MỤC LỤC
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỘP SỐ TRÊN Ô TÔ DU LỊCH
1.1. GIỚI THIỆU HỘP SỐ XE DU LỊCH
1.1.1. Công dụng và yêu cầu của hộp số
1.1.1.1. Công dụng
1.1.1.2. Yêu cầu
1.1.2. Phân loại hộp số
1.1.2.1. Theo đặc tính truyền mô men
1.1.2.2. Theo đặc điểm môi trường truyền mô men
1.1.2.3. Theo phương pháp dẫn động điều khiển hộp số
1.1.2.4. Theo hộp số cơ khí có cấp
1.2. MỘT SỐ MẪU XE DU LỊCH PHỔ BIẾN HIỆN NAY
1.2.1. Xe sử dụng hộp số sàn
1.2.2. Xe sử dụng hộp số tự động.
1.3 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE DU LỊCH
Chương 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỘP SỐ TRÊN Ô TÔ DU LỊCH
2.1. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỘP SỐ TRÊN Ô TÔ DU LỊCH.
2.1.1. Kết cấu hộp số sàn
2.1.1.1. Những ưu, nhược điểm của hộp số sàn
2.1.1.2. Kết cấu hộp số sàn
2.1.1.3. Kết cấu các chi tiết chính của hộp số
2.1.1.4. Nguyên lý hoạt động của hộp số sàn
2.2. KẾT CẤU HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
2.2.1. Những ưu, nhược điểm của hộp số tự động
2.2.2. Phân loại hộp số tự động
2.2.3. Cấu tạo hộp số tự động
2.2.3.1. Bộ biến mô men thủy lực
2.2.3.2. Hộp số hành tinh
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỘP SỐ
3.1. CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU.
3.2. TÍNH TOÁN KIỂM BỀN BÁNH RĂNG
3.2.1. Tính kiểm bền cho cặp bánh răng thường tiếp
3.2.2.Tính cho cặp bánh răng số 1.
3.3. KIỂM NGHIỆM VỀ SỐ AN TOÀN TRỤC, ĐỘ CỨNG CỦA TRỤC
3.3.1. Tải trọng tác dụng lên trục trung gian.
3.3.2. Kiểm nghiệm về hệ số an toàn của trục.
3.3.3. Kiểm nghiệm trục về độ cứng.
Chương 4. HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỘP SỐ
4.1. HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỘP SỐ
4.1.1. Một số lưu ý trong quá trình khai thác
4.1.2. Những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục
4.2. QUY TRÌNH THÁO LẮP HỘP SỐ
4.2.1 Quy trình tháo.
4.2.2. Quy trình lắp
4.3. KIỂM TRA, SỮA CHỮA HỘP SỐ
4.3.1. Kiểm tra sửa chữa chi tiết.
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
MỞ ĐẦU
Ngành công nghiệp ôtô hiện nay ngày càng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế quốc dân của các nước trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Nó ra đời với mục đích nhằm phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách, phát triển kinh tế xã hội đất nước, kết nối và thu hẹp khoảng cách giữa các vùng miền khác nhau. Ngoài ra nó còn là sản phẩm kết tinh của nhiều ngành công nghiệp khác nhau thể hiện trình độ khoa học kỹ thuật của quốc gia và thế giới. Từ lúc ra đời cho đến nay ôtô đã được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như giao thông vận tải, quốc phòng an ninh, nông nghiệp, công nghiệp, du lịch...
Đất nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, ngành công nghiệp ôtô Việt Nam mới ra đời còn non trẻ mới dừng lại ở quy mô lắp ráp, sửa chữa và chế tạo một số chi tiết nhỏ nhưng tương lai hứa hẹn có nhiều khởi sắc. Hiện nay các loại xe được khai thác sử dụng trong nước chủ yếu là nhập khẩu nước ngoài và lắp ráp trong nước. Chính vì vậy việc tìm hiểu, đánh giá kiểm nghiệm các hệ thống, các cụm trên xe là việc cần thiết để đảm bảo khai thác sử dụng xe có hiệu quả cao góp phần nâng cao tuổi thọ xe.
Đối với ôtô thì hệ thống truyền lực là thành phần cơ bản và vô cùng quan trọng việc truyền và phân phối công suất sinh ra ở động cơ đến các bánh xe chủ động một cách hiệu quả nhất. Vì vậy mà việc nghiên cứu, tìm hiểu về hệ thống truyền lực là việc cấp thiết để nâng cao hiệu quả chuyển động của ô tô cũng như giúp phần khai thác ô tô một cách tốt nhất.
Xuất phát từ những phân tích trên và được sự phân công của Bộ môn Ôtô quân sự - Khoa Động lực, em đã được giao đề tài đồ án tốt nghiệp là “Khai thác hộp số trên ô tô du lịch”.
