do an tinh toan thiet ke o to cua thay PGSTS Nguyen Van Phung huongdan

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (178.72 KB, 11 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

Chương 1: LY HỢP

Ta có: Ja = 10,2 Nm/ sec2 là momen quán tính chủ động của xe qui dần về trục A

Jm = 1,5 Nm/ sec2 là momen quán tính động cơ qui dần về trục M

Jb = 0,022 Nm/ sec2 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

( )

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 ih1 = 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 ih2 = 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 ih3 = 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%
Jm, Wm

A
B

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

2. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP TỚI Q TRÌNH PHANH XE
A/ Khi phanh xe khơng 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




  441,69 ( Nm )

Với φ = 0.7 hệ số bám

g = 9,81 gia tốc trọng trường
ih1 = 3,11 tỉ số truyền ở tay số 1

ih2 = 1,77 tỉ số truyền ở tay số 2

ih3 = 1 tỉ số truyền ở tay số 3

rb = 0,33 ( m ) bán kính bánh xe

j = 1 hệ số tính đến các khối lượng chuyển động quay trong hệ thống
Ở tay số truyền 2:

2
max 2

. . . 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




  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




  142,02 ( Nm)

B/ Khi phanh xe có tách ly hợp, momen qn t ính khi phanh tạo ra:
Mjpmax 0 vì Jm = 0

Momen ma sát đĩa ly hợp:

Mc= β.Memax = 1,3.230 = 299 ( Nm)

Kết luận:

Mipmax1> Mc ly hợp sẽ bị trượt

Mipmax2 và Mipmax3 < Mc ly hợp sẽ khơng trượt

Ta có tốc độ xe ở từng tay số là:
Ở tay số 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:

. 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:

. 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   

2.3,14.1000 3600( 1500)

60.3600 3

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

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:

wa1 = wb1.io = 26,85.4,55 = 122,17 ( rad/s)

Ở tay số 2:

wa2 = wb2.io = 47,14.4,55 = 214,49 ( rad/s)

Ở tay số3:

wa3 = wb3.io = 83,52.4,55 = 380 ( rad/s)

Kết luận:

Vì wa1,wa2,wa3 > wm nên bánh xe khơng bị trượt

Tính tốn momen qn tính của trục thứ cấp hộp số ứng với từng tay số truyền:
Ở tay số 1:

Ma1 = Pcản.rb = rb(wa1 + 0,044V12 ) = 0,33( 122,17 + 0,044.31,92 ) = 55,1 ( Nm )

Ở tay số 2:

Ma2 = Pcản.rb = rb(wa2 + 0,044V22 ) = 0,33( 214,49 + 0,044.562 ) = 116,32 ( Nm )

Ở tay số 3:

Ma3 = Pcản.rb = rb(wa3 + 0,044V32 ) = 0,33( 380 + 0,044.99,222 ) = 268,34 ( Nm )

Kết luận:

Ma1, Ma2, Ma3 < Mc nên ly hợp không bị trượt

3. TÍNH TỐN CƠNG TRƯỢT KHI ĐĨNG LY HỢP ĐỘT NGỘT:

. . ( )

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 khơng bị trượt nên khơng tính được cơng trượt khi đóng ly hợp đột ngột.
4. T ÍNH TỐN CƠNG TRƯỢT KHI ĐÓNG LY HỢP TỪ TỪ ÊM DỊU:

( )(1 22) 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 khơng tính cơng trượt khi ly hợp đóng từ từ êm dịu.
5. TÍNH TỐN LỰC ÉP ĐĨA LY HỢP:

c

tb

M
P

R i



 

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

Rtb: bán kính trung bình ly hợp

1 2

2
tb

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

max
2

3,16 3,16 230

12,63

2 2 3,6

e

M
R

c

   ( cm)

Với c = 3,6

R1 = 0,53R2 = 0,53. 12,63 = 6,7 ( cm)

12,63 6,7
2
tb

R   = 19,33 ( cm)

299
0,3.19,33.10 .1

P   = 606,12 ( N )

6. TÍNH TỐN 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

 

  

  = 16840 ( N/m

2 ) = 16,840 ( KN/m2 )

[ q ] = 150 đến 300 ( KN/ m2 ) nên q = 16,840 ( KN/m2 ) là rất tốt

7. TÍNH TỐN CƠNG TRƯỢT RIÊNG:

2 2

2 1

. ( )

L L

l

F i  R R

 



[ l ] = 1000 đến 2000 ( KJ/m2 )

