MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG I. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN LỰC CHÍNH VÀ VI SAI TRÊN INVENTOR PROFESSIONAL 2015

I. PHÂN TÍCH THIẾT KẾ

1. Lịch sử phát triển

2. Các thông số kỹ thuật xe Toyota Land Cruiser 4WD

3. Tính toán các tham số đầu vào cho cầu sau

4. Một số vấn đề cần chú ý khi thiết kế truyền lực chính - vi sai

5. Các bước tiến hành thiết kế chi tiết máy trên Inventor Professional 2015

II. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN LỰC CHÍNH

1. Khởi tạo chương trình trên Inventor Professional 2015

2. Tính các thông số đầu vào

3. Nhập số liệu tính toán

4. Tính toán thiết kế

5. Thiết kế trục và tính chọn ổ lăn cho trục bánh răng quả dứa

6. Tính mối ghép then hoa

III. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN VI SAI

1. Xác định chế độ làm việc

2. Tính các thông số đầu vào

3. Nhập số liệu tính toán

4. Tính toán thiết kế

5. Tính chọn then hoa cho bánh vi sai trung tâm

6. Tính trục chữ thập

IV. THIẾT KẾ VỎ HỘP VI SAI VÀ TÍNH CHỌN Ổ LĂN

1. Thiết kế vỏ hộp vi sai

2. Tính mối ghép bulong giữa vành răng với vỏ hộp vi sai

3. Tính chọn ổ lăn cho vỏ hộp vi sai

4. Tính chọn ổ lăn cho các bánh răng vi sai

CHƯƠNG II. MÔ PHỎNG SỰ HOẠT ĐỘNG TRÊN DDM

I. MỘT SỐ ĐIỀU CẦN CHÚ Ý KHI MÔ PHỎNG TRÊN DDM

1. Khâu giả

2. Khớp động và khớp cố định

3. Khâu dẫn động và khâu bị động

II. MÔ PHỎNG MỘT SỐ TRẠNG THÁI LÀM VIỆC

1. Khi xe chạy thẳng trên đường bằng phẳng

2. Khi bánh 1 đứng yên

3. Khi hãm cứng trục các đăng

4. Khi xe quay vòng với bán kính R

III. GÁN CÁC THUỘC TÍNH ĐỘNG HỌC - CONSTRAINTS

1. Các nối cứng Rigid

2. Các khớp quay Revolutional

3. Các tương quan động học

4. Khai báo các thông số cho chương trình

IV. CÁC KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ

1. Các kết quả mô phỏng

2. Đánh giá sự hoạt động của cụm chi tiết

CHƯƠNG III. NHỮNG CHỈ DẪN VỀ CÔNG NGHỆ

I. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BÁNH RĂNG VÀNH CHẬU

1. Đặc điểm công nghệ

2. Chọn phôi

3. Thiết kế nguyên công

II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BÁNH RĂNG QUẢ DỨA

1. Đặc điểm công nghệ

2. Chọn phôi

3. Thiết kế nguyên công

CHƯƠNG IV. NHỮNG CHỈ DẪN LẮP RÁP

I. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LẮP RÁP BỘ TRUYỀN LỰC CHÍNH VÀ VI SAI CẦU SAU

1. Các phương pháp lắp ráp

2. Lựa chọn phương án lắp ghép

3. Phân nhóm lắp ghép và sơ đồ quy trình lắp ghép nhóm

II. LẮP RÁP HOÀN THIỆN BỘ TRUYỀN LỰC CHÍNH VÀ VI SAI

1. Lắp cụm chi tiết

2. Tách cụm chi tiết

3. Bảng tổng hợp các chi tiết trong bộ truyền lực chính và vi sai

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI NÓI ĐẦU

   Hiện nay do quá trình đổi mới đất nước, xu thế hội nhập khu vực và quốc tế làm cho các phương tiện giao thông vận tải ở nước ta ngày càng phong phú, đa dạng và gia tăng nhanh chóng về số lượng. Chúng được chia thành các loại hình giao thông vận tải chính sau:đường bộ, đường sắt, đường không và đường thủy.