Phần thuyết minh của đồ án gồm:
Mở đầu.
Chương 1: Giới thiệu chung về hộp số trên ô tô du lịch
Chương 2: Phân tích kết cấu hộp số trên ô tô du lịch
Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hộp số
Chương 4: Hướng dẫn khai thác hộp số
Kết luận.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: TS………….. đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Em xin cảm ơn các thầy trong bộ môn Ôtô quân sự - Khoa Động lực đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
…., ngày .. tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỘP SỐ TRÊN Ô TÔ DU LỊCH
1.1. GIỚI THIỆU HỘP SỐ XE DU LỊCH
Tại Việt Nam hiện nay có rất nhiều loại ô tô du lịch do nhiều hãng của nhiều nước sản xuất, trong đó tính hiện đại, kết cấu, tính tiện nghi của nhiều loại cũng khác nhau. Song cấu tạo chung của xe du lịch được cấu thành từ các thành phần chính: Động cơ, hệ thống gầm, thân vỏ, phần vận hành, điện và các hệ thống phụ.
1.1.1. Công dụng và yêu cầu của hộp số
1.1.1.1. Công dụng
- Hộp số dùng để thay đổi tỉ số truyền của hệ thống truyền lực trong quá trình chuyển động của ô tô nhằm thay đổi lực kéo ở các bánh xe chủ động và thay đổi vận tộc chuyển động của ô tô trong khoảng rộng phù hợp với lực cản của đường và vận tộc của ô tô theo nhu cầu sử dụng.
- Thực hiện chuyển động lùi cho ô tô.
1.1.1.2. Yêu cầu
Yêu cầu đối với hộp số:
- Bảo đảm cho xe có chất lượng kéo trong những điều kiện sử dụng cho trước.
- Điều khiển thuận tiện và nhẹ nhàng.
- Làm việc êm và không ồn
- Có hiệu suất truyền lực cao.
Sự cần thiết phải thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực là do sức cản chuyển động xe phụ thuộc vào điều kiện đường xá và vận tốc xe thay đổi trong khoảng rất rộng ( 25-30 lần ), mà mô men xoắn của động cơ chỉ thay đổi trong giới hạn 15¸25% khi bướm ga mở hoàn toàn. Mô men xoắn của động cơ có thể thay đổi trong khoảng rộng hơn bằng cách tăng giảm lượng nhiên liệu, khi động cơ sẽ làm việc ở chế độ không đủ tải và do đó tiêu hao nhiên liệu sẽ tăng lên.
1.1.2. Phân loại hộp số
Có rất nhiều cách phân loại hộp số như: theo đặc tính truyền mô mem, theo đặc điểm môi trường truyền mô men, theo phương pháp dẫn động điều khiển, theo hộp số cơ khí có cấp. Dưới đây trình bày một số cách phân loại cơ bản:
1.1.2.1. Theo đặc tính truyền mô men
- Hộp số vô cấp:
Hộp số vô cấp đảm bảo có được mọi giá trị của tỷ số truyền trong một khoảng nào đó. Bằng cách thay đổi vô cấp mô men xoắn truyền đến các bánh xe chủ động mà đảm bảo khả năng làm việc của động cơ ở chế độ kinh tế nhất trong một khoảng vận tốc rộng, cho phép tận dụng công suất lớn của động cơ cho chuyển động.
1.1.2.2. Theo đặc điểm môi trường truyền mô men
- Hộp số cơ khí: Truyền mô men xoắn bằng các bộ truyền cơ khí, phổ biến nhất là bộ truyền bánh răng.
- Hộp số thủy lực: Truyền mô men xoắng bằng năng lượng dòng chất lỏng. Loại này có thể là thủy động hoặc thủy tĩnh. Hộp số thủy lực có kết cấu phức tạp, giá thành chế tạo cao, hiệu suất truyền thấp.
1.1.2.4. Theo hộp số cơ khí có cấp
- Theo số lượng trục chia ra: hộp số đồng trục, hộp số hai trục và hộp số ba trục.
- Theo đặc điểm bố trí trục: hộp số trục ngang và hộp số trục dọc.
- Theo đặc tính động học của trục: hộp số có trục cố đinh và hộp số có trục di động.
1.2. MỘT SỐ MẪU XE DU LỊCH PHỔ BIẾN HIỆN NAY
1.2.1. Xe sử dụng hộp số sàn
Có rất nhiều xe hiện nay sử dụng hộp số sàn như: Chevrolet Aveo LT, Ford EcoSport 1.5 MT Ambiente, Huyndai Accent 1.4 MT, Kia Cerato 1.6 MT, Mazda - 323…
1.2.2. Xe sử dụng hộp số tự động.
Hiện nay có rất nhiều dòng xe được cải tiến sử dụng hộp số tự động như: MERCEDES-E320, Kia K3 1.6 AT, Hyundai Grand I10 Sedan 1.2AT .....
