MỤC LỤC

MỤC LỤC..............................................0

LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................... 1

Chương 1. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỘP SỐ 3 TRỤC DỌC............. 3

2.1. Khái quát chung về hộp số............................................................ 3

2.2. Kết cấu hộp số ba trục dọc

2.3. Hộp số ba trục dọc...................................................................... 6

2.4. Cơ cấu điều khiển hộp sô............................................................ 11

2.5. Hộp số ba trục dọc 3 cấp........................................................... 26

2.6. Hộp số ba trục dọc 4 cấp........................................................... 28

2.7. Hộp số ba trục dọc 5 cấp........................................................... 30

Chương 2. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỘP SỐ XE GAZ………. 2

2.1. Các thông số đầu vào................................................................... 36

2.2. Tính toán kiểm nghiệm hộp số xe GAZ - 66.................................. 36

2.2.1. Kiểm nghiện bánh răng....................................................... 37

2.2.2. Kiểm ngiệm trục hộp số........................................................ 51

2.2.3. Chọn ổ lăn cho hộp số.......................................................... 62

Chương 3. MỘT SỐ CHÚ Ý TRONG KHAI THÁC,  SỬ DỤNG HỘP SỐ XE GAZ-66 ……3

3.1. Những chú ý khi sử dụng hộp số....................................................63

3.2. Kiểm tra và bảo dưỡng kỹ thuật hộp số..........................................66

Kết luận...............................................................................................67

Tài liệu tham khảo  ............................................................................69

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành công nghiệp ôtô hiện nay ngày càng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của một đất nước. Nó ra đời nhằm mục đích phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách, phát triển kinh tế xã hội đất nước và nó còn là sản phẩm kết tinh của nhiều ngành công nghiệp khác nhau thể hiện trình độ khoa học kỹ thuật của đất nước đó. 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...

Sự phát triển của nền kinh tế dẫn đến yêu cầu và mục đích sử dụng ôtô cũng thay đổi, chiếc xe hiện nay không chỉ đơn thuần là một phương tiện chuyên chở mà nó phải đáp ứng các yêu cầu như tính năng an toàn, độ êm dịu thoải mái, tính tiện nghi, kinh tế và thân thiện với môi trường. Do vậy đã có rất nhiều các tiến bộ khoa học kĩ thuật được áp dụng vào công nghệ chế tạo ôtô nhằm nâng cao độ tin cậy, sự tiện nghi, giảm ô nhiễm môi trường...    

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 qui 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, các loại xe này có các thông số kĩ thuật phù hợp với điều kiện địa hình và khí hậu Việt Nam. Do đặc thù khí hậu nước ta là nhiệt đới gió mùa ẩm, địa hình nhiều đồi núi, độ ẩm cao nên nhìn chung là điều kiện khai thác tương đối khắc nghiệt. 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.

Để góp phần thực hiện công việc trên và cũng là đúc rút lại những kiến thức sau năm năm học tập tại mái trường 'Học viện Kỹ thuật Quân sự' tôi đã được giao đồ án tốt nghiệp với đề tài:

" Tìm hiểu  kết cấu hộp số ba trục dọc trong hệ thống truyền lực cơ  khí ô tô".

Nội dung chính của đồ án bao gồm:

- Phân tích kết cấu hộp số ba trục dọc

- Tính toán kiểm nghiệm hộp số xe KamAZ 5320

- Tháo lắp và bảo dưỡng hộp số xe KamAZ 5320

Với sự hướng dẫn của thầy TS……………… cùng các thầy giáo của bộ môn Ôtô quân sự, Khoa Động lực HVKTQS tôi đã thực hiện đồ án này. Trong quá trình làm đồ án, mặc dù có nhiều cố gắng nhưng không khỏi có những chỗ còn thiếu sót, tôi rất mong được sự đóng góp chỉ bảo của thầy hướng dẫn cũng như các thầy trong bộ môn để đồ án tốt nghiệp này hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn.                                                                    

                                                                                   Hà nội, ngày … tháng  … năm 20….

                                                                              Sinh viên thực hiện

                                                                          …………………

Chương 1

PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỘP SỐ 3 TRỤC DỌC

1.1. Khái quát chung về hộp số

1.1.1. Công dụng của hộp số

- Hộp số dùng để thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực trong quá trình chuyển động của ôtô nhằm thay đổi lực kéo ở các bánh xe chủ động và thay đổi vận tốc chuyển động của ôtô trong khoảng rộng tuỳ ý theo sức cản bên ngoài.

- Thực hiện chuyển động lùi của ôtô.

