TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ
Yêu cầu
Chương II: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỘP SỐ
2.1 Xác định tỉ số truyền của các tay số.
2.2 Số cấp của hộp số.
2.3 Tỷ số truyền trung gian của hộp số.
2.4 Xác định các kích thước chính của hộp số.
Chương III: TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT BỘ PHÂN CHÍNH CỦA HỘP SỐ.
3.1 Tính toán kiểm bền các bánh răng của hộp số.
3.1.2 Kiểm bền cho bánh răng theo ứng suất uốn.
3.1.3 Kiểm bền cho bánh răng theo ứng suất tiếp xúc.
3.2 Tính toán trục hộp số
3.2.1 Tính sơ bộ kích thước trục hộp số.
5.2 Bản vẽ kết cấu bánh răng.
Phân loại hộp số
Chương II: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỘP SỐ
2.1 Xác định tỉ số truyền của các tay số.
2.2 Số cấp của hộp số.
2.3 Tỷ số truyền trung gian của hộp số.
2.4 Xác định các kích thước chính của hộp số.
Chương III: TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT BỘ PHÂN CHÍNH CỦA HỘP SỐ.
3.1 Tính toán kiểm bền các bánh răng của hộp số.
3.1.2 Kiểm bền cho bánh răng theo ứng suất uốn.
3.1.3 Kiểm bền cho bánh răng theo ứng suất tiếp xúc.
3.2 Tính toán trục hộp số
3.2.1 Tính sơ bộ kích thước trục hộp số.
5.2 Bản vẽ kết cấu bánh răng.
XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỘP SỐ
TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT BỘ PHÂN CHÍNH CỦA HỘP SỐ.15 3.1 Tính toán kiểm bền các bánh răng của hộp số
Kiểm bền cho bánh răng theo ứng suất uốn
3.1.3 Kiểm bền cho bánh răng theo ứng suất tiếp xúc.
3.2 Tính toán trục hộp số
3.2.1 Tính sơ bộ kích thước trục hộp số.
5.2 Bản vẽ kết cấu bánh răng.
4 Ngày giao nhiệm vụ: 05/09/2016 Ngày nộp đồ án: 07/11/2016
T Nội dung thực hiện Thời gian Kết quả thực hiện
1 Chương I: Tổng quan về hộp số Từ 12/09 đến 20/09 Hoàn thành
2 Chương II: Xác định các thông số cơ bản của hộp số Từ 20/09 đến 1/10 Hoàn thành
3 Chương III: Tính toán các chi tiết bộ phận chính của hộp số Từ 01/10 đến 25/10 Hoàn thành
4 Chương IV: Kết luận Từ 25/10 đến 1/11 Hoàn thành
5 Chương V: Bản vẽ A0 Từ 01/11 đến 07/11 Hoàn thành
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
Th.s Mai Hồng Cẩm Trương Trọng Nhân
Chương I: TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ 2
1.1 Công dụng của hộp số: 2
1.3.1 Theo phương pháp điều khiển: 3
1.3.2 Theo tính chất truyền mô men: 5
1.3.3 Theo số trục chứa các cặp bánh răng truyền số: 6
1.4 Phân tích chọn phương án kết cấu hộp số 8
Chương II: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỘP SỐ 9
2.1 Xác định tỉ số truyền của các tay số 9
2.2 Số cấp của hộp số 10
2.3 Tỷ số truyền trung gian của hộp số 10
2.4 Xác định các kích thước chính của hộp số 11
2.4.2 Kích thước theo chiều trục của cac-te hộp số: 12
2.4.3 Tính toán số răng của các bánh răng hộp số 12
Chương III: TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT BỘ PHÂN CHÍNH CỦA HỘP SỐ.15 3.1 Tính toán kiểm bền các bánh răng của hộp số 15
3.1.2 Kiểm bền cho bánh răng theo ứng suất uốn 16
3.1.3 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 18
3.2 Tính toán trục hộp số 18
3.2.1 Tính sơ bộ kích thước trục hộp số 18
Ô tô máy kéo đóng vai trò quan trọng trong sản xuất và kinh doanh, trở thành phương tiện thiết yếu trong đời sống hiện đại Sự tiến bộ của khoa học đã thúc đẩy ngành ô tô phát triển mạnh mẽ, với nhiều thành tựu đáng kể Những biến đổi này đòi hỏi chúng ta phải có nhận thức mới sâu rộng, đặc biệt là trong lĩnh vực công nghệ ô tô.
Nhiệm vụ của đồ án này là thiết kế và tính toán hộp số cho xe tải hạng trung, một bộ phận thiết yếu trong ôtô Hộp số có chức năng thay đổi số vòng quay và mômen từ động cơ đến các bánh xe chủ động, phù hợp với điều kiện làm việc của xe Nó cũng giúp tách biệt động cơ khỏi hệ thống truyền lực và cung cấp công suất cho các bộ phận khác của xe.
