Thiết kế hộp số xe Maz-500A

Lêi Nãi §Çu Trong sù nghiÖp x©y dùng vµ b¶o vÖ tæ quèc, vÊn ®Ò ph¸t triÓn nÒn kinh tÕ quèc d©n vµ phôc vô ®êi sèng x· héi viÖc vËn chuyÓn hµng hãa b»ng «t« cã vai trß rÊt quan träng Ngµy nay do nhu cÇu vËn chuyÓn hµng hãa vµ nhu cÇu ®i lai ngµy cµng t¨ng, sù ®« thi hãa vµ kinh tÕ thÞ tr­êng th× vËn t¶i «t« lµ ­u viÖt h¬n tÊt c¶. Tõ thùc tÕ ®ã, tÊt yÕu dÉn ®Õn nhu cÇu lín vÒ xe vËn t¶i, trong khi ®ã nghµnh c«ng nghiÖp «t« n­íc ta ch­a ®­îc ph¸t triÓn cho cao, do chóng ta ch­a tù s¶n xuÊt ®­îc «t« th× cã hai h­íng ®¸p øng nhu cÇu nµy ®ã lµ: NhËp «t« tõ n­íc ngoµi. Tù thiÕt kÕ theo mÉu cña n­íc ngoµi, hoÆc c¶i tiÕn trªn c¬ sì nh÷ng xe ®· cã s½n, do kh¶ n¨ng thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o theo mÉu cña n­íc ngoµi vÉn cßn bÞ h¹n chÕ vµ ch­a ®¸p øng ®­îc nhu cÇu tiªu dïng, cho nªn phÇn lín nh÷ng xe «t« vËn t¶i ®ang dïng chñ yÕu lµ nhËp ngo¹i. Bëi vËy viÖc khai th¸c vµ sö dông xe nh­ thÕ nµo ®Ó t¨ng tuæi thä cña xe vµ t¨ng hiÖu qu¶ kinh tÕ còng lµ mét h­íng gi¶i quyÕt. §Ó ®¶m b¶o khai th¸c sao cho cã lîi nhÊt vÒ kinh tÕ, ph¶i ®¶m b¶o t×nh tr¹ng kü thuËt cña xe tèt, cã ®é tin cËy cao, sö dông ®óng kü thuËt. Do vËy yªu cÇu ®èi víi ng­êi sö dông lµ ph¶i hiÓu biÕt vÒ kÕt cÊu, tÝnh n¨ng kü thuËt, ®Æc ®iÓm sö dông xe, vµ c¶ vÒ ch¨m sãc b¶o qu¶n, b¶o d­ìng, söa ch÷a xe tèt. Víi môc ®Ých ®ã, t«i ®­îc giao lµm ®å ¸n m«n häc víi ®Ò tµi lµ : “ThiÕt kÕ hép sè xe Maz-500A” §Ó thùc hiÖn nhiÖm vô trªn ®å ¸n hoµn thµnh víi c¸c néi dung sau : PhÇn I: CÊu t¹o chung vµ ®Æc tÝnh kü chiÕn thuËt xe MAZ-500A PhÇn II: Ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cña hép sè PhÇn III: TÝnh to¸n thiÕt kÕ hép sè PhÇn I CÊU T¹O CHUNG Vµ §ÆC TÝNH Kü CHIÕN THUËT XE MAZ-500A 1.1: Giíi thiÖu chung vÒ xe Maz -500A . MAZ-500A cã c«ng thøc b¸nh xe: 4x2, cã mét cÇu chñ ®éng truyÒn lùc chÝnh ph©n chia, bè trÝ gi¶m tèc b¸nh xe kiÓu hµnh tinh. Buång l¸i cña «t« MAZ - 500A còng nh­ hä MAZ - 500 lµ lo¹i lËt ra ®»ng tr­íc ®­îc, ®Æt ë phÝa trªn ®éng c¬ vµ cã hai chç ngåi. Xe Maz-500A l¾p ®éng c¬ §iezen 4 kú, M3-236 xi lanh ®Æt h×nh ch÷ V. §éng c¬ M3-266 cã hiÖu qu¶ kinh tÕ cao, chÞu mµi mßn vµ ®Æc tÝnh khëi ®éng tèt. Trªn « t« MAZ-500A ®­îc l¾p ly hîp hai ®Üa bÞ ®éng vµ hép sè cã tû sè truyÒn hîp lý nã ®¶m b¶o h¬n cho « t« chuyÓn ®éng ë tèc ®é cao vµ trung b×nh, ®ã lµ nh©n tè quan träng ®Ó n©ng cao n¨ng suÊt vËn chuyÓn. H×nh 1: H×nh d¸ng