Vì ly hợp khơng bị trượt nên khơng có cơng trượt riêng
8. TÍNH TỐN NHIỆT ĐỘ ĐĨA LY HỢP:

.. 273(o )
n

L

T K

C g



 

Với δ: hệ số công trượt
1

2n

  đối với đĩa bị động

n

  đối với đĩa chủ động

C: tỷ nhiệt. Thép và gang C = 500 ( J/Kgđộ )
gn : Khối lượng riêng của đĩa ly hợp

[ T ] = 281 đến 283 ( oK)

Vì ly hợp khơng bị trượt nên khơng tính nhiệt độ đĩa ly hợp.
9. TÍNH TỐN CƠNG TÁCH LY HỢP

( 1, 2 ) (606,12 1, 2.606,12).3

2 2

h

P P S

A    = 2000,2 ( J )

Với Sh = ( 0,75 đến 1).i

i = 3

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

1. TÍNH 
TỐN

CÁC 
THƠNG 
SỐ KÍCH 
THƯỚC

a. Hệ số chi

tiết bánh
răng:

3
max

e
A C M
Chọn C = 15

Memax = 230 Nm momen cực đại của động cơ

A 15 2303

 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 5,3 emax 5,3 230

d  M  32,5 ( mm )

- Đường kính trục thứ cấp:

d2 = 0,45A = 0,45. 91,9 = 41,36 ( mm )

d. Số răng ở các tay số truyền:
Ở tay số truyền 1 ih1 = 3,11

2. cos 2.91,9.1
(1 h ) 3, 2(1 3,11)

A
Z

m i



  

  14 ( răng )

Với β = 0 : góc nghiêng của đường răng
'

1 1.h1

Z Z i 14.3,11 = 44 ( răng )
Ở tay số truyền 2 ih2 = 1,77

2. cos 2.91,9.1
(1 h ) 3, 2(1 1,77)

A
Z

m i



  

  21 ( răng )

2 2.h2

Z Z i 21.1,77 = 37 ( răng )
Ở tay số truyền 3 ih3 = 1

3 3'

2. cos 2.91,9.1
(1 h ) 3, 2(1 1)

A
Z Z

m i



   

  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



</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Ở tay số truyền 1 ih1 = 3,11

1 max 1
1

2 . . 2.230.3,11.0,9

. 3, 2.14

e h t

M i

P

m Z



  28,74 ( N )

V ới ηt = 0,9 hiệu suất truyền lực

1' max ' 1
1

2 . . 2.230.3,11.0,9

. 3, 2.44

e h t

M i

P

m Z



  9,14 ( N )

Ở tay số truyền 2 ih2 = 1,77
max 2

2 . . 2.230.1, 77.0,9

. 3, 2.21

e h t

M i

P

m Z



  10,9 ( N )

' max 2

2 '

2 . . 2.230.1,77.0,9

. 3, 2.37

e h t

M i

P

m Z



  6,19 ( N )

Ở tay số truyền 3 ih3 = 1

3 3' max ' 3
3

2 . . 2.230.1.0,9

. 3, 2.29

e h t

M i

P P

m Z



   4,46 ( N )

b. Lực hướng kính:
cos

Ptg

R 




Với β = 0 : góc nghiêng của đường răng
α = 200 : góc ăn khớp bánh răng

Ở tay số truyền 1:

0 0

1 0

20 28, 74 20

cos 0 1

Ptg tg

R   10,46 ( N )

' 0 0

' 1

1 0

20 9,14 20

cos 0 1

P tg tg

R   3,33 ( N )

Ở tay số truyền 2:

0 0

2 0

20 10,9 20

cos 0 1

P tg tg

R   3,97 ( N )

' 0 0

' 2

2 0

20 6,19 20

cos 0 1

P tg tg

R   2,25 ( N )

Ở tay số truyền 3:

0 0

' 3

3 3 0

20 4, 46 20

cos 0 1

Ptg tg

R R  1,62 ( N )

c. Lực chiều trục:
Q = Ptg β = 0 ( vì β = 0 )

3. T ÍNH TỐN KI ỂM TRA BỀN BÁNH RĂNG:

 Theo ứng suất uốn:

. .
u

p
y b t

 

Với b: bề rộng bánh răngb = ( 4,4 đến 7 )m = 3,2.5 = 16 (mm)
y: hệ số dạng răng

t: bước răng t = π.m = 3,14.3,2 = 10 (mm)



Tay số truyền 1:

)
/
(
93
.
1

28 2

1 MN m

P

u   

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

)
/
(
39
,
0
10
.
16
.
146
,
0
14
,
9
.
.