- 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 bô hành, để bôi trơn động cơ tốt hơn, để quay trục thử công suất, để bơm lốp hoặc khí nén cho việc bảo dưỡng…)/

1.1.2. Yêu cầu đối với hộp số

- Bảo đảm cho xe có chất lượng kéo và chất lượng kinh tế tối ưu 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.

1.1.3. Phân loại hộp số

Tuỳ theo các yếu tố để căn cứ để phân loại, hộp số được phân loại như sau:

- Theo trạng thái của hộp số trong quá trình làm việc:

+ Hộp số có trục cố định.

+ Hộp số có trục di động (hộp số hành tinh).

- Theo số trục của hộp số (không kể trục số lùi):

+ Hộp số hai trục

+ Hộp số ba trục

- Theo số cấp:

+ Hộp số 2 cấp

+ Hộp số 3 cấp

1.2. Kết cấu hộp số ba trục dọc

1.2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý    

Sơ đồ cấu tạo của hộp số  ba trục dọc được thể hiện trên hình 1.1 trục sơ cấp 1 và trục thứ cấp 2 được bố trí đồng trục với nhau. Các bộ phận chính của hộp số bao gồm: trục sơ cấp 1, trục thứ cấp 2 và trục trung gian 3. Các bánh răng Z₁, Z₂ ,Z₃ ,Z₄ ,Z’₁,Z’₂,Z’₃,Z’₄, ống gài 3 và 4. Bánh răng Z₄ được chế tạo liền với trục sơ cấp. Các bánh răng trên trục thứ cấp Z₁,Z₂ ,Z₃  được quay trơn trên trục. 

-Số 1: để gài số 1, điều khiển ống gài 3 dịch chuyển sang phải cho vấu gài ăn khớp với bánh  răng Z₁, khi đó dòng truyền mômen từ trục 1-›Z₄-›Z’₄ -›trục trung gian -›Z’₁-›Z₁-›ống gài 3-› trục 2.

- Số 3: để gài số 3, điều khiển ống gài 4 dịch chuyển sang phải cho vấu gài ăn khớp với bánh  răng Z₃, khi đó dòng truyền mômen từ trục 1–›Z₄–›Z’₄ - ›trục trung gian -› Z'₃ -› Z₃ -› ống gài 4 -› trục 2.

- Số 4: để gài số 4, ng−ời ta điều khiển ống gài 5 dịch chuyển sang trái cho vấu gài ăn khớp với bánh răng Z₄ khi đó dòng truyền mômen từ trục 1 -› Z₄ ống gài 4 -› trục 2 (truyền thẳng).

1.2.2. Cấu tạo thực tế và nguyên lý làm việc của hộp số ba trục

Cấu tạo của hộp số 3 trục được thể hiện trên hình 1.2

Trục sơ cấp của hộp số đồng thời là trục ly hợp đ−ợc chế tạo liền với bánh răng luôn ăn khớp gọi là bánh răng chủ động chính (số 4). Trục thứ cấp đ−ợc đặt đồng trục với trục sơ cấp. Một đầu của trục thứ cấp đ−ợc tựa trên ổ bi nằm ở vỏ hộp số, đầu còn lại gối vào ổ bi kim trong phần rỗng của bánh răng chủ động chính. 

1.3. Cơ cấu điều khiển hộp số

Cơ cấu điều khiển hộp số dùng để thay đổi thứ tự ăn khớp của các bánh răng nhằm tạo ra các tỉ số truyền khác nhau từ đó tạo ra lực kéo ở bánh xe chủ động phù hợp với lực cản chuyển động. Cơ cấu điều khiển hộp số bao gồm: cần số, trục tr−ợt và nạng gài, ống gài hoặc bộ đồng tốc. 

1.3.1 Cơ cấu đồng tốc

a. Cơ cấu đồng tốc kiểu khoá hãm

* Cấu tạo: Mỗi bánh răng số tiến trên trục sơ cấp luôn ăn khớp với bánh răng trên trục thứ cấp. Vì các bánh răng này quay tự do trên trục của chúng nên chúng luôn quay khi động cơ hoạt động và ly hợp được đóng. Các moayơ đồng tốc được lắp với trục của chúng bởi then hoa. Ống trượt được lắp vào từng moayơ cũng bởi then hoa dọc theo mặt ngoài của moayơ và có khả năng di trượt theo phương dọc trục. 

* Nguyên lý làm việc của bộ đồng tốc kiểu khoá hãm

Khi tay số ở vị trí trung gian, mỗi bánh răng số được ắn khớp tương ứng với bánh răng bị động và quay tự do quanh trục. Moayơ 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.

