MỤC LỤC
MỤC LỤC...1
MỞ ĐẦU.. 2
Chương 1. 3
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẦU XE Ô TÔ DU LỊCH.. 3
1.1. Công dụng. 3
1.2. Phân loại 3
1.3. Cấu tạo chung cầu chủ động. 4
1.3.1. Truyền lực chính. 4
1.3.2. Vi sai 6
1.3.3. Bán trục. 8
1.3.4. Vỏ cầu. 10
1.4. Yêu cầu đối với cầu chủ động. 10
Chương 2.
PHÂN TÍCH KẾT CẤU CỦA CẦU XE CÓ VI SAI HẠN CHẾ TRƯỢT.. 12
2.1. Bố trí chung và thông số kĩ thuật chính của xe Mazda Miata 2005. 12
2.2. Đặc điểm cấu tạo chung cầu xe chủ động xe Mazda Miata 2005. 14
2.3. Truyền lực chính. 15
2.3.1. Đặc điểm cấu tạo. 15
2.3.2. Nguyên lý hoạt động. 18
2.4. Vi sai 18
2.4.1. Đặc điểm cấu tạo. 19
2.4.2. Nguyên lý hoạt động. 21
2.5. Bán trục. 23
2.6. Khớp các đăng đồng tốc Rzeppa. 24
2.7. Vỏ cầu. 26
Chương 3.
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CẦU XE CHỦ ĐỘNG.. 28
3.1. Các số liệu ban đầu. 28
3.2. Tính toán kiểm nghiệm cho các phần của cầu xe. 29
3.2.1. Tính toán kiểm nghiệm truyền lực chính. 29
3.2.2. Tính toán kiểm nghiệm vi sai 34
Chương 4.
NHỮNG CHÚ Ý TRONG KHAI THÁC VÀ SỬA CHỮA CẦU XE.. 39
4.1. Kiểm tra, bảo dưỡng kỹ thuật và điều chỉnh cầu xe. 39
4.1.1. Kiểm tra cầu xe. 39
4.1.2. Bảo dưỡng kỹ thuật cầu xe. 40
4.2. Kỹ thuật bảo dưỡng cầu xe và bộ truyền lực chính. 41
4.2.1. Kiểm tra xiết chặt đai ốc thanh giằng cầu. 41
4.2.2. Xúc rửa và thay dầu cầu xe. 42
4.2.3. Kiểm tra điều chỉnh độ rơ dọc bánh răng côn bộ truyền lực chính. 44
4.2.4. Kiểm tra điều chỉnh độ rơ ngang bộ truyền lực chính. 45
4.2.5. Kiểm tra và điều chỉnh độ rơ vòng bi của bánh răng chủ động. 46
4.2.6. Kiểm tra độ rơ của các vòng bị bánh răng bị động. 46
4.2.7. Kiểm tra khe hở của các bánh răng hành tinh. 47
4.2.8. Kiểm tra điều chỉnh vết tiếp xúc giữa hai bánh răng. 47
4.3. Chú ý trong sửa chữa cầu chủ động. 50
4.4. Những hư hỏng thường gặp của cầu xe, nguyên nhân và biện pháp khắc phục 58
KẾT LUẬN.. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 63
MỞ ĐẦU
Ngành ô tô thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang phát triển mạnh mẽ với việc ứng dụng ngày càng nhiều những thành tựu công nghệ vào sản xuất và lắp đặt các linh kiện ô tô. Trải qua thời gian học tập tại trường, với những kiến thức đã được trang bị giúp em có thêm nhiều tự tin và gắn bó hơn với ngành mình đang theo học. Đồ án tốt nghiệp là môn học cuối cùng của mỗi sinh viên để hoàn thành khóa học, nhận thức được tầm quan trọng đó nên em đã chọn đề tài “Khai thác cầu xe có bộ vi sai hạn chế trượt”. Đây là một đề tài rất gần với thực tế sản xuất và sửa chữa các hệ thống trên xe.
Với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn cùng các thầy giáo trong bộ môn Ô tô quân sự và các bạn sinh viên, em đã hoàn thành đề tài đúng tiến độ được giao. Tuy nhiên, do kiến thức thực tế còn hạn chế và đây là lần đầu tiên làm quen với việc nghiên cứu khoa học nên đề tài không tránh khỏi sai sót. Em rất mong nhận được sự quan tâm của các thầy và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Với việc thực hiện đề tài này đã giúp em có thêm nhiều kiến thức thực tế, đây chính là hành trang để em dễ dàng hơn trong công việc sau này.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy:GV, TS. ................ và các thầy giáo trong khoa Động lực đã giúp em hoàn thành đề tài một cách tốt nhất.
Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 20....
Học viên thực hiện
....................
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẦU XE Ô TÔ DU LỊCH
Cầu xe gồm có bốn loại là: cầu chủ động, cầu chủ động dẫn hướng, cầu dẫn hướng và cầu đỡ tải. Đối với những xe có tính năng thông qua cao (ô tô địa hình hoặc ô tô quân sự) thường có tất cả các cầu đều là cầu chủ động.
1.1. Công dụng
Cầu xe có những công dụng sau:
- Đỡ toàn bộ phần trọng lượng của xe phân bố lên cầu đó, đồng thời nhận và truyền các phản lực từ đường tác dụng vào bánh xe lên khung xe (vỏ xe).
- Đối với cầu chủ động thì cầu xe còn truyền, tăng và phân phối mô men xoắn từ trục chủ động đến các bánh xe chủ động, đổi phương truyền lực với 1 góc 900. Đồng thời đảm bảo cho các bánh xe khác nhau (bánh xe bên trái và bánh xe bên phải của cùng một cầu) quay với tốc độ góc khác nhau khi xe quay vòng.
1.2. Phân loại
Theo công dụng, cầu xe gồm có bốn loại là: cầu chủ động, cầu chủ động dẫn hướng, cầu dẫn hướng và cầu đỡ tải. Các ô tô quân sự có tính năng thông qua cao nên đa số cầu xe đều là cầu chủ động. Đối với cầu xe chủ động thường được phân loại như sau:
* Theo vị trí đặt cầu:
+ Cầu trước chủ động
+ Cầu sau chủ động
* Theo số lượng bánh răng truyền lực chính:
+ Cầu xe có truyền lực đơn.
+ Cầu xe có truyền lực kép.
1.4. Yêu cầu đối với cầu chủ động.
- Bảo đảm truyền lực đều, có tỷ số truyền hợp lý phù hợp với chất lượng kéo và tính kinh tế nhiên liệu.
Giải pháp: Dùng truyền lực chính bánh răng côn xoắn, truyền lực chính hypôít. Đối với những ô tô cần có tỷ số truyền lớn và trọng tâm ô tô thấp người ta thường sử dụng truyền lực chính kép. Nhưng nhược điểm của nó là cồng kềnh, kết cấu phức tạp, giá thành đắt.
- Hiệu suất truyền động cao, làm việc êm, không ồn.
Giải pháp:
+ Sử dụng truyền lực chính bánh răng côn răng xoắn hoặc truyền lực chính hypôít thay cho truyền lực chính bánh răng côn răng thẳng trong cầu xe. Loại này có số răng của bánh răng chủ động có thể lấy từ 6 đến 7 răng mà vẫn ăn khớp tốt và đủ bền giúp cho cầu xe làm việc êm dịu. Đồng thời tăng được tỉ số truyền, hiệu suất truyền động cao giảm kích thước và trọng lượng cầu xe.
Chương 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU CỦA CẦU XE CÓ VI SAI HẠN CHẾ TRƯỢT
2.1. Bố trí chung và thông số kĩ thuật chính của xe Mazda Miata 2005
Hình dáng ngoài của xe được thể hiện trên hình 2.1. Mazda MX-5 được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1989. Trải qua một thời gian dài với nhiều nâng cấp và đổi mới, MX-5 vẫn giữ được những nét đặc trưng quyến rũ góp phần làm nên tên tuổi của Mazda. Mazda MX-5 đã có mặt trên 60 quốc gia khác nhau và trở thành một trong những chiếc mui trần nổi tiếng nhất thế giới với doanh số bán đứng đầu phân khúc (gần 1 triệu xe).
Bề ngoài MX-5 được thiết kế theo kiểu mui xếp cứng tạo cảm giác rắn rỏi và mạnh mẽ. Bên cạnh đó, nhà sản xuất đưa vào Mazda MX-5 công nghệ giảm tải trọng xe, phần nội thất độc đáo với chất liệu bằng da cao cấp Recaro, công nghệ tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải.
