LỜI NĨI ĐẦU Đồ án mơn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN HỘP SỐ .5 1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại .5 1.1.1 Công dụng .5 1.1.2 Yêu cầu 1.1.3 Phân loại .6 1.2 Hộp số khí thơng thường 1.2.1 Cấu trúc truyền mô men 1.2.2 Bộ phận điều khiển chuyển số .9 CHƯƠNG II LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ THIẾT KẾ TÍNH TỐN HỘP SỐ 16 2.1 Lựa chọn phương án thiết kế .16 2.2 Thiết kế tính tốn hộp số 17 2.1.1 Tính tốn tỷ số truyền 17 2.1.2 Xác định tỷ số truyền tay số 18 2.1.3 Tính tốn thơng số bánh 19 2.2 Tính bền bánh hộp số 24 2.2.1 Chế độ tải trọng 24 2.2.2 Tính bền bánh .25 2.3 Tính tốn trục hộp số 27 2.3.1 Chọn vật liệu trục 28 2.3.2 Tính sơ kích thước trục hộp số .28 2.3.3 Tính bền trục .28 Đồ án môn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 2.4 Tính tốn ổ lăn .34 CHƯƠNG III KIỂM TRA BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỘP SỐ .37 3.1 Kiểm tra sửa chữa .37 3.1.1 Kiểm tra vỏ hộp số 37 3.1.2 Kiểm tra mặt bánh .37 3.1.3 Kiểm tra vòng bi 37 3.1.4 Kiểm tra cấu đồng tốc 37 3.1.5 Kiểm tra cần số 37 3.1.6 Kiểm tra gạt 37 3.1.7 Kiểm tra cấu định vị cấu chống gài hai số 37 3.2 Chú ý tháo lắp .37 3.2.1 Chú ý tháo .37 3.2.2 Chú ý lắp .38 KẾT LUẬN .39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 Đồ án môn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang CHƯƠNG I TỔNG QUAN HỘP SỐ Công dụng, yêu cầu, phân loại 1.1.1 Công dụng - Thay đổi tỷ số truyền hệ thống truyền lực để tạo lực kéo bánh xe chủ động phù hợp với điều kiện chuyển động, - Thay đổi chiều chuyển động (tiến lùi), - Ngắt động lâu dài khỏi hệ thống truyền lực Trong hộp số khí, việc biến đổi mơ men vận tốc góc thực nhờ truyền bánh Cùng giá trị mơ men xoắn vận tốc góc động cơ, mơ men vận tốc góc bánh xe chủ động thay đổi cách thay đổi tỷ số truyền hộp số Cụ thể hơn, sử dụng tay sô thấp (tỷ số truyền lớn) hộp số có mơ men kéo bánh xe chủ động lớn, vận tốc bánh xe nhỏ ngược lại Trên số ô tơ, chức thay đổi mơ men truyền đảm nhận nhờ số cụm khác (hộp phân phối, cụm cầu xe) nhằm tăng khả biến đổi mô men đáp ứng mở rộng điều kiện làm việc ô tô 1.1.2 Yêu cầu Hộp số ô tô đáp ứng yêu cầu sau: - Có dải tỷ số truyền thích hợp lý, phân bố khoảng thay đổi tỷ số truyền tối ưu, phù hợp với tính động lực học yêu cầu tính kinh tế vận tải - Phải có hiệu suất truyền lực cao - Khi làm việc không gây tiếng ồn, chuyển số nhẹ nhàng, không phát sinh tải trọng động làm việc, - Có cấu định vị chống nhảy số cấu chống gài đồng thời hai số - Có vị trí trung gian để ngắt động khỏi hệ thống truyền lực thời gian dài - Có cấu báo hiệu gài số lùi - Kết cấu nhỏ, gọn, dễ điều khiển, bảo dưỡng sửa chữa - Có khả bố trí cụm trích cơng suất để dẫn động thiết bị phụ khác 1.1.3 Phân loại Tùy theo yếu tố để phân loại, hộp số phân loại sau: Đồ án môn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang a Theo đặc điểm thay đổi tỷ số truyền: hộp số vơ cấp hộp số có cấp: - Hộp số vô cấp dùng để tạo thành HTTL vơ cấp, hộp số có tỷ số truyền biến đổi liên tục, khoảng tỷ số truyền (R) định