Thiết kế cầu xe cho ôtô chở khách loại nhỏ

MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Chương I : Phân tích kết cấu cầu xe và chọn phương án thiết kế 1 1.1 Yêu cầu đối với cầu xe .1 1.2 Truyền lực chính . 1 1.2.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu . . 1 1.2.2 Phân tích kết cấu của các loại truyền lực chính 2 1.3 Vi sai . 4 1.3.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu . . 5 1.3.2 Phân tích kết cấu các loại vi sai 5 1.4 Bán trục .7 1.4.1 Công dụng, phân loại,yêu cầu . 7 1.4.2 Phân tích kết cấu các loại bán trục . 8 1.5 Dầm cầu 10 1.5.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu . .10 1.5.2 Phân tích một số kết cấu dầm cầu . 11 Chương II : Tính toán thiết kế cầu xe 12 2.1 Các số liệu ban đầu .12 A. Thiết kế tính toán truyền lực chính .12 2.2 Đặc điểm kết cấu của truyền lực chính đơn hypôit 12 2.3 Các thông số cơ bản của truyền lực chính .13 2.3.1 Các thông số của cặp bánh răng nón .13 2.3.2 Tính lực tác dụng lên các bánh răng 15 2.3.3 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng TLC .17 2.3.4 Kiểm tra sức bền cặp bánh răng của TLC 17 2.4 Tính chọn trục của TLC .19 2.4.1 Chọn vật liệu chế tạo trục 19 2.4.2Tính chọn sơ bộ 19 2.43 Tính gần đúng trục .20 2.5 Chọn ổ lăn lắp với trục của truyền lực chính .21 B. Thiết kế vi sai đối xứng .22 2.6 Các thông số của cặp bánh răng hành tinh – bánh răng bán trục .22 26.1 Các thông số chọn sơ bộ .22 2.6.2 Các thông số tính toán .22 2.7 Kiểm tra sức bền các bánh răng vi sai .24 2.7.1 Kiểm tra sức bền uốn của răng 24 2.7.2Kiểm tra sức bền tiếp xúc của răng .24 2.8Tính trục của bánh răng hành tinh .25 2.8.1Theo điều kiện chèn dập 25 2.8.2Theo điều kiện cắt .25 Kết luận 26 Tài liệu tham khảo . 27 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 m«n häc với đề tài: "THIẾT KẾ CẦU XE CHO ÔTÔ CHỞ KHÁCH LOẠI NHỎ". Nội dung chính của đồ án bao gồm: 1/ ThuyÕt minh: – Lời nói đầu. – Phân tích đặc điểm kết cấu cầu xe và chọn phương án thiết kế – Tính toán thiết kế cầu xe – Kết luận. 2/ Bản vẽ: 1 – Truyền lực chính đơn hypoit - vi sai Với sự hướng dẫn của thầy Trần Minh Sơn 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 xót, tôi rất mong được sự đóng góp chỉ bảo của thầy hướng dẫn cũng như các thầy trong bộ môn để đồ án m«n häc này hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn.

doc26 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 07/06/2013 | Lượt xem: 1827 | Lượt tải: 9download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế cầu xe cho ôtô chở khách loại nhỏ, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ch­¬ng I ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cÇu xe vµ chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ 1.1 Yªu cÇu ®èi víi cÇu xe CÇu xe chñ ®éng lµ tæng thµnh cuèi cïng trong hÖ thèng truyÒn lùc. Nã cã chøc n¨ng lµ t¨ng m« men, truyÒn m« men vµ ph©n phèi m« men xo¾n tíi c¸c b¸nh xe chñ ®éng. MÆt kh¸c nã cßn nhËn ph¶n lùc tõ mÆt ®­êng t¸c dông lªn vµ ®ì toµn bé phÇn träng l­îng cña xe ph©n bè lªn cÇu. CÇu chñ ®éng cña « t« bao gåm c¸c côm tæng thµnh sau: - TruyÒn lùc chÝnh - C¬ cÊu vi sai - B¸n trôc - DÇm cÇu §Ó ®¶m b¶o kh¶ n¨ng lµm viÖc cÇu xe ph¶i ®¹t ®­îc c¸c yªu cÇu sau : - B¶o ®¶m truyÒn lùc ®Òu, cã tû sè truyÒn hîp lý phï hîp víi chÊt l­îng kÐo vµ tÝnh kinh tÕ nhiªn liÖu. - HiÖu suÊt truyªn ®éng cao, lµm viÖc kh«ng ån. - KÝch th­íc nhá gän ®Ó t¨ng kho¶ng s¸ng gÇm xe. - Träng l­îng nhá ®Ó gi¶m t¶i träng ®éng. - §¶m b¶o ®éng häc ®óng c¸c b¸nh xe dÉn h­íng vµ toµn xe khi quay vßng. 1.2 TruyÒn lùc chÝnh TruyÒn lùc chÝnh lµ mét bé phËn rÊt quan träng trong cÇu xe, nã cã nhiÒu lo¹i mçi lo¹i cã nh÷ng ­u ®iÓm vµ nh­îc ®iÓm riªng nh­ : - TruyÒn lùc chÝnh ®¬n - TruyÒn lùc chÝnh kÐp - TruyÒn lùc chÝnh hai cÊp 1.2.1 C«ng dông, ph©n lo¹i, yªu cÇu TruyÒn lùc chÝnh cã nh÷ng c«ng dông nh­ sau : - TruyÒn vµ thay ®æi m« men - Thay ®æi ph­¬ng truyÒn lùc TruyÒn lùc chÝnh ®­îc ph©n lo¹i dùa theo nhiÒu tiªu chØ nh­ : a/ Theo ®Æc ®iÓm cÊu t¹o bé truyÒn : - TruyÒn ®éng th«ng th­êng (®­êng t©m trôc chñ ®éng vµ trôc bÞ ®éng c¾t nhau) - TruyÒn ®éng hyp«it (®­êng t©m trôc chñ ®éng vµ trôc bÞ ®éng kh«ng c¾t nhau) - TruyÒn ®éng trôc vÝt - TruyÒn ®éng xÝch b/Theo sè cÆp bé truyÒn : - TruyÒn lùc chÝnh ®¬n - TruyÒn lùc chÝnh kÐp c/Theo sè l­îng tû sè truyÒn : - TruyÒn lùc chÝnh mét cÊp - TruyÒn lùc chÝnh nhiÒu cÊp §Ó b¶o ®¶m kh¶ n¨ng lµm viÖc truyÒn lùc chÝnh cÇn ®¹t c¸c yªu cÇu: - §¶m b¶o tû sè truyÒn cÇn thiÕt nh»m b¶o ®¶m hiÖu suÊt cao ngay c¶ khi nhiÖt ®é vµ sè vßng quay thay ®æi. - §¶m b¶o ®ñ bÒn, ®é cøng v÷ng cao, gèi ®ì lµm viÖc kh«ng ån, kÝch th­íc nhá gän. 1.2.2 Ph©n tÝch kÕt cÊu cña c¸c lo¹i truyÒn lùc chÝnh Sau ®©y ta ®i ph©n tÝch kÕt cÊu cô thÕ cña c¸c lo¹i truyÒn lùc nµy vµ chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ cho bµi to¸n . 