CHỌN LOẠI HỘP SỐ
Hiện nay, ô tô chủ yếu sử dụng hộp số có trục cố định và điều khiển bằng tay, loại hộp số này nổi bật với kết cấu đơn giản, hiệu suất cao (0,96 - 0,98) cùng với kích thước và trọng lượng nhỏ gọn.
Hộp số ba trục cố định, với trục sơ cấp và trục thứ cấp đồng tâm, là loại hộp số phổ biến nhất nhờ khả năng tạo số truyền thẳng khi nối tiếp các trục Khi hoạt động ở số truyền thẳng, các bánh răng, ổ trục và trục trung gian được giảm tải hoàn toàn, giúp giảm mài mòn, tiếng ồn và mất mát công suất Ở các số truyền khác, mô men được truyền qua hai bánh răng, cho phép tạo tỷ số truyền lớn trong kích thước nhỏ gọn, từ đó giảm trọng lượng tổng thể của ô tô.
Tuy nhiên loại hộp số này có nhược điểm là:
- Hiệu suất giảm ở các tay số trung gian
Ổ bi gối đỡ trước trục thứ cấp được lắp đặt trong lỗ của bánh răng công xôn ở trục sơ cấp, dẫn đến tình trạng làm việc căng thẳng do kích thước bị giới hạn bởi các điều kiện kết cấu.
5 Đồ án môn học Kết cấu và tính toán ô tô
Hộp số có hai trục cố định, bên cạnh hộp số ba trục với trục sơ cấp và thứ cấp đồng tâm, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội.
- Kết cấu đơn giản, làm việc êm dịu và có hiệu suất cao ở các tay số trung gian.
- Dễ bố trí và đơn giản được kết cấu, hệ thống truyền lực khi xe đặt động cơ gần cầu chủ động.
Tuy vậy loại hộp số có hai trục cố định có nhược điểm là:
Do không có số truyền thẳng, các bánh răng ổ trục phải chịu tải nặng ở số truyền cao, dẫn đến tăng mài mòn các chi tiết và gây ra tiếng ồn.
Giá trị tỷ số truyền tay số thấp thường bị hạn chế, vì vậy để cải thiện hiệu suất, cần giảm tỷ số truyền của tay số cao nhất và tăng tỷ số truyền lực chính i o Do đặc điểm này, hộp số hai trục thường được áp dụng cho ô tô du lịch và thể thao có động cơ đặt cạnh cầu chủ động, cũng như trên máy kéo với hộp số chung trong cùng một vỏ với truyền lực chính.
Hộp số hai trục cho ô tô vận tải được thiết kế để vận chuyển hàng hóa trong điều kiện tải trọng thay đổi thường xuyên Với tỷ số truyền lớn, hộp số ba trục cố định với trục sơ cấp và thứ cấp đồng tâm được lựa chọn, mang lại ưu điểm là có thể tạo ra số truyền thẳng với hiệu suất đạt một Điều này rất quan trọng cho ô tô vận tải, vì thời gian hoạt động ở số truyền thẳng chiếm tỷ lệ cao, đặc biệt khi di chuyển trên đường bằng phẳng Nhờ đó, thời gian sử dụng tay số trung gian giảm, góp phần kéo dài tuổi thọ cho ô tô.
2.2 XÁC ĐỊNH TỶ SỐ TRUYỀN , SỐ CẤP
2.2.1 Xác dịnh tỷ số truyền
6 Đồ án môn học Kết cấu và tính toán ô tô
Tỷ số truyền được xác định theo [ 6 ]
-Khả năng thắng sức cản lớn nhất trong điều kiện cho trước i h1
Trong đó : Theo đề bài cho trước
= 0,3 : hệ số cản lớn nhất của đường
G = 155000(N) :Trọng lượng toàn bộ xe
= 6 : Tỉ số truyền lực chính
Theo [6] : ta có = 0,75 0,85 chọn =0,8 Vậy : i h1 = 7,8
- Khả năng tạo được lực cản lớn nhất theo điều kiện bám i h1
Trong đó : Theo đề cho
= (70.155000)/1008500(N) :Trọng lượng bám của xe
= 6 : Tỉ số truyền lự chính
-Khả năng chuyển động với tốc dộ ổn định tối thiểu để có thể cơ động trong điều kiện địa hình chật hẹp i h1
Trong đó : :tốc độ chuyển động ổn định nhỏ nhất
(km/h) chon =5 (km/h) : vòng quay ổn dịnh tối thiểu của động cơ Đốivới động cơ điêzel 50 700(v/ph) chọn P0(v/ph)