sẵn, từ thấp đến cao ngược lại Trên ô tô truyền vô cấp thường gặp: biến mô men thủy lực, truyền đai đặt biệt, Nếu mô men động làm việc giá trị định, biến đổi mô men sau hộp số vô cấp đường liên tục, truyền gọi truyền liên tục khoảng tỷ số truyền R cho trước Ví dụ: biến mơ men thủy lực, khoảng R đạt tới 2,7, truyền đai đặc biệt R = 4,5 - Hộp số có cấp, tạo thành HTTL có cấp, dùng phổ biến tơ Tỷ số truyền hộp số thay đổi với giá trị cố định khác nhau, gọi truyền gián đoạn Mức độ gián đoạn phụ thuộc vào số lượng tỷ số truyền bên hộp số Ở truyền vơ cấp có dạng bao điểm ngồi hộp số có cấp, cho phép thay đổi mô men tốc độ đặn hơn, tận dụng tốt công suất động cơ.Trong HTTL tập hợp truyển vơ cấp với hộp số có cấp b Theo cấu trúc truyền lực bánh răng: - Hộp số thường: bánh ăn khớp với trục cố định Hộp số hành tinh: kết hợp ăn khớp ăn khớp ngồi có trục di động c Theo phương pháp điều khiển chuyển số hộp số Điều khiển tay, điều khiển tự động, điều khiển bán tự động Trong thời gian gần xuất hộp số cho phép làm việc theo phương pháp điều khiển tay điều khiển tự động tùy chọn nút chọn bảng điều khiển (hộp số có hai li hợp số tô con) d Theo số trục hộp số (không kể trục số lùi) Trên ô tô thường sử dụng hộp số ba trục hai trục - Hộp số ba trục có trục chủ động (trục sơ cấp) trục bị động (trục thứ cấp) thiết kế đồng trục Phần lớn số truyền thông qua hai cặp bánh ăn khớp, nối trực tiếp trục chủ động trục bị động tạo số truyền thẳng Cấu trúc thường gặp tơ có cầu sau chủ động Đồ án mơn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang - Hộp số hai trục: tất số truyền truyền qua cặp bánh ăn khớp Trong số trường hợp số truyền cao truyền qua nhiều cặp bánh Cấu trúc thường gặp tơ có động đặt trước, cầu trước chủ động e Theo số tỷ số truyền chung hộp số Theo số lượng số tiến 3,4,5… Hộp số khí thơng thường Cấu tạo hộp số khí thơng thường có cấp bao gồm phận bản: - Bộ phận nhận chức truyền biến đổi mô men bào gồm: cặp bánh ăn khớp, trục ổ đỡ trục vỏ hộp số - Bộ phận điều khiển chuyển số theo điều khiển người lái khả giữ nguyên trạng thái trình xe hoạt động, bao gồm: cần số, đòn kéo, trượt, nạng gài, khớp gài, cấu định vị, khóa hãm, cớ cấu bảo hiểm số lùi 2.1.1 Cấu trúc truyền mô men a Hộp số trục I: trục chủ động II: trục trung gian G1, G2, G3: khớp số gài III: trục bị động 0.,1.,2.,3.,4.,.L.: Các vị trí gài IV: Trục số lùi Hình 1.1 Sơ đồ kết cấu bố trí trục hộp số trục Ưu điểm: Đồ án môn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang - Ở số truyền thẳng, dòng lực truyền trực tiếp từ trục sơ cấp qua khớp gài tới trục thứ cấp Các bánh làm việc không tải, hiệu suất truyền lực hộp số cực đại, thời gian làm việc chiếm 50% - 70% tổng thời gian chuyển động, hạn chế hao mòn bánh - Bánh hộp số sử dụng với hai loại bánh nghiêng bánh thẳng Các bánh có nghiêng giúp tăng khả chịu tải giảm độ ồn, nhiên thiết kế cần chịn chiều nghiêng hợp lý để hạn chế tối đa lực dọc trục tác dụng lên ổ đỡ trục - Với cấu trúc tỷ số truyền qua cặp bánh ăn khớp nên chiều quay trục chủ động bị động không thay đổi, cho phép