1.2.2.1 TruyÒn lùc chÝnh ®¬n a/truyÒn lùc chÝnh b¸nh r¨ng c«n r¨ng th¼ng : §­îc bè trÝ d­íi mét gãc 900 nh­ng cã khi ®­îc bè trÝ d­íi mét gãc kh¸c 900 * ­u ®iÓm : DÔ chÕ t¹o, l¾p ghÐp ®¬n gi¶n, gi¸ thµnh rÎ * Nh­îc ®iÓm : - Sè r¨ng Ýt nhÊt cña b¸nh r¨ng nhá ph¶i lín h¬n 9. NÕu nhá h¬n 9 sÏ xuÊt hiÖn hiÖn t­îng c¾t ch©n r¨ng. - NÕu xe cã tû sè truyÒn lín th× kÝch th­íc cña bé truyÒn lín. - Lµm viÖc ån, hiÖu suÊt thÊp, sè r¨ng ¨n khíp ®ång thêi Ýt. Do nhiÒu nh­îc ®iÓm nªn hiÖn nay lo¹i nµy Ýt ®­îc sö dông. b/ truyÒn lùc chÝnh b¸nh r¨ng c«n r¨ng xo¾n : Gåm b¸nh r¨ng chñ ®éng ®­îc chÕ t¹o liÒn trôc cßn b¸nh r¨ng bÞ ®éng ®­îc chÕ t¹o rêi thµnh vµnh r¨ng. Vµnh r¨ng sau khi chÕ t¹o ®­îc l¾p ghÐp cè ®Þnh víi vá vi sai thµnh mét khèi. * ­u ®iÓm : - Sè r¨ng nhá nhÊt cña b¸nh r¨ng chñ ®éng cã thÓ 6-7 mµ vÉn ®ñ bÒn vµ b¶o ®¶m ¨n khíp tèt. - Khi bé truyÒn cã tû sè truyÒn lín th× kÝch th­íc vµ träng l­îng cña cÇu xe nhá gän vµ ®¶m b¶o ®­îc tÝnh n¨ng th«ng qua cao. - Lµm viÖc ªm dÞu do cã nhiÒu r¨ng ®ång thêi ¨n khíp. - Cã kh¶ n¨ng truyÒn lùc vµ m« men lín, kh¶ n¨ng chèng mßn tèt. - Gia c«ng ®­îc trªn c¸c m¸y c¾t cã n¨ng suÊt cao. * Nh­îc ®iÓm : - Ph¸t sinh lùc chiÒu trôc ë t©m ¨n khíp vµ ph­¬ng cña lùc thay ®æi theo chiÒu quay cña b¸nh r¨ng - NÕu chiÒu xo¾n cña r¨ng vµ chiÒu quay cña b¸nh r¨ng trïng nhau th× lùc chiÒu trôc sÏ h­íng tõ ®¸y ®Õn ®Ønh cña b¸nh r¨ng nãn nªn cã thÓ g©y hiÖn t­îng kÑt r¨ng. Cßn nÕu chiÒu xo¾n cña r¨ng vµ chiÒu quay cña b¸nh r¨ng ng­îc nhau th× lùc chiÒu trôc sÏ ®Èy b¸nh r¨ng chñ ®éng rêi khái b¸nh r¨ng bÞ ®éng. Lo¹i nµy ®­îc sö dông trªn nhiÒu lo¹i xe, nhÊt lµ c¸c lo¹i xe con. c/ truyÒn lùc chÝnh hyp«it : Nã cã ®Æc ®iÓm lµ ®­êng t©m cña b¸nh r¨ng chñ ®éng vµ b¸nh r¨ng bÞ ®éng ®­îc bè trÝ lÖch nhau mét kho¶ng lÖch trôc e. Trôc chñ ®éng cã thÓ ®­îc bè trÝ d­íi hay trªn tuú theo yªu cÇu kü thuËt cña tõng xe. * ­u ®iÓm : - Khi cïng kÝch th­íc víi bé truyÒn b¸nh r¨ng c«n r¨ng xo¾n th× bé truyÒn hyp«it cã tû sè truyÒn lín h¬n i0 = . [1.1] Trong ®ã: i0- Tû sè truyÒn cña bé truyÒn hyp«it Z1,Z2-Sè r¨ng cña b¸nh r¨ng chñ ®éng vµ bÞ ®éng b1, b2-Gãc nghiªng ®­êng r¨ng cña b¸nh r¨ng chñ ®éng vµ bÞ ®éng [®é] - Sè r¨ng cña b¸nh r¨ng chñ ®éng nhá nhÊt cã thÓ 5-6 mµ vÉn ®ñ bÒn vµ ¨n khíp tèt. - Lµm viÖc ªm dÞu. - HiÖu suÊt cao (0,94- 0,96) - Khi chÕ t¹o bé truyÒn kh«ng ®ßi hái vËt liÖu thËt tèt. - Cã thÓ dÞch chuyÓn ®­îc trôc cña b¸nh r¨ng chñ ®éng so víi b¸nh r¨ng bÞ ®éng mét kho¶ng dÞch trôc lµ: e=(0,1- 0,2).d2 - Trôc cã kÕt cÊu v÷ng, ®é bÒn cao, lµm viÖc ªm dÞu do ®­êng kÝnh b¸nh r¨ng chñ ®éng lín. - ¸p suÊt tæng hîp lªn bÒ mÆt r¨ng gi¶m (25-30)% so víi b¸nh r¨ng c«n xo¾n cïng kÝch th­íc. * Nh­îc ®iÓm : - Cã sù tr­ît gi÷a c¸c r¨ng theo c¶ chiÒu däc vµ chiÒu ngang do ®ã mµ ph¶i dïng dÇu b«i tr¬n chuyªn dïng. - Khi l¾p r¸p bé truyÒn ®ßi hái ph¶i chÝnh x¸c, b¸nh r¨ng chñ ®éng ph¶i cã ®iÓm tùa thËt ch¾c ch¾n. Lo¹i nµy ®­îc sö dông rÊt nhiÒu trªn xe, nhÊt lµ c¸c lo¹i xe t¶i. d/ truyÒn lùc chÝnh trôc vÝt – b¸nh vÝt : §­îc sö dông trªn xe cã yªu cÇu tû sè truyÒn lín mµ kÝch th­íc bé truyÒn ph¶i nhá gän. §Æc ®iÓm cña truyÒn ®éng trôc vÝt – b¸nh vÝt lµ cã thÓ trôc vÝt ®Æt trªn hoÆc ®Æt d­íi. * ­u ®iÓm : - Lµm viÖc ªm do sè r¨ng Ýt, kÝch th­íc nhá, tû sè truyÒn lín. - Cã thÓ ®Æt vi sai ngay gi÷a cÇu xe nªn cÇu xe cã kÕt cÊu ®èi xøng, dÔ th¸o l¾p. - §èi víi xe 3 cÇu chñ ®éng th× bé truyÒn cã kh¶ n¨ng truyÒn m« men quay lªn c¶ 2 cÇu chñ ®éng th«ng qua 1 trôc. - Khi ®Æt trôc vÝt xuèng d­íi th× h¹ thÊp träng t©m. - ¸p suÊt riªng chç tiÕp xóc r¨ng cña bé truyÒn nhá. * Nh­îc ®iÓm : - HiÖu suÊt thÊp do ma s¸t lín, cã hiÖn t­îng tù h·m, lùc chiÒu trôc lín. - Khi trôc vÝt d­íi b¸nh vÝt th× kho¶ng s¸ng gÇm xe gi¶m nh­ng lµm t¨ng gãc lÖch trôc c¸c ®¨ng.Trôc vÝt trªn th× t¨ng kho¶ng sang gÇm xe nh­ng khã kh¨n trong b«i tr¬n bé truyÒn. - ChÕ t¹o trôc vÝt – b¸nh vÝt phøc t¹p, b¸nh vÝt th­êng chÕ t¹o b»ng kim lo¹i mµu (th­êng lµ ®ång). 