- Giai đoạn 1 (bắt đầu của sự đồng tốc): giai đoạn này đ−ợc thể hiện qua hình 1.9

- Giai đoạn 2 (quá trình đồng tốc): giai đoạn này được thể hiện qua hình 1.10. Khi cần số tiếp tục di chuyển, lực tác dụng lên ống tr−ợt v−ợt qua lực của lò xo khoá hãm và ống trượt vượt qua phần vấu lồi của khoá hãm tuy nhiên lúc này do chưa đồng tốc nên các then của ống trượt và vấu hãm trên vành đồng tốc đang tì vào nhau. 

b. Cơ cấu đồng tốc kiểu chốt hướng trục

* Cấu tạo: bố trí của đồng tốc trong hộp số và cấu tạo chi tiết của nó đ−ợc thể hiện trên hình 1.12

Cơ cấu đồng tốc kiểu chốt hướng trục gồm có một ống trượt, hai vành đồng tốc, moayơ đồng tốc, ba chốt đồng tốc (chốt cứng), ba chốt dẫn hướng (chốt mềm), ba lò xo và bi định vị ống trượt đồng tốc. Các chốt đồng tốc giữ các vành đồng tốc ở hai phía. Chúng được vát ở giữa một góc 50^o và xuyên qua ống trượt. 

c. Cơ cấu đồng tốc kiểu chốt hướng tâm

Cấu tạo của cơ cấu đồng tốc kiểu chốt hướng tâm được chỉ ra trên hình 1.14.

Cấu tạo của bộ đồng tốc này cũng bao gồm vành trượt 2, ống trượt 4, moayơ đồng tốc 7, bốn chốt đồng tốc (chốt cứng) 5, bốn cặp lò xo và viên bi 8. Vành trượt 2 được lắp với các chốt cứng trên moayơ đồng tốc nằm ở giữa ống trượt (các chốt cứng xuyên qua rãnh 3 của ống trượt), các lò xo và viên bi 8 ăn khớp với rhnh lõm ở phía trong giữa ống trượt. 

1.3.2. Cơ cấu chuyển số

a. Cơ cấu chuyển số trực tiếp

Cơ cấu chuyển số loại này có cần chuyển số được lắp đặt trực tiếp ngay trên nắp hộp số. Loại này thường được sử dụng ở những ôtô du lịch hoặc ôtô tải có hộp số đặt dọc và vị trí của hộp số gần với vị trí của người lái xe. Trên hình 1.15 thể hiện cấu tạo chung của cơ cấu chuyển số loại này.

b. Cơ cấu chuyển số gián tiếp

* Cấu tạo chung của cơ cấu chuyển số gián tiếp được thể hiện trên hình 1.16. Loại cơ cấu chuyển số này thường được áp dụng ở những ôtô du lịch (hoặc ôtô tải) có hộp số đặt ngang, cầu trước chủ động hoặc hộp số đặt dọc nhưng đều ở xa vị trí người lái.

Để làm sáng tỏ nguyên lý làm việc của cơ cấu chuyển số loại này có thể tham khảo thêm cấu tạo qua hình 1.17.

1.3.3. Cơ cấu định vị và khoá hãm tránh gài hai số đồng thời

Để trục trượt mang nạng gài có thể duy trì được các bánh răng của hộp số ở trạng thái trung gian (số 0) hoặc ở các vị trí gài số thì trong hệ thống điều khiển của hộp số phải có cơ cấu định vị. Ngoài ra để chống gài hai số đồng thời, tránh gây hư hỏng cho hộp số thì trong hệ thống điều khiển hộp số còn có thêm cơ cấu khoá hãm chống gài hai số đồng thời.

a. Cơ cấu định vị bằng lò xo bi và khoá hãm  bằng chốt

Cơ cấu định vị bằng lò xo bi và khoá hãm bằng chốt  thể trên hình 1.18.

Trong kết cấu này cơ cấu định vị được thực hiện bằng cách trên mỗi trục trượt có làm các lỗ khuyết hình chỏm cầu. Số lỗ và vị trí tương quan giữa các lỗ phụ thuộc vào hành trình và vị trí của trục trượt tương ứng với vị trí trung gian và vị trí gài số. Ở các vị trí này lò xo sẽ ép viên bi vào rãnh lõm trên trục nhờ đó trục trượt được định vị tại vị trí đó.

b. Cơ cấu khoá hãm bằng tấm khoá

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của loại này được thể hiện trên các hình 1.19.

Tương tự như vậy trên hình 3.31.c khi đã chọn trục gài số 1/ số 2 thì tấm khoá chèn và giữ hai trục còn lại. Vì vậy ở vị trí này cũng chỉ có một trục gài số 1/ số 2 có thể di chuyển còn hai trục gài số 3/ số 4 và số 5/ số lùi bị khoá cứng.