thực số giả trị tỷ số truyền lớn Nhược điểm: - Ổ bi phía trước trục thứ cấp đặt vào lỗ đằng sau trục sơ cấp Do điều kiện kết cấu hộp số (kích thước trục sơ cấp), ổ bi làm to được, làm việc có lực tác dụng ổ bi tình trạng căng thẳng Hiệu suất truyền lực thấp truyền qua nhiều cặp bánh ăn khớp b Hộp số trục G1, G2, G3: khớp số gài I: trục chủ động 0.,1.,2.,3.,4.,.L.: Các vị trí gài II: trục bị động C1,C2: bánh chủ động bị động truyền lực Hình 1.2 Sơ đồ kết cấu mặt cắt hộp số trục Ưu điểm: Đồ án môn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang - Các số truyền truyền qua cặp bánh ăn khớp, cho phép nâng cao hiểu suất truyền lực, giảm nhỏ kích thước hộp số phù hợp với tơ có động cầu trước chủ động - Với việc bố trí hộp số cầu chủ động khơng gian bao kín, cho phép sử dụng chung loại dầu, có khối lượng dầu đủ lớn tạo khoang chứa dầu hợp lý, thuận lợi bôi trơn vung té - Ngày nay, hộp số hai trục dùng phổ biến ôtô du lịch (giá trị tỷ số truyền khơng cần lớn) Do đảm bảo tính gọn nhẹ hệ thống truyền lực, không sử dụng đăng điều kiện không gian gầm xe chặt hẹp Nhược điểm: - Do truyền qua cặp bánh ăn khớp nên giá trị tỷ số truyền không cao Để đảm bảo tỷ số truyền phù hợp điều kiện chuyển động kích thước hộp số lớn 2.1.2 Bộ phận điều khiển chuyển số Bộ phận điều khiển chuyển số hộp số có cấp yêu cầu: - Điều khiển chuyển số nhanh chóng, - Thiết lập vị trí gài cà giữ ổn định vị trí gài, - Đảm bảo: gài hết chiều dài cần thiết khớp gài, có vị trí trung gian để động làm việc khơng tải lâu dài (ngắt dịng truyền mô men), - Hạn chế (hoặc oại trừ) khả va đập, gây ồn chi tiết truyền mô men hộp số, - Có khả toa cảm giác thực gài số lùi Đáp ứng nhu cầu trên, kết cấu phận chuyển số đa dạng, cso phần sau: điều khiển chuyển số, định vị, khóa hãm, bảo hiểm gài số a Cơ cấu điều khiển chuyển số trực tiếp nắp hộp số Phần lớn chi tiết cấu chuyển số nằm nắp hộp số, cần số bố trí sàn xe cạnh vị trí ngồi người lái Các chi tiết bao gồm: cần số, trục trượt nạng gài, vành gài cách bánh gài số Đồ án môn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang Cần số Đầu cần số Trục tượt gài số Nạng gạt Khớp gài số Gối cầu cần số Cơ cấu định vị Vành đồng tốc Bánh gài A- Hành trình chọn trục B- Hành trình gài số Hình 1.3 Các chi tiết, mặt trích ngang cấu điều khiển chuyển số nắp hộp số Mỗi trục trượt đảm nhận số gài Các trục bố trí cho tất vị trí nạng gạt vị trí trung gian, rãnh trục trượt thẳng hàng với nhau, đảm bảo đầu cần số di chuyển rãnh (A- hành trình chọn trục trượt) Các trục trượt 3, di chuyển theo hướng dịch chuyển B (hành trình gài số) Trên trục trượt có rãnh định vị, tương ứng với vị trí khơng gài số (vị trí trung gian), vị trí biên tương ứng với vị trí gài số Ở nắp trượt có bố trí bi, lò xo kết hợp với rãnh định vị trục trượt hình thành cấu định vị cho trục trượt Ba rãnh thẳng hàng Rãnh đặt đầu cần số Các nạng gài số Lẫy số lùi Rãnh định vị trục trượt Hình 1.4 Bố trí trục trượt hộp số b Cơ cấu chuyển số từ xa Trong điều kiên truyền lực, khoảng cách tờ vị trí người lái tới nơi đặt hộp số xa cần thiết bố