1.2.2.2 TruyÒn lùc chÝnh kÐp H-1.1 TruyÒn lùc chÝnh kÐp TruyÒn lùc chÝnh kÐp lµ bé truyÒn sö dông 2 cÆp bé truyÒn ¨n khíp, so víi truyÒn lùc chÝnh ®¬n th× truyÒn lùc chÝnh kÐp cã tû sè truyÒn lín h¬n mµ vÉn ®¶m b¶o kho¶ng s¸ng gÇm xe tèt . TruyÒn lùc chÝnh kÐp ®­îc sö dông nhiÒu trªn xe 2 cÇu, 3 cÇu vµ xe cã t¶i träng lín. a/TruyÒn lùc chÝnh kÐp trung t©m : CÆp b¸nh r¨ng c«n xo¾n vµ cÆp b¸nh r¨ng trô ®­îc bè trÝ thµnh mét côm. Khi ®ã hai cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp ®Æt trong cïng mét vá cÇu vµ vi sai ®Æt ngay sau cÆp b¸nh r¨ng thø hai. Ph­¬ng ¸n nµy trôc cña b¸nh r¨ng c«n vµ trôc cña b¸nh r¨ng trô n»m trong mét mÆt ph¼ng vµ vu«ng gãc víi nhau. b/TruyÒn lùc chÝnh kÐp bè trÝ t¸ch côm : Th­êng b¸nh r¨ng c«n cïng bé vi sai ë trung t©m cßn c¸c b¸nh r¨ng trô ®Æt ë s­ên xe h×nh thµnh hép gi¶m tèc b¸nh xe (truyÒn lùc c¹nh).TruyÒn lùc c¹nh cã thÓ lµ cÆp b¸nh r¨ng trô ¨n khíp trong, ¨n khíp ngoµi hoÆc bé truyÒn hµnh tinh. 1.2.2.3 TruyÒn lùc chÝnh hai cÊp Sö dông trªn « t« khi cÇn thiÕt ph¶i më réng kho¶ng tû sè truyÒn cña hÖ thèng truyÒn lùc mµ kh«ng cÇn ph¶i thay ®æi kÕt cÊu c¸c côm cña nã. Sè truyÒn thÊp cña truyÒn lùc chÝnh sö dông khi xe chuyÓn ®éng trong ®iÒu kiÖn ®­êng khã kh¨n (®­êng xÊu, ®­êng ®åi nói) ®Ó kh¾c phôc nh÷ng lùc c¶n chuyÓn ®éng lín. Sö dông sè truyÒn cao trong ®iÒu kiÖn ®­êng tèt hoÆc khi xe chë non t¶i cho phÐp n©ng cao tÝnh kinh tÕ nhiªn liÖu, vËn tèc trung b×nh cña « t« vµ gi¶m m« men xo¾n trong dÉn ®éng ®Õn c¸c b¸nh xe chñ ®éng. Tõ nh÷ng ph©n tÝch kÕt cÊu vµ xem xÐt ­u nh­îc ®iÓm cña c¸c lo¹i truyÒn lùc trªn, ¸p dông cho bµi to¸n thiÕt kÕ nµy t«i chän truyÒn lùc chÝnh ®¬n kiÓu b¸nh r¨ng c«n r¨ng xo¾n th­êng. VËt liÖu chÕ t¹o b¸nh r¨ng truyÒn lùc chÝnh lµ thÐp hîp kim chÊt l­îng cao nh­ : 15ХГН2ТА, 20ХГНМ,…B¸nh r¨ng ®­îc xªm¨ngtit víi ®é s©u 1,2-1,5 mm vµ t«i trong dÇu. 1.3 Vi sai Vi sai lµ bé phËn rÊt quan träng trong cÇu xe, nã gåm nhiÒu lo¹i kh¸c nhau nh­ : - Vi sai b¸nh r¨ng c«n ®èi xøng. - Vi sai t¨ng ma s¸t. - Vi sai lo¹i cam. - Vi sai kiÓu trôc vÝt. 1.3.1 C«ng dông, ph©n lo¹i, yªu cÇu Vi sai cã nh÷ng c«ng dông nh­ sau : §¶m b¶o cho c¸c b¸nh xe chñ ®éng quay ®­îc víi c¸c tèc ®é gãc kh¸c nhau, ®ång thêi dïng ®Ó ph©n chia m« men xo¾n cho c¸c b¸nh xe cña mét cÇu xe chñ ®éng hoÆc cho c¸c cÇu xe chñ ®éng cña mét xe. Vi sai ®­îc ph©n lo¹i dùa theo nhiÒu tiªu chØ nh­ : a/ Theo c«ng dông : - Vi sai gi÷a c¸c b¸nh xe - Vi sai gi÷a c¸c cÇu xe - Vi sai gi÷a c¸c truyÒn lùc c¹nh b/ Theo ®Æc ®iÓm ph©n bè m« men : - Vi sai ®èi xøng - Vi sai kh«ng ®èi xøng c/ Theo ®Æc ®iÓm kÕt cÊu vi sai : - Vi sai b¸nh r¨ng - Vi sai trôc vÝt-b¸nh vÝt - Vi sai cam d/ Theo ph­¬ng ph¸p kho¸ vi sai : - Vi sai gµi c­ìng bøc - Vi sai gµi tù ®éng e/ Theo hÖ sè kho¸ vi sai : kб = [1.2] Trong ®ã: Mms-M« men ma s¸t [Nm] M0 –M« men trªn vá vi sai [Nm] - Vi sai ma s¸t trong bÐ kб< 0,2 - Vi sai ma s¸t trong cao kб= 0,2- 0,7 - Vi sai kho¸ hoµn toµn kб > 0,7 §Ó b¶o ®¶m kh¶ n¨ng lµm vi sai cÇn ®¹t c¸c yªu cÇu: - Ph©n phèi m« men cho c¸c b¸nh xe mét c¸ch hîp lý - B¶o ®¶m cho c¸c b¸nh xe quay víi c¸c vËn tèc gãc kh¸c nhau. Khi quay vßng c¸c hÖ sè c¶n trªn mét cÇu kh¸c nhau vµ hÖ sè b¸m kh¸c nhau - HiÖu suÊt lµm viÖc cao, ®é tin cËy lµm viÖc tèt, kÝch th­íc vµ träng l­îng nhá. 1.3.2 Ph©n tÝch kÕt cÊu c¸c lo¹i vi sai Sau ®©y ta ph©n tÝch kÕt cÊu cña c¸c lo¹i vi sai vµ ®­a ra ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ cho bµi to¸n . 1.3.2.1 Vi sai b¸nh r¨ng c«n ®èi xøng Vi sai ®èi xøng thuéc lo¹i vi sai cã ma s¸t trong bÐ. VÒ mÆt kÕt cÊu xe cã t¶i träng lín vµ xe cã t¶i träng bÐ vi sai nh­ nhau chØ kh¸c ë sè b¸nh r¨ng vi sai, ë kÕt cÊu vá vi sai vµ c¸c b¸nh r¨ng b¸n trôc. Sè b¸nh r¨ng hµnh tinh phô thuéc vµo m« men xo¾n ®Æt trªn vá vi sai vµ b¸nh r¨ng hµnh tinh víi vá vi sai cã thÓ th¸o rêi ®­îc hoÆc liÒn nhau. Tæng sè r¨ng cña b¸nh r¨ng b¸n trôc chän b»ng béi sè cña sè cña sè r¨ng b¸nh r¨ng hµnh tinh. MÆt th¸o rêi th­êng ®i qua trôc cña c¸c b¸nh r¨ng hµnh tinh, c¸c n÷a hép ®­îc l¾p ®ång t©m nhê c¸c gê. MÆt bÝch cña vá vi sai dïng l¾p ghÐp b¸nh r¨ng bÞ ®éng cña truyÒn lùc trung ­¬ng. Gi÷a c¸c mÆt tú cña b¸nh r¨ng hµnh tinh mÆt cÇu th­êng cã ®Üa ®ång ®Ó gi¶m ma s¸t vµ ®Ó dÔ ®Æt ®óng c¸c b¸nh r¨ng vi sai. H·m vi sai cã thÓ b»ng ly hîp cã vÊu, ly hîp r¨ng vµ ly hîp chèt….DÉn ®éng h·m vi sai cã thÓ b»ng c¬ khÝ , b»ng ®iÖn khÝ, b»ng thuû lùc. DÉn ®éng h·m vi sai lo¹i c¬ khÝ cã cÇn g¹t bè trÝ trªn dÇm cÇu chñ ®éng hoÆc ®Æt c¹nh ng­êi l¸i, lo¹i nµy cã nh­îc ®iÓm lµ ng­êi l¸i chØ sö dông nã khi « t« ®· bÞ tr­ît quay vµ kh«ng cã kh¶ n¨ng tù di ®éng n÷a. * ­u ®iÓm : - KÕt cÊu ®¬n gi¶n, dÔ chÕ t¹o, gi¸ thµnh h¹ - ViÖc ph©n phèi m« men xo¾n cho c¸c b¸nh xe chñ ®éng thÝch hîp víi nh÷ng tr­êng hîp xe ch¹y trªn ®­êng tèt hoÆc ®iÒu kiÖn chuyÓn ®éng cña hai b¸nh xe nh­ nhau. - Gi¶m t¶i träng ®éng cho dÉn ®éng c¸c b¸nh xe, gi¶m mßn lèp, gi¶m suÊt tiªu hao nhiªn liÖu vµ ®iÒu khiÓn dÔ dµng. * Nh­îc ®iÓm : Ma s¸t cña bé vi sai bÐ nªn gi¶m kh¶ n¨ng th«ng qua cña xe khi mét b¸nh xe n»m ë ®­êng lÇy. Lo¹i nµy hiÖn nay ®­îc sö dông phæ biÕn vµ nhÊt lµ trªn c¸c loaÞ xe du lÞch vµ xe t¶i träng nhá. 1.3.2.2 Vi sai t¨ng ma s¸t Lo¹i nµy ngµy cµng ®­îc sö dông nhiÒu. T¨ng ma s¸t