   Trong đó loại hình giao thông đường bộ giữ vai trò quan trọng có mối liên kết chặt chẻ với các loại hình giao thông còn lại do tính cơ động và linh hoạt của nó. Trong vận tải đường bộ thì vận tải ô tô giữ vai trò chủ chốt. Ôtô rất đa dạng về hình dáng, kích thước và mục đích sử dụng không những giữ vai trò quan trọng để vận chuyển hàng hóa thiết bị mà còn là phương tiện đi lại ca nhân. Do tính chuyên dụng ấy ô tô được sử dụng rộng rãi, sản lượng ô tô ở nước ta bán ra ngày càng tăng dù nó là mặt hàng phần lớn nhập khẩu nguyên chiếc. Vì vậy, nhà nước ta đã và đang tạo điều kiện thuận lợi cho ngành công nnghiệp sản xuất ô tô phát triễn. Việc nghiên cứu, chế tạo sửa chữa ô tô chở nên rất quan trọng nhằm tạo cơ sở cho sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất ô tô. Để làm được điều này cần có nguồn nhân lực trình độ cao hiểu sâu sắc về dây truyền  sản xuất và cấu tạo ô tô. Hiện nay, nhờ sự phát triễn vượt bậc của công nghệ máy tính ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE giúp việc thiết kế chế tạo, sửa chữa thay thế phụ tùng và nghiên cứu tính toàn về ô tô trở nên dễdàng hơn.

   Đề tài tốt nghiệp của em là“Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE để thiết kế bộ truyền lực chính và vi sai cầu sau xe ôtô Toyota Land Cruiser 4WD". Đây là đề tài yêu cầu vận dụng các kiến thức về chế tạo máy và ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE thiết kế bộ truyền lực chính và vi sai cầu sau cho ô tô Toyota land Cruiser. Đây là những bộ phận chính trong hệ thống dẫn động của ô tô. Thiết kế thành công bộ phận chính này thì sinh viên có thể thiết kế các bộ phận khác của ô tô. Loại xe Toyota land Cruiser được thiết kế và chế tạo bởi hãng ô tô hàng đầu Nhật Bản và thế giới Toyota. Hơn nữa, Toyota đã đầu tư rất thành công tạ thị trường Việt Nam nên việc nghiên cứu này hiểu thêm về ô tô và tạo cơ hội tìm việc sau này.

   Trong quá trình làm đồ án em rất cảm ơn thầy: PGS.TS ………….. đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Để làm đồ án em có tham khảo nhiềusách giáo trình và tài liệu trên mạng internet  trong quá trình đó không tránh khỏi những thiếu sót. Mong quý thầy cô chỉ bảo, bổ sung để đề tài của em được hoàn thiện hơn.

    Em xin chân thành cảm ơn !

                                                              Hà nội, ngày…..tháng … năm 20…

                                                          Sinh viên thực hiện

                                                         ………………

CHƯƠNG I. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN LỰC CHÍNH VÀ VI SAI TRÊN INVENTOR PROFESSIONAL 2015

I. PHÂN TÍCH THIẾT KẾ

1. Lịch sử phát triển

Trải qua hơn 60 năm kể từ khi xuất hiện, Toyota Land Cruiser đã có những bước tiến hết sức quan trọng . Chúng ta hãy cùng nhìn lại lịch sử của toyota Land Cruiser để khám phá những thú vị mà chiếc xe mang lại .

Không nhiều người biết rằng trong suốt hơn 66 năm tồn tại, dòng xe Land Cruiser có đủ các phiên bản: mui trần, mui cứng, bán tải, station wagon và việt dã.

Toyota Land Cruiser là một loại xe Việt đã có hệ thống truyền lực dẫn động 4 bánh (4WD). Toyota Land Cruiser 4WD là sự kết hợp độc đáo về tất cả mọi phương diện. Xuất hiện trên 188 nước trên khắp thế giới, Toyota Land Cruiser 4WD đang dần chinh phục hoàn hảo, là sự tiện lợi trong sử dụng, là niềm đam mê mà chỉ có thể xảy ra ở Toyota Land Cruiser.Đầu năm 2016 Toyota đã cho ra đời phiên bản Toyota Land Cruiser dr 4WD.

2. Các thông số kỹ thuật xe Toyota Land Cruiser 4WD

a. Lựa chọn kết cấu truyền lực chính và vi sai:

Về kết cấu của hệ thống truyền lực cầu sau rất đa dạng và phong phú. Với truyền lực chính có thể đơn (hình a) hoặc kép (hình b), có loại có truyền lực cuối cùng loại không. Còn có loại vi sai thì có loại bánh răng côn, loại bánh răng trụ, loại đối xứng, loại bất xứng.

