MỤC LỤC

MỤC LỤC........................................................1

LỜI NÓI ĐẦU………………………………………..………………2

PHẦN I: MỞ ĐẦU……………………………………………………3

PHẦN II: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA LY HỢP……..3

2.1) Công dụng - phân loại - yêu cầu của ly hợp……3

2.2) Phân tích kết cấu của một số loại ly hợp……….8

2.3) Chọn phương án thiết kế……………………………….27

PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LY HỢP……………………….29

3.1) Xác định các thông số cơ bản của ly hợp………. 29

3.2) Kiểm tra ly hợp theo công trượt riêng…………..32

3.3) Tính toán sức bền của một số chi tiết của ly hợp............37

3.4) Tính toán hệ thống dẫn động ly hợp………………...8

PHẦN IV: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỘP SỐ……………...40

4.1) Công dụng - phân loại - yêu cầu…………………….. ....40

4.2) Phân tích đặc điểm kết cấu chọn sơ đồ động học  hộp số……………...41

4.3) Hộp số chính trên một số ô tô điển hình………….............44

4.4) Hộp số tự động………………………………………………......50

4.5) Cơ cấu dẫn động điều khiển hộp số…………………..............63

4.6) Chọn phương án thiết kế………………………………….....70

PHẦN V: TÍNH TOÁN CHỌN THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỘP SỐ....73

5.1) Xác định các thông số cơ bản của hộp số…………...................73

KẾT LUẬN……………………………………………………………..... 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………….......83

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế nước ta thì ngành công nghiệp ôtô cũng có sự phát triển rất mạnh, nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại vận chuyển ngày càng tăng của nhân dân.Tuy nhiên một thực tế ở nước ta hiện nay là phần lớn ô tô đều đã cũ hoặc đã hết hạn sử dụng, thêm vào đó là hệ thống giao thông đường bộ chưa đáp ứng được sự phát của các phương tiện đi lại chính vì thực tế đó mà vấn đề đặt ra cho các nhà khoa học nói chung cũng như các kỹ sư ngành ôtô nói riêng phải nghiên cứu thiết kế chế tạo ra những chiếc ôtô không những đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật tính năng an toàn cao mà còn đạt hiệu quả kinh tế cao đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng.

Song song với việc nghiên cứu chế tạo các hệ thống các cụm tổng thành, chi tiết trên ôtô thì việc nghiên cứu và thiết kế chế tạo Ly hợp, hộp số ôtô là một trong những vấn đề quan trọng vì ngoài việc truyền mômen xoắn từ động cơ nó còn là cơ cấu an toàn khi xe quá tải.

Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do điều kiện thời gian và trình độ hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em mong được sự đóng góp ý kiến tận tình, chỉ bảo từ các thầy và các bạn đồng nghiệp.

                                                                                         Hà nội,  ngày … tháng … năm 20…

                                                                                       Học viên thực  hiện

                                                                                        ……………….

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

Như chúng ta đã biết phần lớn các ô tô của Việt Nam là được nhập ở nước ngoài. Ở đó họ có công nghệ kỹ thuật cao, với nền công nghiệp tiên tiến chính vì vậy mà những ô tô được sản xuất ở nước ngoài nó sẽ mang tính công nghệ cao và nó phù hợp với điều kiện thời tiết, khí hậu và đường xá của nước đó. Còn ở Việt Nam với nền kinh tế còn nghèo, nền công nghiệp chưa phát triển, trình độ khoa học kỹ thuật còn chưa cao chính vì vậy mà chúng ta không tự  sản xuất được ô tô mà hầu hết là nhập từ nước ngoài. Những ô tô ở nước ngoài sản xuất được tính toán và thiết kế theo điều kiện kinh tế, đường xá, thời tiết và khí hậu ở nước họ do đó mà việc tính toán thiết kế ô tô ở từng nước là khác nhau. Cũng chính vì vậy mà tất cả các ô tô được nhập sang Việt Nam  chưa đáp ứng đựợc điều kiện sử dụng ở Việt Nam vì nó chưa phù hợp với  đường xá, thời tiết, khí hậu ở nước ta.

Chúng ta tiến hành thiết kế tính toán ô tô nhằm đáp ứng được tất cả những điều  kiện ở việt nam.

Xuất phát từ những điều kiện nêu trên đồ án tốt nghiệp của tôi được giao là:”Tính toán thiết kế ly hợp ma sát khô một đĩa, tính toán chọn các thông số cơ bản của hộp số cho ô tô con 4x4 trọng lượng 750 Kg (7 người ngồi và 100 Kg hàng)”.

Đồ án tốt nghiệp sẽ được thực hiện theo các nội dung chính sau:

1. Mở đầu.

2. Phân tích chọn phương án thiết kế.

3. Tính toán thiết kế ly hợp.

4. Tính toán chọn các thông số hộp số.

5. Kết luận.

PHẦN 2: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA LY HỢP

2.1)  CÔNG DỤNG - PHÂN LOẠI  - YÊU CẦU CỦA LY HỢP.

2.1.1) Công dụng của ly hợp:

- Ly hợp là một khớp nối để truyền mô men xoắn từ trục khuỷu động cơ đến các cụm tiếp theo của hệ thống truyền lực.

- Dùng tách nối giữa động cơ và hệ thống truyền lực khi khởi hành, khi dừng xe, chuyển số và khi phanh xe.

- Hệ thống truyền lực cơ khí với hộp số có cấp thì việc dùng ly hợp để tách tức thời động cơ và hệ thống truyền lực sẽ làm giảm va đập đầu răng của các bánh răng hoặc của khớp gài và làm cho quá trình đổi số được dễ dàng. Khi nối êm động cơ với đang làm việc với hệ thống truyền lực làm mô men xoắn ở các bánh xe chủ động tăng lên từ từ. Do vậy mà xe khởi hành và tăng tốc được êm thuận. 

2.1.2) Phân loại  ly hợp :

- Ly hợp đang được sử dụng hiện nay trên các loại ôtô thường được chia làm 4 loại theo các cách sau:

+ Theo cách truyền mô men xoắn  .

+ Theo cách tạo lực ép .

+ Theo trạng thái làm việc .

+ Theo phương pháp dẫn động điều khiển ly hợp .

1) Phân loại ly hợp theo cách truyền mô men xoắn.

- Theo cách phân loại này ly hợp được chia làm 4 loại :

a) Ly hợp ma sát :

* Khái niệm: Là loại ly hợp truyền mô men xoắn bằng bề mặt ma sát, muốn tạo nên lực ma sát, cấu tạo của ly hợp phải có bộ phận tạo lực ép giữa các bề mặt ma sát. lực ma sát truyền từ bề mặt chủ động sang bề mặt bị động. Do vậy các bộ phận chính có tên là: phần chủ động, bị động của ly hợp, bộ phận tạo lực ép, bộ phận dẫn động điều khiển.

* Phân loại ly hợp ma sát :

- Theo hình dạng bề mặt ma sát gồm có :

+ Ly hợp ma sát hình đĩa.

+ Ly hợp ma sát côn.

- Atbet đồng với gang.