2
'
1
'
1
'

1 y bt MN m

P

u   





Tay số truyền 2:

)
/
(
59
,
0
10
.
16
.
115
,
0

9
,
10
.
.
2
2
2

2 y bt MN m

P

u   


)
/
(
28
,
0
10
.
16
.
140
,
0
19

,
6
.
.
2
'
2
'
2
'

2 y bt MN m

P

u   





Tay số tryền 3:

)
/
(
22
,
0
10
.
16

.
129
,
0
46
,
4
.
.
2
3
3
'
3

3 y bt MN m

P

u

u    



b/Tính theo ứng suất tiếp xúc:










 1 1'

cos
.
.
418
,
0




b
PE
tx

E=2,1.10

MN/m

là môđun đàn hồi



 r.sin

Tay số truyền 1:

với

22,4 ( )

2
14
.
2
,
3
2
. 1
1 mm
Z
m

r   

;

70,4( )

2
44
.
2
,
3
2
. '
1
'
1 mm
Z
m

r   

.sin 22,4.sin200 7,7

1    

 r

;

1'.sin 70,4.sin200 24
'

1    

 r

Nên ta có:

639,44( / )

24
1
7
,
7
1
20
cos
.
16
10
.
1
,
2

.
74
,
28
.
418
,
0 2
0
5
m
MN
tx 










σtx

<



tx



=1500÷3000 MN/m

: Nên đảm bảo bền.

Tay số truyền 2:

)
(
6
.

33
2
21
.
2
,
3
2
. 2
2 mm
Z
m

r   

59,2 ( )

2
37
.
2
,
3
2
. '
2
'
2 mm
Z
m

r   

.sin 33,6.sin200 11,5

2    

 r

;

2'.sin 59,2.sin200 20,25
'

2    

 r

Nên ta :

441,7 ( / )

25
,
20
1
5
,
11
1
.
20
cos
.
16
10

.
1
,
2
.
9
,
10
.
418
,
0 2
0
5
m
MN
tx 










Tay số truyền 3:

46,4 ( )

2
29
.
2
,
3
2
. 3
'
3
3 mm
Z
m
r

r    

'.sin 46,4.sin200 15,87
3

'
3

3     

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

Nên ta :

293,88 ( / )
87

1
87
,
15

1
.
20
cos
.
16

10
.
1
,
2
.
46
,
4
.

418
,

0 2

m
MN

tx 














8/ kiểm tra trục bánh răng hộp số:

a-Theo ứng suất uốn:

1
.
1

0 d

Mu

u 



l
P

Mu 

với ( l = 0,4 ( m )

2 5,748.10 ( )
4

,
0
.
74
,
28
2

. 6

1 MNm

l
P

Mu    

0,1.(32,5) .10 1,67 ( / )

10
.
748
,
5
.

1
,
0

2
9

3
6
3

m
MN
d

Mu

u    




b-theo ứng suất xoắn:

2
.
2
,

0 d

Mx

x 



M

=M

emax

.i

.

η

= 230.3,11.0,9 = 643,77 ( Nm )=643,77.10

-6

( MNm )

0,2.(41,36) .10 45,5 ( / )

10
.
77
,
643
.

,
0

2
9

3
6
3

m
MN
d

Mx

x    

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

chương 3

T

ÍNH TỐN CÁC ĐĂNG

1) Tính độ bền các đăng.

Kiểm tra theo số vịng quay nguy hiểm:
Ta có số vịng quay cực đại:

max

1, 2. 1, 2.5600

. . 1.1

e N

p h p h

n n

n

i i i i

   6720 ( vòng/ phúc)

Từ: max

0,38 150

.
e b
o h

n r
V

i i

  ( Km/h )

Ta có số vịng quay có ích:

max. . 3 150.4,5.1 5382,77

0,38. 0,38.0,33
o h

e

b

V i i
n

r

   ( vòng/ phúc )

Số vòng quay của cac đăng:
5382,77

1196, 2
4,5

e
cd

o

n
n

i

   ( vòng/ phúc )

Số vòng quay nguy hiểm:

max

1, 2. 1, 2.6720 8064
t

n  n   ( vòng/ phúc )

Nhận xét: nt ncd an tồn

2) Tính tốn đường kính các đăng:

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

n

= 12.10

.D/l



D =

4
2
10
.

12
.l
nt

=

4 2

10
.
12
5
,
1
.
8064

=0,1512 ( m )



Các đăng rỗng.

n

=12.10

.