trí điều khiển từ xa cấu điều khiển dùng trục nối dài Một số ô tô sử dụng hai dây cáp truyền chuyển vị điều khiển chuyển số từ chỗ ngồi người lái tới hộp số Mỗi sợi cáp có chức truyền chuyển vị cần số tới hộp số: A- Chọn trục trượt, B- Gài số Đồ án mơn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 10 Cần số Bệ điều khiển Cáp nối dài Hộp số Hình 1.5 Cơ cấu điều khiển dùng cáp nối dài Một số tơ cịn sử dụng cấu điều khiển chuyển số khí – khí nén, thủy lực, hay tổ hợp khí – khí nén thủy lực điện từ, dựa sở kết cấu khí trình bày c Các phận đảm bảo an toàn chuyển số  Cơ cấu định vị, khóa hãm trục trượt Cơ cấu định vị trục trượt dùng để gài số vị trí tránh nhảy số sau gài Hiện ô tô thường dùng cấu định vị loại bi lò xo Khi gài số tác động lực từ người lái, trục trượt dịch chuyển dọc trục, viên bi bị đẩy lên lò xo định vị bị nén lại Khi gài số đó, rãnh lõm trục trượt trung với vị trí đặt viên bi Nhờ có lực căng lị xo, viên bi giữ trục trượt nguyên vị trí chuyển số khác Nắp che Nắp hộp số Trục trượt Nạng gạt Sợi thép khóa 10 Ốc Lị xo tỳ Chốt tỳ Chốt khóa Khóa bi 11 Lị xo định vị 12 Bi tỳ 13 Chốt khóa trục 14 Trục số lùi Hình 1.6 Cơ cấu định vị, khóa hãm, bảo hiểm số lùi Bộ phận khóa hãm dùng để ngăn ngừa gài đồng thời hai trục trượt lúc Như loại trừ khả thời điểm hai số truyền thực hiện, nhằm tránh gãy vỡ bánh trục Đồ án mơn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 11 y : Hệ số dạng chân răng, phụ thuộc chủ yếu vào hệ số dịch chỉnh tra theo đồ thị (I-5) Đối với bánh nghiêng hệ số y xác định theo số tương đương: ztđ = z/cos3β kβ : Hệ số trùng khớp, tra theo đồ thị I-6, với εβ = bwsinβ/(mn.π)= 0.7, kβ=1,8 kd :Hệ số tải động, xe kd= 1,5÷2,0, ta chọn kd= 1,5 kms:Hệ số ảnh hưởng ma sát: Đối với bánh chủ động: kms=1,1 Đối với bánh bị động: kms=0,9 kc : Hệ số tính đến độ cứng vững trục phương pháp lắp Đối với bánh di trượt trục thứ cấp : kc=1,1 Đối với bánh ăn khớp: kc=1,0 ktp : Hệ số tải trọng động phụ sai số công nghệ, chọn ktp=1,2 kgc : Hệ số tập trung ứng suất góc lượn chân răng, k gc=1,1 bánh khơng mài góc lượn Bảng 2.9 Giá trị ứng suất uốn bánh Cặp BR 1-1' 2-2' 3-3' 4-4' 5-5' L L1 L' z ztd 13 15.7 17 20.5 22 26.5 27 32.5 32 38.6 12 18 39 y 0.11 0.12 0.125 0.13 0.135 0.095 0.115 0.135 Ft (MN) σu (MN/m2) z' z'td 0.008 0.006 0.005 0.004 0.003 0.009 0.01 0.01 709 497 369 289 235 830 722 553 47 56.6 43 51.8 38 45.8 33 39.8 28 33.7 y 0.14 0.14 0.135 0.135 0.13 Ft (MN) σu (MN/m2) 0.008 0.006 0.005 0.004 0.003 557 426 341 278 244 Để đảm bảo điều kiện bền, ứng suất tính phải thoả mãn điều kiện sau:  u � g 1,3 σg : ứng suất gây nên gãy (theo sức bền vật liệu) Đồ án môn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 27 Ứng suất uốn bánh hộp số thường nằm phạm vi giới hạn sau: tay số 1và 2: 350÷840 (MN/m2) tay số 3, 5: 150÷400 (MN/m2) tay số lùi: 300÷1200 (MN/m2) Vậy bánh đảm bảo điều kiện bền theo ứng suất uốn b Tính bền theo ứng suất tiếp xúc - Đối với cặp bánh chế tạo vật liệu, tính tồn ứng suất tiếp xúc theo công thức: Ft E σ tx = 0,418.cosβ b.sinα w cosα w (2.15) �1 � � + � �r1 r2 �(MN/m2) Trong : β : góc nghiêng bánh răng, Ft : lực vịng (MN), E : môđun đàn hồi vật liệu Đối với thép E = (2÷2,2).10 (MN/m2) Ta chọn E = 2,1.105 (MN/m2), b : bề rộng răng, r1, r2 : bán kính vịng lăn bánh bị động chủ động , αw : góc ăn khớp Bảng 2.9 Giá trị ứng suất tiếp xúc cặp bánh Cặp BR 1-1' 2-2' 3-3' 4-4' 5-5' L-L1 L1-L' Ft (MN) 0.008 0.006 0.005 0.004 0.003 0.009 0.009 i 3.62 2.53 1.73 1.22 0.88 1.54 2.11 r1 17.3 22.7 29.3 36.0 42.7 16.25 25 r2 62.7 57.3 50.7 44.0 37.3 25 52.813 σtx 1687 1349 1109 969 888 2499 1904 Ứng suất tiếp xúc bánh hộp số thường nằm khoảng: [σtx]=1000÷2500MN/m2 bánh nghiêng [σtx]=1500÷3000MN/m2 bánh thẳng Vậy bánh đảm bảo điều kiện bền theo ứng suất tiếp xúc 2.3 Tính tốn trục hộp số 2.3.1 Chọn vật liệu trục Đồ án môn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 28 Chọn vật liệu chế tạo trục thép 45 có σ b = 600 Mpa, ứng uất xoắn cho phép [τ] =12…50 Mpa Chọn [τ]=50 Mpa 2.3.2 Tính sơ kích thước trục hộp số d1 = 5,5 M emax - Trục sơ cấp: = 28,6 (mm) Ta chọn d1 = 29 (mm) Trục thứ cấp: d2 = 0,45.aw = 36 (mm) d = 5,5 M L' - Trục số lùi: = 33 (mm) 2.3.3 Tính bền trục a Sơ đồ đặt lực chung - Sơ đồ đặt lực chung cho tay số từ đến Hình 2.2 Sơ đồ đặt lực chung cho tay số từ đến Đồ án môn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 29 - Sơ đồ đặt lực cho tay số Hình 2.3 Sơ đồ đặt lực chung cho tay số b Khoảng cách điểm đặt lực - Chiều rộng ổ lăn bol: dolA =30 mm � b =19 mm � ⇒ � ol1 � bol2=21 mm �dol2=35 mm � Chọn bề rộng tính tốn bol = 20 mm - Chiều rộng đồng tốc bđt = 50 mm Đối với chiều rộng đồng tốc bố trí thêm bánh số lùi có b’đt = 60 mm - Khoảng cách từ mặt cạnh bánh đến thành vỏ hộp k1 = mm - Khoảng cách mặt cạnh bánh đặt sát k2 = mm Bảng 2.10 Khoảng cách điểm đặt lực (N) Trục sơ cấp Trục thứ Tay số a1 23 100 121 187 a2 187 110 89 23 a3 210 210 210 210 210 30 23 30 a4 b1 30 30 30 Đồ án mơn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 30 cấp b2 28 105 126 192 b3 187 110 89 23 b4 245 245 245 245 245 b5 215 215 215 215 215 b6 23 c Tính phản lực gối đỡ - Tay số đến 4: Xét mặt phẳng yOz: By = (Fr a1 + Fa d/2) /a A y = Fr - By E y =[-Fr(C1) b1 - Fa(C1) d C1 /2 + F'r (b1 +b ) - F'a d'/2] /b D y = - F'r + E y + Fr(C1) Xét mặt phẳng xOz: Bx = Ft a1 /a A x = Ft - Bx E x = [Ft(C1) b1 + F't (b1 +b )] /b Dx =Ft(C1) + F't - E x - Tay số 5: Xét mặt phẳng yOz: By = [Fr (a +a )+ Fa d/2)] /a A y = - Fr + By Đồ án mơn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 31 E y = [-Fr(C1) b1 - Fa(C1) d C1 /2 + F'r (b +b ) - F'a d'/2] /b4 D y = - F'r + E y + Fr(C1) Xét mặt phẳng xOz: Bx = Ft (a +a ) /a A x = - Ft + Bx E x = [Ft(C1) b1 + F't (b +b )] /b Dx =Ft(C1) + F't - E x Bảng 2.11 Phản lực gối đỡ (N) Tay số By Ay 766 4017 1984 1674 1871 955 2293 10 2399 455 Bx 887 2948 2757 3471 3649 Ax 7210 3243 2028 427 360 Ey Dy -1518 3066 162 3057 534 2182 1191 2055 1484 1808 Ex 3858 4770 3974 4189 4068 Dx 20094 12514 8385 5070 3059 d Vẽ biểu đồ mô men - Tay số đến 4: Đồ án môn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 32 Hình 2.4 Biểu đồ mơ men trục 1(trái), trục 2(phải) tay số đến Trục 1: M1 =A y a1 ; M =B y a ; M =A x a1 ; Trục 2: M =D y b1 - M =D b + F d /2 M =E b M =E b +F' d'/2 M8 =D x b1 M =E x b3 ; y aC1 C1 ; y ; y a ; ; Tay số 5: Hình 2.4 Biểu đồ mơ men trục 1(trái), trục 2(phải) tay số Trục 1: M1 =A y a ; M3 =A x a Trục 2: M =D y b1 ; M5 =D y b1 + F'aC1.d C1 /2 M = - Fr b +F'a d'/2 M =D x b1 M8 =F't b6 ; ; ; ; Bảng 2.11 Mô men điểm đặt lực (Nmm) Tay số M1 M2 92390 143318 167352 218279 115604 166531 1820 52748 95622 75650 M3 165821 324307 245338 79840 M4 91991 91720 65474 61640 Đồ án môn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ 54245 Trang 33 M5 276115 220537 153440 123885 98807 M6 -283808 17765 47496 27393 -133 M7 -99685 146582 135462 89638 91760 M8 602805 375427 251561 152091 75650 M9 721474 524682 353669 96338 e Tính mơ men tương đương tính chọn đường kính đoạn trục theo M td M u = M 2x +M 2y - Mô men uốn tổng: - Mô men tương đương: d �3 M td = M u2 +0,75.M z2 M td 0,1 [σ] - Đường kính d: Trong đó, trị số ứng suất cho phép [σ] tra theo bảng 10.5, sách Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1, trang 195 Với vật liệu chọn đường kính sơ ta chọn [σ] = 63 MPa Bảng 2.12 Mô men tương đương điểm đặt lực (Nmm) tính chọn đường kính d (mm) Trục sơ cấp Trục thứ cấp Tay số Mz (sc) 140000 140000 140000 140000 140000 MuA MtdA 121244 121244 121244 121244 121244 d 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 Chọn dA 30 30 30 30 30 Mubr 219172 390923 296519 95690 Mtdbr 250473 409293 320349 154456 121244 d 33.4 39.4 36.3 28.5 26.3 Chọn dbr 34 40 37 32 27 MuB 0 0 121929 MtB 121244 121244 121244 121244 171949 d 26.3 26.3 26.3 26.3 29.5 Chọn dB Mz (tc) 30 506153 30 354117.6 30 241818 30 171111.1 30 122500 Đồ án mơn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 34 MuD MtdD 438342 306675 209421 148187 106088 d 40.3 35.8 31.5 28.1 25.1 Chọn dD 45 45 45 45 45 MuC1 663034 435410 294664 196161 134843 MtdC1 794832 532571 361502 245842 171573 d 49.1 43.0 37.8 33.2 29.5 Chọn dC1 50 50 50 50 50 Mubr' 775289 544773 378724 131590 Mtdbr' 890627 625162 432769 198180 106088 d 51.0 45.4 40.1 30.9 25.1 Chọn dbr' 46 46 42 39 32 MuE 0 0 75650.2 MtdE 438342 306675 209421 148187 130298 d 40.3 35.8 31.5 28.1 26.9 Chọn dE 35 35 35 35 35 2.4.Tính tốn ổ lăn Ổ lăn hộp số ô tô chọn theo khả làm việc với chế độ tải trọng trung bình Ổ bi cần phải đảm đảm bảo yêu cầu làm việc bền lâu kích thước ổ nhỏ Trong số trường hợp kích thước ổ chọn tăng lên để đảm bảo điều kiện lắp ghép chi tiết hộp số để nâng cao độ cứng vững chi tiết hộp số Do tốc độ vòng quay ổ bi n ≥ 10 (vg/ph), nên ổ lăn tính theo khả tải động để đảm bảo đồ bền lâu ổ Ta tính khả làm việc ổ Hệ số khả làm việc ổ bi xác định theo công thức: C = Rtđ K1 Kđ Kt (nt h)0.3 Trong đó: - K1 : hệ số tính đến vịng quay K1 = 1,0 vòng ổ quay - Kđ : hệ số tải trọng động Kđ = 1,0 - Kt : hệ số tính đến ảnh hưởng chế độ nhiệt độ đến độ bền lâu ổ bi Hộp số ô tô thường làm việc nhiệt độ 3980K, nên ta lấy Kt = 1,0 Đồ án mơn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 