1.3 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE DU LỊCH
Thông số kĩ thuật của xe du lịch có hộp số sàn xe Mazda-323 và xe du lịch có hộp số tự động xe Mercedes-E320 được thê rhieenj như bảng 1.1.
Chương 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỘP SỐ TRÊN Ô TÔ DU LỊCH
Hiện nay, ô tô du lịch sử dụng hai loại cơ bản là hộp số cơ khí và hộp số tự động. Hộp số cơ khí có ưu điểm kết cấu đơn giản giá thành rẻ, đảm bảo các yêu cầu về tỉ số truyền, đáp ứng các yêu cầu sử dụng ô tô. Đối với ô tô du lịch người ta thường sử dụng hộp số 4 cấp hoặc 5 cấp. Ngày nay hộp số tự động ngày càng được sử dụng rộng rãi trên ô tô du lịch tuy có giá thành cao nhưng nó đáp ứng được các yêu cầu cao về kĩ thuật và sử dụng. So với hộp số cơ khí, hộp số tự động có ưu điểm: giảm mệt mỏi cho người sử dụng, chuyển số tự động êm dịu thích hợp với tình tạng mặt đường tránh cho động cơ và hệ thống truyền lực hoạt động quá tải. Hộp số tự động thường được bố trí với động cơ liền thành một khối
2.1. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỘP SỐ TRÊN Ô TÔ DU LỊCH
2.1.1. Kết cấu hộp số sàn
2.1.1.1. Những ưu, nhược điểm của hộp số sàn
- Tiết kiệm nhiên liệu khi lưu thông qua đường địa hình.
- Giá thành thường rẻ hơn so với xe số tự động.
- Việc bảo trì thường ít tốn kém chi phí hơn.
- Giúp bạn kiểm soát xe tốt hơn.
2.1.1.2. Kết cấu hộp số sàn
Hộp số sàn thông thường là hộp số cơ khí, 5 tiến và 1 số lùi, gồm có 3 bộ đồng tốc ở bánh răng số 1-2 và số 3-4 và số 5, loại có khoá hãm truyền lực cuối cùng có bộ vi sai. bánh răng số lùi được lắp liền trên trục sơ cấp, dẫn động cơ khí gián tiếp.
Hộp số được lắp liền với bộ si sai tạo thành cụm hộp số truyền lực chính vi sai tạo thành cầu trước chủ động của xe . Trục chủ động của hộp số là trục bị động của ly hợp.
2.1.1.3. Kết cấu các chi tiết chính của hộp số
Kết cấu chi tiết của hộp số được thể hiện ở hình 2.2.
a. Vỏ hộp số:
Vỏ hộp số là giá đỡ để lắp ráp các chi tiết của hộp số như bánh răng, trục, ổ. Vỏ hộp số gồm 2 nửa trước và sau có hình dáng như trong hình 2.3.
b. Trục chủ động:
Trục chủ động của hộp số thường là trục bị động của ly hợp được chế tạo liền với bánh răng chủ động. Gối đỡ được đặt trong hốc của bánh đà và không chịu lực chiều trục.
d. Cơ cấu điều khiển hộp số:
* Cơ cấu đồng tốc:
Trên xe ô tô du lịch có hộp số là hộp số sàn sử dụng loại đồng tốc quán tính hoàn toàn phần tử khóa kiểu khóa hãm.
- Cấu tạo: Bố trí chung của cơ cấu đồng tốc quán tính hoàn toàn phần tử khóa kiểu khóa hãm trong hộp số được thể hiện trên hình 2.6.
- Nguyên lý làm việc: Khi tay số ở vị trí trung gian, mỗi bánh răng số được ăn khớp tương ứng với bánh răng bị động và quay tự do quanh trục. Moay ơ đồng tốc lắp với vành trượt bằng các then hoa và phía trong lắp với trục cũng bằng then hoa. Vành đồng tốc ở trạng thái tự do trong chế độ này.
* Cơ cấu chuyển số:
Cơ cấu dẫn động điều khiển hộp số ở xe du lịch Mazda 323 là loại cơ cấu gián tiếp bằng giây cáp.
Dẫn động trung gian từ sau cần chuyển số đến nắp hộp số thường có hai đường truyền động. Thao tác đầu tiên trên cần số sẽ tạo ra chuyển động để di chuyển trục cần chuyển và chọn số. Thao tác tiếp theo của cần số là quay trục cần chuyển và chọn số để trục trượt mang nạng gài thực hiện việc gài số. Cấu tạo cơ cấu chuyển số gián tiếp được thể hiện trên hình 2.11.