2.2.2 Số cấp của hộp số.
7 Đồ án môn học Kết cấu và tính toán ô tô
Hộp số của ô tô tải được thiết kế nhằm cải thiện tính chất động lực học và hiệu suất hệ thống truyền lực Để đạt được điều này, cần lựa chọn tỷ số truyền cao nhất ở tay số, cụ thể là tỷ số truyền thẳng với i hn = 1.
Số cấp của hộp số (n) được xác định phụ thuôc vào:
- Chủng loại và công dụng của ô tô
- Vào giá trị khoảng tỷ số truyền Ki
K i = i h1 /i hn Trong đó: i h1 là tỷ số truyền tay số một của hộp số. i hn là tỷ số truyền tay số cao nhất của hộp số.
Tăng số cấp hộp số giúp nâng cao hiệu suất động cơ, cải thiện tính kinh tế nhiên liệu, và tăng tốc độ trung bình, từ đó tăng năng suất và giảm chi phí vận chuyển Tuy nhiên, việc này cũng làm phức tạp cấu trúc và quy trình điều khiển, cũng như làm tăng kích thước và giá thành của hộp số Đối với ô tô tải, số cấp hộp số có thể dao động từ 6 đến 22, với tỷ số truyền K i từ 5 đến 25; tỷ số K i càng lớn thì số cấp càng nhiều Dưới đây là bảng số liệu thống kê của ô tô tải theo giá trị khoảng truyền K i.
Bảng 2.1 Bảng giá trị tay số của ô tô tải theo khoảng tỷ số truyền K i
Hiện nay, xu hướng tăng số cấp và khoảng tỷ số truyền trong hộp số ô tô tải trọng lớn đang gia tăng, đặc biệt là với các đoàn xe kéo moóc, nhằm bù đắp cho sự giảm công suất riêng Việc này cho phép sử dụng hiệu quả hơn công suất động cơ trong các điều kiện tải và đường xá khác nhau Đối với các ô tô này, khoảng cách giữa tỷ số truyền của các tay số kề nhau cần nằm trong giới hạn 1,3 đến 1,4 để tránh tăng suất tiêu hao nhiên liệu và đảm bảo chất lượng động lực học Khoảng cách quá lớn sẽ làm khó khăn trong việc chuyển tay số, trong khi khoảng cách quá nhỏ sẽ khiến người lái gặp khó khăn trong việc lựa chọn tay số thích hợp Đối với các tay số ít sử dụng, khoảng cách có thể tăng lên nhưng không nên vượt quá 1,6 đến 1,7 để bảo đảm khả năng chuyển số.
Kết hợp hai điều kiện và giả thuyết về dãy tỷ số truyền theo cấp số nhân, chúng ta có thể xác định sơ bộ rằng n-1 (2.2) Trong đó, q ti,i+1 là khoảng cách tỷ số truyền giữa hai số liên tiếp ở vùng số thấp, với giá trị q ti,i+1 = 1,6.
1.7 chọn q ti,i+1 = 1,7 q ci,i+1 khoảng cách tỷ số truyền hai số liên tiếp ở vùng số cao q ci,i+1 = 1,3 1,4 chọn q ci,i+1 = 1,4 ; n: số cấp
Tỷ số truyền thấp nhất i 1 = 8,5
Tỷ số truyền ở tay số cao nhất i hn = 1
Hình 2.3 Sơ đồ bố trí số lùi trên ô tô thiết kế Đồ án môn học Kết cấu và tính toán ô tô
Bánh răng ở các tay số thấp như số một và số lùi chịu lực lớn và thời gian làm việc ngắn, vì vậy cần được bố trí sát gối đỡ sau Trong khi đó, bánh răng ở tay số cao có thời gian làm việc dài hơn, nên được đặt ở khoảng giữa trục, nơi có góc xoay nhỏ nhất Điều này giúp cải thiện điều kiện ăn khớp của các bánh răng, từ đó giảm tiếng ồn và mài mòn.