35 - nt : số vòng quay tính tốn ổ bi (vg/ph) Số vịng quay tính tốn xác định theo tốc độ chuyển động trung bình ơtơ số (ih = 0.88) Ơ tô con: Vtb = 35  40 km/h, chọn vtb = 40 (km/h) v tb i h ifc i nt = 0,377.rb = 1304 (vòng/phút) h : thời gian làm việc ổ lăn (h) S V ht = tb (h) S : quãng đường chạy ô tô hai kỳ đại tu (km) S = 100000 (km) ht = 2500 (h) - m : bậc đường cong mỏi thử ổ lăn, m = ổ bi; m = 10/3 ổ đũa - Rtđ : Lực tương đương tác dụng lên ổ (N) Rtđ = 3,33 α β R 3,33 +α β R 3,33 + +α β R 3,33 n n qn 1 q1 2 Ở đây: α1, α2, α3, α4 , α5 - hệ số thời gian làm việc ổ lăn số truyền cho hộp, tương ứng với giá trị 0,1; 0,5; 2; 5; 80 (%) β1, β2, β3, β4, β5 - hệ số số vịng quay ; tính tỷ số số vòng quay ổ lăn số truyền 1, 2, 3, 4, với số vịng quay tính toán (nt) Với trục sơ cấp, hệ số 4,1 ; 2,9 ; 2,0; 1,4 ; Với trục sơ cấp : βn = với số truyền Rq1, Rq2, Rq3, Rq4 , Rq5- tải trọng quy dẫn hướng kính tác dụng lên ổ lăn số truyền 1, 2, 3, 4, Đối với ổ bi cầu hướng kính: Rqi = A + mQ Với A tải trọng hướng kính tác dụng lên ổ lăn A= X +Y Trong X, Y phản lực gối đỡ tính bảng 2.11 Q - tải trọng chiều trục tác dụng lên ổ lăn m - hệ số qui dẫn lực chiều trục lực hướng kính, m = 2,5 Đồ án mơn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 36 Đối với ổ bi hướng kính loại tựa ổ B D tác dụng tải trọng hướng kính A, phát sinh thành phần chiều trục S xác định theo cơng thức: S = 1,3.A.tgβ Ở đây: β - góc tiếp xúc lăn, chọn β = 120 Tải trọng quy dẫn tính sau: Rqi = A + m(Q – S) Bảng 2.13 Tải trọng quy dẫn hướng kính (N) Tay số AA AB 8253 1172 3649 3554 2241 3332 427 4160 581 4367 AD 20326 12882 8665 5470 3553 AE 4146 4773 4009 4355 4330 SA SB 324 981 920 1149 1206 SD 0 0 SE 1145 1318 1107 1203 1196 QA - SA QB - SB 2622 2622 1271 1271 820 820 269 269 -10 -10 QD - SD 2001 1446 828 478 210 QE - SE 2001 1446 828 478 210 RqA RqB 14807 7726 6826 6731 4292 5382 1100 4833 557 4343 RqD 25329 16498 10735 6666 4077 RqE 9149 8389 6079 5550 4854 Bảng 2.14 Lực tương đương Rtđ (N) khả tải động C tính tốn (kN) Vị trí ổ lăn Rtđ C A 3144 15.3 B 4396 25.5 D 5337 31.0 E 4754 27.6 Lựa chọn ổ lăn B, E theo khả tải động C, tra cứu ổ bi đỡ - chặn (GOST 831-75) trang 263 sách Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1: Đồ án mơn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 37 Chọn ổ Kí hiệu ổ d D b r r1 C (kN) B đỡ - chặn 46306 30 72 19 25,6 E đỡ - chặn 46307 35 80 21 2.5 1,2 33,4 Đối với ổ đỡ A, D chọn ổ bi đũa khơng vịng tra sổ tay ổ lăn NSK: A D Chọn ổ đỡ đỡ Tên ổ lăn RLM 304020 RLM 4520 d 30 45 D 40 55 b 20 20 r 0.5 0.6 C (kN) 25 31 CHƯƠNG III KIỂM TRA BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỘP SỐ 3.1.Kiểm tra sửa chữa 3.1.1 - Kiểm tra vỏ hộp số Chủ yếu kiểm tra xem vỏ hộp số có bị rạn nứt hay không, đồng thời kiểm tra chức van thông hơi, tắc cần vệ sinh thông tắc 3.1.2 Kiểm tra mặt bánh - Mòn mức mặt nguyên nhân gây ồn hộp số cần kiểm tra kỹ răng, với bánh mịn nhiều phải thay 3.1.3 Kiểm tra vòng bi - Sau tẩy rửa vòng bi cầu, bi đũa, quay kiểm tra xem vịng bi có quay trơn khơng Kiểm