1.4. Kết cấu hộp số ba trục dọc 3 cấp

* Sơ đồ động học 

Sơ đồ nguyên lý và cấu tạo của hộp số 3 cấp như hình 1.22.

* Nguyên lý làm việc:

Việc truyền mômen xoắn qua hộp số cơ khí có ba 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 thứ cấp và trục sơ cấp quay ngược chiều nhau. 

 Nhờ cơ cấu điều khiển (cần gài số) tác động lên các càng gài làm  di trượt đồng tốc hoặc bánh răng ăn khớp với nhau để được tỷ số truyền tương ứng với từng tay số.

1.5. Kết cấu hộp số ba trục dọc 4 cấp

* Sơ đồ động học: Như hình 1.25/

* Nguyên lý làm việc: tương tự như hộp số cơ khí 3 trục dọc với 3 cấp.

Loại hộp số bốn cấp thường dùng ở ôtô du lịch có dữ trữ công suất nhỏ; ôtô vận tải hạng nhẹ và hạng vừa nhằm sử dụng tốt công suất của công suất động cơ. Hộp số này lắp trên các xe quân sự và xe bọc thép bánh hơi như: GAZ-66, GAZ-53, UAZ-469, BRĐM, BTR-60PB…

Chương 2

TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỘP SỐ XE GAZ-66

2.1. Các thông số đầu vào

Các thông số đầu vào tính toán kiểm nghiệm như bảng 2.1.

2.2. Tính toán kiểm nghiệm hộp số xe GAZ – 66

Những chi tiết quan trọng của hộp số là trục, bánh răng, đồng tốc và ổ đỡ. Do đó chúng ta phải tính toán kiểm nghiệm cho các chi tiết này, trong đó việc xác định những tham số cơ bản của bánh răng có ảnh hưởng quyết định đến khối lượng, kích thước, giá thành và thời gian phục vụ của hộp số.

Với yêu cầu của đồ án môn học, trong giới hạn cho phép chúng ta chỉ đi vào tính toán kiểm nghiệm bền cho bánh răng, trục và ổ đỡ của hộp số.

2.2.1. Kiểm nghiệm bánh răng

Vật liệu chế tạo bánh răng là thép 40X, HRC = 50¸59, [s_b]= 1000 MPa, [s_c]= 800  Mpa, nhiệt luyện thấm Nitơ

Với cặp bánh răng số 1 và cặp bánh răng th­ường tiếp chọn độ cứng cao hơn HRC= 58. Các cặp bánh răng khác chọn HRC= 50

a. Tính toán kiểm nghiệm cho cho cặp bánh răng thường tiếp:

Mômen  tính toán xác định từ động cơ: M_dc= M_emax. h_th

h_th : hệ số tổn hao mômen cho thiết bị động lực h_th= 0,9

M_dc= M_emax. h_th= 284,5 x 0,9 = 256,05 Nm

Mônen tính toán đ­ược xác định như­ sau:  Chọn giá trị nhỏ nhất trong hai giá trị  

Ta chọn M_tt= 256,05  Nm

* Kiểm bền cho bánh răng theo ứng suất uốn:

Để đảm bảo độ bền uốn ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không đư­ợc vượt quá một giá trị cho phép.

Ta có:

- M_tt mômen xoắn trên trục chủ động, M_tt= 256,05 Nm

- m = 3 ;  b_w Chiều rộng vành răng, b_w = 30 mm

- d_w1 đ­ường kính vòng lăn bánh chủ động, d_w1 = d₄ = 123  mm

- K_F là hệ số tải trọng khi tính về uốn,  K_F = K_Fõ.K_Fa.K_FV

K_Fõ hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, theo bảng P2.3 phụ luc TTTK CTM ta có: K_Fõ = 1,05

K_Fa hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trong cho các cặp bánh răng đồng thời ăn khớp, theo bảng 6.14 TTTK CTM ta có: K_Fa= 1,22

- Y_b hệ số kể đến độ nghiêng của răng: Y_b = 1-õ₀/140 = 1- 0,349/140 = 0,9975

- Y_F1, Y_F2 là hệ số dạng răng của bánh 1 và 2, theo bảng 6.18 trang 109 TTTK CTM tập 1 ta đ­ược: Y_F1 = 4,22;  Y_F2 = 3,74

s_0lim là ứng suất uốn cho phép ứng với chu kỳ cơ sở, theo bảng 6.2 TTTK CTM ta có  s_0lim1= 440 Mpa = 440.10⁶ N/m² = 440  N/mm²: s_0lim2= 400   N/mm²