Như vậy ta lựa chọn kết cấu như sơ đồ b với các bánh răng truyền lực chính là bánh răng côn xoăn với kiểu răng cung tròn, bánh răng vi sai do tốc độ quay thấp để việc lắp ráp dễ dàng nên ta chọn loại bánh răng côn thẳng.

b. Xác định tỉ số truyền cho truyền lực chính:

Tỷ số truyền của truyền lực chính có ý nghĩa quan trọng đối với chất lượng động lực học và vận tốc của ô tô. Khi tăng tỷ số truyền i_c của truyền lực chính sẽ tăng được khả năng khắc phục lực cản của ô tô, nhưng cũng đồng thời là cho vận tốc ô tô ở tất cả các số truyền đều giảm xuống ảnh hưởng đến tính kinh tế nhiên liệu.

3. Tính toán các tham số đầu vào cho cầu sau

a. Tính theo chiều từ động cơ tới:

Vì xe Land Cruiser có hộp số phụ vi sai đối xứng nên khi xe chạy trên đường phẳng thì mô men và công suất được phân bố đều cho cả hai cầu. Tuy nhiên sự phân bố mô men này tùy thuộc vào độ bám của từng bánh xe. 

Tỷ số truyền lớn nhất của hệ thống truyền lực i_tlmax ứng với hộp số ở số 4 và hộp phân phối ở cấp truyền chậm:

i_tlmax = 4,592.2,488 = 11,425

Ta tính được các thông số truyền tới truyền lực chính trong trường hợp động cơ làm việc ở tốc độ n_M và hệ thống truyền lực ở tỷ số truyền cao nhất. Khi đó mô men xoắn động cơ đạt giá trị cực đại M_e = 370 (Nm). 

b. Tính theo khả năng bám của bánh xe chủ động:

Không phải mô men xoắn truyền từ động cơ tới bánh chủ động được sử dụng hoàn toàn mà nó phụ thuộc và khả năng bám của bánh xe.

So sánh ta thấy M_s> M_smax như vậy ta tính bộ truyền lực chính theo chiều từ cầu sau đến động cơ. Với các thông số:

M_s = 2358,8 (Nm)

n_s = 405 (v/ph)

4. Một số vấn đề cần chú ý khi thiết kế truyền lực chính - vi sai

a. Động học bộ vi sai:

Mặt khác trong trường hợp này thì bánh hành tinh sẽ không quay quanh trục của nó. Đây là trường hợp ta dùng để tính toán cho bộ truyền vi sai.

Đây là trường hợp 1 bánh mất hoàn toàn độ bám đường, khi đó công suất sẽđược truyền toàn bộ vào bánh này làm bánh này gia tốc lên một tốc độ rất lớn.

b. Vấn đề chọn số răng cho các bánh răng trong bộ vi sai:

Vì bộ truyền vi sai thường có 2 hoặc 4 bánh vệ tinh nên vấn đề chọn số răng của 2 bánh răng côn vi sai chọn không những phải đảm bảo tỉ số truyền cho trước mà còn phải đảm bảo điều kiện lắp tức là thõa sao cho các bánh vệ tinh cùng ăn khớp với bánh trung tâm và điều kiện đồng trục. 

c. Phân tích lực tác dụng trong bộ truyền lực chính và vi sai:

Truyền lực chính và vi sai đều là các bộ truyền bánh răng côn nên trong quá trình ăn khớp chúng tác dụng với nhau những lực có ba thành phần theo ba phương: Lực dọc trục, lực hướng tâm, lực tiếp tuyến. 

5. Các bước tiến hành thiết kế chi tiết máy trên Inventor Professional 2015

- Xác định mục tiêu tính toán và chế độ làm việc của chi tiết máy

- Tính các tham số đầu vào cho chương trình

- Khởi tạo chương trình tính và nhập số liệu ban đầu

- Tính toán: Trong tính toán thông thường chương trình cung cấp một số chế độ tính toán:

Tính chọn vật liệu: Material values calculation     

Tính các thông số hình học: Geometry design     

Tính kiểm nghiệm độ bền:Strength check calculation    

Các lựa chọn này đều được được thực hiện tại hộp thoại Guide gọi từ thực đơn Tools của chương trình tính.

- Lưu kết quả tính và đưa chi tiết tính vào bản vẽ lắp.

II. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN LỰC CHÍNH

1. Khởi tạo chương trình trên Inventor Professional 2015

Khởi động Inventor Professional 2015và khởi tạo tệp “capBRC.iam”. Từ thực đơn chọn Design xuất hiện.

Như vậy ta đã hoàn thành việc khởi tạo chương trình để bắt đầu tiến hành nhập số liệu để tính toán.