2.2. Đặc điểm cấu tạo chung cầu xe chủ động xe Mazda Miata 2005
Xe Mazda Miata 2005 là xe có hệ thống dẫn động cầu sau RWD (động cơ đặt trước- dẫn động bánh sau) công suất từ động cơ qua hộp số, trục các đăng, cầu chủ động rồi mới đến các bánh dẫn động phía sau.
Kết cấu cơ khí được chuyển từ phía trước ra đằng sau, chiếc xe sẽ có được sự cân bằng trọng lượng tốt hơn, dẫn đến khả năng vận hành ổn định hơn. Ngoài việc phân bố đều trọng lượng trên các trục, việc giải phóng các bánh trước khỏi hệ truyền động giúp nó tự do hơn trong nhiệm vụ dẫn hướng và chắc chắn nó sẽ có góc "bẻ lái" rộng hơn. Cảm giác điều khiển vô-lăng của tài xế cũng sẽ êm dịu, "thật tay" và đầm hơn.
2.3.Truyền lực chính
2.3.1. Đặc điểm cấu tạo
Mazda Miata 2005 sử dụng TLC đơn bánh răng hypoid. Vì động cơ của xe đặt dọc và truyền mô men ra cầu sau qua trục các dăng dọc xe nên bộ truyền bánh răng của truyền lực chính có cặp bánh răng côn để truyền mô men giữa hai trục vuông góc, truyền lực chính loại đơn chỉ có một cặp bánh răng côn.
Truyền lực chính đặt trên hai ổ bi côn, các đáy lớn của ổ nằm đối đỉnh để làm tăng chiều dài chịu tải của trục, điều chỉnh độ dơ của ổ được thực hiện nhờ xiết ốc đầu trục.
Sự khác nhau giữa hai loại truyền lực chính bánh răng côn xoắn và truyền lực chính bánh răng hypoid là ở bộ truyền hypoid. Trục bánh răng chủ động đặt lệch tâm một khoảng e so với tâm trục bị động nhằm mục đích:
- Nâng hoặc hạ trọng tâm cầu xe để tăng tính năng thông qua chướng ngại hoặc hạ thấp trọng tâm toàn xe, cho phép xe ổn định.
- Kết cấu vững vàng chắc chắn, giảm được ứng suất tiếp.
2.3.2. Nguyên lý hoạt động
Bánh răng côn xoắn chủ động nhận mô men quay từ trục các đăng và truyền cho bánh răng côn xoắn bị động (thường gọi là bánh răng vành chậu). Bánh răng chủ động nhỏ hơn bánh răng bị động nên tốc độ quay của bảnh răng bị động được giảm và mô men tăng so với tốc độ quay và mô men của bánh răng chủ động. Bánh răng bị động quay dẫn theo vỏ vi sai lắp cố định trên thân của bánh răng này cùng quay.
2.5. Bán trục
Trên xe Mazda Miata 2005 sử dụng hệ thống treo độc lập phía sau nên chuyển động đến các bánh xe chủ động nhờ các bán trục và khớp các đăng. Bán trục được chia thành 3 đoạn ngắn. Đoạn trong bán trục có một đầu được ăn khớp then hoa với bánh răng mặt trời, đầu ngoài được liên kết với đoạn giữa qua khớp các đăng đồng tốc kiểu bi Rzeppa. Đầu ngoài của đoạn ngoài cùng được lên kết then hoa với moay ở bánh xe.
2.7. Vỏ cầu
Vỏ cầu hay còn gọi là dầm cầu sau có kết cấu gồm ba phần : Phần giữa còn gọi là các te cầu, nó được đúc liền bằng hợp kim nhôm, mặt ngoài có các gân chịu lực, trong rỗng, mặt đáy hình chỏm cầu. Phần này là chỗ chứa dầu bôi trơn của cầu và bảo vệ hộp vi sai cầu.
Chương 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CẦU XE CHỦ ĐỘNG
3.1. Các số liệu ban đầu
Để làm cơ sở cho tính toán kiểm nghiệm sau đây tôi đưa ra các thông số tham khảo của xe Mazda Miata.
3.2. Tính toán kiểm nghiệm cho các phần của cầu xe
Trong phần này ta đi tính toán đối với các bộ phận sau:
- Truyền lực chính
- Vi sai bánh răng côn đối xứng
- Bán trục giảm tải hoàn toàn
=> σ2tx = 723,89(MN/m2) < = 1500 2500 (MN/m2)
Vậy điều kiện tiếp xúc thoả mãn
3.2.2. Tính toán kiểm nghiệm vi sai
a. Tính bền cho bộ vi sai
- Tính bền bánh răng theo ứng suất uốn, ứng suất tiếp xúc.