- Ferado đồng với gang.

- Hợp kim gốm với gang.

- Thép với gang.

b) Ly hợp thuỷ lực :

* Khái niệm :

- Là loại ly hợp truyền mô men xoắn bằng năng lượng của dòng chất lỏng (thường là dầu).

- Ly hợp thuỷ lực hiện vẫn được nghiên cứu và hoàn thiện .

- Ưu điểm của loại ly hợp này là làm việc bền lâu, giảm được tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hoá quá trình điều khiển xe

- Nhược điểm cơ bản là chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực nhỏ do hiện tượng trượt .

d) Ly hợp loại liên hợp :

- Là loại ly hợp truyền mô men xoắn bằng cách kết hợp các loại trên. Thường là ly hợp thuỷ lực và nó ít được dùng trên các loại xe.

2) Phân loại ly hợp theo phương pháp tạo lực ép.

Theo cách tạo lực ép lên đĩa ly hợp được chia làm 4 loại :

a) Ly hợp lò xo ép kiểu màng :                      

- Là loại ly hợp dùng lò xo tạo lực ép lên đĩa ép.

- Ly hợp lò xo nén có thể là loại lò xo bố trí xung quanh (các lò xo bố trí đều trên đường tròn thành một hoặc hai vòng) hoặc lò xo bố trí trung tâm (một hoặc hai lò xo) .

- Theo đặc điểm kết cấu của lò xo nén có thể có loại lò xo xoắn trục, lò xo kiểu đĩa hoặc lò xo đĩa côn.

d) Ly hợp ly tâm:

- Là loại ly hợp mà lực nén sinh ra do lực ly tâm của khối quay lọai này ít được sử dụng.

3) Phân loại ly hợp theo trạng thái làm việc:

+ Theo trạng thái làm việc ly hợp được phân làm hai loại :

- Ly hợp luôn đóng : loại này được sử dụng ở hầu hết các ôtô hiện nay .

- Ly hợp luôn mở : được sử dụng trên một số loại máy bánh hơi như : C-10, C-80.

4) Phân loại ly hợp theo phương pháp dẫn động  điều khiển:

+ Theo phương pháp này ly hợp được chia làm 2 loại :

- Ly hợp điều khiển tự động .

- Ly hợp điều khiển cưỡng bức :

2.1.3) Yêu cầu:

- Truyền mô men xoắn lớn nhất của động cơ mà không bị trượt ở bất kỳ điều kiện nào.

- Khi nối phải êm dịu và hoàn toàn không gây ra sự va đập trong hệ thống truyền lực.

- Tách phải dứt khoát để dễ gài số.

- Mô men quán tính của phần bị động phải nhỏ

- Ly hợp phải làm nhiệm vụ của một bộ phận an toàn do đó hệ số dự trữ b phải nằm trong giới hạn cho phép.

2.2) PHÂN TÍCH KẾT CẤU CỦA MỘT SỐ LOẠI LY HỢP:

2.2.1) Ly hợp ma sát khô một đĩa lò xo ép bố trí xung quanh.(Hình 2.1)

Loại ly hợp này có từ 9 -:16 chiếc lò xo:

a) Ưu điểm:

- Có kết cấu đơn giản.

- Đảm bảo thoát nhiệt tốt.

- Thuận tiện cho bảo dưỡng và sửa chữa.

- Giá thành không cao.

- Độ tinh cậy tốt.

b) Nhược điểm:

- Trong quá trình làm việc thì lực ép tạo ra không đều để khắc phục điều này thì ta phải kiểm tra độ cứng của các lò xo và chính nó làm cho đĩa ma sát không mòn đều.

c) Kết cấu:

1. Đĩa bị động: (Hình 2.2)

Ở ôtô thường dùng loại ly hợp một hoặc hai đĩa bị động với tấm ma sát có hệ số ma sát cao là nhằm mục đích giảm kích thước và giảm kim loại của ly hợp. Còn ở ly hợp nhiều đĩa có thể làm đĩa bị động không có tấm ma sát . Ly hợp với đĩa thép không có tấm ma sát thường làm việc trong dầu để tăng khả năng thoát nhiệt.

2) Xương đĩa.(Hình 2.3)

Xương đĩa  được chế tạo bằng thép mỏng có sáu rãnh hướng kính chia xương đĩa ra thành sáuphần rẻ quạt đều nhau. Biện pháp này làm cho xương đĩa được giảm độ cứng, tăng độ đàn hôì cho đĩa  bị động đồng thời hạn chế được hiện tương cong vênh đĩa khi quá nóng. ở mặt sau của xương đĩa trên mõi phần rẻ quạt có lắp lò xo tấm gợn sóng, mỗi lò xo tấm gợn sóng được tán với xương đĩa bằng 2 đinh tán và mỗi lò xo có gia công 4 lỗ để lắp tấm ma sát của đĩa bị động.

4) Các tấm ma sát có dạng hình vành khăn:(Hình 2.5)

Trên bề mặt ma sát có gia công các rãnh hướng tâm và có độ nghiêng để thoát nhiệt  và thoát phần vật liệu mà các bề mặt ma sát bị mài mòn, thoát dầu hoặc nước khỏi bề mặt ma sát. 

6) Đĩa ép, đòn mở và bạc mở.(Hình 2.7 và 2.8)

Đòn mở dùng để tách cưỡng bức đĩa ép và giảI phóng đĩa bị động ra khỏi bánh đà khi mở ly hợp, Ly hợp có bố trí 3 đòn mở, đòn mở có kết cấu kiểu đòn bẩy, đầu ngoài liên kết với đĩa ép qua ổ bi kim, đầu trong tỳ vào bạc mở khi mở ly hợp, phần giữa liên kết với vỏ ly hợp cũng qua ổ bi kim, giá bắt với đai ốc kiểu chỏm cầu, kết cấu này đảm bảo có thể tự xoay để xác định tâm quay cho đòn mở khi mở ly hợp đảm bảo đĩa ép di chuyển dọc trục.

2.2.2) Ly hợp  lò xo ép kiểu màng bố trí trung tâm: (Hình 2.9)

Loại ly hợp nay taọ ra lực ép bằng lò xo đặt ở trung tâm, lò xo có thể dạng trụ hoặc dạng côn.

a) Ưu điểm:

- Tạo ra lực ép đều hơn so với lò xo ép bố trí xung quanh.

- Với kết cấu đòn mở là đàn hồi nên khi đóng mở ly hợp  được êm dịu, nhẹ nhàng.

- Nếu lò xo dạng côn thì có thể giảm được kích thước chiều trục.

- Do lò xo không tỳ lên đĩa ép nên không chịu ảnh hưởng nhiều do nhiệt.

b) Nhược điểm:

- Nếu lò xo ép bố trí trung tâm bị gãy hoặc mất tính đàn hồi thì ly hợp không làm việc.

- Độ tin cậy không cao.

2.2.3) Loại ly hợp nhiều đĩa:

Để tăng mô men ma sát  thì ta tăng diện tích bề mặt ma sát do vậy ta cần nhiều đĩa.

a) Ưu điểm:

-Tăng được mô men ma sát với kích thước hướng kính giảm

-Đóng êm dịu hơn

b) Nhược điểm:

- Mở không dứt khoát

- Tăng kích thước chiều trục dẫn tới độ cứng vững giảm.