S_F là hệ số an toàn khi tính về uốn, theo bảng 6.2 ta có: S_F = 1,75

K_FC hệ số xét đến ảnh h­ưởng đặt tải, K_FC= 1

=> [s_F1] = 440/1,75 = 251,43  N/mm²

=> [s_F2] = 400/1,75 = 228,57  N/mm²

Ta thấy s_F1 <[s_F1]  vậy bánh răng chủ động đủ bền

             s_F2 <[s_F2]  vậy bánh răng bị động đủ bền

* Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:

- K_H là hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc, K_H= K_{H õ}.K_{H a}.K_HV

K_{H õ}  là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, theo bảng 6.7 TTTK CTM ta có: K_{H õ} = 1,06

K_Ha hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trong cho các cặp bánh răng đồng thời ăn khớp, theo bảng 6.14 TTTK CTM ta có: K_Ha= 1,05

K_HV là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp, theo bảng 6.13 và P2.3 phụ lục  TTTK CTM ta có: K_HV= 0,91

=> K_H = 1,06 x 1,05 x 0,91 = 1,0128

+ [s_H] = s⁰_Hlim.K_HL/S_H

Theo bảng 6.2 TTTK CTM ta có: s⁰_Hlim= 1050  Mpa = 1050  N/mm²

S_H= 1,2 ;  K_HL= 1

=> [s_H] = 1050 x 1/1,2 = 875 N/mm²

=> s_H < [s_H] Vậy bánh răng thoả mãn điều kiện bền.

b. Tính toán kiểm nghiệm cho cho cặp bánh răng số 1

Mômen  tính toán xác định từ động cơ: M_dc= M_emax. h_th

Hệ số tổn hao mômen cho thiết bị động lực h_th = 0,9

M_dc= M_emax. h_th= 284,5.0,9 = 256,05 Nm

Mônen tính toán đ­ược xác định như sau: Chọn giá trị nhỏ nhất trong hai giá trị  

Ta chọn M_tt= 256,05  Nm

s_0lim là ứng suất uốn cho phép ứng với chu kỳ cơ sở, theo bảng 6.2 TTTK CTM ta có  s_0lim1= 420 Mpa = 420.10⁶ N/m² = 420  N/mm² : s_0lim2= 400  N/mm²

S_F là hệ số an toàn khi tính về uốn, theo bảng 6.2 ta có: S_F= 1,75

K_FC là hệ số xét đến ảnh hư­ởng đặt tải, K_FC = 1

=> [s_F1] = 420/1,75 = 240  N/mm²

=>  [s_F2] = 400/1,75 = 228,57  N/mm²

Ta thấy s_F1 <[s_F1]  vậy bánh răng chủ động đủ bền

             s_F2 <[s_F2]  vậy bánh răng bị động đủ bền

c. Tính toán kiểm nghiệm cho cho cặp bánh răng  số lùi

* Bánh răng số lùi ăn khớp với bánh răng trên trục trung gian.

+ Mômen tính toán xác định từ động cơ  M_dc= M_emax. h_th

Hệ số tổn hao mômen cho thiết bị động lực h_th= 0,9

=> M_dc= M_emax. h_th= 284,5 x 0,9 = 256,05 Nm

Mônen tính toán đ­ược xác định như sau: Chọn giá trị nhỏ nhất trong hai giá trị  

Ta chọn M_tt= 256,05  Nm

K_FC hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải, K_FC = 1

=> [s_F1] = 420/1,75 = 240  N/mm²

[s_F2] = 400/1,75 = 228,57  N/mm²    

Ta thấy s_F1 < [s_F1]  vậy bánh răng chủ động đủ bền

             s_F2 < [s_F2]  vậy bánh răng bị động đủ bền

- Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:

+ [s_H]= s⁰_Hlim.K_HL/S_H

Theo bảng 6.2 TTTK CTM ta có: s⁰_Hlim= 1050  Mpa = 1050  N/mm²

S_H= 1,2 ;  K_HL= 1

=> [s_H] = 1050 x 1/1,2 = 875 N/mm²

=> s_H < [s_H] vậy bánh răng thoả mãn điều kiện bền.

* Bánh răng số lùi ăn khớp với bánh răng trên trục thứ cấp.

Mômen  tính toán xác định từ động cơ: M_dc= M_emax. h_th

Hệ số tổn hao mômen cho thiết bị động lực h_th= 0,9

M_dc= M_emax. h_th= 284,5.0,9 = 256,05 Nm

Mônen tính toán đ­ược xác định nh­ư sau: Chọn giá trị nhỏ nhất trong hai giá trị  

Ta chọn M_tt= 256,05  Nm

- Kiểm nghiệm  răng về độ bền tiếp xúc:

+ [s_H] = s⁰_Hlim.K_HL/S_H

Theo bảng 6.2 TTTK CTM ta có: s⁰_Hlim= 1050  Mpa = 1050  N/mm²

S_H= 1,2 ;  K_HL= 1

Þ [s_H] = 1050 x 1/1,2 = 875 N/mm²

Þ s_H < [s_H] vậy bánh răng thoả mãn điều kiện bền.