2. Tính các thông số đầu vào

Khi tính toán trên công cụ Accelerator cần nhập vào một số thông số. Trong các thông số nhập vào có những thông số không thay đổi trong quá trình tác nghiệp, nó chỉ thay đổi khi người sử dụng trực tiếp thay đổi nhưng có những thông số là chọn sơ bộ sẽ tự thay đổi trong quá trình thiết kế để đảm bảo bền. Các thông số đầu vào này gồm có:

a. Số răng và tỷ số truyền hai bánh:

Như đã có tỷ số truyền của truyền lực chính là i₀ = 3,455 trên cơ sở đó ta chọn số răng hai bánh theo kinh nghiệm. Với Z_s1 và Z_s2 lần lượt là số răng của bánh răng quả dứa và bánh vành chậu.

e. Khe hở hướng tâm c^*:

Lấy theo tiêu chuẩn c^* = 0,25 (mm)

f. Hệ số dịch chỉnh:

3. Nhập số liệu tính toán

a. Nhập các thông số tải trọng:

Tại mục Calculation nhập các giá trị đã tính được gồm có số vòng quay và mô men xoắn. Hiệu suất 0,97.

c. Nhập dung sai và cấp chính xác:

Vẫn trong mục Calculation kích chuột vào Accuracy lựa chọn cấp chính xác 6 – cấp chính xác cao.

4. Tính toán thiết kế

Vì cần thõa nhiều tiêu chí nên việc tính toán cần tiến hành qua nhiều bước. Trước tiên ta tiến hành chọn sơ bộ vật liệu.

Chọn sơ bộ vật liệu bánh nhỏ và bánh lớn cùng loại và cùng chế độ nhiệt luyện. Chọn thép hợp kim 20XHM – Thấm than 0,8 ÷ 1 (mm). Tôi cao tần độ cứng bề mặt ≥ 60 HRC.

Lưu kết quả và tệp tin để sử dụng cho lắp ghép về sau: Từ hộp thoại Bevel Gears Component Generatorkích vào save. Xuất kết quả dưới dạng tệp *.txt: Từ hộp thoại Bevel Gears Component Generator kích vào Results

5. Thiết kế trục và tính chọn ổ lăn cho trục bánh răng quả dứa

Bánh răng quả dứa bố trí công xôn trên hai ổ đũa đỡ chặn có kếu cấu như hình dưới. Mặt trục chia trung bình tính được từ kết quả trước là:

d_m = 2.119,299.sin(δ₁) = 2.119,299.sin(16,3139⁰) =  67 (mm).

Về kết cấu trục cần có dạng sau: Đoạn d₄ sẽ là đoạn lắp nối trục sẽ có then hoa, đoạn d₃ và d₁ để lắp ổ đỡ chặn, đoạn d₂ là đoạn trung gian sẽ lắp bạc chặn ổ đỡ.

Ta chọn kích thước các cổ trục như sau: d₁ = 80 (mm); d₂ = 75 (mm); d₃ = 70 (mm); d₄ = 65 (mm).

Như vậy là ta đã chọn được hai ổ đũa côn và chèn chúng vào bản lắp “capBRC.iam”. Tiếp theo ta chỉnh sửa trục truyền lực chính theo các kích thước đã tính được rồi lắp ổ lăn vào. 

III. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN VI SAI

1. Xác định chế độ làm việc

Khi xe chạy trên đường phẳng thì bộ vi sai sẽ chia đều mô men xoắn tới hai bánh chủ động, tức là mô men truyền 50% cho một bán trục. Mặt khác chọn số lượng bánh vệ tinh bằng 4. 

Tuy nhiên chuyển động của bộ truyền côn vi sai rất phức tạp. Khi xe trên đường phẳng (vì vi sai loại hạn chế sự trượt nên kể cả trong trường hợp độ bám của hai bánh không bằng nhau) thì bánh vệ tinh chỉ có tác dụng như một khớp nối vì nó không quay quanh trục của nó mà chỉ quay cùng với bánh mặt trời, hay nói cách khác bộ truyền trong chuyển động tương đối so với vỏ vi sai có vận tốc quay bằng 0 (v/ph). 