tra ca ngồi bi kim có hư hỏng cần thay Các phớt chắn bụi không bị mịn, rách, có phải thay 3.1.4 Kiểm tra cấu đồng tốc - Kiểm tra độ mịn vịng đồng tốc - Mặt phía bánh mịn nhiều phải thay Vấu khóa đẩy mịn phải thay, cần kiểm tra rãnh khóa ống gạt Lị xo gẫy đàn hồi phải thay 3.1.5 Kiểm tra cần số - Kiểm tra mòn phần đầu cầu Đồ án mơn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 38 3.1.6 - Kiểm tra gạt Lắp vào ống gạt kiểm tra khe hở theo tồn chu vi, mịn phải thay 3.1.7 Kiểm tra cấu định vị cấu chống gài hai số - Kiểm tra chốt, bi, lị xo, mịn, hư hỏng, đàn hồi kém… phải thay 3.2 Chú ý tháo lắp 3.2.1 Chú ý tháo - Trước tháo cần tiến hành kiểm tra nội dung sau kiểm tra xem có hư hỏng khơng, kết có ích cho lắp ráp: • Khe hở ăn khớp với • Tình trạng vào số • Độ rơ dọc trục bánh răng, bạc, vịng đồng tốc, ống gạt • Độ rơ dọc trục bánh trục thứ cấp Các viên bi định vị trục trượt bay tác dụng lò xo, cần ý tháo Vòng đồng tốc bánh phải xếp thành tương ứng Nói chung chi tiết xếp theo trình tự tháo ra, điều giúp ích cho việc kiểm tra chi tiết thuận lợi cho lắp ráp 3.2.2 Chú ý lắp - Bôi dầu vào mặt lỗ chuyển động quay bánh răng, vào lưỡi bên phớt dầu Bôi mỡ cho ổ bi kim Điều chỉnh độ rơ dọc trục trục thứ cấp đệm Độ rơ dọc trục bánh chặn phanh hãm điều chỉnh cách thay đổi độ dày phanh hãm Điều chỉnh ăn khớp cho cặp bánh số lùi Các bu lông, đai ốc cần xiết với mô men lực quy định Các phớt dầu phải thay Sau lắp ráp xong, vào số kiểm tra tình trạng ăn khớp Đồ án mơn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 39 KẾT LUẬN Đồ án mơn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Hồ Hữu Hải, Phạm Duy Hường, Nguyễn Văn Chương, Trịnh Minh Hoàng (2009), Kết cấu ô tô, NXB Bách Khoa - Hà Nội; Nguyễn Trọng Hoan (2016), Bài giảng thiết kế tính tốn tơ, tài liệu lưu hành nội Viện Cơ khí Động lực, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội; Lưu Văn Tuấn (2016), Lý thuyết ô tô, tài liệu lưu hành nội Viện Cơ khí Động lực, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội; Nguyễn Văn Tài (1993), Đồ án môn học thiết kế hộp số tơ máy kéo (Phần I); Trịnh Chất, Lê văn Uyển (2001), Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí, tập 1, tập 2, NXB Giáo dục; Ninh Đức Tốn (2013), Dung sai lắp ghép, NXB Giáo dục Việt Nam; Sổ tay tra cứu ổ lăn NSK, full_range_nsk_rolling_bearing.pdf Đồ án môn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 41 ... (Nmm) Tay số M1 M2 92390 143318 167 352 218279 1 156 04 16 653 1 1820 52 748 956 22 756 50 M3 1 658 21 324307 2 453 38 79840 M4 91991 91720 654 74 61640 Đồ án mơn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ 54 2 45 Trang... 171111.1 30 12 250 0 Đồ án môn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 34 MuD MtdD 438342 3066 75 209421 148187 106088 d 40.3 35. 8 31 .5 28.1 25. 1 Chọn dD 45 45 45 45 45 MuC1 663034 4 354 10 294664... I, z5 �z? ?5 , II, C1 �C2 I, z1 I,zL �zL1 �zL2 , II Hình 2.1 Sơ đồ hộp số trục cấp Đồ án môn học: Thiết kế hộp số khí cho xe chỗ Trang 16 2.2 Thiết kế tính tốn hộp số Dựa vào số thông số theo xe