Hầu hết các tay số sử dụng bánh răng nghiêng và đồng tốc, trong đó tay số một và số lùi có thể sử dụng răng thẳng với phương pháp gài trượt Khi chuyển số từ hai đến năm, mặc dù đã cắt bộ ly hợp, các bánh răng vẫn quay với tốc độ khác nhau do quán tính, gây ra lực va đập khi gài vào Để khắc phục vấn đề này và đơn giản hóa thao tác cho người lái, hộp số được trang bị hai bộ đồng tốc cho số hai, ba, bốn và năm Cơ cấu này ngăn cản việc gài số khi hai bánh răng chưa đồng tốc bằng cách tạo ra lực cản, sử dụng mô men ma sát giữa các bề mặt côn để điều chỉnh tốc độ của các bánh răng Khi tốc độ đồng đều, lực cản sẽ giảm dần, cho phép người lái gài số một cách êm dịu.
Hình 2.3 Sơ đồ động của hộp số thiết kế
2.4 XÁC ĐỊNH TỶ SỐ TRUYỀN CÁC TAY SỐ TRUNG GIAN
Chọn hệ thống tỷ số truyền của các số trung gian trong hộp số theo cấp số nhân.
- Cấp số nhân hiện nay được sử dụng rộng rải để chọn hệ thống tỷ số truyền của ô tô cần thiết kế.
- Dựa trên cơ sở dụng công suất trung bình của động cơ khi làm việc ở chế độ toàn tải không thay đổi trong quá trình gia tốc của ô tô.
Ô tô thường hoạt động chủ yếu ở số cao của hộp số, nhưng tại khu vực này, tỷ số truyền lại hạn chế hơn so với số thấp Điều này tạo ra một nhược điểm khi lựa chọn hệ thống tỷ số truyền cho các số trung gian theo cấp số nhân.
Hộp số có cấp giới hạn lượng số truyền, điều này ảnh hưởng đến khả năng tăng vận tốc trung bình của ô tô và giảm hiệu suất sử dụng tải trọng của động cơ.
10 Đồ án môn học Kết cấu và tính toán ô tô
XÁC ĐỊNH TỶ SỐ TRUYỀN CÁC TAY SỐ TRUNG GIAN
Chọn hệ thống tỷ số truyền của các số trung gian trong hộp số theo cấp số nhân.
- Cấp số nhân hiện nay được sử dụng rộng rải để chọn hệ thống tỷ số truyền của ô tô cần thiết kế.
- Dựa trên cơ sở dụng công suất trung bình của động cơ khi làm việc ở chế độ toàn tải không thay đổi trong quá trình gia tốc của ô tô.
Ô tô thường hoạt động chủ yếu ở số cao của hộp số, tuy nhiên, khu vực này lại có ít tỷ số truyền hơn so với số thấp Điều này trở thành một nhược điểm khi lựa chọn hệ thống tỷ số truyền cho các số trung gian theo cấp số nhân.
Hộp số có cấp giới hạn lượng số truyền, dẫn đến việc giảm khả năng tăng vận tốc trung bình của ô tô và ảnh hưởng đến hệ số sử dụng tải trọng của động cơ.
10 Đồ án môn học Kết cấu và tính toán ô tô
Theo quy luật cấp số nhân, tỷ số truyền của tay số trung gian có thể được xác định bằng công thức i hi, trong đó i là số thứ tự tay số và n là số cấp hộp số (n = 5) Cụ thể, tỷ số truyền của tay số hai là 4,97, tay số ba là 2,92, tay số tư là 1,7 và tay số một là 10,2, được tính theo công thức i hl = (1,2 1,3).
XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA HỘP SỐ
CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA TRỤC
3.1.1 Khoảng cách giữa các trục của hộp số: Đối với ô tô loại trục cố định, khoảng cách giữa các trục của hộp số (A) có thể xác định sơ bộ theo công thức kinh nghiệm sau [2]:
A = K a (M ra ) 1/3 (mm) (4.1) Ở đây: K a : hệ số kinh nghiệm; Đối với ô tô tải K a = 8,6 9,6
Vì hộp số thiết kế là hộp số của ô tô đặt trên động cơ Diezel nên chọn K a = 9,2
M ra = M emax i h1 (Nm) mômen trên trục ra(thứ cấp) của hộp số.
Trong đó: M emax mômen cực đại của động cơ, i h1 tỷ số truyền của tay số một A= 9,2.(617.8,5) 1/3 = 9,2.17,37 = 159,84 (mm) Chọn A = 160 (mm)
3.1.2.Kích thước chiều trục của hộp số:
Kích thước chiều trục của hộp số được xác định dựa vào kích thước chiều rộng của các chi tiết lắp trên trục như: bánh răng,ổ trục.
Các kích thước này có thể xác định sơ bộ theo khoảng cách trục A như dưới đây:
- Chiều rộng các vành răng b (0,19 0,23).A = 0,21.160 = 33,6 (mm) b = 29,4(mm) dùng cho các bánh răng chụi tải lớn
- Chiều rộng của các ống gài và đồng tốc: H (0,4 0,55).A = 0,5.160 80(mm) Kích thước chiều trục L h của cacte hộp số
11 Đồ án môn học Kết cấu và tính toán ô tô
3.1.3 Đường kính trục của hộp số: Đường kính trục của hộp số được chọn chủ yếu theo điều kiện cứng vững, dựa vào kinh nghiệm sau[2]:
- Đường kính trục sơ cấp (phần then hoa): d 1 d 1 = K d (M emax ) 1/3 (mm) ở đây: K d = (4,0 4,6) :hệû số kinh nghiệm
M emax là mômen cực đại của động cơ theo đề bài cho, được tính bằng Nm Để xác định đường kính d1, ta chọn Kd = 4,2, từ đó d1 = 4,2.(617)^(1/3) = 32,76 mm Đối với đường kính các trục trung gian (d2) và thứ cấp (d3), ta tính d2,3 ở phần giữa cho trục bậc, với công thức d2,3 = 0,45.A = 0,45.160 = 72 mm.
3.1.4 Kích thước và loại ổ trục:
Trong hộp số ba trục, ổ bi cầu và bi trụ thường được sử dụng với đường kính một dãy, bao gồm loại nhẹ và loại trung bình Các kích thước quan trọng của ổ bao gồm d (đường kính ngỗng trục), D (đường kính ngoài) và B (chiều rộng của ổ) Theo số liệu thống kê, các kích thước d, D và B của ổ có giá trị cụ thể như sau [2].
D Hình 4.1 : sơ đồ kích thước ổ bi Ơứ phớa sau của:
B = 0,2.A = 0,2.160 = 32 (mm) Ơứ phớa trước của:
- Trục trung gian: d = 0,3.A = 0,3.160 = 48 (mm)12 Đồ án môn học Kết cấu và tính toán ô tô
B = 0,2.A = 0,2.160 = 32 (mm) -Trục thứ cấp d = 0,23.A = 0,23.160 = 36,8 (mm)
CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA BÁNH RĂNG
Khi chọn mô đuyn bánh răng cho hộp số ô tô vận tải, cần ưu tiên giảm khối lượng hộp số bằng cách tăng mô đuyn và giảm chiều rộng bánh răng.
Mô đuyn pháp tuyến của các bánh răng có thể tính theo công thức kinh nghiệm [2]: m n = (0,032 0,040).A
= 0,034.140 = 4,76 chọn m n = 5; m i = 4 Góc nghiêng của bánh răng ( )
Góc nghiêng được lựa chọn dựa trên hai điều kiện quan trọng Điều kiện đầu tiên yêu cầu độ trùng khớp chiều trục không nhỏ hơn một, nhằm đảm bảo rằng bánh răng ăn khớp chiều trục hoạt động một cách êm dịu.