trong lo¹i vi sai h×nh nãn b»ng c¸ch thiÕt kÕ thªm vµo kÕt cÊu ly hîp ma s¸t ®Üa ®Æt gi÷a mét trong hai b¸n trôc vµ hép vi sai. Vi sai t¨ng ma s¸t ®­îc øng dông kh¶ réng r·i, vi sai t¨ng ma s¸t cã thÓ mét hoÆc hai ly hîp ma s¸t. Trong lo¹i vi sai nµy trôc ch÷ thËp ®­îc thay thÕ b»ng hai trôc c¾t nhau theo gãc vu«ng. Hai trôc nµy cã kh¶ n¨ng dÞch chuyÓn víi nhau theo c¶ hai chiÒu trôc lÉn chiÒu gãc nghiªng, nhê c¸c mÆt nghiªng t­¬ng øng ë c¸c ®Çu trôc. Ngoµi ra trªn vi sai cßn c¸c cèc trung gian n»m trªn then hoa cña b¸n trôc gièng nh­ c¸c b¸nh r¨ng b¸n trôc. Khi c¸c b¸nh r¨ng hµnh tinh kh«ng quay lùc truyÒn ®Õn c¸c b¸n trôc, còng nh­ trong tr­êng hîp vi sai cã ma s¸t trong bÐ. Khi c¸c b¸nh r¨ng hµnh tinh quay c¸c mÆt nghiªng cña trôc sÏ bÞ dÞch chuyÓn ®i nh­ thÕ nµo ®Ó lùc trªn ly hîp ma s¸t truyÒn qua cèc trung gian sÏ t¨ng lªn ®èi víi b¸n trôc quay nhanh. TrÞ sè m« men h·m sÏ kh«ng ph¶i lµ mét h»ng sè mµ sÏ tØ lÖ víi m« men truyÒn lªn c¸c b¸nh xe. 1.3.2.3 Vi sai lo¹i cam Cã nhiÒu lo¹i kh¸c nhau lo¹i cam ®Æt h­íng kÝnh vµ lo¹i cam ®Æt h­íng trôc. §©y lµ lo¹i vi sai cã ma s¸t trong cao. Vi sai cam mµ con ch¹y ®Æt theo h­íng kÝnh n»m gi÷a c¸c vµnh cã d¹ng cam cña b¸n trôc. C¸c con ch¹y ®­îc ®Æt vµo vßng ng¨n c¸ch ë gi÷a, vßng nµy g¾n víi vá vi sai vµ lµ phÇn tö chñ ®éng. Vßng ng¨n c¸ch t¸c dông vµo con ch¹y mét lùc P vµ Ðp con ch¹y vµo vµnh cam ngoµi víi mét lùc P1' vµ vµo vµnh cam trong víi lùc P2' . P1' vµ P2' t¸c dông th¼ng gãc víi mÆt bªn cña c¸c vµnh cam. Khi c¶ hai b¸nh xe chñ ®éng chÞu lùc c¶n nh­ nhau th× vËn tèc gãc cña vßng gi÷a vµ c¸c vµnh cam b»ng nhau. NÕu mét trong c¸c b¸nh xe chñ ®éng cã khuynh h­íng t¨ng vËn tèc gãc, c¸c chi tiÕt cña vi sai sÏ b¾t ®Çu cã dÞch chuyÓn t­¬ng ®æi víi nhau nªn trªn c¸c mÆt bªn cña vµnh cam ph¸t sinh lùc ma s¸t h­íng vÒ c¸c phÝa kh¸c nhau ®èi víi vµnh cam quay nhanh vµ vµnh cam quay chËm. Sè mÆt låi lâm trªn c¸c vµnh cam cña c¸c b¸n trôc ph¶i kh¸c nhau. V× nÕu chóng b»ng nhau th× khi hép cña vi sai quay tíi vÞ trÝ nµo ®ã, c¸c con ch¹y chØ dÞch chuyÓn theo chiÒu h­íng kÝnh vµ lùc sÏ kh«ng truyÒn ®Õn vµnh h×nh cam n÷a. §èi víi lo¹i vi sai cam ®Æt h­íng trôc, c¸c con ch¹y ®­îc ®Æt trong vßng ng¨n, vßng ng¨n g¾n liÒn víi vá vi sai. Sè mÆt låi lâm cña c¸c vµnh cam sinh ra m« men m¹ch ®éng khi vi sai lµm viÖc nªn vi sai chèng mßn. Trong lo¹i vi sai hai d·y m« men m¹ch ®éng ®­îc kh¾c phôc v× trong lo¹i nµy ng­êi ta lµm sè mÆt cam låi lâm trªn hai vµnh cam nh­ nhau. Lo¹i vi sai cam hai d·y víi c¸c con ch¹y bè trÝ theo h­íng kÝnh mçi d·y con ch¹y t¸c dông t­¬ng øng víi d·y mÆt cam cña nã. Cho nªn khi mét d·y mÆt cam trong dÞch chuyÓn t­¬ng ®èi víi d·y mÆt cam ngoµi, th× lóc Êy c¸c mÆt d·y cam ngoµi n»m ë vÞ trÝ ®èi xøng. NÕu mét d·y cam ch¹y n»m ë vÞ trÝ kh«ng truyÒn ®­îc m« men th× d·y thø hai sÏ truyÒn m« men Êy. Lo¹i vi sai cam hai d·y cã con ch¹y bè trÝ theo h­íng trôc, c¸c cam cã thÓ lµm víi c¸c h×nh d¹ng mÆt bªn kh¸c nhau, th­êng d¹ng ®­êng xo¾n èc Acsimet. Sù dÞch chuyÓn theo h­íng kÝnh cña mét ®iÓm bÊt kú cña d¹ng mÆt bªn nµy tû lÖ víi gãc quay a cña cam. Lo¹i vi sai cam ®­îc sö dông phæ biÕn víi xe cã t¶i träng lín. 1.3.2.4 Vi sai kiÓu trôc vÝt §©y lµ lo¹i vi sai cã ma s¸t trong cao, sö dông lµm vi sai gi÷a c¸c b¸nh xe. Trong vá cña vi sai gåm ba phÇn: c¸c b¸nh r¨ng b¸n trôc ¨n khíp víi c¸c b¸nh r¨ng hµnh tinh. C¸c b¸nh hµnh tinh g¾n víi nhau nhê c¸c b¸nh vÝt hµnh tinh phô quay quanh c¸c trôc g¾n trong hép. Vi sai lo¹i trôc vÝt lµm viÖc ªm dÞu vµ l©u mßn. VÒ kÕt cÊu nã phøc t¹p h¬n vµ ®¾t h¬n lo¹i vi sai cam. Lo¹i vi sai nµy th­êng ¸p dông cho c¸c lo¹i xe t¶i träng lín. Qua ph©n tÝch kÕt cÊu c¸c lo¹i vi sai vµ ¸p dông vµo ®iÒu kiÖn cô thÓ cña ®Ò tµi “ThiÕt kÕ cÇu xe cho xe chØ huy UAZ-31512” ta chän lo¹i vi sai b¸nh r¨ng c«n ®èi xøng. 1.4 B¸n trôc B¸n trôc lµ bé phËn dïng ®Ó truyÒn lùc tíi b¸nh xe, nã cã nhiÒu lo¹i kh¸c nhau tuú theo c¸ch ph©n lo¹i . 1.4.1 C«ng dông, ph©n lo¹i,yªu cÇu B¸n trôc cã nh÷ng c«ng dông : - TruyÒn m« men xo¾n tõ truyÒn lùc chÝnh ®Õn c¸c b¸nh xe chñ ®éng - ChÞu mét phÇn t¶i träng tõ mÆt ®­êng truyÒn lªn qua b¸nh xe. B¸n trôc ®­îc ph©n lo¹i theo c¸c chØ tiªu sau ®©y : a/ Theo kÕt cÊu cña cÇu : - CÇu liÒn . - CÇu rêi. b/ Theo møc ®é chÞu lùc h­íng kÝnh vµ lùc chiÒu trôc : - Lo¹i b¸n trôc kh«ng gi¶m t¶i. - Lo¹i b¸n trôc gi¶m t¶i mét nöa. - Lo¹i b¸n trôc gi¶m t¶i ba phÇn t­. - Lo¹i b¸n trôc gi¶m t¶i hoµn toµn. §Ó b¶o ®¶m kh¶ n¨ng lµm b¸n cÇn ®¹t c¸c yªu cÇu: a/ Dï hÖ thèng treo n»m ë vÞ trÝ nµo truyÒn ®éng ®Õn c¸c b¸nh xe chñ ®éng còng ph¶i ®¶m b¶o truyÒn hÕt m« men xo¾n ®Õn c¸c b¸nh xe chñ ®éng. b/ Khi truyÒn m« men quay vËn tèc gãc cña c¸c b¸nh xe chñ ®éng còng nh­ b¸nh xe dÉn h­íng ®Òu kh«ng thay ®æi. 1.4.2 Ph©n tÝch kÕt cÊu c¸c lo¹i b¸n trôc §Ó chän ®­îc ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ hîp lý, sau ®©y chóng ta ®i ph©n tÝch kÕt cÊu cña mét sè lo¹i b¸n trôc . 