2.2. KẾT CẤU HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
Các xe được trang bị hộp số tự động hiện nay có thể giúp người lái thoải mái hơn hộp số sàn vì các bánh răng trong hộp số tự động chuyển số tuỳ thuộc vào tốc độ xe và mức đạp bàn đạp ga như vậy người lái sẽ không phải suy nghĩ khi nào cần lên số hay xuống số cả, đặc biệt hộp số tự động không có chân côn trên xe.
2.2.1. Những ưu, nhược điểm của hộp số tự động
Ưu điểm:
- Nó làm giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường xuyên phải chuyển số.
- Nó chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ lái xe do vậy giảm bớt cho lái xe sự cần thiết phải thành thạo các kỹ thuật lái xe khó khăn và phức tạp như vận hành ly hợp.
Nhược điểm:
Đem lại cảm giác nhàm chán, không thú vị cho người lái xe, nhanh mòn và hỏng hơn nên cần được bảo hành nhiều hơn, tốn kém hơn so với các loại hộp số khác.
2.2.2. Phân loại hộp số tự động
Hiện nay có rất nhiều loại hộp số tư động như: Hộp số tự động truyền thống, Hộp số vô cấp CVT, Hộp số bán tự động, Hộp số bán tự động ly hợp kép….
2.2.3. Cấu tạo hộp số tự động
Hộp số tự động gồm hai phần chính: bộ biến mô men thủy lực và hộp số hành tinh.
2.2.3.1. Bộ biến mô men thủy lực
a. Nhiệm vụ của bộ biến mô:
- Làm tăng mômen xoắn do động cơ tạo ra.
- Đóng vai trò như một ly hợp thủy lực truyền (hay không truyền) mômen xoắn của động cơ đến hộp số đến hợp số.
b. Cấu tạo của bộ biến mô men thủy lực:
Biến mô men thuỷ lực có cấu trúc gồm : Phần chủ động được gọi là bánh bơm (B) ,phần bị động được gọi là bánh tua bin (T) , phần phản ứng được gọi là bánh dẫn hướng (D) .
c. Nguyên lý làm việc của biến mô men:
Trong biến mô men quá trình chuyền động được thực hiện qua dòng chất lỏng . ở đây chất lỏng có áp suất đóng vai trò truyền năng lượng giữa B và T . Cụ thể là B, T, D đặt trong dầu có áp suất và được bao bọc bởi vỏ kín , khi B quay cùng với động cơ làm cho dầu chuyển động , dưới tác dụng của lực ly tâm dầu chạy ra phía ngoài và tăng tốc độ . ở tại mép biên ngoài dầu đạt được tốc độ cao nhất và hướng theo các cánh trong bánh B đập vào cánh của bánh T , tại T dầu truyền năng lượng và giảm dần tốc độ theo các cánh dẫn của bánh T chạy vào phía trong.
d. Độ trượt (s) và hiệu suất ( ) của biến mô men:
Trong quá trình truyền lực của biến mô men chúng ta quan tâm tới hai thông số : s và .
MT , MB , MD là mô men của bánh T,B,D :
nT,nB : là số vòng quay của bánh T,B :
Thì : MT = MB MD
Trong phần lớn chế độ làm việc MT >MB , khi đó chiều quay của MD cùng chiều với MB và : MT = MB +MD
Giá trị MT >MB là đặc trưng của biến mô men .
Sự thay đổi MT theo số vòng quay nT chỉ ra trên (hình vẽ ..a.) MT có giá trị lớn nhất tại gía trị nT=0 (Khi khởi hành xe) và nhỏ nhất tại nT0 . Khi MT = MB Biến mô men làm việc như ly hợp thuỷ lực (tại nTB).
e. Đặc điểm làm việc của biến mô men:
Đa số thời gian mô men của bánh T lớn hơn mô men của bánh B (MT>MB), bánh D bị khoá bởi khớp một chiều , làm thành điểm tựa cứng cho dòng chất lỏng và tạo điều kiện tăng phản lực của dòng chảy.
Như vậy nhờ khớp một chiều đặt ở D mà khả năng làm việc của BMM khác với ly hợp thuỷ lực , tạo khả năng tăng được mô mem truyền từ B sang T của BMM . Sự tăng này tùy thuộc trạng thái làm việc giữa động cơ và ô tô , đồng thời biến đổi đều đặn không có dạng bậc thang , cho nên thực sự là một bộ biến đổi vô cấp (ST) .
Khi khoá làm việc tính chất biến đổi vô cấp của HTTL không còn nữa . Hệ thống làm việc như kết cấu thường của ly hợp ma sát với hộp số có cấp . Do yêu cầu làm tốt khả năng truyền mô men nên các ly hợp khoá còn có thêm một bộ giảm chấn xoắn , tương tự như ở ly hợp ma sát . Vị trí ly hợp và cách đặt giảm chấn này tuỳ thuộc cấu trúc cụ thể của BMM .