Để tiếp thu kiến thức mới hiệu quả, việc nắm vững những kiến thức cơ bản là rất quan trọng Những kiến thức nền tảng này sẽ hỗ trợ cho quá trình phát triển tiếp theo.
Lần đầu tiên tiếp xúc với thiết kế tính toán, tôi gặp nhiều khó khăn và thiếu sót do nhận thức còn hạn chế Trong quá trình thực hiện đồ án, tôi đã mắc phải một số sai sót và rất mong nhận được sự hỗ trợ từ các thầy trong bộ môn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Mai Hồng Cẩm cùng các bạn trong lớp đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án này.
Chương I: TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ
1.1 Công dụng của hộp số:
Hộp số là thiết bị quan trọng giúp điều chỉnh số vòng quay và mô men của động cơ, từ đó truyền lực đến bánh xe chủ động Thiết bị này đảm bảo đủ sức mạnh để vượt qua sức cản khi ô tô hoặc máy kéo hoạt động, đồng thời có khả năng thay đổi linh hoạt trong suốt quá trình làm việc.
- Ngoài ra hộp số còn dùng để:
Khi cần tách lâu dài động cơ khỏi hệ thống truyền lực mà không cần tắt máy, bạn có thể thực hiện trong các tình huống như ô tô chạy không tải, khởi động động cơ, hoặc khi xe chạy xuống dốc và chạy theo quán tính.
Dẫn động các bộ phận công tác khác trên các xe chuyên dùng như: Tời kéo, cần cẩu, xe tự đổ
1.2 Yêu cầu: Để đảm bảo các cung dụng trên thì hộp số phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Để đảm bảo chất lượng động lực và tiết kiệm nhiên liệu cho ôtô và máy kéo, việc lựa chọn tỉ số truyền và số lượng tay số phù hợp là rất quan trọng Ôtô thường hoạt động trên nhiều loại địa hình khác nhau, mỗi loại địa hình yêu cầu các đặc tính động lực học riêng biệt.
Hộp số ôtô cần có tỉ số truyền phù hợp để đáp ứng các yêu cầu động lực khác nhau, nhằm tạo ra momen và số vòng quay thích hợp cho từng điều kiện làm việc của xe.
Lái xe ôtô cần thực hiện việc chuyển số một cách nhẹ nhàng và êm dịu để đảm bảo sự thoải mái và sức khỏe cho người điều khiển Trong quá trình di chuyển, việc chuyển số có thể diễn ra nhiều lần tùy thuộc vào địa hình, do đó, việc này cần được thực hiện một cách cẩn thận để tránh gây mệt mỏi cho tài xế.
Hệ thống có vị trí trung gian cho phép cắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực khi động cơ nổ, ngay cả khi ôtô chưa cần di chuyển Đặc biệt, cơ cấu chống gài hai số cùng lúc được thiết kế nhằm đảm bảo an toàn cho hộp số.
Hộp số cần được trang bị chức năng số lùi để giúp xe di chuyển ngược, thuận tiện cho việc quay đầu trong không gian hẹp Bên cạnh đó, cần có cơ chế chống việc tự động gài số lùi một cách ngẫu nhiên nhằm đảm bảo an toàn khi lái xe.
- Kích thước, khối lượng nhỏ, kết cấu đơn giản, làm việc tin cậy, hiệu suất cao,giá thành rẻ.
1.3.1 Theo phương pháp điều khiển: Điều khiển bằng tay, điều khiển tự động và điều khiển bán tự động a Hộp số cơ khí (điều khiển bằng tay):
Là hộp số điều khiển hoàn toàn bằng kết cấu cơ khí, dựa trên tỷ số truyền khác nhau của các cặp bánh răng ăn khớp.
- Ưu điểm: kết cấu đơn giản, làm việc tin cậy, giá thành thấp, dễ bão trì và sửa chữa…
Hộp số tay có nhược điểm như kết cấu cồng kềnh, hiệu suất thấp, mất nhiều thời gian khi chuyển số và điều khiển nặng nhọc, thường cần cơ cấu trợ lực Ngoài ra, việc sử dụng hộp số tay cũng không mang lại cảm giác êm dịu khi chuyển số.
Cấu tạo hộp số tự động AT hai cấp.
