MỤC LỤC
MỤC LỤC.. 4
LỜI NÓI ĐẦU.. 6
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ÔTÔ UAZ - 3160. 7
1.1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ÔTÔ UAZ - 3160. 7
1.2. CÁC THÔNG SỐ VÀ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA Ô TÔ UAZ - 3160. 9
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỘP SỐ Ô TÔ UAZ 3160. 13
2.1. Hộp số chính. 13
2.1.1. Công dụng. 13
2.1.2. Yêu cầu. 13
2.1.2. Phân loại 14
2.1.3 Phân tích kết cấu. 14
2.1.3.1. Ưu điểm.. 14
2.1.3.2. Nhược điểm.. 15
2.1.3.3. Kết cấu một số chi tiết chính của hộp số. 16
2.1.4. Nguyên lý làm việc của hộp số. 26
2.2. Hộp số phụ. 28
2.2.1. Công dụng 28
2.2.2. Yêu cầu 28
2.2.3. Phân loại 28
2.2.4. Phân tích kết cấu 30
2.2.4.1. Ưu điểm.. 30
2.2.4.2. Nhược điểm.. 30
2.2.4.3. Kết cấu một số chi tiết chính của hộp số phụ. 30
2.2.5. Nguyên lý làm việc. 34
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỘP SỐ ÔTÔ UAZ - 3160. 36
3.1. CÁC THÔNG SỐ ĐẦU VÀO.. 36
3.2. NỘI DUNG TÍNH TOÁN.. 36
3.2.1. Tính toán kiểm nghiệm bánh răng. 37
3.2.1.1 Xác định mô men tính toán. 37
3.2.1.2. Kiểm bền cho bánh răng theo ứng suất uốn. 38
3.2.1.3. Kiểm bền cho bánh răng về độ bền tiếp xúc. 41
3.2.2. Tính toán kiểm nghiệm trục. 43
3.2.2.1. Tính toán xác định các tải trọng tác dụng lên trục............................ 43
3.2.2.2 Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh. 47
3.2.2.3 Kiểm nghiệm trục về độ cứng. 48
3.2.2.4 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi 49
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA VỪA HỘP SỐ Ô TÔ UAZ 3160 TẠI ĐƠN VỊ 52
4.1. CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ. 52
4.1.1. Mục đích, cơ sở thiết kế. 52
4.1.2.Nội dung quy trình công nghệ sửa chữa hệ thống phanh. 53
4.1.3. Kỹ thuật an toàn trong quá trình sửa chữa xe. 53
4.2. NHỮNG HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN VÀ CÁCH KHẮC PHỤC NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP ........57
4.2.1. Những hiện tượng, nguyên nhân, cách khắc phục những hư hỏng của hộp số chính…….57
4.2.2. Những hiện tượng, nguyên nhân, cách khắc phục những hư hỏng của hộp số phụ………59
4.3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA VỪA HỘP SỐ Ô TÔ UAZ 3160 TẠI ĐƠN VỊ …………62
4.3.1. Quy trình công nghệ tháo hộp số. 62
4.3.2. Đánh giá tình trạng kỹ thuật chi tiết 67
4.3.3. Quy trình công nghệ lắp hộp số. 70
KẾT LUẬN.. 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 82
LỜI NÓI ĐẦU
Lịch sử ngành công nghiệp ô tô đã trải qua hơn một trăm năm, nó không ngừng đánh dấu bước phát triển từ những dòng xe sơ khai nhất chạy bằng hơi nước đến những loại xe hiện đại như ngày nay, nhằm đáp ứng và phục vụ nhu cầu ngày càng phát triển của đời sống con người trong cuộc sống hiện đại.
Ngày nay ô tô được coi là phương tiện chính cơ bản nhất trong việc đi lại, công tác, đi làm. Trong quân đội ô tô được sử dụng là phương tiện chính để vận tải người và hàng hóa, kéo pháo, chở cán bộ đi công tác…vì vậy các hãng sản xuất ô tô quân sự ngày càng nâng cao chất lượng, tính việt dã tính năng thông qua cao.
Nằm trong yêu cầu đó với ô tô quân sự đặc biệt là dòng xe giành cho chỉ huy việc nâng cao tính năng việt dã, phat huy tốt công suất của xe cũng được quan tâm rất nhiều trong đó cụm rât quan trọng đó là hộp số.
Xuất phát từ vai trò của hộp số, chúng ta cần khai thác tốt đồng thời đánh giá được thực trạng chất lượng của chúng để có biện pháp sử dụng thích hợp, có quy trình bảo dưỡng, sửa chữa bảo đảm tính hiêu quả, kinh tế nhất.
Để có thể đáp ứng được mục tiêu vừa nêu, tôi được giao nhiệm vụ làm đồ án tốt nghiệp đại học với đề tài là “Xây dựng quy trình công nghệ sửa chữa vừa hộp số ô tô UAZ 3160 tại đơn vị ”.
Nội dung chủ yếu của đề tài bao gồm:
Chương 1: Giới thiệu chung về ôtô UAZ-3160.
Chương 2: Phân tích kết cấu hộp số ôtô UAZ-3160.
Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hộp số ôtô UAZ-3160.
Chương 4: Xây dựng quy trình công nghệ sửa chữa vừa hộp số ô tô UAZ- 3160 tại đơn vị”.