- Kết cấu phức tạp dẫn tới khó chăm sóc bảo dưỡng.

Lò xo màng khi lắp ráp cần phải  đảm bảo đồng phẳng của các đầu mép trong và kiểm tra độ mòn. Kiểm tra chiều dày tấm ma sát, kiểm tra độ cong vênh của đĩa.

2.2.5) DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN LY HỢP.

2.2.5.1)  Các loại điều khiển dẫn động.

a) Dẫn động điều khiển bằng cơ khí .(Hình 2.15)

Đây là hệ thống dẫn động bao gồm các thanh đòn, khớp nối và được lắp đặt theo nguyên lý đòn bẩy. Loại dẫn động cơ khí đơn thuần này có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và có độ tin cậy làm việc cao nên được phổ biến trên các ô tô quân sự hiện nay. 

b) Dẫn động điều khiển bằng thuỷ lực (dầu): (Hình 2.16, 2.17, 2.18).

Dẫn động điều khiển ly hợp thuỷ lực có ưu điểm là kết cấu gọn, chỉ cần khoảng không gian nhỏ hẹp để bố trí các cụm và ống dẫn của hệ thống. Việc bố trí dẫn động thuỷ lực cũng đơn giản và thuận tiện hơn khi ly hợp bố trí liền khối với động cơ ở phần mũi xe, khi xe tải có động cơ nằm trong ca bin lật và đặc biệt khi ly hợp bố trí ở đuôi xe xa vị trí người lái. 

2.2.5.2) Ly hợp ô tô NISSAN.

Cấu trúc bàn đạp có điểm quay nằm trên giá treo, đầu nối với xi lanh bơm nằm dưới điểm quay. Trên trục quay của bàn đạp có điểm tựa vào công tắc đèn báo mở ly hợp xy lanh công tác nằm phía ngoài của đòn mở ngoài và có ốc xả không khí.

2.2.7) Ly hợp ly tâm. (Hình 2.20)

Ly hợp ly tâm thuộc loại ly hợp ma sát tự động điều khiển. Lực ép được tạo nên bởi lực ly tâm của các khối lượng quay (thường có 3 khối lượng). Các khối lượng quay tạo nên lực ép ly hợp nhờ các đòn bẩy. ở số vòng quay 1000-1500 v/ph ly hợp được đóng hoàn toàn và truyền hết mômen của động cơ. Trên số vòng quay này ly hợp không bị trượt kể cả khi đầy tải, với số vòng quay trên 2000 v/ph các khối lượng quay tựa vào bánh đà và tạo lực ép tối đa, do vậy không tăng lực ép vào tấm ma sát.

2.3) CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.

Sau khi đã phân tích đặc điểm  kết cấu theo nhiều yêu cầu trên, căn cứ vào đề tài cụ thể chọn sơ đồ tối ưu của ly hợp, thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật của đề tài đã nêu.  Qua sự phân tích ở trên  ta chọn được phương án thiết kế phù hợp với số liệu của đề tài, phương án đó là:

“Ly hợp ma sát khô thường đóng có lò xo ép bố trí xung quanh, dẫn động mở ly hợp bằng thuỷ lực, dưới đây là sơ đồ nguyên lý và nguyên lý làm việc của ly hợp sẽ được lựa chọn để thiết kế ”.

2.3.1) Sơ đồ nguyên lý của ly hợp.

Sơ đồ nguyên lý  ly  hợp của lò xo ép  bố trí xung quanh.như hình 2.21.

2.3.2) Nguyên lý làm việc của ly hợp.

Trạng thái đóng: Đây là trạng thái làm việc thường xuyên của ly hợp luôn đóng, khi người lái chưa tác dụng lên bàn đạp ly hợp một lực Q nào đó dưới tác dụng của các lò xo ép sẽ đẩy đĩa ép ép sát đĩa bị động vào bánh đà động cơ. Khi đó bánh đà, đĩa bị động, đĩa ép, các lò xo ép và vỏ ly hợp sẽ quay liền thành một khối.

Trạng thái mở: Người lái tác dụng lên bàn đạp một lực Q, qua hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp sẽ đẩy bạc mở di trượt dọc trục và tỳ vào các đòn mở,  thắng lực ép của các lò xo ép tách đĩa ép, giải phóng bề mặt ma sát giữa đĩa bị động với bánh đà và đĩa ép. 

PHẦN 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LY HỢP

3.1) XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA  LY HỢP

3.1.1) Xác định mô men ma sát của ly hợp:

Mô men xoắn lớn nhất có thể truyền qua bộ ly hợp được xác định theo công thức sau:

M_p = b .M_{e max}              [3.1]

 Việc chọn phải phù hợp b không được lớn quá để tránh tăng kích thước đĩa bị động và tránh cho hệ thống truyền lực bị quá tải .

=> M_p= 1,5*171,675 = 257,5125  [ N.m] = 26,25 [KG.m].

3.1.2) Xác định kích thước cơ bản của đĩa bị động

1) Xác định đường kính ngoài:    

C:  Hệ số kinh nghiệm: C = 4,7 (Đối với  ôtô  du lịch).                       

M_eMax = 171,675 [N.m].

=> D₂ =223 [mm].

Căn cứ vào bảng cactalô về tiêu chuẩn của đường kính đĩa bị động ly hợp  và theo tính toán ta sẽ có bảng. Chọn D₂   =  225  [mm]

- Mặt khác D₂ còn bị giới hạn bởi đường kính ngoài của bánh đà động cơ. Khi thiết kế gặp trường hợp D₂ lớn hơn đường kính bánh đà thì phải chọn lại bằng cách giảm D₂ và tăng số đôi bề mặt ma sát ( số đĩa bị động )=> R₂  = 112,5 [mm]

2) Xác định đường kính trong  D₁ :

Đường kính trong của đĩa bị động được xác định theo công thức sau:

D₁=( 0,55 - 0,75) * D₂= 0,65*225 = 146,25   [mm]

Chọn D₁ = 150 [mm]

3.1.3)  Bề rộng tấm ma sát gắn trên đĩa bị động đượcchọn theo bảng trên:

b = 35 [mm] = 3,5 [cm]. 

3.1.5) Xác định lực ép nên đĩa ma sát:

Ta có:

Mp =257,5125 [N.m] là mô men ma sát của ly hợp.

i=2 : là số đôi bề mặt ma sát của ly hợp.

m = 0,3 : là hệ số ma sát của đĩa bị động .

R_tb=  95  [mm] = 0,095 [m].

Thay các giá trị trên vào  công thức (4) ta được: P_Z = 4517,7    [N]

3.1.6)  xác định hành trình của đĩa ép:

Thay các giá trị vừa tính được vào công thức [3.6] ta được: 3[mm].