2. Tính các thông số đầu vào

a. Số răng và tỉ số truyền của hai bánh:

Chọn sơ bộ tỷ số truyền của cặp bánh răng côn vi sai: i_v = 1,8

Chọn số răng: Z₁ = 12 ÷ Z₂ = 12.1,8 = 21,6. Chọn Z₂ = 22 (cần phải là số chẵn)

=>i_v = 22/12 = 1,833

e. Khe hở hướng tâm c^*:

Lấy theo tiêu chuẩn c^* = 0,25 (mm)

f. Hệ số dịch chỉnh:

x = x₁ = -x₂ = 0,44

4. Tính toán thiết kế

Chọn sơ bộ vật liệu bánh nhỏ và bánh lớn cùng loại và cùng chế độ nhiệt luyện và giống với vật liệu truyền lực chính là thép hợp kim 20XHM – Thấm than 0,8 ÷ 1 (mm). Tôi cao tần độ cứng bề mặt ≥ 60 HRC. 

5. Tính chọn then hoa cho bánh vi sai trung tâm

Từ kết quả thông số hình học của bánh răng trung tâm có thể là 228 (mm), chọn sơ bộ đường kính may ơ bánh bằng 228/1,5 = 152 (mm), chọn sơ bộ chiều dài may ơ bằng đường kính may ơ bằng 0,8.152 = 122 (mm), đây cũng chính là chiều dài của then hoa. Nhập các giá trị mô men M_v = 930,9.4 = 3723,6 (Nm). Vận tốc vòng n_v = 390,5/2,81 = 139 (v/ph). 

IV. THIẾT KẾ VỎ HỘP VI SAI VÀ TÍNH CHỌN Ổ LĂN

1. Thiết kế vỏ hộp vi sai

Vì việc tính toán vỏ hộp rất phức tạp nên ở đây ta thiết kế theo kinh nghiệm. Vì vỏ hộp vi sai có cấu trúc phức tạp nên chọn phương pháp tạo phôi đúc. Chọn vật liệu gang rèn số hiệu KЧ60-3.

Trên nửa phải làm tám gân cứng để tăng cứng và để khoan lỗ bắt tám gu dông lắp ghép. Mặt lắp ghép của vỏ là nơi đặt trục chữ thập của bộ vi sai.

Ngoài ra trên nửa trái cần có các lỗ để hứng dầu do vành răng mang từ cac te lên rơi xuống để bôi trơn cho bộ vi sai.

2. Tính mối ghép bulong giữa vành răng với vỏ hộp vi sai

a. Định kết cấu vành răng và phân tích mối ghép:

Bánh răng vành chậu được định vị với vỏ vi sai bằng mặt trụ lỗ và mặt đầu lỗ phía không có răng. Vành răng được bắt vít vào vành vỏ vi sai như hình dưới. Để tận dụng hết không gian giữa vành răng cho bộ vi sai thì vành răng được khoét lỗ Ø358. Vít được vít ở vòng tròn bán kính R = 240 (mm)

b. Tính toán thiết kế trên Inventor:

Áp lực ren cho phép (Allowable Thread Pressure - p_a ) 40 (MPa)

Lựa chọn thép 35 có các thông số phù hợp :

δ_b = 540 (MPa); δ_c = 320 (MPa); δ_-1 = 180 (MPa)

Như vậy các lựa chọn ban đầu là hoàn toàn phù hợp ta tiến hành tạo lỗ có ren M12 trên vành răng ở bán kính 240 (mm) với số lượng 12 lỗ. Tạo 12 lỗ trơn Ø13 trên vỏ vi sai cũng ở bán kính 240 (mm).

4. Tính chọn ổ lăn cho các bánh răng vi sai

Do các bánh răng hành tinh được bố trí đối xứng, các cặp lực tác dụng vào bánh hành tinh là trực đối, triệt tiêu nhau, không sinh ra phản lực tại các tâm ổ. Do đó ta sẽ tính chọn ổ lăn của các bánh vi sai dựa vào kết cấu hợp lý. Cụ thể ở đây ta chọn loại ổ là ổ đũa côn SKF.

Từ các giá trị lực này ta tiến hành tính chọn ổ trên Inventor. Các bước tính toán tiến hành tương tự như phần trước. Kết quả ta chọn được ổ lăn có số hiệu 32234. 

CHƯƠNG II. MÔ PHỎNG SỰ HOẠT ĐỘNG TRÊN DDM

I. MỘT SỐ ĐIỀU CẦN CHÚ Ý KHI MÔ PHỎNG TRÊN DDM

1. Khâu giả

Trong mô phỏng thì khâu giả có vai trò rất quan trọng, nó liên quan đến việc chọn chuẩn định vị trong lắp ráp (còn gọi là chuẩn lắp ráp). Khâu giả không chỉ là một khâu cố định trong mô phỏng mà còn là khâu định vị các khâu khác.