2

2
2

l
d

D 



d = D-2



=D-2.2,5.10

-3

= D - 0,005

) 0
10
.
44
,
1
.
.
4
(
.
.
4
2 10
4
2
2




 D n l

D t




2.D

- 0,01.D - 2,775.10



D=0,04 ( m )

d = D- 0,005 = 0,0035 ( m )

3) Kiểm tra theo ứng suất xoắn.



Các đăng rỗng ngàm tự do ở 2 đầu.

τ=


cos
.
.
.
max
x
p
h
e
w
i
i
M

=

6,28230.10.3,611.0.,1985

=115,64.10

(N/m

)=115,64 ( MN/m

)

với M

emax

=230(N.m)

w

=

.
.. 2


 D

=

2
10
.
5
,
2
.
04
,
0
.
14
,

3 2 3

=6,28.10

-6

( m

)

cosα = cos10

= 0,985

[τ]=(100



300) ( MN/m

)



τ < [τ]



an toàn.



Trường hợp cácđăng đặc ruột ngàm tự do:

D=0,1512(m)

τ =


cos
.
.
. 1
max
x
p
h
e
w
i
i
M

=

8,07.10 ( / ) 8,07 ( / )
985
,
0
.
10
.
09
,
0

1
.
11
,
3
.

230 6 2 2

3  N m  MN m



w

=

.
. 2



 D

=

2 3 0,09.10 3
2
10
.
5
,
2
.
1512

,
0
.
14
,
3 




( m

)

τ << [τ]= (100



300)( MN/m

)



an tồn

4) Kiểm tra bền theo góc xoắn (



)



=


cos
.
.
.
.
.
180 max
x
pi
hi
e
J
G
i

i
M

)
(
0731
.
0
0025
.
0
0756
.
0
)
(
0756
.
0
2
1512
.
0
2
2
1
2
m
r
r

m
D
r










G = 80.10

(GN/m

)

0,78.106(N/m3)





j

=

( 12

2 r m

r 

=

2
2
,
139
).
0731
,
0
0756
,
0

( 2 2



=0,026 ( kg.m

)

với : m =

.(r gr ).l.
2

1
2

2 

=

81
,
9
10
.
78
,
0
.
5
,
1
).
0731
,
0
0756
,
0
.(
14
,

3 2 2 6



=139,2 ( kg )



=

985
,
0
.
026
.
0
.
10
.
80
.
14
,
3
5
,
1
.
11
,
3
.
230
.
180

9
0

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11></div>

do an tinh toan thiet ke o to cua thay PGSTS Nguyen Van Phung huongdan



<b>Tay số truyền 1:</b>



<b>Tay số truyền 2:</b>



<b>Tay số tryền 3:</b>

<b>b/Tính theo ứng suất tiếp xúc:</b>

E=2,1.10

<sub>MN/m</sub>

<sub> là môđun đàn hồi</sub>

<b>Tay số truyền 1:</b>

với

<sub> ; </sub>

;

Nên ta có:

σtx

<





=1500÷3000 MN/m

: Nên đảm bảo bền.

<b>Tay số truyền 2:</b>

<sub> </sub>

;

Nên ta :

<b>Tay số truyền 3:</b>

<sub> </sub>

Nên ta :

<b>8/ kiểm tra trục bánh răng hộp số:</b>

<b>a-Theo ứng suất uốn:</b>

<b> </b>



với ( l = 0,4 ( m )

<b> </b>

<b>b-theo ứng suất xoắn:</b>

<b> </b>

M

=M

.i

.

η

= 230.3,11.0,9 = 643,77 ( Nm )=643,77.10

( MNm )

<b> </b>

chương 3

T

ÍNH TỐN CÁC ĐĂNG

<b>1) Tính độ bền các đăng.</b>

<b>2) Tính tốn đường kính các đăng:</b>

n

= 12.10

.D/l



D =

=

=0,1512 ( m )



<b>Các đăng rỗng.</b>

n

=12.10

.



d = D-2



=D-2.2,5.10

= D - 0,005

2.D

<sub>- 0,01.D - 2,775.10</sub>



D=0,04 ( m )

d = D- 0,005 = 0,0035 ( m )

<b>3) Kiểm tra theo ứng suất xoắn.</b>



<b>Các đăng rỗng ngàm tự do ở 2 đầu.</b>

τ=

=

=115,64.10

<sub>(N/m</sub>

<sub>)=115,64 ( MN/m</sub>