Báo cáo BTL tính toán thiết kế ô tô hộp số 1

BỘ MƠN: KỸ THUẬT Ơ TƠ – MÁY ĐỘNG LỰC
Mơn học: Thiết kế ô tô
ĐỀ TÀI: Thiết kế hộp số
GVHD: Trịnh Lê Duy Khải
Nhóm: 1A
HỌ & TÊN
Trần Nguyên Anh
Nguyễn Lê Anh Dũng
Trần Thành Đạt
Trần Đại Nghĩa
Nguyễn Thành Trung
Trần Đắc Thắng

MSSV
1410135
1410676
1410850
1412476
1414303
1413676


NỘI DUNG
1.ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC.
2.YÊU CẦU.
3.PHƯƠNG ÁN.
4.THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG.
5.THIẾT KẾ KĨ THUẬT.
6.THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ.
7.THIẾT KẾ KINH TẾ.

1.ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC
Các thông số của động cơ:Nemax, MEmax
Các thông số của đường: Tốc độ tối đa

Vmax
Trọng lượng xe, phân bố tải lên cầu chủ
động
Kích cỡ lốp
Chịu các tác động của thời tiết, va đập(vỏ
hộp số)
Chịu tải trọng động(các cặp bánh răng ăn
khớp)


2.YÊU CẦU
Có tỉ số truyền hợp lý, đủ cấp số, đảm bảo

thay đổi momen phù hợp với điều kiện
đường
Có hiệu suất truyền lực cao.
Không gây tiếng ồn, chuyển số nhẹ nhàng.
Có số lùi, số dừng( ngắt truyền lực lâu dài ).
Kích thước, trọng lượng nhỏ, giá thành rẻ,
đủ bền.
Dễ bảo trì sửa chữa.


3.PHƯƠNG ÁN
Hộp số tự

động
Hộp số
có cấp

Hộp số
vơ cấp

Hộp số
thơng
thường

Hộp số ly
hợp kép

Hộp số 2
trục
Hộp số 3
trục


HỘP SỐ VƠ CẤP
Ưu điểm:
Điều khiển dễ dàng
Tăng tốc nhanh
chóng và êm dịu.
Nhược điểm:
Độ bền và tuổi thọ

dây đai kém.
Phạm vi công suất bị

tới hạn do khả năng
tải của dây đai.


HỘP SỐ CÓ CẤP
Ưu điểm:
Hiệu suất truyền động cũng như khả năng
chịu tải của bánh răng cao hơn là của đai.
Có số truyền thẳng.
Nhược điểm:
Điều khiển phức tạp, tốn thời gian khi chuyển

số.
Khối lượng hộp số lớn.
Các chi tiết chịu va đập, chịu tải trọng động,
dễ hư hỏng.


HỘP SỐ THÔNG THƯỜNG
Ưu điểm:
Kết cấu đơn giản nhất

trong hộp số có cấp.
Dễ bảo trì sửa chữa.
Tiết kiệm nhiên liệu
hơn.
An tồn hơn.
Nhược điểm:
Điều khiển khó khăn.
Mất thời gian khi

chuyển số.


HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
Ưu điểm:
Tăng tốc êm dịu
Điều khiển dễ dàng
Khó chết máy
Chuyển số êm dịu

Nhược điểm:
Do sử dụng biến mô

thủy lực nên tiêu hao
nhiên liệu hơn
Khả năng tăng tốc kém
hơn


HỘP SỐ LY HỢP KÉP
Ưu điểm:
Thời gian chuyển đổi

số cực ngắn
Hiệu suất cao

Nhược điểm:
Giá thành chế tạo
cao
Kết cấu phức tạp

HỘP SỐ 2 TRỤC
Ưu điểm:
Thích hợp cho HTTL

đặt cùng phía
Kết cấu gọn nhẹ
Dễ tháo lắp, sửa chữa
Nhược điểm:
Khơng có số truyền
thẳng
Chỉ phù hợp cho các xe
nhỏ


HỘP SỐ 3 TRỤC
Ưu điểm:
Thích hợp cho HTTL

đặt khác phía
Có số truyền thẳng
Có kích thước nhỏ khi
cần tỷ số truyền lớn
Nhược điểm:
Hiệu số truyền lực thấp
hơn do phải truyền lực
qua 2 cặp bánh răng ăn
khớp

4. THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG
4.1 Tính tỷ số truyền và xác định số cấp số
4.2 Chọn mô đuyn bánh răng
4.3 Chọn khoảng cách trục
4.4 Tính tốn sơ bộ kích thước trục
4.5 Kích thước các chi tiêt trên trục
4.6 Tính toán số răng


4.1 TÍNH TỈ SỐ TRUYỀN VÀ SỐ
CẤP SỐ
4.1.1. Xác định tỷ số truyền của truyền lực chính
4.1.2. Xác định tỷ số truyền ở tay số 1
4.1.3. Xác định số cấp số của hộp số
4.1.4. Xác định tỷ số truyền ở các tay số trung gian
4.1.5. Xác định tỷ số truyền ở tay số lùi
4.1.6. Xác định số bánh răng


4.1.1 XÁC ĐỊNH TỈ SỐ TRUYỀN CỦA
TRUYỀN LỰC CHÍNH
Tỷ
 số truyền lực chính i0 được xác định đảm bảo tốc độ chuyển động cực
đại
của ô tô ở số truyền cao nhất trong hộp số. i0 được xác định theo cơng
thức:
Trong đó:
– tốc độ vòng quay trục khuỷu động cơ khi đạt vận tốc lớn nhất(v/ph)
– bán kính của bánh xe (m)