2.2.3.2. Hộp số hành tinh
a. Cấu tạo hộp số hành tinh:
Hộp số hành tinh này có 4 số tiến và một số lùi được điều khiển bằng hệ thống thuỷ lực và hệ thống điều khiển điện tử.
Hộp số hành tinh có 3 bộ truyền bánh răng hành tinh .Một bộ đầu là CCHT kiểu Ravineaux (Số truyền tăng vượt tốc O/D) còn 2 bộ kia có CCHT kiểu Simpson , có 4 phanh hãm và 2 khớp nối cam một chiều , bánh răng hành tinh hoặc khung hành tinh bị hảm cố định theo các trình tự khác nhau , tỷ số truyền do đó mà thay đổi , kết quả là xe được sang số .
b. Nguyên lý hoạt động của hộp số hành tinh:
Từ bảng sơ đồ nguyên lý ta thấy được nguyên lý từng số truyền
+ Số 1 : có tỷ số truyền i= 3, 871
Mômen truyền từ động cơ qua bộ biến mômen thủy lực đến trục vào hộp số qua bánh răng ngoại luân của dãy hành tinh thứ 2 đến giá hành tinh 2 qua bánh răng ngoại luân dãy 3 đến trục ra hộp số .
Phần tử làm việc : K2 , K3 , B2 , F1 , F2
+ Số 2 : có tỷ số truyền i= 2,247
Mô men truyền từ động cơ qua bộ biến momen thủy lực đến trục vào hộp số qua dãy hành tinh 2 đến trục trung gian qua bánh răng ngoại luân dãy 3 đến trục ra hộp số .
Phần tử làm việc : K3, B1 , B2 , F2 .
+ Số 3 : có tỷ số truyền i = 1,436
Momen truyền từ động cơ qua bộ biến mômen thủy lực qua trục vào hộp số qua bánh răng mặt trời dãy hành tinh 2 1 qua bánh răng mặt trời dãy hành tinh 2 qua trục trung gian qua dãy hành tinh 3 đến truc ra hộp số
Phần tử làm việc : K1 , K3 , B2 , F2 .
c. Kết cấu một số chi tiết của hộp số tự động:
Hốp số hành tinh có 3 bộ truyền bánh răng hành tinh .Một bộ đầu là của số truyền tăng (Số truyền tăng vượt tốc O/D) còn 2 bộ kia là bộ bánh răng hành tinh , có 4 phanh hãm và 3 khớp nối cam một chiều , bánh răng hành tinh hoặc khung hành tinh bị hảm cố định theo các trình tự khác nhau , tỷ số truyền do đó mà thay đổi , kết quả là xe được sang số .
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỘP SỐ
3.1. CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU
Việc tính toán kiểm nghiệm có ý nghĩa hết sức quan trọng trong quá trình khai thác sử dụng xe. Nó có thể xác định và đánh giá chất lượng kéo của xe đã có, so sánh chất lượng kéo giữa các xe với nhau. Để thuận lợi cho quá trình tính toán kiểm nghiệm trong đồ án này em xin phép lấy các thông số tính toán dựa trên xe du lịch Mercedes-E320.
- Tỷ số truyền của hộp số ở các tay số:
Số I 3.78
Số II 2.42
Số III 1.55
Số IV 1
Số V 0.8
Số lùi 4.54
- Trọng lượng của xe : G = 2530kG
- Công thức bánh xe và bán kính bánh xe 4x2
- Số vòng quay ổn định tối thiểu động cơ nemin = 700 v/ph
- Công suất cực đại của động cơ Nemax = 65.5kw
đạt được ở vòng quay neN=4000 v/ph
- Mô men xoắn cực đại tại 2600 v/ph là : 178 N.m
Và một số các thông số khác về kết cấu và kích thước của hộp số và các chi tiết của nó sẽ được trình bày cụ thể trong quá trình tính toán.
3.2. TÍNH TOÁN KIỂM BỀN BÁNH RĂNG
Vật liệu chế tạo bánh răng là thép 40X, HRC=50¸59,[sb]=1000Mpa, [sc]=800Mpa, Nhiệt luyện thấm nitơ.
Với cặp bánh răng số 5 là cặp bánh răng thường tiếp chọn độ cứng cao hơn HRC= 58. Các cặp bánh răng khác chọn HRC=50.
