )
Ở tay số truyền 3:
3
max3
. . .
0,7.9,81.4,55.1
1,5
. 1.0,33
p
o h
i m
j b
g i i
M J
r
ϕ
δ
= = =
142,02 ( Nm)
B/ Khi phanh xe có tách ly hợp, momen quán t ính khi phanh tạo ra:

max
p
j
M =

0 vì J
m
= 0
Momen ma sát đĩa ly hợp:
M
c
= β.M
emax
= 1,3.230 = 299 ( Nm)
Kết luận:
M
ipmax1
> M
c
ly hợp sẽ bị trượt
M
ipmax2
và M
ipmax3
< M
c
ly hợp sẽ không trượt
Ta có tốc độ xe ở từng tay số là:
Ở tay số 1:
1
1
.
3600.0,33
0,38 0,38
4,55.3,11

M b
o h
n r
v
i i
= = =
31,9 ( Km/h)
Ở tay số 2:

2
2
.
3600.0,33
0,38 0,38
4,55.1,77
M b
o h
n r
v
i i
= = =
56 ( Km/h)
Ở tay số 3:
3
.
3600.0,33
0,38 0,38
3 4,55.1
M b
o

n r
v
i i
= = =
99,22 ( Km/h)
Ta có tốc độ góc trục khuỷu động cơ:
2 .1000
( 1500)
60.3600 3
M
m
n
w
π
= +

2.3,14.1000 3600
( 1500)
60.3600 3
= +
= 78,5 ( rad/s)
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu ÔTÔ GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Tốc độ góc quay của bánh xe ứng với từng tay số:
Ờ tay số 1:
1
1
1000 1000.31,9
3600 3600.0,33

b
b
v
w
r
= = =
26,85 ( rad/s)
Ở tay số 2:
2
2
1000 1000.56
3600 3600.0,33
b
b
v
w
r
= = =
47,14 ( rad/s)
Ở tay số 3:

3
3
1000
1000.99,22
3600 3600.0,33
b
b
v
w

r
= = =
83,52 ( rad/s)
Từ đó ta tính được tốc độ góc của trục thứ cấp hộp số ứng với từng tay số:
Ở tay số 1:
w
a1
= w
b1
.i
o
= 26,85.4,55 = 122,17 ( rad/s)
Ở tay số 2:
w
a2
= w
b2
.i
o
= 47,14.4,55 = 214,49 ( rad/s)
Ở tay số3:
w
a3
= w
b3
.i
o
= 83,52.4,55 = 380 ( rad/s)
Kết luận:
Vì w

a1
,w
a2
,w
a3
> w
m
nên bánh xe không bị trượt
Tính toán momen quán tính của trục thứ cấp hộp số ứng với từng tay số truyền:
Ở tay số 1:
M
a1
= P
cản.
r
b
= r
b
(w
a1
+ 0,044V
1
2
) = 0,33( 122,17 + 0,044.31,9
2
) = 55,1 ( Nm )
Ở tay số 2:
M
a2
= P

cản.
r
b
= r
b
(w
a2
+ 0,044V
2
2
) = 0,33( 214,49 + 0,044.56
2
) = 116,32 ( Nm )
Ở tay số 3:
M
a3
= P
cản.
r
b
= r
b
(w
a3
+ 0,044V
3
2
) = 0,33( 380 + 0,044.99,22
2
) = 268,34 ( Nm )

Kết luận:
M
a1
, M
a2,
M
a3
< M
c
nên ly hợp không bị trượt
3. TÍNH TOÁN CÔNG TRƯỢT KHI ĐÓNG LY HỢP ĐỘT NGỘT :
2
. . ( )
2[ ( ) ( )]
c m a m a
m c a a c m
M J J w w
L
J M M J M M
−
=
− + −
Do ly hợp không bị trượt nên không tính được công trượt khi đóng ly hợp đột ngột.
4. T ÍNH TOÁN CÔNG TRƯỢT KHI ĐÓNG LY HỢP TỪ TỪ ÊM DỊU:

1 2
2 1
( )( ) ( )
2 3 2
a m a a m a

t t
L M w w J w w= − + + −
Do ly hợp không bị trượt nên không tính công trượt khi ly hợp đóng từ từ êm dịu.
5. TÍNH TOÁN LỰC ÉP ĐĨA LY HỢP:

c
tb
M
P
R i
µ
∑
=
Với μ = 0,25 đến 0,3: hệ số ma sát
i : số cặp đĩa ly hợp
i = m+n -1
m: số đĩa chủ động
n : số đĩa bị động
R
tb
: bán kính trung bình ly hợp