1 Biến tốc thủy lực; 2- Trục I; 3- Bơm dầu; 4- Li hợp nối thẳng; 5-Cơ cấu bánh răng hành tinh; 6- Trục II; 7- Cảm biến tốc độ; 8- Bộ phanh số lùi; 9- Cụm van điều khiển;
Hộp số tự động hoạt động dựa trên nguyên lý truyền mô-men từ động cơ đến trục hộp số qua biến tốc thủy lực Cảm biến tốc độ trên trục ra cung cấp thông tin về tốc độ xe cho CPU, giúp CPU điều khiển các van thủy lực để mở hoặc đóng các đĩa ma sát Quá trình này liên kết các trục bánh răng trong hộp số, từ đó tạo ra số phù hợp nhất với tốc độ và tải trọng của xe.
Động cơ tự động đổi số mang lại nhiều ưu điểm nổi bật, bao gồm khả năng truyền mô-men liên tục mà không bị ngắt quãng Nó thích nghi tốt với mọi loại đường, đồng thời đảm bảo việc điều khiển dễ dàng và an toàn cho người sử dụng Với tải trọng động nhỏ và tuổi thọ chi tiết cao, sản phẩm này hứa hẹn mang lại sự thoải mái và hiệu quả tối ưu cho người dùng.
Tính toán trục hộp số
3.2.1 Tính sơ bộ kích thước trục hộp số.
5.2 Bản vẽ kết cấu bánh răng.
4 Ngày giao nhiệm vụ: 05/09/2016 Ngày nộp đồ án: 07/11/2016
T Nội dung thực hiện Thời gian Kết quả thực hiện
1 Chương I: Tổng quan về hộp số Từ 12/09 đến 20/09 Hoàn thành
2 Chương II: Xác định các thông số cơ bản của hộp số Từ 20/09 đến 1/10 Hoàn thành
3 Chương III: Tính toán các chi tiết bộ phận chính của hộp số Từ 01/10 đến 25/10 Hoàn thành
4 Chương IV: Kết luận Từ 25/10 đến 1/11 Hoàn thành
5 Chương V: Bản vẽ A0 Từ 01/11 đến 07/11 Hoàn thành
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
Th.s Mai Hồng Cẩm Trương Trọng Nhân
Chương I: TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ 2
1.1 Công dụng của hộp số: 2
1.3.1 Theo phương pháp điều khiển: 3
1.3.2 Theo tính chất truyền mô men: 5
1.3.3 Theo số trục chứa các cặp bánh răng truyền số: 6
1.4 Phân tích chọn phương án kết cấu hộp số 8
Chương II: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỘP SỐ 9
2.1 Xác định tỉ số truyền của các tay số 9
2.2 Số cấp của hộp số 10
2.3 Tỷ số truyền trung gian của hộp số 10
2.4 Xác định các kích thước chính của hộp số 11
2.4.2 Kích thước theo chiều trục của cac-te hộp số: 12
2.4.3 Tính toán số răng của các bánh răng hộp số 12
Chương III: TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT BỘ PHÂN CHÍNH CỦA HỘP SỐ.15 3.1 Tính toán kiểm bền các bánh răng của hộp số 15
3.1.2 Kiểm bền cho bánh răng theo ứng suất uốn 16
3.1.3 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 18
3.2 Tính toán trục hộp số 18
3.2.1 Tính sơ bộ kích thước trục hộp số 18
Ô tô máy kéo là phương tiện thiết yếu trong sản xuất và kinh doanh, đóng vai trò quan trọng trong đời sống hiện nay Sự tiến bộ của khoa học đã thúc đẩy ngành ô tô phát triển mạnh mẽ, mang lại nhiều thành tựu quan trọng Những biến đổi này yêu cầu chúng ta cần có nhận thức mới và sâu rộng về công nghệ ô tô.
Nhiệm vụ của đồ án này là thiết kế và tính toán hộp số cho xe tải hạng trung, một bộ phận thiết yếu trong ôtô Hộp số có chức năng điều chỉnh số vòng quay và mômen của động cơ, truyền đến các bánh xe chủ động, nhằm phù hợp với điều kiện làm việc của xe Ngoài ra, nó còn giúp tách biệt động cơ khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian dài và cung cấp công suất để dẫn động các bộ phận khác của xe.
Để tiếp thu những kiến thức mới, việc nắm vững các kiến thức cơ bản là rất quan trọng Những kiến thức nền tảng này sẽ tạo điều kiện cho sự phát triển trong tương lai.
Lần đầu tiên tiếp xúc với thiết kế tính toán, em gặp không ít khó khăn và thiếu sót do nhận thức còn hạn chế Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã mắc phải một số sai lầm và rất mong nhận được sự hỗ trợ từ các thầy trong bộ môn Em xin chân thành cảm ơn thầy Mai Hồng Cẩm cùng các bạn trong lớp đã hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đồ án này.