3.2) KIỂM TRA LY HỢP THEO CÔNG TRƯỢT RIÊNG VÀ NHIỆT ĐỘ ĐỐT NÓNG CÁC CHI TIẾT CỦA LY HỢP:

3.2.1) Xác định công trượt của ly hợp:

i₀  : tỷ số truyền lực chính: i₀ =4,625

 i_h : tỷ số truyền của hộp số : + Tay số I:   i_h = 4,12.                                          

 i_pp : tỷ số truyền của hộp phân phối:  i_p=1.

Thay các số liệu trên vào công thức (*)ta được :

 - Tay số I: i_h = 4,12 (với i_pp = 1).

=> J_b  = 19,55 [N.m.s²].

J­­_e: mô men  quán tính của các khối lượng quay của động cơ và các chi tiết thuộc phần chủ động của ly hợp.

 Ta có công thứ tính như sau:

J_e= 1,2.J _m                   [3.9]

J_m: là mômen quán tính của bánh đà

Với độ chính xác dùng trong thực tế, mômen quán tính bánh đà J_m có thể tính theo công thức sau : J_m= m.r²_bđ               

R=40 [mm] = 0,04    [m]

B=30 [mm] = 0,03    [m]                                                       

r=130 [mm] = 0,13   [m]   

b=20 [mm] = 0,02     [m]

r_bđ=170 [mm] = 0,17 [m]                                                                

Vậy ta có thể tích của hai phần trên bánh đà là:                                                   

V_I =P.R­­­­­­­­­­.B =3,14.(0,04).0,03 = 1,5072.10^-4 [m²]                       

V_II =P.r.b =3,14.0,13.0,02 =1,06132.10^-3 [m²]

Vậy ta có thể tích toàn bộ bánh đà là:                                                            

V=2(V_I+V_II) = 2(1,5072.10^-4 + 1,06132. 10) =2,42408.10^-3 [m]

Ta có khối lượng riêng của thép là : g = 7800 [Kg/ m³]

Vậy khối lượng của toàn bộ bánh đà là:

m= V. g =2,42408.10^-3*7800  = 18,9 [Kg]

Do đó ta có mô men  quán tính của bánh đà là:

 Thay các số liệu vừa tính được vào biểu thức [3.10] ta được:

J_m = m.r_bd = 18,9*0,17² = 0,5462  [KG.m.s²] = 5,462 [N.m.s²]

 Thay các số liệu vừa tính được vào công thức [3.9] ta được:

J_e=1,2*0,5462 = 0,65 [KG.m.s²] = 6,5  [N.m.s²]

Thay tất cả các số liệu vừa tính được ở trên vào công thức [3.7] ta được:

Tay số I: i_h = 4,12 (với i_pp = 1). J_b = 19,55 [N.m.s²].

=> L= 13565,8 [N.m]

3.2.2) Xác định công trượt riêng của ly hợp:

L₀: công trượt riêng.

L : là công trượt của ly hợp.

i=2 : là số đôi bề mặt ma sát.

Thay các số liệu vừa tính được vào công thức (7) ta được:

Tay số I: i_h = 4,12 (với i_pp = 1). L = 13565,8   [N.m].

=> L₀ = 307,22438 [KG.m/cm²]

Vậy công trượt riêng ta tính được thỏa mãn điều kiện cho  phép của công trượt riêng:

3. XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ CỦA CÁC CHI TIẾT BỊ NUNG NÓNG:

3.3) TÍNH TOÁN SỨC BỀN CỦA MỘT SỐ CHI TIẾT CHỦ YẾU CỦA LY HỢP:

3.3.1) Lò xo ép của ly hợp:

- Để cho rễ chế tạo ta dùng loại lò xo trục được đặt xung quanh đĩa ép.

Số lượng lò xo ép ta chọn bằng 9 chiếc.

- Tổng lực ép trên tất cả các lò xo: P_å=  4517,7 N]

Thay các số liệu vào công thức [3.13] ta được: d =3,506  [mm] ,ta chọn  d =5 [mm]

Từ đó ta có D = 5.6 = 30   [mm],  vậy đường kính trung bình của lò xo D=30 [mm].

- Số vòng làm việc của lò xo được tính theo công thức : Thay tất cả vào công thức [3.14] ta có : n₀ = 6 [vòng].

-  Chiều dài toàn bộ của lò xo ở trạng thái tự do là : Thay tất cả các số liệu vào công thức [3.15] ta có : l = 47 [mm].

3.3.2) Tính toán đĩa ép.

Mỗi lần đóng ly hợp để cho xe chuyển động, công trượt sinh ra và biến thành nhiệt năng và nung nóng các chi tiết tiếp xúc với đĩa bị động. Để đảm bảo điều kiện làm việc cho các  chi tiết nêu trên chúng ta phải khống chế độ gia tăng nhiệt độ AT sau mỗi lần khởi hành, hoặc sau nối bộ ly hợp.

L: Công trượt của ly hợp. Ta chọn trường hợp có công trựơt lớn nhất để tính: L = 13565,8 [N.m] .

C: Nhiệt độ riêng của thép, ta chọn C = 490[N.m/Kg.độ].

AT: Độ gia tăng nhiệt độ cho phép sau mỗi lần đóng nối bộ li hợp ta chọn: [AT] = 10 [độ].

Thay tất cả các số liệu vào công thức ta được: M = 1,38 [Kg].

Vậy ta chọn đĩa ép có khối lượng là: 9 [Kg].

3.3) TÍNH TOÁN HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG LI HỢP.

3.3.1) Xác định tỉ số truyền của dẫn động điều khiển.

- Chọn cơ cấu điều khiển li hợp là cơ cấu điều khiển dẫn động trợ lực thuỷ lực.

Trên cơ sở đó ta chọn kích thước của các khâu như sau:

a = 300 [mm]     b = 150 [mm]     c = 150 [mm]       d₂ = 32 [mm]

d = 85  [mm]      e = 55 [mm]       f = 20 [mm]          d₁ = 30 [mm]

Thay số vào [3.16] ta tìm được tỉ số truyền dẫn động là: i = 11,04.

3.3.3) Tổng lực tác dụng lên bàn đạp li hợp.

Thay số vào công thức [3.19] ta được: P_bd = 46,612  [KN]   

PHẦN 4: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỘP SỐ

4.1) CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU.

4.1.1) Công dụng:

- Thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực trong quá trình chuyển động của ô tô nhằm thay đổi lực kéo các bánh xe chủ động và thay đổi vận tốc chuyển động của ô tô trong khoảng động tuỳ theo sức cản của bên ngoài.

- Thực hiện chuyển động lùi của ô tô.

- Tách động cơ đang làm việc ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng thời gian tuỳ ý (khi nạp bình điện, cho động cơ chạy không tải để tăng nhiệt độ nước làm mát trước khi khởi hành để bôi trơn động cơ tốt hơn, để bơm lốp, quay trục thu công suất.

4.1.2) Phân loại.

Hộp số thì có nhiều loại hộp số, tuỳ theo công dụng của từng ô tô và điều kiện hoạt động của xe mà ta thiết kế hộp số cho phù hợp.

+ Theo đặt tính truyền mômen có.

- Hộp số vô cấp.

- Hộp số có cấp.

- Hộp số kết hợp vô cấp và có cấp.