2. Khớp động và khớp cố định

Trong bộ truyền lực chính - vi sai thì chỉ có các chi tiết quay tương đối với nhau và những chi tiết nối cứng với nhau do đó chỉ sử dụng khớp bản lề (Revolute) và khớp nối cứng (Fixed). Khớp Revolute khống  chế năm bậc tự do bậc tự do còn lại là bậc xoay quang trục của khớp - đây là khớp bậc năm. Với khớp Fixed khống chế hoàn toàn sáu bậc tự do, hai khâu được Fixed lại với nhau sẽ có cùng các thuộc tính động học, một khâu được Fixed với giá sẽ trở thành giá.

II. MÔ PHỎNG MỘT SỐ TRẠNG THÁI LÀM VIỆC

Sơ đồ của cơ cấu vi sai như hình bên dưới. Sau đây sẽ tính mô phỏng bốn trạng thái làm việc cơ bản của xe đã chỉ ra ở phần động học bộ vi sai ở chương I.

III. GÁN CÁC THUỘC TÍNH ĐỘNG HỌC - CONSTRAINTS

Để có thể giải quyết bài toán mô phỏng bốn trạng thái làm việc của bộ vi sai đã chỉ ra ở trên ta sử dụng 2 khớp nối cứng, 9 khớp quay và 9 tương quan động học gồm cone on cone và 3D contact. Trong trường hợp cần bỏ bớt các ràng buộc ta chỉ cần kích chuột phải vào ràng buộc đó trong thanh “ Reletionships” và bỏ lựa chọn “ suppress” thì ràng buộc đó sẽ không được tính trong quá trình mô phỏng. Khi cần chọn lại ta chỉ cần làm ngược lại là được.

IV. CÁC KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ

1. Các kết quả mô phỏng

Các kết quả mô phỏng trên Dynermic Design Motion (DDM) được cho dưới dạng đồ thị hoặc dạng văn bản (text). Ngoài ra DDM còn cho phép quan sát trực quan làm việc của cơ cấu bằng cách xuất chương trình ra tệp đuôi “*.avi”. Sau đây là kết quả dưới dạng đồ thị của mô phỏng động học cơ cấu:

Các đồ thị trên sẽ giống nhau cho cả ba trường hợp mô phỏng (Trừ trường hợp khóa cứng trục các đăng).Đồ thị vị trí, vận tốc, gia tốc của cánh bánh răng vệ tinh.

2. Đánh giá sự hoạt động của cụm chi tiết

Qua quan sát trực tiếp và các kết quả bằng đồ thị ta thấy cơ cấu làm việc được trong các trường hợp đặt ra. Các kết quả động học là phù hợp với các tính toán đã chỉ ra.

Kết cấu cụm truyền lực chính – vi sai như trên là hợp lý. Tuy nhiên do trong mô phỏng sự ăn khớp của các bánh răng được xem là lý tưởng, trong thực tế việc điều chỉnh ăn khớp giữa bánh răng quả dứa và bánh răng vành chậu rất phức tạp. 

CHƯƠNG III. NHỮNG CHỈ DẪN VỀ CÔNG NGHỆ

I. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BÁNH RĂNG VÀNH CHẬU

1. Đặc điểm công nghệ

Bánh răng vành chậu có kích thước trung bình, là chi tiết chịu tải nặng nhọc nên chọn phôi rèn, tất cả các bề mặt của vành răng đều được gia công tinh, ngoài ra vành răng là chi tiết quay có tốc độ cao, mức độ phân bố khối lượng xa tâm lớn nên cần được cân bằng tĩnh.

2. Chọn phôi

Với các yêu cầu kỹ thuật ở trên ta chọn phôi rèn trên máy búa hơi kiểu thẳng đứng. Cấp chính xác phôi đạt cấp II. Các kích thước của phôi phụ thuộc vào lượng dư gia công. Tuy nhiên lượng dư gia công được tính toán thông qua các lượng dư cho mỗi nguyên công. 

3. Thiết kế nguyên công

Với các yêu cầu trên quy trình công nghệ gia công bánh răng vành chậu có thể chia thành các nguyên công sau:

a. Nguyên công 1: Khoét lỗ trong và khỏa mặt đáy A

- Chọn máy: Chọn máy tiện đứng bán tự động có 6 trục chính và 6 vị trí.