Chương I: TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ
1.1 Công dụng của hộp số:
Hộp số là thiết bị quan trọng giúp điều chỉnh số vòng quay và mô men của động cơ, ảnh hưởng đến cả độ lớn và hướng truyền động đến bánh xe chủ động Thiết bị này cần thay đổi linh hoạt để đáp ứng sức cản chuyển động của ô tô và máy kéo trong suốt quá trình hoạt động.
- Ngoài ra hộp số còn dùng để:
Tách lâu dài động cơ khỏi hệ thống truyền lực mà không cần tắt máy là cần thiết trong một số trường hợp như khi ô tô chạy không tải, khởi động động cơ, hoặc khi xe chạy xuống dốc và chạy theo quán tính.
Dẫn động các bộ phận công tác khác trên các xe chuyên dùng như: Tời kéo, cần cẩu, xe tự đổ
1.2 Yêu cầu: Để đảm bảo các cung dụng trên thì hộp số phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Để đảm bảo chất lượng động lực và tiết kiệm nhiên liệu cho ôtô và máy kéo, cần có tỉ số truyền và số lượng tay số phù hợp Ôtô hoạt động trên nhiều địa hình khác nhau, mỗi loại địa hình đòi hỏi các yêu cầu động lực học riêng biệt.
Hộp số cần có các tỷ số truyền phù hợp để tạo ra mô-men xoắn và số vòng quay thích hợp, nhằm đáp ứng các yêu cầu động lực khác nhau trong từng điều kiện làm việc của ô tô.
Khi lái xe ôtô, việc chuyển số nhẹ nhàng và êm dịu là rất quan trọng, đặc biệt khi phải điều chỉnh theo địa hình Điều này không chỉ giúp xe hoạt động mượt mà mà còn giảm thiểu mệt mỏi cho lái xe, bảo vệ sức khoẻ trong suốt quá trình lái.
Hệ thống truyền lực được thiết kế với vị trí trung gian, cho phép cắt động cơ ra khỏi hệ thống khi động cơ nổ, ngay cả khi ôtô không cần di chuyển Ngoài ra, cơ cấu chống gài 2 số cùng lúc được tích hợp để đảm bảo an toàn cho hộp số.
Hộp số cần được trang bị số lùi để xe có khả năng di chuyển lùi, thuận tiện cho việc quay đầu trong những không gian hẹp Đồng thời, cần có cơ chế ngăn chặn việc tự động gài số lùi một cách ngẫu nhiên.
- Kích thước, khối lượng nhỏ, kết cấu đơn giản, làm việc tin cậy, hiệu suất cao,giá thành rẻ.
1.3.1 Theo phương pháp điều khiển: Điều khiển bằng tay, điều khiển tự động và điều khiển bán tự động a Hộp số cơ khí (điều khiển bằng tay):
Là hộp số điều khiển hoàn toàn bằng kết cấu cơ khí, dựa trên tỷ số truyền khác nhau của các cặp bánh răng ăn khớp.
- Ưu điểm: kết cấu đơn giản, làm việc tin cậy, giá thành thấp, dễ bão trì và sửa chữa…
Hộp số tay có nhược điểm như kết cấu cồng kềnh, hiệu suất thấp và mất nhiều thời gian khi chuyển số, đồng thời cần trợ lực để điều khiển dễ dàng hơn Hơn nữa, việc sử dụng hộp số tay không mang lại cảm giác êm ái khi thực hiện các thao tác chuyển số.
Cấu tạo hộp số tự động AT hai cấp.
1 Biến tốc thủy lực; 2- Trục I; 3- Bơm dầu; 4- Li hợp nối thẳng; 5-Cơ cấu bánh răng hành tinh; 6- Trục II; 7- Cảm biến tốc độ; 8- Bộ phanh số lùi; 9- Cụm van điều khiển;
Hộp số tự động hoạt động bằng cách truyền mô-men từ động cơ đến trục hộp số thông qua biến tốc thủy lực khi cài số Cảm biến tốc độ trên trục ra cung cấp thông tin về tốc độ xe cho CPU, cho phép CPU điều khiển các van thủy lực để điều chỉnh các đĩa ma sát, từ đó liên kết các trục bánh răng trong hộp số, đảm bảo lựa chọn số phù hợp với tốc độ và tải trọng của xe.
Động cơ tự động đổi số mang lại nhiều ưu điểm vượt trội như mô-men được truyền liên tục và không bị ngắt quãng, giúp tối ưu hóa hiệu suất vận hành Thiết kế này thích nghi tốt với mọi loại đường, đồng thời dễ dàng điều khiển, đảm bảo an toàn và thoải mái cho người sử dụng Ngoài ra, tải trọng động nhỏ và tuổi thọ chi tiết cao cũng là những yếu tố quan trọng, góp phần nâng cao độ bền và hiệu quả sử dụng.