Mô men tính toán xác định theo động cơ trên trục sơ cấp :
Ta cóMt = Memax= 178 N.m
3.2.1. Tính kiểm bền cho cặp bánh răng thường tiếp
Mô men tính toán xác định theo động cơ trên trục sơ cấp:
Ta có: Mt = Memax= 178 N.m
Yb hệ số kể đến độ nghiêng của răng : Yb=1-b2/140=1- 0,349/140
YF1,YF2 là hệ số dạng răng của 2 bánh răng. Theo bảng 6.18 TTTKCTM tập 1 ta được : YF1=3,7; YF2=3,6
KF hệ số tải trọng khi tính về uốn . KF= KFb. KFa KFV
KFb là hệ số kể đến sự phân bố không đều của tải trọng trên chiều rộng vành răng, theo bảng P2.3 phụ lục TTTK CTM ta có : KFb=1,05;
Theo bảng P2.3 phụ lục TTTK CTM ta có KFV=0,86
=> KF=1,05.1,22.0,86=1,1
=> sF1=137,6 [MPa]
=> sF2=137,6.3,6/3,7=133,9 [Mpa]
* Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:
Ứng suất tiếp xúc :
Theo bảng 6.2 TTTKCTM ta có
s0Hlim=1050 MPa =1050N/mm2
SH=1,2; KHL=1
=> [sH] =1050.1/1,2=875 N/mm2. Do đó sH<[sH] thoả mãn điều kiện bền.
3.2.2.Tính cho cặp bánh răng số 1.
Mô men tính toán xác định từ động cơ trên trục trung gian
Mđc=Memax.ia=178.0.92=163,76Nm
Chọn mô men tính toán Mtt= 163,76 Nm
* Kiểm bền cho bánh răng theo ứng suất uốn:
Ta có:
Ye=1/ea là hệ số kể đến sự trùng khớp của răng Ye=0,558
Yb hệ số kể đến độ nghiêng của răng :
Yb=1-b2/140=1-0,349/140=0,997
YF1,YF2 là hệ số dạng răng của 2 bánh răng. Theo bảng 6.18 TTTKCTM tập 1 ta được : YF1=3,62; YF2=3,7
KF hệ số tải trọng khi tính về uốn . KF= KFb. KFa KFV
KFb là hệ số kể đến sự phân bố không đều của tải trọng trên chiều rộng vành răng, theo bảng P2.3 phụ lục TTTK CTM ta có : KFb=1,05;
KFa là hệ số kể đến sự phân bố không đều của tải trọng cho các cặp răng ăn khớp, theo bảng 6.14 phụ lục TTTK CTM ta có : KFa=1,22
KFV là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp.
[sF1], [sF2] là ứng suất cho phép của bánh răng chủ động và bị động.
Theo bảng P2.3 phụ lục TTTK CTM ta có KFV=0,86
=> KF=1,05.1,22.0,86=1,1
=> sF1=391 [MPa]
=> sF2=391.3,62/3,7=382,5 [Mpa]
* Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:
Ta có:
KH hệ số tải trọng khi tính bền về sức bền tiếp xúc: KH=KHb.KHa.KHV
KHb hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, theo bảng 6.7 TTTK CTM ta có KHb=1,17
KHa hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trong cho các cặp bánh răng đồng thời ăn khớp, theo bảng 6.14 TTTK CTM ta có: KHa=1,05
KHV hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp. Theo bảng 6.13 và phụ lục P2.3 TTTKCTM ta có KHV=0.91
=> KH=1,17.1,05.0,91=1,12
=> sH=274.1,67.0,774 721
[sH]=s0Hlim.KHL/SH
Theo bảng 6.2 TTTKCTM ta có:
s0Hlim=1050 MPa =1050N/mm2
SH=1,2; KHL=1
=> [sH] =1050.1/1,2=875 N/mm2. Do đó sH<[sH] thoả mãn điều kiện bền
3.3. KIỂM NGHIỆM VỀ SỐ AN TOÀN TRỤC, ĐỘ CỨNG CỦA TRỤC
3.3.1. Tải trọng tác dụng lên trục trung gian.
Mô men xoắn của trục khi ở số truyền I:
- Mô men xoắn của trục :
Mtg1=Memax.ia=178.3,78= 673 [Nm]
- Các lực từ bánh răng số 1 tác động lên trục:
* Lực vòng tác động lên trục:
Ft1= 15,98.103 N
* Lực hướng kính tác động lên trục:
Fr1=Ft.tgaw=5,97.103 N
* Lực chiều trục: Fa=0
- Các lực từ cặp bánh răng thường tiếp tác dụng lên trục:
+ Lực vòng: Ft2= N
+ Lực hướng kính : Fr2=Ftw.tgaw=5,97.103 N
+ Lực dọc trục : Fa=Ft.tgb=3,75.103 N
So sánh su = 79,6 < [su] = 169,7
Có st®=28 < =0,8sch =272
Vậy trục đủ bền tĩnh
3.3.2. Kiểm nghiệm về hệ số an toàn của trục.
Do tiết diện r gây ra mô men uốn và xoắn, hệ số an toàn xác định theo công thức VII-39 tài liệu [4] tập II phần II.