Điều kiện thứ hai để đảm bảo sự cân bằng lực tác dụng lên các ổ trục là lực chiều trục của các bánh răng nghiêng trên trục trung gian phải tự cân bằng Để đạt được điều này, hướng nghiêng của tất cả các bánh răng trên trục cần phải giống nhau và thỏa mãn điều kiện tg i / tg 1 = r i / r 1, trong đó i và r i là góc nghiêng và bán kính vòng lăn của bánh răng tay số i trên trục trung gian; 1 và r 1 là góc nghiêng và bán kính vòng lăn của bánh răng luôn ăn khớp với bánh răng trục sơ cấp.
Trên ô tô, lực chiều trục không thể hoàn toàn cân bằng, vì vậy các bánh răng được thiết kế với góc nghiêng khác nhau Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho công nghệ sản xuất và việc sửa chữa.
Theo số liệu thống kê, góc nghiêng các bánh răng hộp số ô tô hiện nay nằm trong khoảng: = 18 0 30 0 chọn = 22 0
3.2.1.Số răng tổng của các cặp bánh răng:
Sau khi xác định khoảng cách trục A, môđuyn m n và góc nghiêng, có thể tính toán sơ bộ tổng số răng của các cặp bánh răng bằng công thức [2].
Z = 2.A.cos /m n = (2.160.cos22 0 )/4 = 73,6 74 Để giải quyết sai lệch xuất hiện khi làm tròn số răng, có thể dùng một trong các biện pháp sau:
- Hiệu chỉnh lại góc nghiêng , theo công thức:
Trong trường hợp sử dụng bánh răng không dịch chỉnh hoặc bánh răng dịch chỉnh, thời gian t = 0 Biện pháp này không làm mất tính thống nhất về giá trị góc nghiêng của các bánh răng hộp số, nhưng lại làm phức tạp quá trình chế tạo và sửa chữa bánh răng Do đó, biện pháp này ít được áp dụng, đặc biệt là không khả thi đối với cặp bánh răng có răng thẳng.
- Dịch chỉnh góc bánh răng và giữ nguyên
Hệ số dịch chỉnh được xác định bằng công thức t = Z (inv sw - inv s )/(2.tg ), trong đó s là góc prôfin tại tiết diện mặt đầu được tính bằng arctg(tg /cos ), và inv s là góc ăn khớp tại tiết diện mặt đầu được tính bằng arccos(A cos s /A w ).
= tg - hàm số thân khai
A w = 0,5 Z m n / cos khoảng cách trục ứng với số răng Z sau khi đã làm tròn
= 22 0 góc nghiêng của biên dạng góc : s = arctg(tg22 0 /cos22 0 ) = 23 0 inv s = tg23 - 21 /180 = 0,382 - 0,366 = 0,016 sw = arccos(160 cos23 0 /161) = 22
A w = 0,5.74.4/cos22 0 = 161(mm) inv s = tg22 0 - 22 /180 = 0,02 t = 74.( 0,02- 0,016)/(2.tg22 0 ) = 0,29
3.2.2 Xác định số răng của các bánh răng:
Sau khi xác định số răng của bánh răng Z trong các cặp bánh răng ăn khớp, chúng ta có thể tính toán số răng của các bánh răng tương ứng bằng cách sử dụng hệ phương trình đã được thiết lập.
Tỷ số truyền cặp bánh răng ở tay số thứ k được xác định bằng công thức i gk = i hk / i ak, trong đó i hk là tỷ số truyền hộp số và i ak là tỷ số truyền của cặp bánh răng luôn luôn ăn khớp Để đảm bảo tính cứng vững của trục trung gian, bánh răng số một cần có kích thước hợp lý, và số răng phải được lựa chọn để tránh hiện tượng cắt chân răng Kích thước bánh răng cũng cần đủ lớn để bố trí gối đỡ trước của trục sơ cấp, đồng thời đường kính bánh răng phải nhỏ hơn đường kính lỗ lắp ổ trục Để giảm tải trọng, tỷ số truyền tay số một nên phân phối cho cặp bánh răng được gài nhiều hơn, tức là i g1 i ak Kinh nghiệm cho thấy Z 1 thường là 12 đến 16, và trong trường hợp này, chọn Z 1 = 15, dẫn đến i g1 = (Z - Z 1)/Z 1 = (74 - 15)/15 = 3,93 và i a = i h1 / i g1 = 8,5/3,93 = 2,16.