2.2.2. Kiểm nghiệm trục hộp số

a. Tính toán kiểm nghiệm cho trục trung gian hộp số.

* Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

- s_-1 là giới hạn mỏi uốn: s_-1= 0,35s_b+ (70¸120)= 0,35 x900 + 100= 415Mpa

- K_sdj là hệ số,  K_sdj= (K_s/e_s + K_x- 1)/K_Y

K_s là hệ số tập trung ứng suất khi uốn, theo bảng 10.12 ta có K_s= 1,68 

e_s là hệ số kích th­ước tính đến ảnh hư­ởng của kích thư­ớc tiết diện trục đến giới hạn mỏi, theo bảng 10.10 ta có:  e_s= 0,69

- y_s là hệ số kể đến ảnh h­ưởng của trị số ứng suất trung bình, theo bảng 10.7 ta có: y_s= 0,1

- t_-1 là giới hạn mỏi xoắn ứng với chu kỳ đối xứng,

t_-1= 0,58. s_-1= 0,58 x 415 = 240,7

- K_tdj là hệ số,  K_tdj= (K_t/e_t + K_x- 1)/K_Y

K_t là hệ số tập trung ứng suất khi uốn, theo bảng 10.12 ta có: K_t= 2,6 

e_t là hệ số kích th­ước tính đến ảnh hưởng của kích th­ước tiết diện trục đến giới hạn mỏi, theo bảng 10.10 ta có: e_t= 0,752

 W_0j= pd = W_0j= x.pd_j³/16= 1,265 x 3,14 x 54³/16= 39,091.10³

t_mj= t_aj = 6,1.10⁵/2 x 39,091.10 ³ = 7,802

- y_t là hệ số kể đến ảnh h­ưởng của trị số ứng suất trung bình, theo bảng 10.7 ta có: y_t= 0,306

* Kiểm nghiệm trục về độ cứng.

+ Tính độ cứng uốn.

Điều kiện đảm bảo độ cứng uốn:  f£ [f],  q£ [q]

 [f]= 0,01.m= 0,01x 3,4= 0,34 mm

 [q]= 0,005  rad

=> f < [f],  q < [q] Vậy trục đủ độ cứng uốn.

b. Tính toán kiểm nghiệm cho trục thứ cấp.

* Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

+ [s] là hệ số an toàn cho phép  [s]= 1,5 ¸ 2,5

- s_-1 là giới hạn mỏi uốn, s_-1= 0,35s_b+ (70¸120)= 0,35 x 900+100= 415

- K_sdj là hệ số, K_sdj= (K_s/e_s + K_x- 1)/K_Y

=>  s_aj= 9,82.10⁵/26,81.10³ = 36,63  N/mm²

- y_s là hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình, theo bảng 10.7 ta có: y_s= 0,1

- t_-1 là giới hạn mỏi xoắn ứng với chu kỳ đối xứng: t_-1= 0,58. s_-1= 0,58 x 415= 240,7

- K_tdj là hệ số,  K_tdj= (K_t/e_t + K_x- 1)/K_Y

T_J= T₁= 6,1.10⁵

W_0j= x.pd_j³/16= 1,265 x 3,14 x 60³/16= 53,623.10³

=> t_mj= t_a = 6,1.10⁵/2 x 53,623.10³ = 5,69

* Kiểm nghiệm trục về độ cứng.

+ Tính độ cứng uốn.

Điều kiện đảm bảo độ cứng: f £ [f],  q £ [q]

 [f]= 0,01. m= 0,01 x 3,4 = 0,34 mm

 [q]= 0,005  rad

=> j = 0,00126 độ

=> j  < [j] Vậy trục thoả mãn điều kiện cứng xoắn.

c. Tính toán kiểm nghiệm cho  trục số lùi

* Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

- s_-1 là giới hạn mỏi uốn,s_-1= 0,35s_b+ (70¸120)= 0,35x900 +100= 415

- K_sdj là hệ số, K_sdj= (K_s/e_s + K_x- 1)/K_Y

=>  K_sdj = (1,68/0,73 + 1-1)/1,5 = 1,534

- t_-1 là giới hạn mỏi xoắn ứng với chu kỳ đối xứng: t_-1= 0,58. s_-1= 0,58 x 415 = 240,7