4.1.3) Yêu cầu.

+ Có tỷ số truyền đảm bảo tính chất động lực học và tính kinh tế khi làm việc.

+ Không sinh các lực va đập lên hệ thống truyền lực.

+ Có vị trí trung gian để có thể cắt động cơ khỏi hệ thống truyền lực được lâu dài.

+ Kết cấu đơn giản và điều khiển dễ dàng.

+ Làm việc không ồn.

4.2) PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CHỌN SƠ ĐỒ ĐỘNG HỌC CỦA HỘP SỐ.

4.2.1) Hộp số 3 trục dọc.

Hiện nay trên ô tô thường sử dụng hộp số 3 trục dọc. Hộp số 3 trục dọc là hộp số mà mômen xoắn được truyền qua hai cặp bánh răng và 3 trục, trong đó trục sơ cấp và thứ cấp đặt đồng tâm.

Hộp số 3 trục dọc so với hộp số có trục di động và hộp số hai trục dọc có ưu điểm sau.

4.2.2) Hộp số 3 cấp. (Hình 4.1)

Đặc điểm kết cấu:

Trục sơ cấp 1 đồng thời là trục bị động của li hợp. Trục này được gối lên hai ổ, một ổ thanh lăn trong hốc bánh đà ở đuôi trục khuỷu động cơ và một ổ bi đặt ở vỏ hộp số. Bánh răng Z₃ thường được chế tạo liền trục là bánh răng nghiêng ăn khớp với bánh răng Z₃^’trên trục trung gian cà có vành răng để gài số truyền thẳng (số truyền 3).

Trục thứ cấp 7 được gối trên hai ổ, một ổ đũa trong hốc bánh răng Z₃ và một ổ bi đặt thành phía sau của vỏ hộp số 2. ở phần giữa và phần đuôi trục có gia công then hoa để lắp moay ơ của đồng tốc 3, lắp bánh răng di trược răng thẳng Z₁ để gài số truyền 1 và số lùi, lắp mặt bích dẫn động trục truyền động các đăng, bánh răng Z₂ quay trơn trên trục và có vành răng để gài số truyền hai.

Trục số lùi 9 thực hiện di trượt đồng tốc 3 dọc trục thứ cấp 7 để gài số truyền III và số truyền II còn càng gài 6 thực hiện di trượt bánh răng trụ Z₁ để gài số truyền I và số lùi.

Việc truyền mô men xoắn qua hộp số cơ khí có cấp được thực hiện theo nguyên tắc làm việc của truyền động bánh răng ăn khớp ngoài. Ở các số truyền tiến, truyền động đều qua hai cặp bánh răng ăn khớp nên trục sơ cấp và thứ cấp có cùng chiều quay. Ở số lùi phải qua 3 cặp bánh răng ăn khớp nên trục số lùi quay ngược chiều với trục sơ cấp và thứ cấp.

4.2.3) Hộp số 4 cấp. (Hình 4.2)

Đặc điểm kết cấu và nguyên lý làm việc của hộp số 4 cấp trục dọc tương tự như hộp số 3 cấp trục dọc, có điểm khác là:

Số truyền IV là số truyền thẳng.

Càng gài 5 tác động vào đồng tốc 4 làm cho nó di trượt theo chiều trục và để thực hiện gài số truyền IV hoặc số truyền III.

* Nhận xét:

Hộp số 3 trục dọc 3 cấp thường dùng ở những xe du lịch có dự trữ công suất lớn và vừa (công suất riêng lớn). Vì xe du lịch yêu cầu phải đơn giản, thời gian tăng tốc ngắn. Nếu tăng số cấp của hộp số thì công suất của động cơ được sử dụng tốt hơn, nhưng thời gian chuyển số tăng lên, làm phức tạp điều khiển xe và làm tăng thời gian để đạt được tốc độ lớn nhất của xe. Hơn nữa xe du lịch thường có công suất riêng lớn nên đa số thời gian làm việc ở số truyền thẳng.

4.3) HỘP SỐ CHÍNH TRÊN MỘT SỐ Ô TÔ ĐIỂN HÌNH.

4.3.1) Hộp số trên xe  TOYOTA CROWN. (Hình 4.4)

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp số  chính 5 số tiến.

Trục chủ động của hộp số chính là trục bị động của ly hợp, gối trên hai ổ bi: Một đặt trong lòng bánh đà, một đặt trên vỏ hộp số. Trên trục này mang theo bánh răng thường xuyên ăn khớp, đồng thời có lỗ đặt ổ bi cho trục thứ cấp.

Trục thứ cấp đặt trên ổ bi kim gối trong bánh răng trục chủ động và có ổ bi cầu đặt trên vách ngăn. Các bánh răng số 1, 2, lùi đặt lồng không trên trục nhờ các ổ bi kim, việc gài cứng với trục được thực hiện nhờ các đồng tốc (phần thân đồng tốc liên kết cứng với trục nhờ then hoa). Bánh răng số 5 liên kết then hoa trên trục thứ cấp.

Hộp số sử dụng 3 đồng tốc đối với cả 5 tay số.

Vỏ hộp số được chế tạo bằng hợp kim nhôm được ghép bởi hai phần tạo nên hai khoang, khoang trước và khoang sau thông với nhau tạo nên một buồng chứa dầu thống nhất, lượng dầu chứa cần thiết là 2,9 lít.

4.3.2) Hộp số năm số đặt trên TOYOTA LAND CRUISER. (Hình 4.5)

Hộp số lắp trên ô tô có động cơ IHD - T và IFZ - F cấu trúc tất cả các bánh răng đều ở dạng răng nghiêng.

Trên trục trung gian sử dụng ổ bi kim hai nửa tạo điều kiện lắp ráp trục dễ dàng, toàn bộ bánh răng trên trục được lắp cứng, quay cùng với nhau.

Hộp số sử dụng bốn đồng tốc: đồng tốc gài số 1, 2, 3, 4, 5, và số lùi. Các đồng tốc này được điều khiển bởi bốn trục trượt, và đặt trên trục thứ cấp, cặp bánh răng ở phía sau dùng cho số lùi.

4.3.3) Hộp số chính năm số liền cầu trước của SUBARU IMPERA. (Hình 4.6)

Động cơ của xe đặt nằm dọc phía trước đầu xe. Ly hợp ma sát khô lò xo ép kiểu màng, có hệ thống điều khiển bằng thuỷ lực. Hộp số chính thuộc loại hai trục: năm số tiến và một số lùi với số truyền tăng ở số năm, xe bố trí đồng tốc cho tất cả năm tay số. 

4.3.4) Hộp số chính năm số tiến cầu trước của FORD. (Hình 4.7)

Hộp số này thuộc loại hộp số hai trục cấu tạo của nó gồm bốn trục: Trục chủ động trục bị động với số 1, 2, 3, 4, lùi. Trục chủ động số 5, trục số lùi.