Ta có:
sm; tm: Giá trị trung bình của ứng suất pháp khi uốn và ứng suất tiếp khi xoắn.
sa; ta: Biên độ ứng suất pháp và ứng suất tiếp.
Ks; Kt: Hệ số tập trung ứng suất pháp và ứng suất tiếp.
es; et:Hệ số kích thước của ứng suất pháp và ứng suất tiếp.
Với các hệ số tra bảng từ (7 -4) đến (7 -7) thiết kế chi tiết.
Do trục quay một chiều và làm việc không liên tục nên:
- Ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng.
nên sm = 0; sm = smax = su = 79,6 [N/mm2]
- Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ đối xứng, nên ta = 0; tm = 0 = ttx/2= 5,42/2 = 2,71 [N/mm2]
So sánh n = 11,9 > [n] = 1,5 - 2,5
Vậy độ cứng của trục bảo đảm
3.3.3. Kiểm nghiệm trục về độ cứng.
Độ cứng vững của trục ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng làm việc của các cặp bánh răng. Khi độ cứng vững cao thì cho độ bền của bánh răng cao và giảm tiếng ồn khi làm việc. Như vầy cần thấy phải kiểm tra độ cứng của trục bằng 2 thông số là độ vững và góc xoay của trục tại các tiết diện đặt bánh răng.
Trục đảm bảo độ cứng xoắn cần đảm bảo hai điều kiện sau:
j=T.l/(G.J0)£[ j]
[j]=30 trên 1 mm chiều dài
G mô đun đàn hồi trượt G=8.104 N/mm2
J0 mô men quán tính độc cực: J0 =Õ.d4/32=8,98.105 N/mm4
T- mômen xoắn của trục : T=19,68.105 Nmm
L –chiều dài đoạn trục đang tính l=347 mm
=> j=0,002 rad
Ta có j=0,002 rad <[ j]= 0,005 rad
Vậy trục thoả mãn điều kiện cứng xoắn.
Chương 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỘP SỐ
4.1. HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỘP SỐ
4.1.1. Một số lưu ý trong quá trình khai thác
- Khi khởi hành xe: Khi bắt đầu khởi hành xe chỉ được phép cho xe khởi hành nếu chắc chắn động cơ đã làm việc bình thường, các đồng hồ cảnh báo chỉ báo trạng thái bình thường. Trước khi khởi hành cần nhả phanh tay, đèn báo hiệu phanh tay tắt, nhả từ từ bàn đạp ly hợp đồng thời ấn bàn đạp ga phù hợp cho xe lăn bánh từ từ. Chỉ sử dụng số 1 và số 2 khi cho xe khởi hành. Tuyệt đối không sử dụng số 3 hoặc số cao hơn để khởi hành xe vì như vậy sẽ làm tăng phụ tải, làm mòn nhanh các chi tiết của động cơ, ly hợp, hộp số, cầu sau…
- Khi xe đang hoạt động: Cần chú ý lắng nghe phát hiện các tiếng gõ, âm thanh khác thường và sự hoạt động của động cơ và các bộ phận của hệ thống truyền lực. Nếu thấy có hiện tượng khác thường cần dừng xe và phát hiện khắc phục triệt để nguyên nhân gây ra sự cố.
4.1.2. Những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục
a. Các hư hỏng của hộp số:
Hộp số khi bị trục trặc hoặc hỏng hóc bên trong sẽ hoạt động không bình thường, thể hiện qua một số hiện tượng như gài số khó khăn, hộp số kêu trong quá trình hoạt động hoặc không truyền động được.
b. Kiểm tra, điều chỉnh hộp số trên xe:
Hộp số nói chung ít đòi hỏi phải chăm sóc, bảo dưỡng hằng ngày hoặc định kỳ. Thường chỉ khi nào thấy hộp số có hiện tượng làm việc không bình thường mới kiểm tra, xem xét mức dầu và cơ cấu gài số trước khi kiểm tra các bộ phận khác.
Tóm tắt những hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục của hộp số được thể hiện trong bảng 4.1.
4.2. QUY TRÌNH THÁO LẮP HỘP SỐ
4.2.1 Quy trình tháo.
a. Tháo hộp số ra khỏi xe:
Quy trình tháo hộp số ra khỏi xe được thể hiện trong bảng 4.2.
b. Tháo các chi tiết của hộp số:
Cách thức tháo một hộp số đều khác nhau tùy thuộc vào mỗi loại, để tháo lắp cho dễ thì ta nên xem kỹ hộp số thuộc loại nào và xem sách hướng dẫn bảo trì nếu có, vì việc tháo lắp hộp số rất quan trọng. Nếu tháo lắp không phù hợp sẽ dẫn đến hư hỏng hộp số.