1 2
2
tb
R R
R
+
=
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu ÔTÔ GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

max
2
3,16 3,16 230
12,63
2 2 3,6
e
M
R
c
= = =
( cm)
Với c = 3,6
R
1
= 0,53R
2
= 0,53. 12,63 = 6,7 ( cm)


12,63 6,7
2
tb
R
+
=
= 19,33 ( cm)

2
299
0,3.19,33.10 .1
P
∑
−
=
= 606,12 ( N )
6. TÍNH TOÁN ÁP SUẤT ÉP ĐĨA LY HỢP:

2 2 2 2
2 1
606,12
( ) 3,14(0,1263 0,067 )
P P
q
F R R
π
∑ ∑
= = =
− −
= 16840 ( N/m
2
) = 16,840 ( KN/m
2
)
[ q ] = 150 đến 300 ( KN/ m
2
) nên q = 16,840 ( KN/m
2

) là rất tốt
7. TÍNH TOÁN CÔNG TRƯỢT RIÊNG:

2 2
2 1
. ( )
L L
l
F i R R
π
= =
−
[ l ] = 1000 đến 2000 ( KJ/m
2
)
Vì ly hợp không bị trượt nên không có công trượt riêng
8. TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘ ĐĨA LY HỢP:

.
273( )
.
o
n
L
T K
C g
δ
= +
Với δ: hệ số công trượt

1
2n
δ
=
đối với đĩa bị động

1
n
δ
=
đối với đĩa chủ động
C: tỷ nhiệt. Thép và gang C = 500 ( J/Kgđộ )
g
n
: Khối lượng riêng của đĩa ly hợp
[ T ] = 281 đến 283 (
o
K)
Vì ly hợp không bị trượt nên không tính nhiệt độ đĩa ly hợp.
9. TÍNH TOÁN CÔNG TÁCH LY HỢP

( 1,2 )
(606,12 1,2.606,12).3
2 2
h
P P S
A
+
+
= =

= 2000,2 ( J )
Với S
h
= ( 0,75 đến 1).i
i = 3
Chương 2 : HỘP SỐ CƠ KHÍ
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Đồ án môn học Tính Toán Kết Cấu ÔTÔ GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1. TÍNH
TOÁN
CÁC
THÔNG
SỐ KÍCH
THƯỚC
a. Hệ số chi
tiết bánh
răng:
3
maxe
A C M=
Chọn C = 15
M
emax
= 230 Nm momen cực đại của động cơ

3
15 230A = =
91,9 ( mm)
b. Mođun pháp tuyến:

m = ( 0,032 đến 0,04 ).A
Chọn m= 0,035.A = 0,035.91,9 = 3,2 ( mm )
c. Đường kính trục bánh răng:
- Đường kính trục sơ cấp:

3
3
1 max
5,3 5,3 230
e
d M= = =
32,5 ( mm )
- Đường kính trục thứ cấp:
d
2
= 0,45A = 0,45. 91,9 = 41,36 ( mm )
d. Số răng ở các tay số truyền:
Ở tay số truyền 1 i
h1
= 3,11

1
1
2. cos 2.91,9.1
(1 ) 3,2(1 3,11)
h
A
Z
m i
β

= = =
+ +
14 ( răng )
Với β = 0 : góc nghiêng của đường răng

'
1 1 1
.
h
Z Z i= =
14.3,11 = 44 ( răng )
Ở tay số truyền 2 i
h2
= 1,77

2
2
2. cos 2.91,9.1
(1 ) 3,2(1 1,77)
h
A
Z
m i
β
= = =
+ +
21 ( răng )

'
2 2 2

.
h
Z Z i= =
21.1,77 = 37 ( răng )
Ở tay số truyền 3 i
h3
= 1

'
3 3
3
2. cos 2.91,9.1
(1 ) 3,2(1 1)
h
A
Z Z
m i
β
= = = =
+ +
29 ( răng )
2. TÍNH CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN BÁNH RĂNG:
a. Lực vòng P:
'
max
2
2 . .
. .
xoa n e h t
M

M i
P
m Z m Z
η
= =
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------