Theo công thức trên ta xác định được:
Tính chính xác tỷ số truyền của cặp bánh răng dẫn động trung gian: i a = Z a ’/Z a = 51/ 23 = 2,16
14 Đồ án môn học Kết cấu và tính toán ô tô
Theo công thức 4.5 có tỷ số truyền của cặp bánh răng dẫn động trung gian của từng tay số tương ứng:
Tay số hai (i g2 ): i g2 = i h2 / i a = 4,98/2,16 = 2,3 Tay số ba (i g3 ): i g3 = i h3 / i a = 2,92/2,16 = 1,35 Tay số tư (i g4 ): i g4 = i h4 / i a = 1,7/2,16 = 0,79
- Tính số răng của cặp bánh răng tương ứng với từng tay số: Ta đã có:
Cặp bánh răng dẫn động trục trung gian (Z a , Z a ’)
Z a = 23; Z a ’ = 51 răng Cặp bánh răng dẫn động gài số một (Z 1 , Z 1 ’)
Từ công thức 4.4 ta có
Z 2 k = Z - Z 1 k Suy ra cặp bánh răng ở tay số hai (Z 2 , Z 2 ’)
Suy ra cặp bánh răng ở tay số ba (Z 3 , Z 3 ’)
Suy ra cặp bánh răng ở tay số tư (Z 4 , Z 4 ’)
Xác định lại tỷ số truyền của cặp bánh răng được gài của từng tay số:
Tỷ số truyền của cặp bánh răng trung gian i a = 2,16
Tỷ số truyền của cặp bánh răng số một i g1 = Z 1 ’/ Z 1 = 59/15 = 3,93
Tỷ số truyền của cặp bánh răng số hai i g2 = Z 2 ’/ Z 2 = 52/22 = 2,3
Tỷ số truyền của cặp bánh răng số ba i g3 = Z 3 ’/ Z 3 = 43/31 = 1,35
Tỷ số truyền của cặp bánh răng số bốn i g4 = Z 4 ’/ Z 4 = 24/50 = 0,48 Xác định lại tỷ số truyền thực tế của hộp số ứng với từng tay số:
Theo công thức 4.5 ta có: i gk = i hk /i a i hk = i gk i a (4.6)
15 Đồ án môn học Kết cấu và tính toán ô tô
Với công thức 4.6 có tỷ số truyền thực tế của hộp số ứng với từng tay số:
Tính sai số phần trăm của các tỷ số truyền của từng tay số thực tế so với tính toán lý thuyết ( i% ) quy định ( i% 5%).
Công thức tính sai số phần trăm i% được xác định như sau: i% = ((i hk - i hk) / i hk) * 100% Trong đó, i hk là tỷ số truyền của tay số theo lý thuyết và i hk là tỷ số truyền của tay số theo thực tế Sai số phần trăm i% phản ánh độ chính xác của các tỷ số truyền cho từng tay số k.
Từ công thức trên có:
Các giá trị của k% đều nhỏ hơn 5% vậy các tỷ số truyền thực tế của hộp số dạt yêu cầu.
Tính toán bánh răng cho trục số lùi theo công thức 4.5 cho thấy tỷ số truyền của bánh răng gài số lùi (i hl) là i gl = i hl / i a = 10,2/2,16 = 4,73 Để dẫn động bánh răng số lùi, một trục trung gian (trục số lùi) được sử dụng để dẫn động bánh răng gài số lùi, trong đó bánh răng gài số một có số răng Z 1 = Z l ’ = 40 Để đảm bảo sự ăn khớp và tránh hiện tượng cắt chân răng, số răng của bánh răng số lùi được chọn là 15 răng.