1.4.2.1 Lo¹i b¸n trôc kh«ng gi¶m t¶i Khi ®ã æ bi trong vµ æ bi ngoµi ®Òu ®Æt trùc tiÕp trªn b¸n trôc, tr­êng hîp nµy b¸n trôc chÞu toµn bé c¸c lùc. M« men uèn g©y nªn do lùc vßng tõ b¸nh r¨ng chËu chuyÓn vÒ ®Çu b¸n trôc, m« men xo¾n Mx, ph¶n lùc th¼ng ®øng tõ b¸nh xe Zbx, lùc kÐo Xk, lùc phanh Xp, lùc c¶n tr­ît ngang Y xuÊt hiÖn khi « t« ®i trªn ®­êng nghiªng hay quay vßng, nghÜa lµ tÊt c¶ c¸c ngo¹i lùc tõ phÝa ®­êng vµ lùc vßng cña b¸nh r¨ng chËu. Lo¹i b¸n trôc kh«ng gi¶m t¶i hiÖn t¹i c¸c « t« ®Òu kh«ng dïng. H-1.2 B¸n trôc kh«ng gi¶m t¶i 1.4.2.2 Lo¹i b¸n trôc gi¶m t¶i mét nöa Khi ®ã æ bi trong ®Æt trªn vá vi sai cßn æ bi ngoµi ®Æt ngay trªn b¸n trôc, b¸n trôc sÏ chÞu c¸c lùc vµ m« men sau: Tõ phÝa mÆt ®­êng: cã c¸c lùc vµ ph¶n lùc Zbx, Xk, Xp, Y. VÒ m« men cã Mk, Mp, Mz, My. VÒ phÝa vi sai cã ph¶n lùc R, Y vµ m« men Mk hay Mp. Lo¹i b¸n trôc gi¶m t¶i mét nöa ®­îc dïng ë c¸c m¸y kÐo vµ mét sè xe du lÞch nh­ : Mock¬vic, Zil-110… H-1.3 B¸n trôc gi¶m t¶i mét nöa 1.4.2.3 Lo¹i b¸n trôc gi¶m t¶i ba phÇn t­ Lo¹i nµy æ bi trong ®ùoc ®Æt trªn vá vi sai cßn æ bi ngoµi ®Æt trªn dÇm cÇu vµ lång vµo trong moay¬ cña b¸nh xe. Bè trÝ nh­ vËy b¸n trôc chØ chÞu t¸c dông cña m« men xo¾n Mk hay m« men phanh Mp vµ ph¶n lùc t¸c dông ngang cña ®Êt Y. C¸c lùc kÐo tiÕp tuyÕn Xk vµ ph¶n lùc cña ®Êt th¼ng ®øng Zbx do dÇm cÇu chÞu . ë lo¹i nµy æ bi ngoµi cã thÓ lµ æ bi cÇu hai d·y, cã thÓ lµ æ bi ®òa nh­ng chØ cã mét æ. Lo¹i b¸n trôc gi¶m t¶i ba phÇn t­ cã kÕt cÊu t­¬ng ®èi ®¬n gi¶n nªn ®­îc dïng ë « t« con nh­ M-20 vµ mét sè « t« t¶i M-1. H-1.4 B¸n trôc gi¶m t¶i ba phÇn t­ 1.4.2.4 Lo¹i b¸n trôc gi¶m t¶i hoµn toµn Nã chØ kh¸c lo¹i gi¶m t¶i ba phÇn t­ lµ æ bi ngoµi lµ hai æ bi ®Æt gÇn nhau (cã thÓ lµ mét æ bi cÇu vµ mét æ bi c«n). Nh­ vËy b¸n trôc chØ chÞu t¸c dông cña m« men Mk hay Mp tõ phÝa vi sai (khi phanh b»ng phanh trung ­¬ng) vµ m« men Mk hay Mp tõ phÝa ®­êng t¸c dông lªn (khi h·m b»ng phanh trung ­¬ng) C¸c lùc Xk, Y, Zbx sÏ kh«ng truyÒn ®Õn trôc mµ chØ truyÒn ®Õn dÇm cÇu. H-1.5 B¸n trôc gi¶m t¶i hoµn toµn * ­u ®iÓm : - Nã chØ chÞu m« men xo¾n t¸c dông lªn b¸n trôc khi xe ho¹t ®éng. - KÝch th­íc cña b¸n trôc kh«ng yªu cÇu lín mµ vÉn b¶o ®¶m truyÒn tèt m« men xo¾n ®Õn c¸c b¸nh xe. - Khi b¸n trôc bÞ vì th× vÉn cã thÓ kÐo xe mµ kh«ng cÇn dïng thiÕt bÞ phô kh¸c. * Nh­îc ®iÓm : Do trôc cña moay¬ b¸nh xe vµ b¸nh r¨ng b¸n trôc cña bé vi sai ë cÇu xe kh«ng ®ång trôc nªn khã gi÷ b¸n trôc vu«ng gãc víi b¸nh xe. V× vËy khi xiÕt bu l«ng b¾t b¸n trôc víi moay¬ b¸nh xe sÏ ph¸t sinh biÕn d¹ng uèn ë b¸n trôc vµ ®Çu phÝa trong cña b¸n trôc tùa trªn thµnh lç cña b¸nh r¨ng b¸n trôc cña bé vi sai. Lo¹i nµy sö dông phæ biÕn trªn du lÞch, « t« chë kh¸ch, c¸c xe vËn t¶i trung b×nh vµ lín nh­: Gaz-53, Maz-200, Zil-150,… Qua ph©n tÝch ­­ nh­îc ®iÓm c¸c lo¹i b¸n trôc vµ ¸p dông cho bµi to¸n thiÕt kÕ t«i chän lo¹i b¸n trôc gi¶m t¶i hoµn toµn. VËt liÖu chÕ t¹o b¸n trôc th­êng lµ thÐp hîp kim trung b×nh nh­ : 40Х,40ХМН,40ХГТР,30СГА,… 1.5 DÇm cÇu DÇm cÇu lµ bé phËn rÊt quan träng cña cÇu xe, dÇm cÇu th­êng ®­îc lµm b¾ng vËt liÖu gang hay thÐp . 1.5.1 C«ng dông, ph©n lo¹i, yªu cÇu DÇn cÇu cã nh÷ng c«ng dông sau : - §Ó b¶o vÖ c¸c côm c¬ cÊu bªn trong (vi sai, truyÒn lùc chÝnh,…) tr¸nh ch¶y dÇu b¬i tr¬n ra ngoµi, tr¸nh lät bôi, lät n­íc,…vµo c¸c c¬ cÊu bªn trong vá cÇu. - Víi hÖ thèng treo phô thuéc cßn dïng ®Ó ®ì toµn bé träng l­îng cña phÇn ®­îc treo cña xe ph©n bè lªn cÇu ®ã. Nã cßn nhËn vµ truyÒn c¸c ph¶n lùc, c¸c m« men ph¸t sinh do t¸c ®éng t­¬ng hç gi÷a b¸nh xe víi mÆt ®­êng lªn khung xe hoÆc vá xe. DÇm cÇu ®­îc ph©n lo¹i theo c¸c chØ tiªu sau : a/ Theo ®Æc ®iÓm kÕt cÊu : - DÇm cÇu ghÐp - DÇm cÇu liÒn b/ Theo ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o : - DÇm cÇu ®óc - DÇm cÇu dËp hµn c/ Theo c«ng dông cña cÇu xe : - CÇu kh«ng dÉn h­íng kh«ng chñ ®éng - CÇu chñ ®éng vµ dÉn h­íng - CÇu chñ ®éng kh«ng dÉn h­íng - CÇu dÉn h­íng kh«ng chñ ®éng 1.5.2 Ph©n tÝch mét sè kÕt cÊu dÇm cÇu §Ó chän ®­îc ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ hîp lý sau ®©y ta ®i ph©n tÝch ­u nh­îc ®iÓm cña mét sè lo¹i dÇm cÇu . 