Động cơ đặt nằm ngang, truyền mômen qua ly hợp ma sát khô tới trục chủ động và thực hiện bốn số truyền tiến theo sơ đồ hai trục. Với số 5: Bộ truyền chuyển qua một trục khác nhờ khớp đồng tốc số 5. Cặp bánh răng trụ đóng vai trò truyền lực chính, như vậy cả năm số truyền tiến đều thông qua một cặp bánh răng ăn khớp, cơ cấu cho phép có hiệu suất truyền lực cao, bố trí hợp lí không gian trên đầu xe.

4.4) HỘP SỐ TỰ ĐỘNG.

4.4.1) Cấu tạo và nguyên lý làm của biến mômen thuỷ lực.

1) Cấu tạo biến mômen thuỷ lực. (Hình 4.8)

Biến mômen thuỷ lực có cấu tạo gồm: phần chủ động được gọi là bánh bơm (B), phần bị động được gọi là bánh tuabin (T), Phần phản ứng gọi là bánh dẫn hướng (D).

3) Nguyên lý làm việc của biến mômen thuỷ lực. (Hình 4.10)

Ta liên hệ sự làm việc của biến mômen thuỷ lực với sự làm việc của hai quạt gió. Quạt chủ động được nối với nguồn điện cánh của nó đẩy không khí sang quạt bị động đặt đối diện như hình vẽ. Quạt bị động sẽ quay cùng chiều với quạt chủ động nhờ không khí đập vào. như vậy sự truyền năng lượng qua không khí.

4.4.2) Hộp số có biến mômen thuỷ lực của hãng SUBARU. (Hình 4.11)

Cơ cấu truyền lực có biến mômen của hãng SUBARU gồm: Biến mômen thuỷ lực, hộp số hành tinh, cầu trước chr động liền khối. Biến mômen có ly hợp khoá LOCK-UP và giảm chấn xoắn. Cụm truyền lực còn có trục dẫn động chủ động cho cầu sau cho xe hai cầu chủ động.

4.4.3) Hộp số tự động của hãng MERCEDES. (Hình 4.12)

Hộp số tự động của hãng MERCEDES gồm: Biến mmomen thuỷ lực hộp số hành tinh, cầu trước chủ động liền khối. BMM có ly hợp khoá và giảm chần xoắn đặt trên xe một cầu trước chủ động.

Ly hợp khoá có bề mặt tựa là vỏ BMM (đồng thời là bánh B), và đĩa ma sát nằm sát mép ngoài của vỏ tạo điều kiện thuận lợi cho việc tăng bề mặt tiếp xúc với bề mặt tựa. Xy lanh ép tấm ma sát đặt trong lòng moay ơ  đồng thời dùng đường dầu điều khiển từ trong lỗ của trục bánh T.

4.4.4) Hộp số hành tinh của hộp số tự động.

1) Cơ cấu kiểu WILSON độc lập. (Hình 4.13)

Cấu tạo và sơ đồ:

Cơ cấu hành tinh kiểu WILSON là bộ truuyền bánh răng ăn khớp trong và ăn khớp ngoài, ba trục. Các chi tiết bao gồm: Một bánh răng mặt trời có vành răng ngoài M đặt trên một trục quay, một bánh răng ngoại luôn có vành răng trong N đặt trên một trục quay khác cùng đường tâm với trục của M. Các bánh răng hành tinh H nằm giữa M và N và đồng thời ăn khớp với M và N. Trục của các bánh răng H nối cứng với nhảutên gía hành tinh G và chuyển động quay xung quanh đường tâm của trục M, N, trục của G là trục thứ ba của cơ cấu hành tinh.

3) Cấu tạo của CCHT trên ô tô TOYOTA CROWN. (Hình 4.14)

Cụm cơ cấu hành tinh gồm hai phần:

Phần trước là một cơ cấu WILSON có hai tỉ số truyền được điều khiển bằng các ly hợp khoá B₀,C₀ khờp một chiều F₀.

Khớp F₀ có tác dụng là cơ cấu an toàn cho C₀, được ghép song song trong mạch truyền lực của cơ cấu hành tinh, liên kết giữa bánh răng mặt trời và giá hành tinh tạo nên số truyền thẳng i = 1 được gọi là số D. Ly hợp khoá B₀ khoá giữa hai bánh răng mặt trời với vỏ, bánh răng này được cố định tạo nên số truyền tăng i < 1, gọi là số OD. Các cơ cấu B₀ và C₀ luân phiên làm việc, tức là khi một phần tử này đóng thì phần tử kia sẽ mở.

Vậy ở trạng thái trục chủ động thay đổi: Có lúc là trục của bánh răng mặt trời nếu C₂ hay cả C₁ và C₂ cùng đóng (kí hiệu *), có lúc là trục của bánh răng ngoại luân dãy (R.P.C) nếu C₁ đóng.

Trục bị động là trục chung của bánh răng ngoại luândãy (F.P.C) và giá hành tinh của dãy (R.P.C).

4) Cấu tạo và nguyên lý làm việc của HSHT trên ô tô OPEL. (Hình 4.16)

Hộp số hành tinh này có trục bị động1 nối với bánh T của BMM đồng thời trên nó đặt ly hợp khoá  và K₂ liên hệ với M₃, liên hợp khoá liên hệ với bánh răng N₆. Bánh răng N₆ có thể nối với trục 1 hoặc khoá cứng trên vỏ nhờ ly hợp. Trục bị động 9 nối cứng với giá hành tinh G₈ và có thể bị phanh bởi phanh T₁₀.

Bánh răng M₃ ăn khớp với H₄. bánh răng H₄ ăn khớp với H₅, M₇ ăn khớp với H₅ và quay trơn trên trục 9.

6) Hộp số hành tinh ba số tiến của RENAULT 1.6 TA. (Hình 4.18)

Hộp số này thuộc loại hộp số tự động gồm: Biến mômen có hệ số biến đổi M_t/M_b là 2,3.

Phần hộp số cơ khí có: Bánh răng ngoại luân N, hai bánh răng mặt trời M₁, M₂ liên kết với bánh răng ngoại luân bằng ba  bộ bánh răng hành tinh kép S₁, S₂, bánh răng hành tinh dài S₂ ăn khớp với M₂và ngoại luân N, bánh răng hành tinh ngắn S₁ ăn khớp với M₂ và bánh răng hành tinh dài S₂.

Phần cơ cấu điều khiển có khớp một chiều RL, các khoá ma sát B₁, B₂ và C₁, C₂ các khoá là dạng ly hợp nhiều đĩa làm việc trong dầu.

Như vậy khi xe cần vượt chướng ngại vật đột xuất, hoặc gia tốc nhanh hộp số tự động thay đổi về số truyền thấp hơn, để tạo nên lực kéo lớn. Trên nhiều hộp số tự động loại EAT có bố trí cơ cấu này nhằm tăng khả năng hoạt động của ô tô.

4.5) CƠ CẤU DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN HỘP SỐ.

Dẫn động điều khiển hộp số dùng để thực hiện việc chuyển số theo ý muốn của người lái, nó giúp cho việc nhuyển số được dễ dàng, nhẹ nhàng và sự làm việc ở từng tay số được tin cậy.