Kết luận
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ÔTÔ UAZ-3160
1.1. Khái quát chung về ô tô UAZ-3160.
Ô tô UAZ-3160 là loại xe có tính việt dã cao, 2 cầu chủ động công thức bánh xe (4x4) được sản xuất từ năm 1997, mới được nhập vào nước ta vỏ xe bằng kim loại có năm cửa gồm mỗi bên hai cửa vào và một cửa ở phía sau. Biến thể của nó là các xe UAZ-31601, UAZ-31602, UAZ-31604, UAZ-31605.
Hình dáng bên ngoài của xe được thể hiện trên hình 1.1
Các kích thước cơ bản của xe UAZ - 3160 được thể hiện ở hình 1.2
1.2. Các thông số và tính năng kỹ thuật ô tô UAZ-3160
Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe được chỉ ra trong bảng 1
Chương 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỘP SỐ Ô TÔ UAZ-3160
2.1. Hộp số chính
2.1.1. Công dụng.
- Dùng để thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực trong quá trình chuyển động của ôtô nhằm thay đổi mô men xoắn ở các bánh xe chủ động, đồng thời thay đổi vận tốc chuyển động của xe trong khoảng rộng tùy theo sức cản bên ngoài.
- Thực hiện chuyển động lùi của ôtô.
2.1.2. Yêu cầu và phân loại
2.1.2.1. Yêu cầu
- Có tỷ số truyền hợp lý đảm bảo tính chất động lực và tính kinh tế nhiên liệu trong điều kiện sử dụng cho trước.
- Không sinh ra lực va đập lên hệ thống truyền lực
- Có vị trí trung gian để cắt nguồn động lực.
2.1.2.2. Phân loại
- Theo đặc tính truyền mô men gồm:
+ Hộp số vô cấp
+ Hộp số có cấp
+ Hộp số kết hợp vô cấp và có cấp
- Theo đặc điểm môi trường truyền mô men gồm:
+ 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 xoắn nhờ năng lượng dòng chất lỏng.
2.1.3. Phân tích kết cấu
Trên ô tô UAZ-3160 có thể lắp hộp số cơ khí 5 cấp số tiến hoặc hộp số 4 cấp số tiến.
Các hộp số này có thể lắp lẫn đồng bộ với hộp số phân phối và các trục các đăng với các lỗ bắt phù hợp với cần điều khiển hộp số phân phối.
Với Đồ án này, ta chỉ đi sâu nghiên cứu hộp số cơ khí 3 trục dọc cố định, loại 5 cấp, dẫn động cơ khí trực tiếp, đồng tốc quán tính dạng khoá.
2.1.3.1. Ưu điểm:
+ Hộp số cơ khí làm việc có độ tin cậy cao, bảo đảm, có hiệu suất truyền động lớn, kết cấu đơn giản, giá thành rẻ.
+ So với hộp số 2 trục dọc và hộp số có trục di động thì với cùng kích thước ngoài, hộp số 3 trục dọc cho ta tỷ số truyền lớn hơn vì tỷ số truyền này bằng tích tỷ số truyền của hai cặp bánh răng thực hiện việc truyền mômen.
2.1.3.2. Nhược điểm:
+ Hộp số cơ khí đơn giản có số lượng số truyền hạn chế, có cấp không tận dụng được hết công suất động cơ, làm việc ồn, không êm, mài mòn lớn. Trừ số truyền thẳng các số truyền khác mômen đều được truyền qua hai cặp bánh răng (số lùi qua 3 cặp bánh răng) nên hiệu suất truyền giảm.
+ Kích thước ổ phía trước( theo chiều chuyển động của xe) của trục thứ cấp hộp số bị hạn chế và ổ này được đặt vào hốc sau của trục sơ cấp. Vì vậy khi làm việc ổ thường xuyên chịu quá tải. Để không quá tải có thể làm kích thước bánh răng thường tiếp chế tạo liền trên trục sơ cấp lớn và như vậy tăng được kích thước ổ.
2.1.3.3. Đặc điểm kết cấu một số chi tiết chính của hộp số
Sơ đồ cấu tạo hộp số 5 cấp số lắp trên xe theo hình 2. 1
1. Vỏ hộp số:
Vỏ hộp số là giá đỡ để gá lắp các chi tiết của hộp số như các trục, các ổ đỡ. Ngoài ra, vỏ hộp số còn là khoang chứa dầu bôi trơn cho các chi tiết trong hộp số đồng thời làm bao kín bảo vệ các chi tiết.
Vỏ hộp số được đúc từ gang xám, đáy có nút xả dầu bôi trơn và phần nắp có lắp đặt cơ cấu sang số.
2. Trục hộp số
- Trục chủ động của hộp số đồng thời là trục bị động của ly hợp, một đầu được gối lên ổ bi cầu trong hốc bánh đà và một đầu gối lên ổ bi cầu của vỏ ly hợp.
Vật liệu chế tạo là thép hợp kim mác 40XT, đảm bảo độ bền mỏi, tuổi thọ cao trong sử dụng.
- Trục thứ cấp của hộp số đồng thời là trục chủ động của hộp số phân phối. Một đầu được gối trong rốc bánh răng của trục chủ động qua ổ đũa, một đầu được gối trên ổ bi đỡ lồng cầu hai dãy trên vỏ hộp số, ngoài ra còn một ổ đũa tăng cường độ cứng vững ở giữa.
3. Đồng tốc
Trong quá trình gài số, do chênh lệch về tốc độ quay giữa các bánh răng nên khi vào khớp sẽ xảy ra va đập đầu răng, phát sinh tiếng ồn và gây mòn, sứt mẻ đầu răng. Người ta chế tạo ra đồng tốc để giải quyết vấn đề này.
* Công dụng:
Đồng tốc dùng làm đồng đều tốc độ quay giữa trục quay với bánh răng quay trên trục đó hoặc giữa hai trục chủ động và bị động.
* Cấu tạo:
Trên xe UAZ - 3160 người ta sử dụng loại đồng hồ đồng tốc quán tính hoàn toàn cho số truyền III, IV và V về cấu tạo gồm bốn phần chính, được thể hiện qua hình 2.6a và 2.6b.
+ Phần tử ma sát: là các bề mặt côn ma sát, dùng tạo ma sát hoà đều dòng năng lượng quán tính khi gài số.
+ Phần tử khoá: có tác dụng tạo ra lực cản, không cho phép vào số khi tốc độ quay của trục quay và bánh răng quay trơn trên trục đó hoặc giữa trục chủ động với trục bị động chưa hoàn toàn bằng nhau.
4. Dẫn động điều khiển hộp số
Dẫn động điều khiển hộp số ô tô UAZ-3160 là dẫn động cơ khí trực tiếp
* Công dụng: dùng để thực hiện việc chuyển số theo ý định của người lái. Nó giúp cho việc chuyển số được dễ dàng, nhẹ nhàng và làm việc tin cậy ở từng tay số.
* Yêu cầu:
+ Không tự động gài số, nhả số hoặc nhảy số.
+Các cặp bánh răng đã gài ăn khớp hết chiều dài của răng.
+ Không thể gài hai số cùng một lúc được.
a. Cơ cấu định vị
Cơ cấu định vị dùng để gài số đúng vị trí và để tránh hiện tượng tự gài số hoặc nhảy số. Định vị dùng cho từng trục trượt nó được bố trí ở nắp hộp số và mặt phẳng vuông góc với các trục trượt.
b. Cơ cấu khoá hãm
Cơ cấu khoá hãm dùng ngăn ngừa hiện tượng gài đồng thời hai số truyền trong hộp số, nghĩa là bao giờ cũng chỉ gài được một số truyền nhất định theo ý muốn của người lái. Vì tại một thời điểm, hộp số không thể cho hai dòng lực truyền qua. Nói cách khác là các trục và các bánh răng không đồng thời quay với hai tốc độ góc khác nhau. Vì vậy khoá hãm có tác dụng tránh gài hai số truyền đồng thời, tránh gẫy vỡ các bánh răng và các trục của hộp số.
c. Cơ cấu an toàn số lùi:
Khoá an toàn số lùi dùng tránh gài số lùi một cách ngẫu nhiên, nhằm đảm bảo an toàn cho người và hàng hoá trên xe.Về cấu tạo, xe UAZ-3160 sử dụng cơ cấu an toàn số lùi kiểu lò xo và chốt. Khi gài số lùi, người ta phải tác dụng một lực lớn, thắng được sức đẩy của lò so mới đưa được chuôi cần vào vị trí dịch trục trượt gài số lùi.
2.1.4. Nguyên lý làm việc của hộp số
Sơ đồ động học của hộp số được thể hiện theo hình 2.12
Dòng lực đi vào hộp số từ trục sơ cấp và đi ra từ trục thứ cấp. Sơ đồ dòng lực ở các số truyền được thể hiện trong bảng 2.
2.2. Hộp số phụ
Ở những ô tô có tính năng thông qua cao, tất cả các cầu đều là chủ động, lúc đó mọi bánh xe đều được truyền dẫn công suất từ động cơ tới. Do vậy trong hệ thống truyền lực ngay sau hộp số chính cần có cơ cấu đảm bảo phân chia mô men xoắn đến tất cả các cầu chủ động của xe. Người ta gọi cơ cấu này là hộp số phân phối, thông thường trong hộp số phân phối ngườ ta làm thêm một hoặc hai cấp tỉ số truyền nửa để tăng thêm mô men xoắn truyền đến các cầu chủ động(tăng tỉ số truyền chung cho hệ thống truyền lực).
2.2.1. Công dụng
- Dùng để phân chia mô men xoắn từ trục ra của hộp số chính(trục vào của hộp số phân phối) cho các trục truyền lực của xe. Các trục này làm nhiệm vụ dẫn động nhóm các bánh xe chủ động.
- Dùng để mở rộng phạm vi thay đổi tỷ số truyền của hệ số truyền lực, cũng có nghĩa là tăng khoảng thay đổi mô men xoắn nhằm tăng tính năng thông qua của xe.
2.2.2. Yêu cầu
- Khi gài số thấp sẽ tăng được mô men xoắn , sự phân phối mô men xoắn giữa các cầu chủ động phải đảm bảo sử dụng hết lực kéo theo điều kiện bám với mặt đường.
- Khi xe chạy không xuất hiện hiện tượng tuần hoàn công suất.
2.2.3. Phân loại
- Theo số lượng số truyền chia ra
+ Loại 1 cấp: chỉ có 1tỷ số truyền
+ Loại 2 cấp: có hai tỷ số truyền. số I thường là số truyền thấp( có tỷ số truyền khoảng 1,8- 2,5) còn số II thường là số truyền thẳng và ít khi là số truyền thấp. Số II có tỷ số truyền nằm trong khoảng 1,0- 1,3.
- Theo số lượng trục ra gồm có:
+ Loại có hai trục ra
+ Loại có ba trục ra
2.2.4. Phân tích kết cấu
Hộp số phân phối xe UAZ-3160 là hộp số cơ khí hai cấp, ở số truyền thẳng có tỷ số truyền bằng 1,00; ở số truyền thấp tỷ số truyền là 1,94 hay 1,47 (tuỳ theo lựa chọn). Mọi bánh răng trong hộp số phân phối đều là bánh răng trụ răng thẳng, trục chủ động và trục dẫn động ra cầu sau được đặt đồng tâm. Không có vi sai giữa các cầu, dẫn động điều khiển cơ khí trực tiếp.
2.2.4.1. Ưu điểm
+ Việc bố trí thêm một số truyền thấp giúp làm tăng thêm mô men xoắn tới các cầu chủ động( tăng tỉ số truyền chung cho hệ thống truyền lực) và do đó làm tăng tính năng thông qua của xe.
+ Tât cả các bánh răng trong hộp số phân phối đều là bánh răng trụ răng thẳng do đó kết cấu đơn giản, dễ tháo lắp, thuận tiện cho bảo dưỡng sửa chữa.
+ Bố trí hộp số phân phối cạnh hộp số chính nên không cần bố trí trục các đăng dẫn động từ hộp số chính sang hộp số phân phối.
2.2.4.2. Nhược điểm
+ Do không bố trí vi sai giữa các cầu trong hộp số phân phối dẫn đến xảy ra hiện tượng tuần hoàn công suất khi gài hai cầu chủ động.
2.2.4.3. Kết cấu một số chi tiết chính của hộp số phụ
Cấu tạo hộp số phụ xe UAZ-3160 được thể hiện ở hình 2.13.
1. Vỏ hộp số: vừa là giá đỡ để lắp các cụm chi tiết của hộp số, vừa cố định vị trí ổ đỡ đầu trục, đồng thời có tác dụng chứa dầu bôi trơn.
Vỏ HSPP được chế tạo liền vì vậy để tháo lắp các chi tiết trong HSPP đã có các cửa và chúng được đậy bằng các nắp.
2. Trục chủ động hộp số phân phối: Trục được lắp đặt theo kiểu công xôn, với một đầu quay trơn trên hai ổ bi. Thân trục được phay rãnh then hoa ăn khớp với then hoa của bánh răng chủ động.
5. Trục dẫn động cầu trước: được quay trơn trên hai ổ bi cầu.Trục được chế tạo liền bánh răng dẫn động, đầu còn lại bắt chặt với mặt bích nhờ lắp ghép then hoa và bu lông 29 giúp cố định mặt bích với trục.
Trục chủ động, trục trung gian và trục dẫn động cầu trước và cầu sau đều được làm từ thép hợp kim 40XT có chất lượng cao, chịu va đập tốt.
6. Dẫn động điều khiển hộp số phụ
2.2.5 Nguyên lí hoạt động
Nhờ cơ cấu điều khiển tác động lên càng gài làm cho các khớp ăn khớp với bánh răng cần gài. Sơ đồ động học hộp số phân phối ô tô UAZ 3160 như hình 2.14
Dòng động lực đi vào hộp số phân phối từ trục chủ động đi ra dẫn động cầu sau và trục dẫn động cầu trước, sơ đồ dòng lực ở các số truyền như bảng.
Chương 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỘP SỐ Ô TÔ UAZ 3160
3.1. Các thông số đầu vào
3.2. Nội dung tính toán
Với đề tài tính toán kiểm nghiêm hộp số cơ khí đơn giản có nhiều nội dung, vấn đề cần giải quyết như: kiểm nghiệm đánh giá về bố trí chung, về dẫn động điều khiển, xây dựng đặc tính kéo chuyển động thẳng để đánh giá chất lượng động lực học, kiểm bền các chi tiết của hộp số.... Tuy nhiên trong khuôn khổ của đồ án, ta chỉ đi vào tính toán kiểm nghiệm bền các chi tiết cơ bản đó là: các trục và các bánh răng của hộp số.
3.2.1. Kiểm nghiệm bánh răng
Bánh răng là chi tiết cơ bản của hộp số, trong quá trình làm việc, các bánh răng làm việc trong điều kiện nặng nhọc. Trong các bánh răng của hộp số thì bánh răng bị động số I là bánh răng lớn và có số răng nhiều nhất. Như vậy, bánh răng chủ động số I là bánh răng làm việc trong điều kiện nặng nề nhất. Nếu nó làm việc đảm bảo đủ bền thì các bánh răng còn lại củng đảm bảo bền. Vì vậy ta chỉ cần tính toán kiểm bền cho bánh răng chủ động số I. Chế độ tính toán là khi xe làm việc ở số I và điều kiện làm việc ở chế độ mô men tính toán Mtt.