- K_tdj là hệ số, K_tdj= (K_t/e_t + K_x- 1)/K_Y

K_Y là trị số của hệ số tăng bền, theo bảng 10.9 ta có: K_Y= 1,5

=> K_tdj = (2,5 + 1-1)/1,5 = 1,67

T_J = T₃ = 1,68.10⁵

t_mj = t_a =  t_maxj/2 = T_j/2.W_0j

W_0j = x.pd_j³/16= 1,265.3,14.46³/16 = 24,164.10³

=> t_mj = t_a = 1,68.10⁵/(2 x 24,164.10³) = 3,476

*  Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh:

[s]= 0,8.s_ch= 0,8.700= 560  N/mm²

=> s_td= 35   N/mm²

=> s_M < [s] Vậy trục thoả mãn điều kiện bền.

*  Kiểm nghiệm trục về độ cứng.

+ Tính độ cứng uốn.

Điều kiện đảm bảo độ cứng.  f£ [f] , q£ [q]

[f]= 0,01.m= 0,01 x 3,4 = 0,34 mm

[q]= 0,005  rad

2.4.3. Chọn ổ lăn cho hộp số

Trục hộp số làm việc trong điều kiện khắc nghiệt, chịu lực hướng kính nên ta chọ ổ phải đảm bảo điều kiện làm việc và chịu lực dọc trục.

a. Chọn ổ cho trục thứ cấp.

* Chọn ổ đầu trục.

Đầu trục trung gian nằm trong hốc của bánh răng thư­ờng tiếp trên trục sơ cấp chịu lực h­ướng kính. Ta chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ, không cho phép trục bị lệch, khả năng chịu tải lớn, dễ lắp ghép, ta chọn kiểu ổ 12200 vì ổ nằm trong hốc bánh răng thư­ờng tiếp trên trục sơ cấp nên ta chọn ổ có đ­ường kính ngoài bằng đ­ường kính trong (d_t= 47 mm) của trục sơ cấp.

* Chọn ổ cuối trục.

Theo trên ta chọn ổ thuộc loại ổ bi đỡ chặn có khả năng chịu lực dọc trục và lực hư­ớng kính.

Theo bảng P2.12 ta có bảng giá trị ổ đ­ược chọn.

b. Chọn ổ cho trục trung gian.

* Chọn ổ đầu trục.

Theo điều kiện làm việc ta chọn ổ đũa trụ ngắn có thông số cơ bản như bảng.

* Chọn ổ cuối trục.

Điều kiện làm việc của ổ vừa chịu lực dọc trục và lực h­ướng kính ta chọn loai ổ bi đỡ chặn. Với các thống số như bảng.

c. Chọn ổ cho trục sơ cấp

Chọn ổ cho trục sơ cấp theo yêu cầu làm việc và phải đảm bảo điều kiện công nghệ lắp ráp nên ta chọn ổ cho trục sơ cấp là ổ bi đỡ chặn có đường kính ngoài lớn hơn đ­ường kính đỉnh răng của bánh răng trên trục sơ cấp.

Chương 3

MỘT SỐ CHÚ Ý TRONG KHAI THÁC, SỬ DỤNG HỘP SỐ

3.1. Những chú ý khi sử dụng hộp số.

3.1.1. Thường xuyên kiểm tra đảm bảo đủ mức dầu và chất lượng dầu bôi trơn trong hộp số. Nếu thiếu phải bổ sung dầu đúng chủng loại.

3.1.3. Kiểm tra sự làm việc bình thường của hệ thống dẫn động điều khiển hộp số. Trong quá trình điều khiển xe, các cơ cấu định vị , khoá hãm và các vành răng gài số truyền có thể bị mòn nhiều nên dễ dàng gây ra hiện tượng nhảy số hoặc gài được hai số truyền cùng một lúc làm gãy, vỡ trục, bánh răng. . . nên khi thấy có hiện tượng hư hỏng phải tìm cách khắc phục ngay.

3.1.3. Trong quá trình sử dụng xe trên đường phải hết sức tránh việc đi “ép số”. Vì như vậy sẽ làm giảm độ bền và tuổi thọ động cơ đặt trên xe, làm tăng tiêu hao nhiên liệu…

3.2. Kiểm tra và bảo dưỡng kỹ thuật hộp số.

3.2.1 Kiểm tra

Ta có thể dùng ống nghe (nghe tiếng gõ) để kiểm tra mòn bánh răng, ổ bi, dùng tay lắc để kiểm tra mòn then hoa hay lỏng các bu lông mối ghép nắp mặt bích các đăng.