Khi người lái tác động vào cần số 1 làm cho trục trượt 5 di chuyển dọc trục cùng với càng gài 6 sẽ kéo theo moay ơ của khớp gài 8 di trượt vào khớp hoặc ra khớp với vành răng gài trên bánh răng 9. Lò xo 2 và viên bi 3 giữ cố địng trục trượt 5 ở một vị trí nhất định khi viên bi 3 rơI vào rãnh lõm trên trục trượt. 

4.5.1) Định vị và khoá hãm. (Hình 4.21)

1) Định vị. (Hình 4.21)

Định vị dùng để gài số đúng vị trí và để tránh hiện tượng tự gài số hoặc tự nhảy số.

Định vị được dùng cho từng trục trượt. Nó được bố trí ở nắp hộp số và trong mặt phẳng vuông góc với các trục trượt.

Hiện nay trên các ô tô thường dùng định vị loại bi với lò xo.

2) Khoá hãm. (Hình 4.21)

Khoá hãm dùng để ngăn ngừa hiện tượng gài đồng thời hai số truyền trong hộp số, nghĩa là bao giờ cũng chỉ gài được một số truyền nhất định theo ý muốn của người lái.

* Nguyên tắc làm việc:

Khi chưa gài số truyền tâm của các viên bi khoá, chốt khoá hoặc con trượt và các lỗ lõm ở trục trượt sẽ nằm trên một đường thẳng, khi đó khoá hãm sẽ không khoá hãm ba trục trượt gài số truyền, vì rằng tổng chiều dài của các con trượt và chốt khoá hoặc tổng chiều dài tạo bởi đường kính các viên bi khoá luôn nhỏ hơn khe hở tạo bởi các lỗ lõm trên các trục trượt gài số khi tâm các lỗ lõm này nằm trên cùng một đường thẳng. Như vậy khả năng dịch chuyển của một trong ba trục trượt là như nhau. 

3) Khoá an toàn số lùi. (Hình 4.22)

Khoá an toàn số lùi dùng để tránh gài số một cách ngẫu nhiên nhằm đảm bảo cho người, xe và hàng hoá trên xe.

Khoá hãm kiểu lò xo và chốt được dùng chủ yếu ở hộp số các ô tô hiện nay, hoặc loại lò xo và cốc, hoặc loại khoá hãm kiểu chữ U.

Đối với loại khoá hãm kiểu lò xo và chốt hoặc cốc và lò xo, khi gài số lùi người láI phải tác dụng một lực thắng được sức căng của lò xo mới đưa được đuôi cần số vào vị trí dịch trục trượt gài số lùi.

5) Ống gài số. (Hình 4.24)

Ống gài số được dùng để nối bánh răng quay trơn trên trục với trục đó khi gài số. Ống gài số có thể có răng trong hay răng ngoài để quá trình gài số được dễ ràng, giảm bớt được va đập đầu răng, các răng của ống gài số 2 cứ cách nhau một răng lại khuyết một răng, đồng thời các răng trên vành răng gài số 1 của bánh răng cứ cách nhau một răng lại có một răng làm ngắn đi một nửa.

Loại ống gài số này được sử dụng ở hộp số ZIL - 164, ZIL -150. Ưu điểm của nó là kết cấu đơn giản kích thước nhỏ gọn.

Nhược điểm là vẫn có va đập đầu răng khi gài số, tại thời điểm bắt đầu tiếp xúc thì trục thứ cấp và bánh răng cần gài số vẫn chưa thật đồng đều tốc độ.

4.5.2) Dẫn động điều khiển hộp số.

1) Dẫn động điều kiển trực tiếp. (Hình 4.28)

Trên hình 26 cần số 1 được đặt ngay trên nắp hộp số. C ần số 1 và cần nối 2 được chế tạo rời rồi lắp ghép cố định với nhau, ở cần nối 2 có bề mặt cầu đặt trong hõm của nắp vỏ hộp số. Nhờ vậy mà đầu trên của cần có 1 và đầu dưới của cần nối 2 sẽ di chuyển được theo hai phương vuông góc với nhau. 

2) Dẫn động điều khiển gián tiếp. (Hình 4.29)

Khi khoảng cách giữa cần số với hộp số là tương đối ngắn ta có thể áp dụng thanh kéo điều khiển như hình sau:

Khi  đó các trục trượt gài số được lắp cố định với các đòn quay, các đòn quay này được đặt ở bên ngoài vỏ hộp số. Phía dưới cần số được đặt các thanh kéo nối ghép với các đòn quay.

4.6) CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.

Qua quá trình phân tích ở trên ta thấy để đảm bảo cho quá trình làm việc của xe ổn định , độ tin cậy làm việc cao, căn cứ vào đề tài cụ thể chọn sơ đồ tối ưu của hộp số, thoả mãn các yêu cầu của đề tài đã nêu, Qua sự phân tích ở trên ta chọn được phương án thiết kế phù hợp với số liệu của đề tài, phương án đó là:

“Hộp số cơ khí ba trục dọc bốn cấp, dưới đây là sơ đồ động học và nguyên lý làm việc của hộp số ba trục dọc bốn cấp”.

PHẦN 5:  TÍNH TOÁN CHỌN CÁC THÔNG SỐ CỦA HỘP SỐ

5.1) XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỘP SỐ.

5.1.1) Xác định tỉ số truyền của hộp số.

1) Khoảng động học và lực học của ôtô:

Với h_S : hiệu suất của ôtô có kể đến sự tổn thất trong thiết bị động lực. Chọn h_S = 0,82

j_o : hệ số cản quy dẫn. Chọn  j_o = 0,051

j_o. h_S = 0,051.0,82 = 0,04182. Lấy j_o: h_S = 0,048

G : trọng lượng toàn bộ của ôtô (KG): G = 2340

G_j: trọng lượng bám của ôtô (KG): G_j = G (do tất cả các cầu là chủ động)

j : hệ số bám, chọn j = 0,72.

Thay vào công thức [5.2] ta có:

d_l  = 15

d_l = d_K = 15

V_tmin  = 7,33   [Km/h]

2) Xác định tỷ số truyền lớn nhất và nhỏ nhất của hệ thống truyền lực.

Đường kính vành d = 210 [mm]

Bán kính lý thuyết:

r = 0,403 [m]

r_k = l.r = 0,935.0,403 = 0,3768 [m].

Thay vào công thức [5.3] ta có: i₀ = 4,625                             

Tỷ số truyền lực chính: i_o = 4,625.      

3) Xác định tỷ số truyền của các tay số trong hộp số:

Tỷ số truyền của các số truyền trung gian:

i_h2 = i_h1.q^-1 = 4,124.(1,603)^-1 = 2,573 - Sau hiệu chỉnh i_h2=2,64

i_h3 = i_h1.q^-2 = 4,124.(1,603)^-2 = 1,568 - Sau hiệu chỉnh i_h3=1,58

i_h4 = i_h1.q^-3 = 4,124.(1,603)^-3 = 1

4) Xác định khoảng cách giữa các trục trong hộp số.