- Chọn dao: Dao tiện tiêu chuẩn và dao khoét

- Trang bị công nghệ: Mâm cặp ba chấu chuyên dụng cho phép kẹp mặt định hình

b. Nguyên công 2: Tiện thô và tinh các mặt ngoài vát mép và vê các cạnh

- Máy: Máy tiện đứng bán tự động có 6 trục chính và 6 vị trí

- Dao: Dao tiện tiêu chuẩn và dao tiện định hình đặc biệt

- Trang bị công nghê: Đồ gá chuyên dụng

d. Nguyên công 4: Khoan-ta rô 12 lỗ M12x1,5

- Máy: Máy khoan đứng

- Dao: Mũi khoan ruột gà chuôi liền khối có d=10,5 (mm).

Mũi ta rô chuôi liền khối M12x1,5

- Trang bị công nghê: Đồ gá khoan

g. Nguyên công 7: Mài răng

Sau khi nhiệt luyện thì bề mặt răng bị biến dạng nên cần mài nghiền để tu sửa các thông số hình học của răng.

Nghiền răng là biện pháp công nghệ cuối cùng gia công tinh răng, sau nghiền bánh răng đạt cấp chính xác 6.

- Máy: Máy mài răng bao hình chuyên dụng

- Dao: Đá mài hình côn

II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BÁNH RĂNG QUẢ DỨA

1. Đặc điểm công nghệ

Bánh răng quả dứa (trục truyền lực) chính là chi tiết chịu tải trọng nặng nhọc nên chọn phôi rèn. Trên trục có 2 cổ lắp ổ lăn cần gia công đạt độ bóng cấp 8 tương đương R_a =0,63, đó là các cổ trục Ø70 và Ø80. Ngoài ra trên đầu trục có phay răng côn xoắn với cấp chính xác 6 (xem bản vẽ chế tạo).

2. Chọn phôi

Với các yêu cầu kỹ thuật ở trên ta chọn phôi rèn cho bánh răng quả dứa (trục truyền lực chính). Phôi được dập trên máy búa hơi. Cũng như trên thì việc tính chính xác kích thước hình học phôi liên quan đến việc chọn lượng dư gia công cho các nguyên công một cách hợp lý. 

3. Thiết kế nguyên công

Trên cơ sở các yêu cầu kỹ thuật ta phân quy trình công nghệ thành các nguyên công sau:

a. Nguyên công 1: Khỏa mặt đầu khoan hai lỗ chống tâm:

- Máy: Chọn máy phay khoan nằm ngang chuyên dụng tác dụng hai phía

- Dao: Dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng.Mũi khoan tâm tiêu chuẩn bằng thép gió

- Trang bị công nghệ: Đồ gá chuyên dụng

- Sơ đồ gia công:3 vị trí ứng với 2 bước gia công. Vị trí đầu là vị trí gá và lấy chi tiết.

- Các thông số công nghệ: Tra sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 các bảng 5-25, bảng 5-86, bảng 5-88 cho khoan và các bảng 5-125, 5-126, 5-129 cho phay mặt đầu.

d. Nguyên công 4: Tiện thô các bề mặt phay răng:

- Máy: Máy tiện bán tự động có nhiều dao

- Dao: Dao tiện định hình

- Trang bị công nghệ: Mũi tâm, tốc gạt

g. Nguyên công 7: Phay răng côn xoắn:

- Máy: Máy phay răng cong chuyên dụng

- Dao: Dao phay đầu, dao ba phía

- Trang bị công nghệ: Đồ gá chuyên dụng, mũi tâm, tốc gạt

- Sơ đồ gia công: Chi tiết đươc định vị trên hai lỗ tâm

h. Nguyên công 8: Nhiệt luyện:

- Thấm than sâu 0,8 – 1,2 (mm)

- Tôi cao tần độ cứng bề mặt răng mặt then hoa và hai cổ trục lắp ổ lăn đạt 60 HRC

CHƯƠNG IV. NHỮNG CHỈ DẪN LẮP RÁP

I. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LẮP RÁP BỘ TRUYỀN LỰC CHÍNH VÀ VI SAI CẦU SAU

1. Các phương pháp lắp ráp

- Phương pháp lắp lẫn hoàn toàn.

- Phương pháp lắp lẫn không hoàn toàn.  

- Phương pháp lắp chọn hay lắp nhóm.

- Phương pháp lắp ráp có điều chỉnh.

- Phương pháp lắp ghép có sử nguội.