- tỷ số truyền của hộp số phụ hoặc hộp phân phối ở tỷ số truyền cao nhất
- tỷ số truyền cao nhất trong hộp số
- vận tốc lớn nhất của ôtô (km/h)


4.1.2 XÁC ĐỊNH TỈ SỐ TRUYỀN Ở TAY SỐ 1

Giá
  trị tỷ số truyền tay số 1 (tỷ số truyền thấp) phải thỏa mãn các điều kiện

sau:
1) Lực kéo tiếp tuyến lớn nhất ở bánh xe chủ động phải thắng được lực
cản tổng cộng lớn nhất của đường:

Trong đó:

 max
Ga

 max Ga rbx
ihI �
M e max i0t

: Hệ số cản chuyển động lớn nhất của đường.
: Trong lượng toàn bộ xe [N].

M e max : Moment quay cực đại của động cơ [Nm].
io

rbx

t

: Tỷ số truyền truyền lực chính.
: Bán kính làm việc của bánh xe chủ động [m].
: Hiệu suất của hệ thống truyền lực.


4.1.2 XÁC ĐỊNH TỈ SỐ TRUYỀN Ở TAY SỐ 1

2)  Lực kéo tiếp tuyến này cũng phải thỏa mãn điều kiện

bám (tránh hiện tượng trượt quay của bánh xe chủ
động):
G r
ihI �  bx
M e max i0t

Trong đó:
: Trọng lượng bám của xe tác dụng
lên các bánh xe chủ động [N].
: Hệ số bám giữa lốp với mặt đường,
= 0,6 0,8


4.1.2 XÁC ĐỊNH TỈ SỐ TRUYỀN Ở TAY SỐ 1

3)  Khả năng chuyển động ổn định với tốc độ tối thiểu:
e min rbx
ihI �

va mini0

Trong đó: : Tốc độ góc ổn định nhỏ nhất của
động cơ khi đầy tải [rad/s].
: Tốc độ chuyển động tịnh tiến nhỏ
nhất của ôtô [m/s].
Thỏa 3 điều kiện trên, ta chọn ra tỷ số truyền tay số 1:


4.1.2 XÁC ĐỊNH TỈ SỐ TRUYỀN Ở TAY SỐ
1
Khi tính tốn, ta có thể chọn:


4.1.3 XÁC ĐỊNH SỐ CẤP SỐ CỦA HỘP SỐ

•  Để nâng cao tính chất động lực học của ơtơ, nâng cao
hiệu suất của hệ thống truyền lực nên chọn tỷ số truyền
ở tay số cao nhất là số truyền thẳng, tức là nên chọn
• Đối với hộp số ơ tơ du lịch và ơ tơ khách: căn cứ vào đặc
tính động lực của xe cũng như sự bố trí hệ thống truyền
lực mà có thể chọn từ 3 đến 5 cấp.
• Đối với hộp số ơ tơ tải: số cấp được xác định trên cơ sở
đảm bảo tính năng động lực và tính kinh tế nhiên liệu tốt
nhất, có thể xác định số cấp dựa vào công bội q của dãy
tỷ số truyền hộp số,


4.1.3 XÁC ĐỊNH SỐ CẤP SỐ CỦA HỘP SỐ
•  Khoảng tỷ số truyền D:


• Ta có cơng thức:
=
D=
• Nên số cấp số n là:

n = +1
Trong đó: : Giá trị tỷ số truyền số thấp nhất của
hộp số
: Giá trị tỷ số truyền của số cao nhất
(=1)
: công bội trung bình


4.1.3 XÁC ĐỊNH SỐ CẤP SỐ CỦA HỘP SỐ
Khi tính tốn ta có thể chọn cơng bội trung bình theo

khoảng kinh nghiệm sau:


4.1.4 XÁC ĐỊNH TỈ SỐ TRUYỀN CỦA CÁC
TAY SỐ TRUNG GIAN

 Đối với ô tô du lịch và xe khách liên tỉnh, thường làm việc ở

các số truyền cao nên các số truyền trung gian được xác lập
theo cấp số điều hịa nhằm sử dụng tốt nhất cơng suất động
cơ khi sang số :

Trong đó: a : Hằng số điều hịa của dãy tỷ số truyền hộp số,

xác định bằng: (n-1).a=(
: Tỷ số truyền trung gian thứ k của hộp số, k=
2 n


4.1.4 XÁC ĐỊNH TỈ SỐ TRUYỀN CỦA
CÁC TAY SỐ TRUNG GIAN
Riêng
đối với hộp số kiểu ba trục đồng tâm:
 
 Nếu số truyền cao nhất là số truyền thẳng (=1) thì chỉ tính các
số trung gian k= 2(n-1), nghĩa là:

 Nếu số truyền cao nhất là số truyền tăng (<1) thì ta có:


4.1.4 XÁC ĐỊNH TỈ SỐ TRUYỀN CỦA
CÁC TAY SỐ TRUNG GIAN
  Đối với xe tải, xe buýt thường làm việc với các số truyền trung
gian thấp nên số truyền trung gian được xác lập theo cấp số
nhân với công bội q như sau:

Trong đó:
q: Cơng bội của dãy tỷ số truyền hộp số
: Tỷ số truyền trung gian thứ k của hộp số, k= 2 n
Đối với hộp số kiểu ba trục đồng tâm:
+ Nếu số truyền cao nhất là số truyền thẳng (=1) thì k= 2(n-1)
+ Nếu số truyền cao nhất là số truyền tăng (<1) thì =1,
k=
2(n-2)