Ta có:

 A: khoảng cách giữa các trục [mm]

Me_max : mômen xoắn lớn nhất của động cơ [N.m]

K        : hệ số kinh nghiệm. Chọn K = 26

=> A  = 87,5    [mm]

5.2) XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA BÁNH RĂNG:

1)  Môđyn pháp tuyến của bánh răng:

Theo bảng 3 tài liệu [4] ta có:

Chọn m_n cho các cặp bánh răng nghiêng:  m_n = 3,5 [mm].

Chọn m_n cho các cặp bánh răng thẳng:  m_n = 3        [mm].

2) Xác định số răng của các bánh răng trong hộp số:

Số răng Z₄ của bánh răng chủ động cặp bánh răng luôn ăn khớp được chọn theo điều kiện không bị cắt chân răng. chọn Z₄ =15 răng.

- Tỷ số truyền của các cặp bánh răng được gài ở số truyền:

i₁ = 1,383  ;  i₂ = 0,863  ;  i₃ = 0,54  ;  i₄ = 0,335

Số răng của bánh răng ăn khớp với chúng ( số răng của bánh răng bị động tương ứng với số truyền 1, 2, 3, 4 đặt trên trục thứ cấp của hộp số).

Z₁ = i₁.Z₁^’ = 1,383.15 = 29

Z₂ = i₂.Z₂^’ = 0,863.21 = 26

Z₃ = i₃.Z₃^’ = 0,54.27   = 20

Z₄ = i₄.Z₄^’ = 0,335.32 = 15

4) Xác định kích thước hình học của bánh răng:

Chọn  môđun của cặp bánh răng thường tiếp là:  m_n= 3

*  Cặp bánh răng thường tiếp:

Là bánh răng trụ răng nghiêng.

Đường kính đỉnh răng :   

 d_a1= d₁+ 2m = 51,2 + 2.3 = 57,2           [mm]

Đường kính đáy răng  :   

 d_f1= d₁- 2,5m = 51,2 - 2,5.3 = 43,7       [mm]

Chiều rộng vành răng :    

b₁= y_ba.A = 0,25.87,5 = 21,875             [mm]

Hệ số y_ba phụ thuộc vào độ cứng mặt răng làm việc, loại bánh răng, số truyền và tải trọng.

Theo bảng 6.6 trang 97 tính toán hệ thống dẫn động cơ khí tập 1. Ta chọn y_ba= 0,25

Đường kính đỉnh răng :

d_a2= d₂+ 2m = 109,25 + 2.3,5 =  116,7      [mm]

Đường kính đáy răng :

d_f2= d₂- 2,5m = 109,25 - 2,5.3,5 = 101,75   [mm]

Chiều rộng vành răng  :

b₂= y_ba.A = 0,23.87,5 = 20,125         [mm]

Chọn y_ba= 0,23

* Cặp bánh răng số 2: Chọn môđun của cặp bánh răng số 2 là : 3,5

Đường kính đỉnh răng : d_a1= d₁+ 2m = 101,49 + 2.3,5 = 108,49  [ mm]

Đường kính đáy răng  : d_f1= d₁- 2,5m = 101,49 - 2,5.3,5 = 93,99 [mm]

Chiều rộng vành răng  : b₁= y_ba. = 0,2.87,5 = 17,5                    [ mm]

* Cặp bánh răng số 1:  Chọn môđun của cặp bánh răng số 1 là : 3,5

+ Với bánh răng chủ động:

Đường kính vòng chia :

 d₁= Z₁.m = 29.3,5 = 101,5               [mm]

Đường kính đỉnh răng :

d_a1= d₁+ 2m = 101,5 + 2.3,5 = 108,5 [ mm]

Đường kính đáy răng  :

 d_f1= d₁- 2,5m = 101,5 - 2,5.3,5 = 94 [mm]

Đường kính đỉnh răng :    

d_a2= d₂+ 2m = 59,74 + 2.3,5 = 66,74      [mm]

Đường kính đáy răng  :    

d_f2= d₂- 2,5m = 59,74 - 2,5.3,5 = 52,24   [mm]

Chiều rộng vành răng :   

b₂= y_ba.A = 0,22.87,5 = 19,25      [mm]. Chọn y_ba= 0,22.

KẾT LUẬN

Ngày này nền công nghiệp ô tô đang phát triển với một tốc độ rất nhanh, ô tô là một trong nhưng ngành quan trọng của nhưng nước công nghiệp. Vì thế trong sự nghiệp đổi mới nhằm đưa đất nước Việt Nam trở thành một nước có nền công nghiệp hiện đại. Đảng và nhà nước ta đã quyết tâm đưa nền công nghiệp ô tô thành một ngành kinh tế mũi nhọn của Việt Nam. Tuy nhiên với công nghệ lạc hậu, trình độ của công nhân, kỹ sư còn hạn chế do vậy việc bắt kịp tốc độ của ngành ô tô thế giới đòi hỏi rất nhiều nỗ lực của Đảng nhà nước và cả chính chúng ta. Là sinh viên ngành ô tô và để đáp ứng yêu cầu của thời đại đòi hỏi chúng ta phải trang bị đầy đủ cho mình những kiến thức cơ bản về tính toán thiết kế ô tô, từ đó nâng cao nhận thức của mình để có thể phục vụ cho Tổ Quốc.

Với những kiến thức về tính toán và thiết kế những cụm cơ bản  tôi đã hoàn thành  Đồ án Tốt nghiệp với đề tài là: “Thiết kế hệ thống truyền lực xe con 4x4 trọng tải 750 KG (7 người và 100 KG hàng) : Tính toán thiết kế ly hợp, chọn các thông số cơ bản của hộp số”.

Để hoàn thành đồ án này tôi đă nhận được sự giúp đỡ tận tình của : PGS-TS: ………….., cùng với sự giúp đỡ của các thầy trong bộ môn XE Quân Sự và toàn thể các bạn cùng lớp. Tuy nhiên, trong quá trình làm đồ án do kinh nghiệm bản thân còn thiếu nên không tránh khỏi những sai sót, vì vậy tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy các bạn về nội dung đồ án này. Để nâng cao trình độ bản thân và tránh những sai lầm trong các lần thiết kế sau.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

 LIỆU THAM KHẢO

1. NGUYỄN HỮU CẨN , PHAN ĐÌNH KIÊN.

Thiết kế và tính toán ôtô máy kéo . Tập II

NXB Đại học và trung học chuyên nghiệp - Hà Nội1984.

2. VŨ ĐỨC LẬP , PHẠM ĐÌNH VI .

Cấu tạo ôtô Quân sự. Tập I

Học viện kỹ thuật quân sự 1995.

3. NGUYỄN PHÚC HIỂU.

Hướng dẫn thiết kế môn học “ Kết cấu tính toán ôtô quân sự”

Tập I : Tính toán thiết kế ly hợp.

Học viện kỹ thuật quân sự 1998.

4.NGUYỄN PHÚC HIỂU.

Hướng dẫn thiết kế môn học “ Kết cấu tính toán ôtô quân sự”

Tập II : Tính toán thiết kế hộp số.

Học viện kỹ thuật quân sự 1998.

5.PHAN ĐÌNH KIÊN.

Tính toán thiết kế ô tô máy kéo. Tập I.

NXB Đại học và trung học chuyên nghiệp.

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"