* Tính bền bánh răng vi sai theo ứng suất uốn:
Với: - ứng suất uốn cho phÐp, =(1000 2000) (MN/m2)
Ứng suất uốn của bánh răng vi sai được tính theo sự phân bố mô men về một bên bán trục cực đại là 0,6 của mô men trên vỏ vi sai và chia cho số bánh răng hành tinh q có trong vi sai.
Với: Mtt = 858,48 Nm và q = 4
r3 = 30.10-3 m
d2 = de1 – 2.(0,2.ms) = 70– 2.(0,2.7) = 67,2 (mm)
d1 = 26 (mm) là đường kính chốt bánh hành tinh
Suy ra σd = 0,39 < 10 - 20 (MN/m2).(thỏa mãn)
Với: r =70mm là bán kính vòng chia độ lớn bánh răng bán trục. Vậy chốt bánh răng hành tinh d1=26 mm đủ bền.
CHƯƠNG 4
NHỮNG CHÚ Ý TRONG KHAI THÁC VÀ SỬA CHỮA CẦU XE
4.1. Kiểm tra, bảo dưỡng kỹ thuật và điều chỉnh cầu xe
4.1.1. Kiểm tra cầu xe
- Thường xuyên kiểm tra làm sạch bên ngoài cầu xe và bộ truyền lực chính, kiểm tra lỗ thông áp ở cầu xe.
- Kiểm tra mô men xiết các đai ốc, mặt bích đúng tiêu chuẩn quy định. Kiểm tra sự bắt chặt của mặt bích bánh răng côn chủ động, kiểm tra xiết chặt các bu lông đai ốc thuộc cụm cầu xe, các đầu nối, các giá bắt giữ đường ống của hệ thống phanh, lái.
4.1.2. Bảo dưỡng kỹ thuật cầu xe
- Bảo dưỡng thường xuyên: Trong quá trình trước, trong và sau khi công tác phải thường xuyên theo dõi, kiểm tra tình trạng kỹ thuật của cầu xe. Lau chùi bụi bẩn và kiểm tra để kịp thời phát hiện những hư hỏng để khắc phục.
- Bảo dưỡng định kỳ bao gồm: Bảo dưỡng 1 và bảo dưỡng 2.
+ Bảo dưỡng 1: Kiểm tra nếu cần thiết xiết chặt thanh giằng cầu và bán trục. Xiết chặt nắp vỏ hộp truyền lực chính, xiết chặt các ốc bắt tại các vị trí như vỏ bộ truyền lực chính, mặt bích bán trục, nắp bán trục, ốc xả dầu, nắp gối đỡ vi sai… Kiểm tra mức dầu ở vỏ hộp cầu dẫn động và nếu thiếu bổ sung thêm dầu.
+ Bảo dưỡng 2: Kiểm tra và xiết chặt các bu lông giữ hộp truyền lực chính với vỏ cầu. Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của cụm truyền lực chính, cụm vi sai, cơ cấu dẫn hướng cầu trước. Kiểm tra điều chỉnh độ rơ dọc của hai ổ bi côn trục bánh răng côn truyền lực chính và khe hở ăn khớp răng của cặp bánh răng côn bộ truyền lực chính.
4.2. Kỹ thuật bảo dưỡng cầu xe và bộ truyền lực chính.
4.2.1. Kiểm tra xiết chặt đai ốc thanh giằng cầu.
Cầu xe là một trong những cụm chịu giằng nhiều, mức độ dao động lớn. Bởi vậy việc kiểm tra vặn chặt các bu lông đai ốc cụm cầu xe là việc khá quan trọng.
Kiểm tra sự bắt chặt có thể bằng trực quan có thể bằng dụng cụ. Khi xiết chặt các bu lông, đai ốc nhất thiết phải dùng đúng dụng cụ đúng kích cỡ, mômen xiết ốc đúng tiêu chuẩn như bảng.
4.2.2. Xúc rửa và thay dầu cầu xe.
Trước khi xúc và thay dầu bôi trơn cho cầu xe cần chuẩn bị đủ các dụng cụ để kê, kích xe. Các dụng cụ để xả, nạp chứa dầu. Chuẩn bị dầu rửa và dầu thay thế đúng chủng loại, đủ số lượng. Thành phần dầu rửa thường là 50% dầu điezen hoà trộn với 50% dầu cầu.