Vậy tỷ số truyền số lùi i gl được phân làm hai:
Một là: tỷ số truyền từ trục trung gian qua trục số lùi i gl1
Hai là: tỷ số truyền của cặp bánh răng gài số lùi i gl2
Theo công thức i gl = i gl1 i gl2, với i gl = 4,73 và i gl2 = Z l ’/Z l = 52/22 = 2,36, ta tính được i gl1 = i gl /i gl2 = 4,73/2,36 = 2 Để tránh hiện tượng cắt chân răng và đảm bảo điều kiện ăn khớp, bánh răng dẫn động trục số lùi (Z b) cần có số răng là 17 Từ đó, bánh răng bị động trên trục số lùi (Z b ’) được tính như sau: i gl = Z b ’/ Z b = 40/17 = 2,36, suy ra Z b ’ = i gl Z b = 2.17 = 34, và chọn Z b ’ = 34.
Vây có tỷ số truyền thực tê của tay số lùi: i gl = i a i gl = i a i gl1 i gl2 = 2,16.2,36.2 = 10,2
16 Đồ án môn học Kết cấu và tính toán ô tô
Để xác định khoảng cách trục số lùi với trục trung gian (L tg) và trục thứ cấp (L tc) sử dụng bánh răng thẳng, cần dựa vào số răng và mô đun của bánh răng Khoảng cách trục sẽ được tính toán dựa trên các yếu tố này thông qua một công thức cụ thể.
L =(m n ( Z + Z’ ))/2 (mm) ở đây: L là khoảng cách trục (mm); m n : mô đuyn của bánh răng (mm) Z,Z’: số răng của bánh răng chủ động và bị động
3.2.3 Mômen truyền đến trục tại các bánh răng của từng tay số: Được tính theo công thức sau:
M k = i hk M emax (Nm) Ơí đây M k là mô men tại vị trí đang xét. i hk tỷ số truyền từ động cơ đến bánh răng đang xét; hiệu suất truyền lực
Mô men truyền đến trục trung gian (M tg ) là:
Trong đó 0 = 0,995 hiệu suất truyền lực của ổ bi br = 0,79 hiệu suất truyền lực của bánh răng
Mô men truyền đến trục thứ cấp là: Tại bánh răng số một(M tc1 ):
Với = 0 2 i tg br 0 2 br = 0,995 2 0,97 0,995 2 0,97 = 0,92 M tc1 8,5.0,92.617 = 4924,94 (Nm) Tại bánh răng số hai(M tc2 ):
M tc2 = 4.97.0,92.617 = 2821,17 (Nm) Tại bánh răng số ba(M tc3 ):
Với = 0 2 i tg br 0 2 br = 0,995 2 0,97 0,995 2 0,97 = 0,92 M tc3 2,92.0,92.617 = 1657,51 (Nm) Tại bánh răng số tư (M tc4 ):
M tc4 = 1,7.0,92.617 = 964,99 (Nm) Tại bánh răng số năm(M tc5 ):
17 Đồ án môn học Kết cấu và tính toán ô tô
M tc5 = 1.0,92.617 = 567,64 (Nm) Tại bánh răng số lùi(M tcl ):
Với = 0 2 i tg br 0 2 br 0 2 br = 0,995 6 0,97 3 = 0,886 M tc1 0,886.10,2.617 = 5575,95 (Nm)
3.2.4 Lực tác dụng lên các bánh răng:
Hình 4.2 minh họa sơ đồ lực tác dụng lên bánh răng của hộp số, trong đó P là lực tiếp tuyến, R là lực hướng tâm, và Q là lực chiều trục Các lực này được tính toán theo các công thức cụ thể.
- Lực hướng tâm R= P.tg /cos (N)
Mô men xoắn trên trục tại bánh răng (M) được xác định bởi đường kính vòng lăn (d) của bánh răng và góc nghiêng của răng đối với bánh răng trụ răng nghiêng Đối với bánh răng trụ răng thẳng, góc nghiêng này bằng 0.
Cặp bánh răng luôn ăn khớp: z a và z a ’
Cặp bánh răng số một:
(N) Cặp bánh răng số hai:
18 Đồ án môn học Kết cấu và tính toán ô tô
Cặp bánh răng số ba:
Cặp bánh răng số bốn:
