MỤC LỤC

Mục lục………………………………………………………………...3

Lời nói đầu ...................................................................................... 4

Chương 1. Phân tích kết cấu hộp số phân phối xe Mitsubishi Pạjero.....6

1.1. Giới thiệu chung về xe Mitsubishi Pạjero............................... 6

1.2. Đặc tính kỹ thuật của xe Mitsubishi Pạjero.......................... 12

1.3. Kết cấu hộp số phân phối xe Mitsubishi Pạjero................... 14

Chương 2. Tính toán kiểm nghiệm tính toán kiểm nghiệm bền một số chi tiết cơ bản của hộp phân phối xe Mitsubishi Pạjero......25

2.1. Các thông số đầu vào........................................................... 25

2.2. Xác định mô men tính toán ................................................. 25

2.2.1. Tính mô men truyền từ động cơ đến trục trung gian...... 25

2.2.2. Tính mô men theo bám.................................................. 26

2.3. Kiểm nghiệm bền cặp bánh răng ......................................... 27     

2.3.1. Kiểm nghiệm bền bánh răng theo ứng suất uốn.............. 27     

2.3.2. Kiểm nghiệm bền cặp bánh răng theo ứng suất tiếp xúc. 30     

2.4. Kiểm nghiệm bền trục .......................................................... 31

2.4.1.Tính phản lực tại ổ đỡ.................................................... 32

2.4.2. Tính độ võng góc xoay của trục..................................... 37

2.4.3. Kiểm tra bền cho then hoa............................................. 39

2.5. Kiểm nghiệm vi sai .............................................................. 41

Chương 3. Tháo lắp và bảo dưỡng hộp số phân phối xe Mitsubishi   Pạjero......44

3.1. Tháo lắp  hộp số phân phối xe Mitsubishi Pạjero ............... 44

3.2. Một số nội dung bảo dưỡng kỹ thuật hộp số phân phối...... 51

3.3. Các nguyên nhân hư hỏng biện pháp khắc phục ……………....51

Kết luận.......................................................................................... 53

Tài liệu tham khảo  ....................................................................... 54

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 kĩ 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 Kĩ thuật Quân sự' tôi đã được giao đồ án tốt nghiệp với đề tài:

"Tìm hiểu kết cấu hộp số phân phối xe Mitsubishi Pajero 4WD".

Nội dung chính của đồ án bao gồm:

- Giới thiệu chung về xe Mitsubishi Pajero 4WD

- Đặc điểm kết cấu hộp số phân phối xe Mitsubishi Pajero 4WD

- Tính toán kiểm nghiệm bền một số chi tiết cơ bản của hộp số phân phối xe Mitsubishi Pajero 4WD

- Hướng dẫn tháo lắp và bảo dưỡng hộp số phân phối xe Mitsubishi Pajero 4WD

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

KẾT CẤU HỘP SỐ PHÂN PHỐI XE MITSUBISHI PAJERO

1.1  Giới thiệu chung về xe Mitsubishi Pajero

Nguyên mẫu Pajero đầu tiên được công bố tại Tokyo Motor Show vào tháng 11 năm 1973. Trong tháng 1 năm 1983, các mẫu xe Pajero lần đầu tiên xuất hiện ở Dakar Rally Paris và liên tiếp xuất hiện cho đến năm 1985. Đến nay, Pajero là chiếc xe thành công nhất ở Dakar Rally. Cho đến nay đã có 4 thế hệ xe Mitsubishi Pajero. Thế hệ đầu tiên (1982-1991), thế hệ thứ hai (1992-1999), thế hệ thứ ba (1999-2006) và thế hệ thứ tư (2006- đến nay).

   Nó có những đặc điểm và tính năng rất mới: một động cơ diesel tăng áp, treo đối lập hai đòn ngang, phần tử đàn hồi thanh xoắn, trợ lực lái và ghế treo. Hơn nữa Pejero tích hợp tất cả các tiện nghi của một chiếc xe chở khách với công thức bánh xe 4 x 4.

 Một mẫu động cơ 3,8 lít SOHC 24-valve V6 cũng được giới thiệu trên thế hệ này với bộ chế hòa khí điện tử Vít xả xăng (ETV), tiết kiệm nhiên liệu mà vẫn đảm bảo công suất tối đa. Đây là mẫu sang trọng nhất của cả ba thế hệ, di chuyển hãng đến một phân khúc cao cấp hơn để có thể cạnh tranh với các hãng khác. Sức mạnh của động cơ 3,0 L đã giảm tới 130 mã lực (175 hp/177 PS), và động cơ 3,5 L đã được phun xăng trực tiếp, tăng sức mạnh đến 162 kW (217 hp/220 PS) tại thị trường Nhật Bản (phiên bản xuất khẩu giữ EFI tiêu chuẩn động cơ, bây giờ với 149 kW (200 hp/203 PS).

Cải tiến thêm đến 3.2L động cơ Diesel tăng áp trong năm 2009, mẫu mới đã thấy sức mạnh và mô-men xoắn tăng lên 147 mã lực và 441 Nm tương ứng. Các động cơ 3.8L xăng dầu vẫn ở 184 mã lực và 329 Nm (sử dụng nhiên liệu 95RON)

1.2. Đặc tính kỹ thuật của xe Mitsubishi Pajero

Thông số kỹ thuật chính của xe Mitsubishi Pajero được chỉ ra trên  hình 1.7 và bảng 1.1.

1.3. Kết cấu hộp số phân phối xe Mitsubishi Pajero

1.3.1. Khái quát về hộp số phân phối trên xe Mitsubishi Pajero

Hộp số phân phối trên dùng để truyền, thay đổi và phân phối mô men xoắn từ hộp số chính đến các cầu chủ động.

Xe Mitsubishi Pajero 4WD có nhiều loại khác nhau, trong đó điển hình là loại sử dụng hộp phân phối hai cấp có bộ truyền xích nối với cầu  trước V5MT1-4 (LHD). Hộp phân phối này có bố trí bộ vi sai trung tâm.

1.3.2. Cấu tạo chung và sơ đồ nguyên lý của hộp số phân phối xe Mitsubishi Pajero

Sơ đồ cấu tạo của hộp số phân phối này được thể hiện trên hình 1.9.

Khối tạo hai cấp số truyền gồm một hộp giảm tốc thuộc loại ba trục cấu trúc như ở  sơ đồ hình 1.9.

Trong đó trục chủ động của hộp số phân phối nối với trục bị động  của hộp số ở dạng công xôn trên ổ đỡ hai dãy. Bánh răng liền trục chủ động đồng thời đóng vai trò là ổ đỡ trục thứ cấp.

 Trục trung gian lắp cố định trên vỏ còn bánh răng được quay lồng không trên trục (có 2 bánh răng).

Ống gài có ba vị trí tính từ đầu xe lại:

- Vị trí 1 b số truyền thẳng (i = 1)

- Vị trí 2 b là vị trí trung gian

- Vị trí 3 b số truyền thấp (i > 1).

Trục thứ cấp nối thẳng ra phía sau và ghép then hoa với trục của bánh răng vi sai.

Khối vi sai và bộ truyền xích dẫn động cầu trước bao gồm một bộ vi sai đối xứng bánh răng côn. Vỏ của bộ vi sai được dẫn động thông qua trục bánh răng vi sai. Các bánh răng mặt trời nối với trục dẫn động hai cầu trước và sau.

* Nguyên lý làm việc:

Hộp số này có 4 chế độ làm việc như trên Bảng 1.2. Vị trí các ống gài và các dòng lực ở từng số truyền được biểu diễn trên các hình từ 1.11 đến 1.14

4H số thẳng, không gài vi sai.

Ống gài 3 dịch sang trái, ống gài 5 dịch sang phải. Dòng lực đi theo hai hướng:

Ra cầu sau: Dòng lực đi từ trục 1 - bánh răng 2 - ống gài 3 –trục thứ cấp 7- bánh răng hành tinh 9- trục ra cầu sau 8.

Ra cầu trước: Dòng lực đi từ trục 1 - bánh răng 2 - ống gài 3 –trục thứ cấp 7- bánh răng hành tinh 9- ống gài 5-Bánh xích chủ động 6-Bánh xích bị động 10-Trục ra cầu trước 11.

4LLc số thấp, gài vi sai.

Ống gài 3 dịch chuyển sang phải, vị trí ống gài 5 và dòng lực đi qua khối bánh răng trục trung gian lên bánh răng 4 rồi qua ống gài 3 đến trục thứ cấp 7, sau đó qua vi sai ra các trục 8 và 11.

1.3.3. Kết cấu các chi tiết chính của hộp số phân phối xe Mitsubishi Pajero

a. Trục vào và bánh răng chủ động

Sơ đồ cấu tạo hộp số phân phối xe Mitsubishi Pajero như hình 1.15.

b. Trục chủ động

Các chi tiết của trục chủ động hộp số phân phối Mitsubishi Pajero như hình 1.16.

d. Trục ra cầu sau

Các chi tiết của trục ra cầu sau hộp số phân phối Mitsubishi Pajero như hình 1.18.

Chương 2

TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM BỀN MỘT SỐ CHI TIẾT CƠ BẢN CỦA HỘP SỐ PHÂN PHỐI

2.1 Các thông số đầu vào

Các thông số tính toán như bảng 2.1.                                                

2.2. Xác định mô men tính toán

2.2.1. Tính mô men truyền từ động cơ đến trục trung gian

Từ (2) ta có: i_k = 8,3

Từ (1) ta có: M_tt = 3087

2.2.2 Tính mô men theo bám

Mô men tính toán theo bám được truyền từ cầu trước và cầu sau đến trục trung gian hộp phân phối.

M_tt = M_tt1 + M_tt2

Trong đó : m : hệ số biến dạng lốp

Lốp xe là lốp xe áp suất thấp .

Theo 1 m=0,93- 0,95

Ta chọn: m= 0,935

B : chiều rộng của lốp (in)

Từ ký hiệu của lốp là 265/70R16 ta có :

d = 16 in, B = 265/ 25,4=11

Từ (4) M_tt = 1851 m

2.3. Kiểm nghiệm cặp bánh răng số truyền thấp hộp phân phối

2.3.1 Kiểm nghiệm bền 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.

V= π.d_w1n_M/6000= 3,14.0,066.2700/6000= 0,086  m/s

M_tt : mômen xoắn trên trục chủ động M_tt= 1851 Nm

m= 3,6

b_w= 27 mm

dw1: đ­ường kính vòng lăn bánh răng d_w1= d₁= 66  mm

e_a : hệ số trùng khớp

Theo bảng 6.18 trang 109 TTTK CTM tập 1ta đ­ợc

Y_F1= 4,22

Y_F2= 3,74

K_F : là hệ số tải trọng khi tính về uốn.

K_F= K_Fβ.K_Fa.K_FV

K_F : 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:

π_bd= 0,53. y_ba.(i_a+1)= 0,53.0.18(2.588+ 1)=0,342

K_Fβ= 1,08

K_FC : hệ số xét đến ảnh h­ởng đặt tải

K_FC= 1

[s_F1]= 470/1,75= 268,43  N/mm²

[s_F2]= 420/1,75= 243,6  N/mm²

Ta thấy:

s_F1, <[s_F1] bánh răng chủ động đủ bền

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

2.3.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:

Theo bảng 6.2 TTTK CTM ta có:

s⁰_Hlim= 1080  Mpa = 1080  N/mm²

S_H= 1,4

K_HL= 1

 [s_H]= 1080.1/1,4= 771 N/mm²

s_H<[s_H] thoả điều kiện bền.

2.4. Kiểm nghiệm bền trục trung gian.

Tại vị trí bánh răng gài cầu trước ăn khớp với bánh răng dẫn động trục dẫn động cầu sau và bánh răng dẫn động trục dẫn động cầu trước thì trục trung gian chủ yếu chịu xoắn. Còn ở vị trí ăn khớp bánh răng gài số truyền với bánh răng truyền số thấp lắp trên trục trung gian thì trục trung gian vừa chịu uốn vừa chịu xoắn, do đó độ bền của trục được kiểm nghệm theo ứng suất tổng hợp.

Ta biết:

- Đường kính vòng chân then hoa    0,04m

- Đường kính vòng đỉnh then hoa : d_n=0,05m

- Khoảng cách giữa 2 ổ trục:          l=0,140m

- Khoảng cách từ ổ đỡ đầu trục đến vị trí lắp bánh răng bị động số thấp : a = 0,056m.

- Khoảng cách từ bánh răng bị động số thấp tới vị trí gài cầu trước khi gài cầu trước : b= 0,012m

2.4.1 Tính phản lực tại ổ đỡ.

- Sơ đồtác dung lực lên trục và sơ đồ quy dẫn về tâm trục:

Vì P_cs =P_ct và a +b +c =1 nên :

R_B .a -R_02đ .l =0

Do đó ;

R_02đ = 4768,55 N

Vì P_cs = P_ct

R_01đ =R_B -R_02đ =15356,48 - 4798,64 =10557,84N

- Lực tác dụng lên trục theo phương nằm ngang:

Phương trình cân bằng mô men so với điểm A:

P_B . a +P_ct .(a+b) -P_cs (a+b) - R_02n.(a+b+c) =0

Vì P_cs = P_ct và (a+b+c) =l nên :

P_B . a - R_02n . l =0

Ta có :

R_01n = P_B - R_02n = 41583 - 13101,49 = 28481,5N

Vậy trục trung gian đảm bảo bền theo ứng suất uốn tổng hợp.

2.4.2 Tính độ võng góc xoay của trục trung gian.

Độ võng góc xoay của trục trung gian được xác định tại vị trí lắp bánh răng bị động số truyền thấp (vị trí B)

+ Tính độ võng tại vị trí B

E: Mô đun đàn hồi, E=2,1.10⁵N/mm²

Theo [2] độ võng tổng hợp cho phép là: [y_th] = 0,2mm

Vậy độ võng tổng hợp của trục đảm bảo yêu cầu .