- Tắt máy, ra số, nhả cầu trước, xả hết dầu rửa rồi vặn chặt nút xả lại.
- Đổ dầu sạch vào cầu đúng chủng loại và đúng mức quy định
- Số lượng, chất lượng dầu bôi trơn cầu xe ảnh hưởng lớn đến tình trạng hoạt động, tuổi thọ cũng như độ tin cậy trong sử dụng cầu xe. Nếu dầu bôi trơn ở cầu xe quá thiếu, dầu kém chất lượng hoặc dùng dầu không đúng phẩm cấp sẽ làm cho sự bôi trơn cầu xe kém đi, tăng cường độ mài mòn các bánh răng và các ổ bi trong cầu, làm phát sinh tiếng kêu khi xe vận hành.
4.2.4. Kiểm tra điều chỉnh độ rơ ngang bộ truyền lực chính.
- Kiểm tra.
Có thể dùng một trong hai phương pháp kiểm tra sau đây.
+ Phương pháp kẹp chì: Kẹp chì có đường kính 0,7 – 1 mm vào một răng của bánh răng côn chủ động. Quay bánh răng bị động một vòng quay, lấy dây chì đã bị biến dạng ra ngoài và đo bề dầy của nó, so với tiêu chuẩn khe hở cạnh bánh răng côn. Nếu thấy không đúng phải tiến hành điều chỉnh lại độ rơ ngang.
Phương pháp đồng hồ so: Tháo trục truyền khỏi mặt bích bánh răng côn chủ động, quay mặt bích hết về một phía ( khử độ dơ ). Gá đồng hồ so sao cho đầu đo của đồng hồ tiếp tuyến với đường tròn đi qua tâm các lỗ trên mặt bích. Quy “0” kim đồng hồ so.
4.2.6. Kiểm tra độ rơ của các vòng bị bánh răng bị động
Cũng như các ổ bi của bánh răng chủ động, các ổ bi của bánh răng bị động cũng yêu cầu không có độ rơ hoặc độ rơ rất nhỏ không thể đo bằng sự dịch chuyển dọc của bánh răng được. Do đó, có thể kiểm tra theo kinh nghiệm sau khi đã điều chỉnh độ rơ ăn khớp răng như đã giới thiệu ở trên. Trước hết, quay bánh răng bị động để kiểm tra độ quay trơn tru và nhẹ nhàng của nó trên ổ.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu thu thập tài liệu, vận dụng những kiến thức đã học vào đồ án và được sự hướng dẫn, kiểm tra tận tình, chu đáo của thầy giáo: GV, TS. ................ cùng với sự giúp đỡ của các thầy giáo trong Bộ Môn Ô tô Quân Sự cùng với sự nỗ lực của bản thân, đến nay đồ án của tôi đã hoàn thành với đồ án được giao "Khai thác cầu xe có bộ vi sai hạn chế trượt’’.
Qua đó giúp chúng ta có nhìn khái quát về cơ cấu, công dụng, phân loại của các loại cầu xe có vi sai hạn chế trượt hiện nay và nắm được kết cấu, nguyên lí làm việc sử dụng cơ cấu vi sai trong điều kiện thực tế nhằm đưa ra được phương pháp đánh giá hiệu quả nhất.
Trong quá trình thực hiện đồ án chắc chắn vẫn còn nhiều thiếu sót, tôi rất mong được sự đóng góp và chỉ bảo của các thầy giáo để tôi hoàn thiện được đồ án tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] . Nguyễn Phúc Hiếu. Hướng dẫn thiết kế môn học “ Kết cấu tính toán ôtô Quân sự” tập III:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU XE . Học viện kỹ thuật quân sự. Hà Nội – 1998.
[2] . Nguyễn Trọng Hiệp. Thiết kế chi tiết máy. Nhà xuất bản giáo dục-1999
[3] . Hoàng Đình Long. Giáo trình kỹ thuật sửa chữa ô tô. Nhà xuất bản giáo dục Hà Nội-2005.
[4] . Vũ Đức Lập : Cấu tạo ô tô tập I. Nhà xuất bản Quân Đội Nhân Dân, năm 2012
[5] . Nguyễn Ngọc Quế. Giáo trình ô tô máy kéo và xe chuyên dụng. Bộ Giáo Dục và Đào Tạo. Hà Nội-2007.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"