1.5.2.1 DÇm cÇu liÒn DÇm cÇu chÕ t¹o b»ng ph­¬ng ph¸p ®óc, nã cã träng l­îng lín, kÝch th­íc lín, ®é cøng v÷ng cao. V× lµ vá cÇu ghÐp nªn viÖc th¸o l¾p vá vi sai vµ truyÒn lùc chÝnh ra ®Ó ®iÒu chØnh vµ thay thÕ dÔ dµng h¬n so víi vá cÇu lo¹i liÒn. NÕu vá cÇu chÕ t¹o b»ng ph­¬ng ph¸p dËp hµn th× träng l­îng vµ kÝch th­íc nhá gän h¬n vµ gi¸ thµnh h¹ h¬n chÕ t¹o b»ng ph­¬ng ph¸p ®óc (träng l­îng gi¶m 30%) song nã cã nh­îc ®iÓm lµ ®é cøng v÷ng kh«ng cao, ®Ó kh¾c phôc ng­êi ta cã nh÷ng biÖn ph¸p kÕt cÊu vµ c«ng nghÖ t¨ng cøng. DÇm cÇu liÒn ®­îc ¸p dông phæ biÕn víi c¸c lo¹i xe t¶i träng võa vµ lín, hiÖn nay nã còng sö dông víi c¸c xe t¶i, xe kÐo nh­ng cã c¸c biÖn ph¸p kÕt cÊu ®Ó t¨ng cøng v÷ng cho vá. 1.5.2.2 DÇm cÇu rêi Lo¹i nµy cã thÕ chÕ t¹o b»ng ph­¬ng ph¸p ®óc hoÆc dËp hµn. Mét sè « t« vËn t¶i h¹ng trung sö dông vá cÇu ghÐp ®­îc gia c«ng b»ng ph­¬ng ph¸p ®óc, ë mÆt trong vµ mÆt ngoµi ®­îc gia c«ng c¸c g©n t¨ng cøng. Vá cÇu chÕ t¹o b»ng ph­¬ng ph¸p hµn dËp cã ®é cøng v÷ng vµ ®é bÒn kh«ng cao. NÕu tr­êng hîp mét phÇn chi tiÕt cña vá cÇu bÞ háng th× kh«ng thÕ th¸o rêi ra ®Ó thay thÕ mµ ph¶i thay thÕ toµn bé vá cÇu rÊt tèn kÐm. DÇm cÇu th¸o rêi ®­îc tuy cøng v÷ng kh«ng cao song l¹i thuËn tiÖn trong th¸o l¾p c¸c côm chi tiÕt cña cÇu xe nªn nã ®­îc sö dông nhiÒu trªn xe con vµ xe t¶i träng nhá. Trªn c¬ së ph©n tÝch vÒ kÕt cÊu vµ ­u nh­îc ®iÓm c¸c chi tiÕt cña cÇu xe, ¸p dông cho tr­êng hîp cña ®Ò tµi thiÕt kÕ cÇu xe cho «t« chë kh¸ch lo¹i nhá cã c«ng thøc b¸nh xe 4x2, t«i chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ cÇu chñ ®éng lµ: - TruyÒn lùc chÝnh ®¬n hyp«it - Vi sai ®èi xøng Ch­¬ng Ii tÝnh to¸n thiÕt kÕ cÇu xe 2.1 C¸c sè liÖu ban ®Çu §Ó lµm c¬ së cho tÝnh to¸n thiÕt kÕ theo ®Ò tµi sau ®©y t«i ®­a ra c¸c th«ng sè tham kh¶o cña xe kh¸ch nhá: Me=17KG.m Ga1=1280KG n =2500 v/ph Ga2=1920KG Ne = 76 ml Lo¹i ®éng c¬: §iªzen n = 4000 v/ph Lo¹i truyÒn lùc chÝnh : ®¬n, hyp«it LoaÞ b¸nh xe: BX 215/70R15 TØ sè truyÒn cña hép sè , truyÒn lùc chÝnh: 4,17;2,24;1,47;1,00;0,82;5,14; A.ThiÕt kÕ tÝnh to¸n truyÒn lùc chÝnh ( tlc ). 2.2 §Æc ®iÓm kÕt cÊu cña truyÒn lùc chÝnh ®¬n hyp«it. TruyÒn lùc chÝnh (TLC)®¬n hyp«it lµ lo¹i TLC cã mét cÆp b¸nh r¨ng nãn ¨n khíp trong kh«ng gian vµ cã hai trôc kh«ng c¾t nhau. - ¦u ®iÓm : +Trôc cña b¸nh r¨ng chñ ®éng dÞch chuyÓn ®­îc so víi b¸nh r¨ng bÞ ®éng (®é dÞch chuyÓn) do ®ã h¹ thÊp ®­îc träng t©m cña « t«, cho phÐp t¨ng ®é æn ®Þnh, t¨ng vËn tèc chuyÓn ®éng cña « t«. +So víi cÆp b¸nh r¨ng nãn cã hai trôc c¾t nhau cã cïng tØ sè truyÒn vµ cïng truyÒn mét m« men th× ®­êng kÝnh cña b¸nh r¨ng chñ ®éng trong truyÒn ®éng hyp«it lín h¬n vµ trôc cña b¸nh r¨ng chñ ®éng còng lín h¬n . Do ®ã kÕt cÊu v÷ng h¬n, ®é bÒn lín h¬n vµ lµm viÖc ªm dÞu h¬n. +¸p suÊt tæng hîp lªn r¨ng gi¶m 25 í30% so víi b¸nh r¨ng nãn cã cïng kÝch th­íc nªn t¨ng ®­îc ®é bÒn. - Nh­îc ®iÓm: +Sù tr­ît cña c¸c r¨ng t¨ng theo c¶ hai chiÒu chiÒu dµi vµ mÆt c¹nh nªn ph¶i dïng dÇu b«i tr¬n ®Æc biÖt. +§ßi hái ph¶i l¾p r¸p chÝnh x¸cvµ b¸nh r¨ng chñ ®éng ph¶i cã ®iªm tùa thËt ch¾c ch¾n. 2.3 C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña truyÒn lùc chÝnh. 2.3.1 C¸c th«ng sè cña cÆp b¸nh r¨ng nãn. a. C¸c th«ng sè s¬ bé. - TØ sè truyÒn : i= 5,14 - Sè r¨ng: +B¸nh nhá: Z chän theo i ta cã Z= 6 ; + B¸nh lín: Z= i.Z=5,14.6= 30,84 . LÊy Z=30 - ChiÒu dµi nãn: L = Me= 17KG.m i =5,14; suy ra L = 96 mm - M« ®un mÆt mót lín: = = 6,27 mm. LÊy m=6mm. - Chän gãc ¨n khíp µ = 20 gãc nghiªng cña r¨ng b = 50 ; b = 30 b.C¸c th«ng sè h×nh häc cña cÆp b¸nh r¨ng truyÒn lùc chÝnh . XXX M« ®un ph¸p tuyÕn : mn1 = m.cosb = 6.0,643 = 3,858 mm. mn2 = ms .cosb2 = 6.0,866 =5,196 mm. - Gãc ¨n khíp trong tiÕt diÖn mÆt mót lín( a): tgas1 = = = 0,566 as1 = 29031’ tg as2 = = = 0,420 as2 = 22047’ - §­êng kÝnh vßng chia: + B¸nh r¨ng chñ ®éng: d1 = ms .Z1 = 6.6 = 36 mm. + B¸nh r¨ng bÞ ®éng: d2 = ms .Z2 =6.30 = 180 mm. - Gãc mÆt nãn l¨n: tgj = = 0,146 ¾> j= 8’ j= 90- j= 8140’ - TÝnh l¹i chiÒu dµi nãn(L): L = ms = 129,7 mm. LÊy L= 130 mm. ChiÒu cao ®Çu r¨ng : h’ = ms = 8 mm. ChiÒu cao ch©n r¨ng : h” = 1,25 .ms = 1,25 .6 = 7,5 mm. ChiÒu réng b¸nh r¨ng: b = Yl .L víi Yl lµ hÖ sè chiÒu réng b¸nh r¨ng ,chän Yl = 0,3 ta cã : b = 0,3.130 =39 mm. - M« ®un mÆt ph¸p tuyÕn cña r¨ng: + B¸nh r¨ng chñ ®éng : mn1 = ms.(1- 0,5) cosb1 =6(1- 0,5.0,3) 0,643 = 4,43 mm. mn2 = ms.(1- 0,5) cosb2 =6(1- 0,5.0,3) 0,866 = 5,975 mm. + B¸nh r¨ng bÞ ®éng : - Sè r¨ng t­¬ng ®­¬ng : + Zt®1= = = 14,66 + Zt®2= = 17,32 - §­êng kÝnh vßng trßn chia t­¬ng ®­¬ng : dt®1= Zt®1 . ms = 14,66 .6 = 87,96 mm. dt®2= Zt®2 . ms = 374,45 . 6 = 103,92 mm. - §­êng kÝnh trung b×nh : dtb1 = d1.(1- 0,5 yL) = 36.(1- 0,5 .0,3) =30,6 mm. dtb2 = d2.(1- 0,5 yL) = 180.