Vật liệu chế tạo bánh răng là thép 40X, nhiệt luyện thấm nitơ. HRC = 50¸59, [sb]= 1000 Mpa, [sch]= 800 Mpa.
3.2.1.1. Xác định mô men tính toán
* Mômen tính toán xác định từ động cơ
Mttdc= Mdmax. hi .ii
Với:
Mdmax = Memax. hdh. = 175.0.9=157,5 [Nm]
hdh = 0,9 : Tổn hao trong thiết bị động lực
Thay số: Mttdc = 157,5.0,98.1,5 = 232 [Nm]
* Mômen tính toán xác định theo bám
- là trọng lượng bám của ôtô [N]
- jmax là hệ số bám lớn nhất của ôtô với đường , jmax = 0,8
- rk là bán kính tính toán của bánh xe chủ động [m]: rk = 0,935.
(d và B được lấy theo kich thước lốp : 225/75R16)
- ih1 là tỷ số truyền ở số truyền 1 : ih1 = 3,78
- iR là tỷ số truyền của hộp số phân phối : iR=1,94
- i0 là tỷ số truyền của truyền lực chính : io=4,375
Thay các thông số vào ta được: Mttb = 252[Nm]
Mô men tính toán được xác định như sau:`
Chọn giá trị nhỏ nhất trong hai giá trị: Ta chọn Mtt= 232 [Nm]
3.2.1.2. Kiểm bền cho bánh răng theo ứng suất uốn:
Trong quá trình làm việc, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng sẽ có xu hướng gây gẫy răng. 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:
Mtt - mômen xoắn trên trục chủ động, Mtt= 232 [Nm]
m- Mô đun của răng, m= 3,3 [mm]
bw- Chiều rộng vành răng bw = 25 [mm]
dw1 - đướng kính vòng lăn bánh chủ động dw1= d1= 102[mm]
ea hệ số trùng khớp ngang
YF1, YF2 là hệ số dạng răng của bánh1 và 2
Theo bảng 6.18 Tài liệu [IX]:
YF1= 3,88
YF2= 3,76
KF là hệ số tải trọng khi tính về uốn. KF= KFb.KFa.KFV
KFb 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: KFb= 1,03
KFa 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: KFa= 1,22
KFV là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp.
Theo bảng P.2.3 Tài liệu [IX]:
=> KF= 1,03.1,22.0,87= 1,09
Thay số lần lượt ta được:
=> [sF1] = 240 [N/mm2]
=> [sF2]= 228,6 [N/mm2]
Ta thấy sF1 <[sF1] bánh răng chủ động đủ bền
sF2 <[sF2] bánh răng bị động đủ bền
3.2.1.3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền sẽ gây cho bề mặt răng bị tróc, rỗ.
Ta có:
ZM - Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp.
Theo bảng 6.5 Tài liệu [IX]: ZM= 234
ZH - Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
theo bảng 6.12 Tài liệu [IX]: ZH= 1,66
KH là hệ số tải trọng khi tính về 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 Tài liệu [IX]: KHb= 1,05
KHa hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trong cho các cặp bánh răng đồng th ời ăn khớp, theo bảng 6.14 TTTK CTM ta có:KHa= 1,05
KHV là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp.
Theo bảng 6.13 và P2.3 Tài liệu [IX], ta có: KHV= 0,91
=> KH= 1,05.1,05.0,91= 1,003
Theo bảng 6.2 Tài liệu [IX] ta có:
s0Hlim= 1050 Mpa = 1050 [N/mm2]
SH= 1,2
=> [sH]= 1050.1/1,2= 875 [N/mm2]
sH<[sH] thoả điều kiện bền.
3.2.2. Kiểm nghiệm trục
Xét điều kiện làm việc và chịu tải trọng của các trục ta nhận thấy trục thứ cấp của hộp số chịu tải trọng và làm việc trong điều kiện nặng nề nhất, vì vậy ta chọn tính kiểm nghiệm bền cho trục thứ cấp, nếu trục thứ cấp đảm bảo điều kiện bền thì các trục còn lại cũng đảm bảo bền.
3.2.2.1. Tính toán xác định các tải trọng tác dụng lên trục
a. Xác định mô men tính toán Mt
* Mômen xoắn truyền từ động cơ đến trục bị động:
Mt = Mdmax.hv.iv
Ta có:
Mt- Mômen tính toán trên trục theo momen động cơ.
Mdmax- Mômen cực đại của động cơ.
iv - Tỉ số truyền đến trục cần tính; iv = ih1 = 3,78
Vậy hi = 0,98.0,98 = 0,96
Thay số, ta có :
Mtdc = 157,5. 0,96.3,78 = 572[Nm]
* Mômen tính toán xác định theo bám: Mtb = 252[Nm]
Mô men tính toán được xác định như sau:
Chọn giá trị nhỏ nhất trong hai giá trị: Ta chọn Mtt= Mtb=252 [Nm]
c. Xác định lực hướng kính tác dụng lên trục:
Ta có:
a - góc ăn khớp tiêu chuẩn của răng, a = 20 0
Thay số ta có: Pr = 5600.tan20 0 = 2038 [N]
d. Xác định phản lực ở các gối đỡ:
Trục bị động của hộp số được gối trên 3 ổ đỡ. Sơ đồ như hình 3.2
- Xác định momen uốn tại các tiết diện.