Quy trình tháo các chi tiết của hộp số được thể hiện trong bảng 4.3.
4.2.2. Quy trình lắp
- Được thực hiện ngược lại với khi tháo nhưng cần chú ý: Các chi tiết được tháo ra phải vệ sinh sạch sẽ trước khi lắp.
- Đảm bảo các chi tiết lắp phải đúng vị trí, đúng gờ, đúng chiều và đầy đủ.
4.3. KIỂM TRA, SỮA CHỮA HỘP SỐ
4.3.1. Kiểm tra sửa chữa chi tiết.
a. Nắp và vỏ hộp số:
* Hư hỏng :
- Bị nứt, vỡ do va chạm làm chảy dầu bôi trơn.
- Bị chờn ren ở lỗ ren do tháo lắp không đúng kỹ thuật.
* Kiểm tra:
- Kiểm tra các vết nứt, vỡ, chờn ren bằng quan sát hoặc gõ nhẹ nếu nghe tiếng kêu rè là bị nứt.
c. Bánh răng:
* Hư hỏng:
- Bề mặt bánh răng bị mòn tróc, rỗ, đầu răng bị sứt mẻ, do ma sát, va đập và mỏi.
- Rãnh then hoa mòn do ma sát.
- Mặt trong của bánh răng quay trơn bị mòn rộng do ma sát.
* Kiểm tra:
- Kiểm tra bánh răng sứt mẻ, tróc, rỗ bằng cách quan sát.
- Kiểm tra độ mòn bánh răng bằng dưỡng hoặc ép dây chì đo khe hở ăn khớp từ đó xác định được độ mòn.
e. Bộ phận điều khiển:
* Tay gài số:
- Thường mòn ở khớp cầu và mòn ở đầu tay gài số nơi tiếp xúc với rãnh trượt. Nếu mòn quá 0,15 mm phải hàn đắp và gia công lại hình dáng kích thước ban đầu.
- Nếu cong thì nắn lại.
* Trục trượt:
- Trục trượt mòn ở vị trí tiếp xúc với nắp hộp số và mòn các rãnh của cơ cấu định vị, khóa số, nếu đường kính trục trượt mòn quá 0,05 ÷ 0,12 mm thì thay mới.
KẾT LUẬN
Trong phạm vi một đồ án tốt nghiệp đại học, trong thời gian không nhiều với những kiến thức đã được học tại Học Viện và được sự giúp đỡ rất nhiệt tình của thầy giáo: TS…………. các thầy trong bộ môn Ô tô quân sự, các thầy trong khoa động lực và toàn thể các bạn cùng lớp tôi đã hoàn thành các nội dung trong bản đồ án tốt nghiệp: “Khai thác hộp số trên ô tô du lịch’’. Đồ án này tập trung nghiên cứu 4 chương:
1. Giới thiệu chung về hộp số trên ô tô du lịch.
- Công dụng và yêu cầu của hộp số
- Các thông số kĩ thuật của 2 xe sử dụng hộp số sàn và hộp số tự động
2. Phân tích kết cấu hộp số trên ô tô du lịch.
- Phân tính chi tiết cấu tạo hộp số sàn và hộp số tự động
- Nguyên lý làm việc của hộp số sàn và hộp số tự động
3. Tính toán kiểm nghiệm hộp số.
- Tính toán kiểm nghiệm về độ bền uốn,độ bền tiếp xúc, tải trọng tác dụng lên truc,kiểm tra độ cứng của trục trên ô tô du lịch
4. Hướng dẫn khai thác hộp số.
Đi sâu vào tìm hiểu hướng dẫn và sử dụng hộp số sàn và hộp số tự động
Qua các nội dung đã được tìm hiểu về hộp số trên ô tô du lịch tôi thấy nó có nhiều ưu điểm, làm việc ổn định và tin cậy, phù hợp với địa lý Việt Nam. Qua quá trình khai thác hệ thống truyền lực, bản thân tôi cũng mở mang thêm nhiều kiến thức bổ ích giúp cho công việc thực tế sau này. Vì thời gian khai thác đề tài không nhiều, kiến thức bản thân còn hạn chế nên trong nội dung
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh. Lý thuyết ô tô máy kéo, NXB KHKT, 1996.
2. Nguyễn Khắc Trai, Cấu tạo hệ thống truyền lực ô tô con. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – 1999.
3. Phạm Đình Vi, Vũ Đức Lập. Cấu tạo ôtô quân sự tập 1, 2, Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1995
4. Phạm Vỵ, Dương Ngọc Khánh Bài giảng cấu tạo ôtô, Đại Học Bách Khoa Hà Nội, 2004
5. Hướng dẫn thiết kế môn học “ Kết cấu và tính toán ô tô quân sự ’’ (phần hộp số). ĐHKTQS - 1976.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"