2. Lựa chọn phương án lắp ghép

Từ việc phân tích các phương pháp lắp ghép, ưu nhược điểm của chúng và đặc điểm các mối ghép điển hình của truyền lực chính và vi sai là: Độ chính xác cao, nhiều chi tiết, phức tạp, thao tác lắp ráp khó khăn, ... Cho nên ta không chọn riêng một phương pháp lắp ráp nào cả mà là tổ hợp của các phương pháp ở trên như lắp chọn, lắp theo nhóm, lắp có điều chỉnh, lắp lẫn không hoàn toàn,... Và thực hiện ở các chế độ lắp chặt, lắp lỏng và lắp trung gian.

3.Phân nhóm lắp ghép và sơ đồ quy trình lắp ghép nhóm

a. Phân nhóm lắp ghép:

Việc phân nhóm lắp ghép phải dựa trên sự nghiên cứu kỹ bản lắp của tổng thành. Dựa vào bản vẽ truyền lực chính đã cho,ta có thể chia tổng thành này ra thành  2 nhóm lắp ghép.

b. Lập sơ đồ mở rộng lắp ráp theo nhóm :

Trong tổng thành truyền lực chính và vi sai đơn nghiên cứu ở trên có tổng 2 nhóm: Nhóm bánh răng nón chủ động, nhóm vi sai. Dưới đây là sơ đồ lắp nhóm bánh răng nón chủ động và nhóm vi sai.

II. LẮP RÁP HOÀN THIỆN BỘ TRUYỀN LỰC CHÍNH VÀ VI SAI

1.Lắp cụm chi tiết

Lắp tất cả các chi tiết trong bộ truyền lực chính và vi sai. Xem phải đảm bảo điều kiện kỹ thuật.

2. Tách cụm chi tiết

01: Ổ đũa đỡ vỏ vi sai

02: E cu M10

03: Bu lông M10

04: Vỏ vi sai phải

05: Bánh răng bán trục

06: Vòng chặn bi

07: Vỏ vi sai trái

08: Bánh răng vành chậu

09: Bu lông ghép bánh răng vành chậu vào vỏ trái M12

10: Ổ đũa đỡ bánh răng vi sai

11: Vòng điều chỉnh khoảng cách bánh răng vi sai

12: Bánh răng quả dứa liền trục

13: Ổ đũa đỡ trước

14: Bạc lót

15: Ổ đũa đỡ sau

3. Bảng tổng hợp các chi tiết trong bộ truyền lực chính và vi sai

Bảng tổng hợp các chi tiết trong bộ truyền lực chính và vi sai được thể hiện như bảng.

KẾT LUẬN

   Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu và làm việc thực sựđến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Đồ án “Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE để thiết kế bộ truyền lực chính và vi sai cầu sau xe ôtô Toyota Land Cruiser 4WD".  Em đã hoàn thành được các nội dung sau:

-  Thiết kế bộ truyền lực chính và vi sai trên inventor professional 2015.

-  Mô phỏng sự hoạt động trên DDM.

-  Những chỉ dẫn công nghệ.

- Những chỉ dẫn lắp ráp.

   Bộ truyền lực chính và vi sai thiết kế đã đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật tiêu chuẩn và các quy định hiệnhành. Các cơ sở sản xuất, sửa chữa, nghiên cứu…. có thể tham khảo hoặc thi công theo thiết kế này. Do trình độ và kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án của em vẫn còn nhiềuthiếu sót về mặt nội dung. Nên em rất mong quý thầy cô cùng các bạn đóng góp ý kiến để em hoàn thiện hơn đề tài của mình.

   Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy: PGS.TS ………….. đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.

   Em xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Kết cấu tính toán ôtô [Tác giả: Trịnh Chí Thiện, Nguyễn Văn Bang, Tô Đức Long; Nhà suất bản GTVT]

2. Tập bái giảng thiết kế tính toán ôtô [Tác giả: PGS.TS.Nuyễn Trọng Hoan; Trường : Đại học BKHN;  năm 2003]

3. Giáo trình Inventor 2014 [Tác giả : TS Nguyễn Đức Quý; năm 2008]

4. Hướng dẫn thiết kế kết cấu tính toán truyền lực chính - vi sai ôtô

[Trường Đai học GTVT - Khoa Cơ Khí - Bộ Môn Cơ Khí Ô tô; năm 2008]

5. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập 1+2) [Tác giả: PGS.TS.Trịnh Chất - TS.Lê Văn Uyển; Nhà suất bản Gáo Dục;  năm 2007]

6.Chi tiết máy (tập 1+ 2) [Tác giả: TS. Trương Tất Đích; Nhà suất bản GTVT; năm 2001]

7. Nguồn từ Internet.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"