MuxK = P. a = 5600. 0,18 = 1008 [N.m]
MuyK = Pr. a = 2038.0,18 =367 [N.m]
MuxC = Rcx. L1 = 5917.0,126 = 746 [N.m]
MuyC = RCy. L1 = 2153.0,126 = 271[N.m]
Từ các giá trị phản lực ta vẽ được biểu đồ mô men theo phương x,y (hình 3.2)
Từ biểu đồ nội lực ta thấy tại vị trí lắp bánh răng bị động số I -(K) là tiết diện nguy hiểm.
3.2.2.2. Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh:
Trục được chế tạo bằng vật liệu 60 độ cứng HRC 48-56; giới hạn bền: sb= 800 (MPa); giới hạn chảy sch = 700 [MPa]
Ta có:
Mmax- Mô men uốn lớn nhất, ta lấy Mmax= MuK = 1073 [N.m];
Tmax- Mô men xoắn lớn nhất, ta lấy Tmax = Mt = 252 [N.m];
d- đường kính ngoài của trục bị động, d=40.10-3[m].
Thay vào (4.24) ta được: s = 171 Nm
Vậy điều kiện: stđ < [s] được thoả mãn, trục đảm bảo về độ bền tĩnh.
3.2.2.3. Kiểm nghiệm trục về độ cứng.
Độ cứng vững của trục có ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng làm việc của hộp số. Khi độ cứng vững của trục cao thì độ bền của bánh răng cũng cao và giảm tiếng ồn trong khi hộp số làm việc. Kiểm tra độ cứng của trục theo độ cứng uốn và độ cứng xoắn. Độ cứng uốn của trục được kiểm tra qua hai thông số là độ võng và góc xoay của trục tại các tiết diện đặt bánh răng.
Ta có:
a = 180(mm); b = L2- a = 224 - 180 = 44 [mm]
E- Mô đun đàn hồi của vật liệu làm trục; E = 2,15.104 [N/mm2].
Thay các giá trị ta được: y =0,078.10-6 [m]
- Tính góc xoay của trục tại tiết diện K.
Thay các giá trị ta được: K = 0,017.10-6 [rad]
Góc xoay cho phép của trục: [K ]=0,005 [rad]
Vậy với: K < [K] thì góc xoay của trục được đảm bảo.
- Tính độ cứng xoắn.
Độ cứng xoắn có ý nghĩa quan trọng đối với các cơ cấu đòi hỏi độ chính xác cao, đối với trục liền bánh răng và trục lắp then hoa thì chuyển vị góc làm tăng sự phân bố không đều tải trọng lên chiều rộng vành răng. Vì vậy cần hạn chế biến dạng xoắn (góc xoắn) .
3.2.2.4. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi.
Nếu hệ số an toàn tại tiết diện nguy hiểm của trục bị động đảm bảo thì trục bị động đảm bảo độ bền mỏi.
Ta có:
ns- Hệ số an toàn xét đến ứng suất pháp;
nt- Hệ số an toàn xét đến ứng suất tiếp.
sm; tm- Giá trị trung bình của ứng suất pháp khi uốn và ứng suất tiếp khi xoắn[MPa];
sa; ta-Biên độ ứng suất pháp và ứng suất tiếp[MPa].
s-1 = 0,436 sb= 0,436. 800 = 348,8 [MPa]
t-1 = 0,58 s-1= 0,58. 348,8 = 202,3 [MPa]
Do trục quay một chiều và làm việc không liên tục nên:
- Ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng: sm = sa = s = 167,6[MPa]
- Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ đối xứng: ta = tm = t/2= 19,7/2 = 9,85[MPa]
Thay các giá trị vào (4.29) ta được: n = 2,06
Ta thấy: n = 2,58 > [n] = 1,5 -2,5. Vậy trục bị động đảm bảo về độ bền mỏi.
* Kết luận: Bằng kết quả tính toán kiểm bền trục, bánh răng của hộp số ta thấy:
Trong quá trình làm việc đối với trục và bánh răng của hộp số luôn bảo đảm làm việc tin cậy, có hệ số an toàn cao cho phép phát huy tối đa công suất của động cơ.
Như vậy, qua việc tính toán kiểm nghiệm ta thấy hộp số ô tô uaz 3160 đã được thiết kế và chế tạo với độ tin cậy cao. Điều đó nói lên rằng: sở dĩ trong quá trình sử dụng hộp số còn có những hư hỏng chủ yếu do điều kiện làm việc nặng nề (địa hình phức tạp, khó khăn; thời tiết khí hậu khắc nghiệt…), do vi phạm các quy tắc về khai thác sử dụng (liên quan đến trình độ nhận thức và năng lực kỹ thuật của đội ngũ cán bộ, chiến sĩ, lái xe…). K
Chương 4
XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA VỪA HỘP SỐ Ô TÔ UAZ 3160 TẠI ĐƠN VỊ
4.1. Các vấn đề cơ bản khi thiết kế quá trình công nghệ sửa chữa
4.1.1 Mục đích, cơ sở thiết kế
4.1.1.1 Mục đích
Mục đích của việc thiết kế quá trình công nghệ:
+ Xác định số lượng, nội dung các bước, thứ tự tiến hành, trang thiết bị cần thiết
+ Phương pháp tiến hành.