(1- 0,5 .0,3) = 153 mm. - Kho¶ng dÞch trôc (e): e = (0,1 ¸ 0,25) .D2 víi D2 lµ ®­êng kÝnh vßng trßn nguyªn cña b¸nh r¨ng bÞ ®éng ë ®¸y nãn c¬ së D2 = 2L.sin =2.130.0,66=171,6 mm. LÊy e = 40 mm. 2.3.2 TÝnh lùc t¸c dông lªn c¸c b¸nh r¨ng . a.Lùc t¸c dông lªn b¸nh r¨ng chñ ®éng . - Lùc vßng : P(1) = trong ®ã : + M1 – m« men quay trªn trôc cña b¸nh r¨ng chñ ®éng M1= Memax .ih1.htl ih1 – tØ sè truyÒn cña hép sè ë tay sè mét , ih1 =5,14. htl – hiÖu suÊt truyÒn ®éng .Coi hiÖu suÊt cña ly hîp vµ c¸c æ l¨n b»ng 1 ta cã : htl = h13 h1 lµ hiÖu suÊt truyÒn ®éng cña mét cÆp b¸nh r¨ng h1 = 0,97 htl = 0,91 M1= 170.5,14.0,91 = 795158m.m + dtb1 = 30,6 mm =0,036 m . Suy ra : P(1) = 44175N. Lùc h­íng t©m : R(1) = R(1) = 15938 N. Lùc däc trôc : Q(1) = Q(1) = 19998 N. b.Lùc t¸c dông lªn b¸nh r¨ng bÞ ®éng . - Lùc vßng : P(2) = P(1)=44175 = 59495,4 N. Lùc h­íng t©m : R(2) = R(2) = 27411 N. Lùc däc trôc : Q(2) = Q(1) = 28511,08 N. 2.3.3 Chän vËt liÖu chÕ t¹o b¸nh r¨ng TLC. §èi víi b¸nh chñ ®éng : thÐp 30XH3A , d¹ng nhiÖt luyÖn Xªmentit. §èi víi b¸nh chñ ®éng : thÐp 30XHM , d¹ng nhiÖt luyÖn Xªmentit. Tra b¶ng II19 ( Tµi liÖu h­íng dÉn thiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n truyÒn lùc cÇu chñ ®éng) ta cã c¸c th«ng sè vÒ søc bÒn cña cÆp b¸nh r¨ng TLC nh­ sau: + §èi víi b¸nh chñ ®éng : Giíi h¹n bÒn v÷ng khi r¨ng bÞ háng : = 160 ¸170 KG/mm2. Giíi h¹n bÒn l©u theo uèn khi r¨ng lµm viÖc theo chu kú ®èi xøng : = 40 KG/mm2. øng suÊt tiÕp xóc khi b¸nh r¨ng lµm viÖc theo chu kú c¬ së: = 6,8 ¸ 9 KG/mm2. øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp khi b¸nh r¨ng lµm viÖc l©u dµi: = 39 KG/mm2. + §èi víi b¸nh chñ ®éng : Giíi h¹n bÒn v÷ng khi r¨ng bÞ háng : = 150 ¸155 KG/mm2. Giíi h¹n bÒn l©u theo uèn khi r¨ng lµm viÖc theo chu kú ®èi xøng : = 35 KG/mm2. øng suÊt tiÕp xóc khi b¸nh r¨ng lµm viÖc theo chu kú c¬ së: = 8 ¸ 10,5 KG/mm2. øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp khi b¸nh r¨ng lµm viÖc l©u dµi: = 39 KG/mm2. 2.3.4 KiÓm tra søc bÒn cÆp b¸nh r¨ng cña TLC. a.KiÓm tra søc bÒn tiÕp xóc cña r¨ng. Ta chØ cÇn kiÓm tra ®èi víi b¸nh lín theo c«ng thøc : Trong ®ã : - øng suÊt tiÕp xóc cña r¨ng (N/ mm2) E – m« ®un ®µn håi cña v¹t liÖu chÕ t¹o b¸nh r¨ng . §èi víi thÐp E = 2.105 N/ mm2. P(2) = 44600 N ; b = 50 mm ; i0 = 6,833 ; L = 166 mm. q - hÖ sè t¨ng bÒn , chän q = 1,25. Suy ra : = Ta thÊy ,vËy cÆp b¸nh r¨ng TLC ®¶m b¶o ®é bÒn tiÕp xóc cña r¨ng. b. KiÓm tra søc bÒn uèn cña r¨ng. = víi y lµ hÖ sè d¹ng r¨ng tra theo b¶ng phô thuéc vµo sè r¨ng t­¬ng ®­¬ng. §èi víi b¸nh r¨ng chñ ®éng : = tra b¶ng ta cã : y1 = 0,388 = 7,71732 KG/ mm2. Ta thÊy , vËy b¸nh r¨ng chñ ®éng ®¶m b¶o søc bÒn uèn cña r¨ng. §èi víi b¸nh r¨ng bÞ ®éng : = tra b¶ng ta cã : y2 = 0,517 = 102,83 N/ mm2. Ta thÊy , vËy b¸nh r¨ng bÞ ®éng ®¶m b¶o søc bÒn uèn cña r¨ng. 2.4 TÝnh chän trôc cña TLC (TÝnh theo thiÕt kÕ chi tiÕt m¸y ). 2.4.1 Chän vËt liÖu chÕ t¹o trôc. Do b¸nh r¨ng chñ ®éng cña TLC cã kÝch th­íc nhá nªn th­êng ®­îc chÕ t¹o liÒn trôc . V× vËy ta chän vËt liÖu chÕ t¹o trôc còng lµ vËt liÖu chÕ t¹o b¸nh r¨ng chñ ®éng : ThÐp 20 XH 3A . 2.4.2TÝnh chän s¬ bé . - §­êng kÝnh trôc : ( mm ) trong ®ã : C – hÖ sè tÝnh to¸n ,cã thÓ lÊy C = 120. N – c«ng suÊt trªn trôc dÉn . N = Nemax .htl Nemax = 76 mm N =76.0,91 =69,16 KW. n- tèc ®é vßng quay trªn trôc dÉn , n = = 643 v/ ph. Suy ra : = 57,43 mm LÊy d = 58 mm. ChiÒu dµi trôc : + Kho¶ng c¸ch gi÷a hai gèi ®ì trôc (l): l = (2,5¸ 3)d = (2,5¸ 3) 58 = 145¸ 174 mm. Chän l = 160 mm. +Kho¶ng c¸ch tõ b¸nh r¨ng ®Õn gèi ®ì c¸nh b¸nh r¨ng (l1) : l1 = trong ®ã : b = 50 mm. B – chiÒu réng æ l¨n . Víi ®­êng kÝnh trôc d = 58 mm tra b¶ng ta cã B = 30 mm. a – kho¶ng c¸ch tõ c¹nh b¸nh r¨ng ®Õn c¹nh æ l¨n, chän a = 10 mm. l1 = 25 + 15 +5 = 50 mm. 2.43 TÝnh gÇn ®óng trôc. - TÝnh ph¶n lùc lªn c¸c gèi ®ì : + LËp ph­¬ng tr×nh c©n b»ng m« men ®èi víi ®iÓm A vµ ph­¬ng tr×nh c©n b»ng c¸c lùc trong mÆt ph¼ng XOZ ta cã : Rax = 78750 N ; Rbx = -18750 N . + LËp ph­¬ng tr×nh c©n b»ng m« men ®èi víi ®iÓm A vµ ph­¬ng tr×nh c©n b»ng c¸c lùc trong mÆt ph¼ng XOZ ta cã : Ray = - 48300 N ; Rby = 4300 N . TÝnh m« men uèn tæng céng t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm : Mu = = 14781136 N.mm. TÝnh ®­êng kÝnh trôc t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm theo c«ng thøc : trong ®ã : + Mt® - m« men t­¬ng ®­¬ng trªn trôc dÉn Mt® = = 14819531 N.mm + - øng suÊt cho phÐp cña trôc dÉn , = 550 N/ mm2. Suy ra : d 64,59 mm. T¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm cã l¾p æ l¨n nªn ta chän ®­êng kÝnh trôc theo tiªu chuÈn cña æ lµ d = 65 mm . T¹i tiÕt diÖn l¾p æ cßn l¹i chän d = 50 mm. 2.5 Chän æ l¨n l¾p víi trôc cña truyÒn lùc chÝnh . Trôc cña TLC võa chÞu lùc h­íng t©m , võa chÞu lùc däc trôc nªn ta chän lo¹i æ l¾p víi trôc lµ lo¹i æ bi ®ì chÆn . C¨n cø vµo ®­êng kÝnh trôc tra b¶ng trong thiÕt kÕ chi tiÕt m¸y ta cã kÝch th­íc cña æ l¨n nh­ sau: §èi víi æ l¾p t¹i tiÕt diÖn