3.2.2 Bảo dưỡng

3.2.2.1. Những công việc chính trong bảo dưỡng hộp số chính .

Khi bảo dưỡng hộp số phải thực hiện các công việc sau đây :

- Kiểm tra làm sạch bên ngoài hộp số

- Cho ôtô chạy một đoạn đường nhất định để kiểm tra tình trạng làm việc của hộp số ở các cấp tỷ số truyền và cơ cấu dẫn động điều khiển hộp số .

- Kiểm tra sự bắt chặt của hộp số với khung xe, sự bắt chặt của các bu lông đai ốc ở các nắp hộp số.

* Bảo dưỡng hàng ngày. Cho ôtô chạy để kiểm tra sự làm việc của hộp số.

* Bảo dưỡng 1. Kiểm tra hộp số và nếu cần thiết siết chặt lại, kiểm tra dầu và nếu cần thiết đổ thêm tới mức quy định. Kiểm tra sự làm việc của hộp số sau khi bảo dưỡng.

* Bảo dưỡng 2. Xem xét kỹ hộp số. Kiểm tra và nếu cần thiết siết chặt hộp số với các te bộ ly hợp và nắp các te hộp số. Kiểm tra và nếu cần thiết siết chặt nắp vòng bi của trục bị động và trục trung gian.

Đổ thêm hoặc thay dầu ở các te hộp số.

3.2.2.2. Kỹ thuật bảo dưỡng hộp số chính.

* Trước hết phải làm sạch bên ngoài hộp số.

 Việc làm sạch bên ngoài để đảm bảo hộp số luôn sạch sẽ, hạn chế sự ăn mòn hoá học, điện hoá học. Qúa trình làm sạch còn giúp ta kịp thời phát hiện những hư hỏng, nứt gãy ở khu vực vỏ hộp số cũng như sự nới lỏng của các bu lông đai ốc, phát hiện sự rò rỉ  chảy dầu bôi trơn hộp số ... để từ đó có biện pháp khắc phục kịp thời.

* Với  từng cấp bảo dưỡng, loại bảo dưỡng mà việc làm sạch hộp số được thực hiện ở các mức độ khác nhau :

- Trong bảo dưỡng thường xuyên, làm sạch bên ngoài hộp số bằng cách dùng nước để cọ rửa.

- Trong bảo dưỡng định kỳ, làm sạch hộp số bằng dầu rửa, kết hợp làm sạch gỉ bẩn và sơn phủ bên ngoài. 

3.1. Các hư hỏng thường gặp của hộp số và phương pháp khắc phục.

Các hư hỏng thường gặp của hộp số và phương pháp khắc phục như bảng 3.1.

KẾT LUẬN

Qua một thời gian nghiên cứu tìm hiểu với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo : TS. …………… cùng các thầy giáo trong Bộ môn Ô tô quân sự tôi đã hoàn thành đúng thời hạn đồ án tốt nghiệp của mình. Với nhiệm vụ được giao trong đồ án tôi đã thực hiện được các công việc sau:

* Phân tích kết cấu hộp số 3 trục dọc

* Tính toán kiểm nghiệm hộp số xe GAZ-66

* Tìm hiểu quy trình tháo lắp hộp số xe GAZ-66, các nội dung chính trong bảo dưỡng kĩ thuật hộp số xe GAZ-66, một số hư hỏng thông thường của hộp số xe GAZ-66 và  biện pháp khắc phục.

Mặc dù còn nhiều vấn đề chưa giải quyết được trong đồ án này do hạn chế về thời gian, nhưng đồ án này đã trang bị cho bản thân tôi không những là các kiến thức sâu sắc về chuyên ngành mà còn là nhận thức về phương pháp giải quyết một số vấn đề kỹ thuật nảy sinh từ thực tế. Đồ án không thể tránh được những chỗ còn thiếu sót, tôi rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn để đồ án hoàn thiện hơn.

Một lần nữa tôi xin cảm ơn thầy giáo : TS. …………… cùng các thầy giáo trong Bộ môn Ôtô quân sự, khoa Động lực đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình làm đồ án này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Hướng dẫn đồ án môn học ô tô ‘’ Lý thuyết kết cấu và tính toán ô tô quân sự ’’. (Tập IV)

Trường Đại học kỹ thuật quân sự – 1977

[2]. Hướng dẫn sử dụng xe Matiz

Nhà máy VIDAMCO

[3]. Nguyễn Hữu Cẩn , Dư Quốc Thịnh

Thiết kế tính toán ôtô máy kéo

NXB  Khoa học và Kỹ thuật. - 2005

[4]. Nguyễn Phúc Hiểu, Võ Văn Hường.

Lý thuyết ôtô quân sự

Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1983

[6]. Phạm Đình Vi, Vũ Đức Lập.

Cấu tạo ôtô quân sự tập 1, 2

Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1995

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"