+ Tính góc xoay của trục tại tiết diện B :

So sánh với kết quả tính toán ta thấy : e_d < [e_d]

Vậy trong mặt phẳng thẳng đứng góc xoay của trục đảm bảo yêu cầu.

2.4.3 Kiểm tra bền cho then hoa của trục trung gian

Ta có: 

Z₁: Số lượng moay ơ lắp then hoa với trục, Z₁= 2

D : Đường kính vòng đỉnh then hoa

d : Đường kính vòng chân then hoa

Do đó: p = 66622

- Ứng suất cắt của then hoa được tính theo công thức :

b: chiều rộng của then hoa, b = 0,005 m

Ta có: s = 15,4 MN/m²

Vậy then hoa của trục đảm bảo bền theo tiêu chuẩn ứng suất cắt cho phép.

Như vậy qua tính toán kiểm nghiệm bền ,các chi tiết được kiểm bền đều đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn cho phép.

2.5. Tính toán kiểm nghiệm bền các chi tiết của bộ vi sai.

Mô men tính toán tác dụng lên bánh răng bán trục được xác định theo điều kiện bám:

M_tt = 0,5 G_p . y .r_k

M_tt = 0,5. 8585. 0,8.  = 3678 (Nm)

- Tính bền bánh răng theo ứmg suất uốn, ứng suất tiếp xúc.

r_tb: Bán kính trung bình của bánh răng.: r_tb = 38,09 . sin32⁰ = 25,2 (mm)

=> P =17008,42 (N)

- Kiểm tra bánh răng theo ứng suất tiếp xúc :

Ta có:

r_tdi : Bán kính tương đương: i = 1;2

r_td1 = 35,48 (mm)

r_td2 = 56,78 (mm)

E: Mô đun đàn hồi của vật liệu bánh răng : E = 2,15.10⁵ MPa.

=> e_tt = 2,244.10⁹ (N/m²)

Chốt của bánh răng hành tinh kiểm tra theo ứng suất chèn dập và ứng suất cắt.

- Ứng suất chèn dập:

=> e_d = 71,96 (MPa)

Chương 3

THÁO LẮP VÀ BẢO DƯỠNG HỘP SỐ PHÂN PHỐI XE MITSUBISHI PAJERO 4WD

3.1. Tháo lắp hộp số phân phối xe Mitsubishi Pajero 4WD.

Tháo lắp trục sơ cấp hộp số phân phối thể hiện như bảng 3.1.

3.2. Một số nội dung bảo dưỡng kỹ thuật hộp số phân phối

Một số nội dung bảo dưỡng kỹ thuật hộp số phân phối thể hiện như bảng 3.2.

3.3. Các nguyên nhân hư hỏng biện pháp khắc phục

3.3.1. Hộp phân phối sau thời gian làm việc thấy nóng quá quy định

Nguyên nhân chủ yếu do thiếu dầu bôi trơn không đảm bảo chất lượng, không đúng chủng loại, dầu bẩn, lẫn nước …

- Kiểm tra bổ sung, nếu cần thay dầu mới, đúng chủng loại, đảm bảo chất lượng tốt.

3.3.3. Tự nhảy các số truyền, tự nhảy khi đang gài cầu

Nguyên nhân có thể do sức căng lò xo định vị không đảm bảo yêu cầu, lò xo gãy, viên bi định vị bị mòn…Tuỳ theo từng nguyên nhân mà có thể điều chỉnh lại sức căng lò xo, thay lò xo, thay viên bi.

3.3.4. Hộp phân phối phải tháo hoặc thay thế khi có các hư hỏng sau:

- Trường hợp hộp phân phối làm việc có tiếng ồn và tiếng va đập lớn thì có thể do bị mòn các vòng bi các trục, răng hoặc bánh răng bị mẻ, sứt.

- Tự nhảy số do bị mòn then hoa của khớp gài, mòn răng của bánh răng trục chủ động hoặc bị mòn càng gài .

3.4. Các hư hỏng thường gặp

Các hư hỏng thường gặp thể hiện như bảng 3.3.

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:

- Tìm hiểu kết cấu hộp số phân phối xe Mitsubishi Pajero 4WD

- Tính toán kiểm nghiệm toán kiểm nghiệm bền một số chi tiết cơ bản của hộp số phân phối xe Mitsubishi Pajero 4WD

- Tìm hiểu quy trình tháo lắp và bảo dưỡng hộp số phân phối xe Mitsubishi Pajero 4WD

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 chân thành 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.

Tôi xin chân thành cảm ơn !

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 Mitsubishi Pajero

Hãng Mitsubishi, 1992

[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

[5]. Phạm Đình Vi, Vũ Đức Lập.

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"