trôc cã d = 65 mm ta chän æ kiÓu 36313 víi c¸c kÝch th­íc nh­ sau: + §­êng kÝnh ngoµi cña æ : D = 140 mm. + ChiÒu réng cña æ : B = 33 mm. + B¸n kÝnh gãc ngoµi cña æ : r = 3,5 mm. - §èi víi æ l¾p t¹i tiÕt diÖn trôc cã d = 50 mm ta chän æ kiÓu 36310 víi c¸c kÝch th­íc nh­ sau: + §­êng kÝnh ngoµi cña æ : D = 110 mm. + ChiÒu réng cña æ : B = 27 mm. + B¸n kÝnh gãc ngoµi cña æ : r = 3 mm. B. ThiÕt kÕ vi sai ®èi xøng. Trong vi sai ®èi xøng ta tÝnh to¸n b¸nh r¨ng b¸n trôc , b¸nh r¨ng hµnh tinh vµ trôc cña b¸nh r¨ng hµnh tinh. 2.6 C¸c th«ng sè cña cÆp b¸nh r¨ng hµnh tinh – b¸nh r¨ng b¸n trôc. 26.1 C¸c th«ng sè chän s¬ bé . Sau khi thiÕt kÕ TLC dùa vµo kÝch th­íc cña cÆp b¸nh r¨ng TLC ta chän ®­îc c¸c kÝch th­íc cña b¸nh r¨ng hµnh tinh vµ b¸nh r¨ng b¸n trôc nh­ sau: - §­êng kÝnh vßng chia (vßng l¨n ) cña b¸nh r¨ng hµnh tinh : dc1 = 80 mm. - §­êng kÝnh vßng chia (vßng l¨n ) cña b¸nh r¨ng b¸n trôc : dc2 = 120 mm. - Gãc nghiªng cña r¨ng : b = 0. - Gãc ¨n khíp ph¸p tuyÕn : a = 20 0 . - ChiÒu réng b¸nh r¨ng : b = 30 mm. - Dùa vµo c¸c th«ng sè ®· biÕt ta vÏ ®­îc TLC-VS tõ ®ã tÝnh ®­îc chiÒu dµi nãn cña cÆp b¸nh r¨ng hµnh tinh – b¸nh r¨ng b¸n trôc : Ln = 84 mm. 2.6.2 C¸c th«ng sè tÝnh to¸n. M« ®un ph¸p tuyÕn cña r¨ng : mn = trong ®ã : + M0 – m« men truyÒn ®Õn vá vi sai. M0 = Memax .ih1 .i0 .htl = 264.5,125.6,833.0,90 =8310 N.m = 8320000 N.mm . + K- hÖ sè h·m vi sai . §èi víi vi sai ®èi xøng lµ lo¹i vi sai h·m víi ma s¸t trong bÐ ta cã : K = 0 – 0,2 . Chän K = 0,1. + Zn – sè r¨ng cña b¸nh r¨ng nöa trôc . Chän Zn = 22. + l - hÖ sè : l = = 0,7 . + y – hÖ sè d¹ng r¨ng cña b¸nh r¨ng b¸n trôc .Tra b¶ng ta cã : y = 0,517 . + q- sè b¸nh r¨ng hµnh tinh , chän q = 4. + - øng suÊt uèn cña r¨ng, = 800 N/ mm2. Thay c¸c th«ng sè võa t×m ®­îc vµo c«ng thøc tÝnh mn ta cã : mn = mn = 7,82 mm. LÊy mn = 8 mm. TÝnh lùc t¸c dông lªn c¸c b¸nh r¨ng vi sai: + Lùc vßng (P): Khi xe chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn c¸c b¸nh r¨ng ¨n khíp trong vi sai chÞu t¸c dông lùc vßng cùc ®¹i : Pmax = = = 17333 N. + Trong tr­êng hîp h·m vi sai b¸n trôc sÏ truyÒn toµn bé m« men nªn : Pmax = = 34666 N. Khi tÝnh to¸n søc bÒn c¸c b¸nh r¨ng vi sai ta lÊy gi¸ trÞ Pmax lín h¬n ®Ó tÝnh . VËy P = 34666 N. Lùc h­íng t©m (R) : R= P tga.cosd víi d lµ gãc c«n chia cña b¸nh r¨ng hµnh tinh , d = 330 41’. R = 34666.0,364.0,831 = 10485 N . Lùc däc trôc (Q): Q = P tga.sind = 34666.0,264.0,555 = 7003 N. 2.7 KiÓm tra søc bÒn c¸c b¸nh r¨ng vi sai. 2.7.1 KiÓm tra søc bÒn uèn cña r¨ng. Trong ®ã : + h – chiÒu cao ®Çu r¨ng , h = 1,25 mn = 1,25 .8 = 10 mm . + M0 – m« men trªn vá vi sai , M0 = 8411423 N.mm . + b – chiÒu réng b¸nh r¨ng hµnh tinh , b = 30 mm. + r1 – b¸n kÝnh vßng chia cña b¸nh r¨ng hµnh tinh , r1 = 40 mm . + t – b­íc r¨ng cña b¸nh r¨ng hµnh tinh , t = P.mn = 3,14 .8 = 25 mm. + d - gãc c«n chia cña b¸nh r¨ng hµnh tinh , d = 330 41’. + q- sè b¸nh r¨ng hµnh tinh , q = 4. Thay c¸c gi¸ trÞ trªn vµo c«ng thøc tÝnh øng suÊt uèn cña r¨ng ta cã : s = 1006 N/ mm2 = 100,6 KG/ mm2. - øng suÊt uèn cho phÐp : = 600 ¸900 N/ mm2 . Ta thÊy s <. VËy b¸nh r¨ng vi sai ®¶m b¶o søc bÒn uèn cña r¨ng. 2.7.2KiÓm tra søc bÒn tiÕp xóc cña r¨ng. t = ( N/ mm2) Trong ®ã : + Lùc vßng t¸c dông trªn b¸nh r¨ng , P = 34666 N. + E – m« ®un ®µn håi cña vËt liÖu chÕ t¹o b¸nh r¨ng, ®èi víi thÐp E = 2,15.105 N/ mm2 . + r1, r2 – b¸n kÝnh cong cña c¸c mÆt r¨ng t¹i ®iÓm tiÕp xóc . r1 = = víi YL = b/ L= 0,36 suy ra : r1 = = 13,48 mm. r2 = = r2 = = 20,22 mm. Thay c¸c gi¸ trÞ t×m ®­îc vµo c«ng thøc tÝnh øng suÊt tiÕp xóc ta ®­îc : t = 2390 N/ mm2 . - øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp , = 1500 ¸ 2500 N/ mm2 . Ta thÊy t < , vËy c¸c b¸nh r¨ng vi sai ®¶m b¶o ®é bÒn tiÕp xóc cña r¨ng . 2.8TÝnh trôc cña b¸nh r¨ng hµnh tinh. Trôc cña b¸nh r¨ng hµnh tinh tÝnh theo ®iÒu kiÖn chÌn dËp vµ theo ®iÒu kiÖn c¾t. 2.8.1Theo ®iÒu kiÖn chÌn dËp . s = trong ®ã : + d1 - ®­êng kÝnh trôc cña b¸nh r¨ng hµnh tinh . + h = 20 mm. + r’= l+c+ víi l = b = 30 mm ; c = 4 mm ta cã : r’ = 44 mm . + - øng suÊt chÌn dËp cho phÐp , = 50 ¸ 80 N/ mm2 . Chän = 60 N/ mm2. Suy ra : d1 = = 39,8 mm . 2.8.2Theo ®iÒu kiÖn c¾t . = - øng suÊt chÌn dËp cho phÐp , = 60 ¸ 100 N/ mm2 . Chän = 80 N/ mm2. Suy ra : d1 = 27,57 mm . Tõ hai ®iÒu kiÖn trªn ta cã thÓ lÊy d1 = 40 mm. LÊy d1 = 40 mm .

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docHoanThien.doc
  • doc1-Bia ngoai -Ha.doc
  • doc2- Bia lot -Ha.doc
  • doc3-Nhiem vu-Ha.doc
  • doc4-Muc luc -Ha.DOC
  • doc5- Loi noi dau - Ha.doc
  • doc6- Chuong 1- Ha.doc
  • doc7- Chuong 2 - Ha.doc
  • doc8- Ket luan - Ha.doc
  • doc9-TLTK - Ha.doc
  • dwgtlcvs.dwg
Luận văn liên quan