4.1.1.2 Cơ sở thiết kế quá trình công nghệ
Để đảm bảo tính hợp lý, khả thi của quá trình công nghệ thiết kế ra, khi thiết kế quá trình công nghệ sửa chữa cho một đối tượng cụ thể cần phải căn cứ vào một số cơ sở sau:
+ Đặc điểm kết cấu và đặc trưng công nghệ của hộp số (được thể hiện trên bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết của hệ thống).
+ Tình trạng kỹ thuật của chi tiết (đặc điểm và mức độ hư hỏng).
4.1.2. Nội dung thiết kế quy trình công nghệ tháo hộp số cơ khí
+ Chọn phương pháp sửa chữa - phục hồi chi tiết trên cơ sở đặc điểm kết cấu, đặc trưng công nghệ, đặc điểm hư hỏng và khả năng của đơn vị.
+ Xác định nội dung các nguyên công.
+ Chọn dụng cụ và trang bị cần thiết.
+ Chọn phương pháp và nội dung nhiệt luyện, gia công tinh.
4.1.3. Kỹ thuật an toàn trong quá trình sửa chữa xe
4.1.3.1. Các nguyên nhân gây mất an toàn
a. Do thói quen không đúng của người thợ.
+ Không chấp hành nghiêm các quy định khi làm việc với các chất dễ cháy nổ.
+ Để dầu mỡ vấy bẩn sàn xưởng trong quá trình làm việc, dễ gây trượt chân ngã, gây tai nạn khi đi lại, làm việc trong xưởng.
+ Để khí độc xả ra xưởng, mà không xả vào hệ thống thoát khí thải.
b. Sự hỏng hóc hoặc sử dụng thiết bị không đúng.
+ Không che chắn, bảo hiểm các thiết bị có bộ phận chuyển động như: quạt gió, dây curoa máy nén khí, trục truyền, băng thử….
+ Các dây dẫn điện bị hỏng lớp cách điện.
+ Không nối đất các thiết bị điện.
4.1.3.2. Những quy định chung về an toàn
+ Không hút thuốc lá hoặc bật lửa châm thuốc gần xăng, dầu hoặc các chất dễ cháy nổ khác.
+ Xăng dầu và các chất dễ cháy cần phải được bảo quản theo đúng quy định về an toàn.
+ Sàn nhà xưởng phải đảm bảo sạch sẽ.
4.1.3.3. Kỹ thuật an toàn với một số công việc cụ thể
+ Do công việc sửa chữa hộp số gồm nhiều nội dung công việc khác nhau để đảm bảo an toàn cần phải thực hiện một số yêu cầu chung sau đây:
+ Sắp xếp các trang thiết bị phục vụ cho công tác sửa chữa phải đúng quy định và đảm bảo an toàn cho công nhân làm việc tại đó và cho toàn phân xưởng.
+ Phải có giá để chi tiết và dụng cụ sửa chữa.
+ Những chi tiết, cụm chi tiết xác định được không hư hỏng hoặc không được phép điều chỉnh thì không được tháo rời nếu là cụm chi tiết hoàn chỉnh.
+ Khi tháo cụm chi tiết nào phải xếp đặt theo thứ tự liên kết của các cụm đó để tránh nhầm lẫn đảm bảo lắp đúng cặp.
4.2. Những hiện tượng , nguyên nhân và cách khắc phục các hư hỏng thường gặp.
4.2.1. Những hiện tượng, nguyên nhân và cách khác phục các hư hỏng thường gặp của hộp số chính
Trong quá trình sử dụng, hộp số chính thường xuất hiện những hư hỏng có hiện tượng, nguyên nhân và cách khác phục được tóm tắt như bảng 4.1.
4.2.2. Những hiện tượng, nguyên nhân và cách khác phục các hư hỏng thường gặp của hộp số phân phối.
Những hiện tượng, nguyên nhân và cách khác phục các hư hỏng thường gặp của hộp số phân phối như bảng 4.2.
4.3. Quy trình công nghệ sửa chữa vừa hộp số ô tô uaz Ô TÔ UAZ - 3160
4.3.1. Quy trình công nghệ tháo hộp số
Quy trình công nghệ tháo hộp số như bảng 4.3.
4.3.2. Đánh giá tình trạng kỹ thuật các chi tiết
4.3.2.1. Đánh giá tình trạng kỹ thuật các chi tiết của hộp số chính
Sau khi tháo tất cả các chi tiết, cẩn thận sửa sạch bằng dầu hoả, thổi khô bằng khí nén và kiểm tra.
Vỏ HSC và đáy dầu số V: Quan sát bên ngoài sự nứt vỡ, sứt, tình trạng các lỗ ren, các mặt lắp ghép. Vỏ HSC có vết nứt, vỡ phải thay. Các vết nhỏ phải được sửa chữa.
Bánh răng: Trên răng không được rỗ, tróc. Bề mặt làm việc của răng không được có vết day mòn, mặt đầu bánh răng không được có vết mòn do chạm quệt.
Các bề mặt lắp ghép không được mòn, hỏng làm mất độ đồng tâm của các chi tiết.
Vết mòn trên mép làm kín của phớt không được quá 2mm
Các đầu ngõng cần gài số không được mòn rão trong lỗ của chúng . Các cao su làm kín của cần gài số không được rách, thủng.
Tất cả các chi tiết mòn được thay .
4.3.2.2. Đánh giá tình trạng kỹ thuật các chi tiết của hộp số phụ
Sau khi tháo tất cả các chi tiết hộp số phụ, dùng dầu hỏa rửa sạch rồi thổi sạch bằng khí nén và xem xét tình trạng kỹ thuật.
Cần lưu ý các điểm sau:
1. Vỏ hộp số phân phối: Xem xét phát hiện các vết nứt, vỡ, đặc biệt chú ý kiểm tra các tai bắt vỏ và nắp, xem xét tình trạng ren trong các lỗ và các bề mặt lắp ghép.
Vỏ và các nắp bị nứt, vỡ phải thay thế. Các hư hỏng nhỏ phải khắc phục. Chú ý vỏ và nắp hộp số phân phối được gia công đồng bộ do vậy không lắp lẫn được với các hộp số phân phối khác nhau.
8. Cơ cấu định vị: Không bị nứt và biến dạng.
9. Nắp chụp cao su bảo vệ cần gài số: Không bị nứt, rách. Nắp phải ôm chặt cần số và vỏ.
4.3.3. Quy trình công nghệ lắp hộp số
Quy trình công nghệ lắp hộp số thể hiện như bảng 4.4.
KẾT LUẬN
Ngày nay trong thời kỳ đất nước đang trên đà phát triển cùng với sự hội nhập về kinh tế, ô tô đang dần và đã trở thành phương tiện thông dụng, chủ yếu phục vụ cho việc đi lại, vận chuyển hàng hóa. Trong Quân đội cũng vậy ngoài làm phương tiện đi lại còn sử dụng vào các mục đích khác như kéo pháo, xe công trình xa…Do nền kinh tế và ngành công nghiệp ô tô của đất nước còn hạn chế, ô tô trang bị cho Quân đội hiện nay chủ yếu vẫn là của Liên xô cũ, phần lớn trong số đó đã qua sử dụng và được đưa vào niêm cất. UAZ-3160 là dòng xe mới được trang bị đưa vào phục vụ trong quân đội, trên cơ sở của dòng xe UAZ truyền thống thì có nâng cấp, cải tiến hiện đại hơn. Để việc sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa có hiệu quả thì cần phải nắm vững đặc điểm kết cấu cũng như tính năng kỹ chiến thuật của xe. Là kỹ sư xe Quân sự trong tương lai, tham mưu đề xuất với cấp ủy, người chỉ huy về công tác kỹ thuật xe máy của đơn vị, việc nắm vững kết cấu tính năng của xe là điều kiện cần thiết để có thể xây dựng được một chế độ khai thác phù hợp, quy trình công nghệ bảo dưỡng sửa chữa hợp lý, khoa học có hiệu quả kinh tê cũng như thời gian tốt nhất.
Sau một thời gian nghiên cứu thực tế và các tài liệu chuyên ngành, tôi đã hoàn thành Đồ án tốt nghiệp đảm bảo thời gian và chất lượng với đề tài là: “Xây dựng quy trình công nghệ sửa chữa vừa hộp số ô tô UAZ 3160 tại đơn vị”.
Quá trình làm đồ án, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: Đại tá, TS .................... cùng với các thầy giáo trong bộ môn ô tô Quân sự và toàn thể các bạn cùng lớp. Tuy nhiên, do kinh nghiệm bản thân còn thiếu, trình độ còn hạn chế, đề tài làm về dòng xe mới đưa vào khai thác nên không tránh khỏi những sai sót, vì vậy rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cùng các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày ... tháng ... năm 20...
Sinh viên thực hiện
..................
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[I] - Nguyễn Hữu Cẩn; Phan Đình Kiên.
Thiết kế và tính toán ôtô máy kéo tập 3. Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp - Hà Nội 1985.
[II] - PGS.TS. Nguyễn Phúc Hiểu; PGS.TS. Vũ Đức Lập.
Lý thuyết Xe Quân Sự. Nhà xuất bản Quân đội nhân dân Việt Nam - 2002.
[III] - PGS.TS. Vũ Đức Lập; TS. Phạm Đình Vi.
Cấu tạo ôtô quân sự. Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội 1995
[IV] - PGS.TS Vũ Đức Lập.
Hướng dẫn đồ án môn học “Kết cấu tính toán xe tăng” . Tập 2: Hộp số cơ khí đơn giản - Học viện Kỹ thuật Quân sự - Hà Nội 1998.
[V] - Cục quản lý xe máy.
Hướng dẫn bảo dưỡng và sửa chữa xe ôtô UAZ 3160. Nhà xuất bản quân đội nhân dân Việt Nam - Hà Nội 2003.
[VI] - Cục quản lý xe máy/Trường THKT xe máy.
Bảo dưỡng kỹ thuật ô tô (Tập 1). Trường THKT xe máy, Sơn Tây - 2001.
[VII] - Quân đội nhân dân Việt Nam.
Giáo trình sửa chữa ô tô. Trường THKT miền trung, Nha Trang - 1996.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"