bªn ngoµi xe « t« MAZ - 500A. 1.2 §Æc tÝnh kü thuËt xe « t« MAZ- 500A 1.2.1. C¸c tham sè chÝnh: T¶i träng trªn ®­êng chÝnh cøng :8000kg Khèi l­îng cho phÐp cña r¬moãc :12000kg Tæng träng l­îng cña xe cã t¶i :14825kg Tæng träng l­îng ®oµn xe cã t¶i :26825kg Ph©n bè träng l­îng « t« kh«ng t¶i - Lªn cÇu tr­íc :3550kg - Lªn cÇu sau :3250kg Ph©n bè träng l­îng « t« cã t¶i - Lªn cÇu tr­íc :4820kg - Lªn cÇu sau :10000kg Kho¶ng c¸ch trôc cña « t« :3950mm VÕt b¸nh xe sau gi÷a 2 cÆp b¸nh :1900mm VÕt b¸nh xe tr­íc :1950mm Kho¶ng s¸ng gÇn xe - CÇu tr­íc : 290mm - CÇu sau : 290mm B¸n kÝnh quay vßng nhá nhÊt c¶ hai phÝa - Theo ch¾n b¶o hiÓm : 9.50 m - Theo vÕt b¸nh xe tr­íc : 8.50 m Gãc v­ît (khi cã t¶i) - Tr­íc : 280 - Sau : 260 KÝch th­íc cña xe -Dµi : 7140mm - Réng : 2480mm - Cao : 2600mm KÝch th­íc cña thïng xe - Dµi : 4860mm - Réng : 2480mm - Cao : 670mm ThÓ tÝch thïng xe (kh«ng cã hµnh) : 8.05m3 Tèc ®é lín nhÊt khi xe ®Èy t¶i träng ch¹y trªn ®­êng th¼ng, b»ng : 85Km/h Qu·ng ®­êng phanh lín nhÊt khi xe ®Çy t¶i träng kh«ng kÐo r¬moãc víi tèc ®é 40 Km/h trªn ®­êng kh« cøng. : 18m Tiªu hao nhiªn liÖu : 22lÝt/100Km 1.2.2 §éng c¬ Nh·n hiÖu : IAMZ-236. Lo¹i ®éng c¬ : Diezen4 kú. Sè xi lanh : 6 . Ph©n bè xi lanh: Ch÷ V víi gãc lÖch gi÷a hai hµng xi lanh : 900 Thø tù c«ng t¸c : 1-4-2-5-3-6 §­êng kÝnh xi lanh : 130mm Hµnh tr×nh piston : 140mm ThÓ tÝch lµm viÖc cña tÊt c¶ c¸c xi lanh : 11.15 lit. Tû sè nÐn : 16.5 C«ng suÊt ®Þnh møc ë 2100v/ph : 180 m· lùc M« men xo¾n lín nhÊt ë 1500v/p : 68 KGm Sè vßng quay nhá nhÊt kh«ng t¶i : 450-550 v/p Bé chØnh sè vßng quay : Ly t©m mäi chÕ ®é HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu - ThiÕt bÞ cung cÊp nhiªn liÖu : Lo¹i riªng biÖt - B¬m nhiªn liÖu : Lo¹i piston - B¬m nhiªn liÖu cao ¸p : 6 xi lanh - Vßi phun : D¹ng kÝn. - C¸c bÇu läc nhiªn liÖu : 2 líp th« vµ 1 líp tinh. HÖ thèng b«i tr¬n : Tæng hîp – do ¸p suÊt vµ vung tÐ. ¸p suÊt trong hÖ thèng b«i tr¬n Khi ®¹t ®Õn vßng quay ®Þnh møc : 4-7KG/cm2 BÇu läc dÇu nhên : 2 líp th« vµ mét líp tinh. HÖ thèng lµm m¸t : ChÊt láng, chu kú lµm m¸t c­ìng bøc. D¹ng hë, lµm m¸t dÇu nhên t¶n nhiÖt. D¹ng kÝn Bé läc kh«ng khÝ : Qu¸n tÝnh dÇu nhên, cïng víi phÇn tö tiÕp xóc Träng l­îng kh« cña ®éng c¬ + ly hîp + hép sè vµ thiÕt bÞ phô : 1195 kg 1.2.3 TruyÒn ®éng : Ly hîp : 2 ®Üa bÞ ®éng ma s¸t kh« Hép sè: C¬ khÝ, 5 tèc ®é, 2 bé ®ång tèc ë II-III, IV-V. Tû sè truyÒn cña hép sè : iI =5,26; iII =2.90 ; iIII =1.52 IIV= 1.00; iV=0.66 ; iVII = 5.48 Trôc c¸c ®¨ng : 1 trôc phÇn gi÷a cña lµ d¹ng èng, c¸c ch÷ thËp cã æ ®ì bi kim. TruyÒn lùc chÝnh : CÆp b¸nh r¨ng c«n d¹ng r¨ng cong. Gi¶m tèc b¸nh xe : C¸c r¨ng h×nh trô, 1 b¸nh r¨ng ngo¹i lu©n, 3 b¸nh r¨ng hµnh tinh vµ 1 b¸nh r¨ng mÆt trêi . Tû sè truyÒn chung cña cÇu xe : 7.73 Bé vi sai : C«n ®èi xøng, 4 b¸nh r¨ng hµnh tinh. B¸n trôc : Gi¶m t¶i hoµn toµn DÇu hép sè : 5.50 lÝt MK –22 hoÆc MC- 14 D©ï cÇu xe : 11.5 lÝt TCII-14 hoÆc TAII-15B. Khèi l­îng hép sè : 215 kG Khèi l­îng cÇu sau : 41 kG Lèp xe : 825kG - ¸p suÊt b¸nh tr­íc : 5 KG/cm2 - ¸p suÊt b¸nh sau : 5.5 KG/ cm2 - Cì lèp : 320 - 508. phÇn II ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cña hép sè 2.1 Hép sè ba trôc däc so víi hép sè lo¹i cã trôc cè ®Þnh vµ hép sè hai trôc cã nh÷ng ­u, nh­îc ®iÓm nh­ sau: * ¦u ®iÓm - Khi cïng kÝch th­íc ngoµi, th× hép sè ba trôc däc cho ta tû sè truyÒn lín h¬n v× tû sè truyÒn nµy b»ng tÝch tû sè truyÒn cña hai cÆp b¸nh r¨ng thùc hiÖn viÖc truyÒn m«men. §Æc ®iÓm nµy rÊt quan träng, v× hiÖn nay ®éng c¬ cao tèc ®­îc sö dông nhiÒu trªn «t«. NÕu cÇn ®¶m b¶o mét gi¸ trÞ tû sè truyÒn nh­ nhau th× lo¹i hép sè ba trôc däc cã kÝch th­íc bÐ, träng l­îng nhá h¬n lµm gi¶m träng l­îng toµn bé cña «t«. - Hép sè cã sè truyÒn th¼ng víi sè truyÒn víi sè truyÒn b»ng 1 khi gµi trùc tiÕp trôc thø cÊp vµo trôc s¬ cÊp. HiÖu suÊt truyÒn lùc cao nhÊt (coi b¨ng1) v× truuyÒn lùc kh«ng qua cÆp b¸nh r¨ng chÞu t¶i nµo . Trong khi ®ã thêi gian sö dông sè truyÒn th¼ng chiÕm tû lÖ cao (50%¸80%) thêi gian lµm viÖc c¶u «t« nªn n©ng cao ®­îc tÝnh kinh tÕ. * Nh­îc ®iÓm - Trõ sè truyÒn th¼ng, c¸c sè truyÒn tiÕn kh¸c, m« men ®Òu ®­îc truyÒn qua hai cÆp b¸nh r¨ng (sè lïi qua 3 cÆp b¸nh r¨ng) nªn hiÖu suÊt truyÒn gi¶m. - KÝch th­íc æ phÝa tr­íc (theo chiÒu chuyÓn ®éng cña xe) cña trôc thø cÊp hép sè bÞ h¹n chÕ vµ æ nµy ®Æt vµo hèc sau trôc s¬ cÊp. V× vËy khi lµm viÖc æ th­êng xuyªn chÞu qu¸ t¶i. §Ó kh«ng qu¸ t¶i, cã thÓ lµm kÝch th­íc b¸nh r¨ng th­êng tiÕp chÕ t¹o liÒn trôc s¬ cÊp lín vµ nh­ vËy t¨ng ®­îc kÝch th­íc æ. Nh­ng nÕu b¸nh r¨ng th­êng tiÕp lín th× th× tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng th­êng nµy nhá. Do vËy kÝch th­íc b¸nh r¨ng th­êng tiÕp trªn trôc s¬ cÊp kh«ng t¨ng ®­îc. Th«ng th­êng æ tr­íc cña trôc thø cÊp th­êng dïng æ ®òa (thanh l¨n trô). Do æ ®òa kh«ng chÞu lùc chiÒu trôc nªn ng­êi ta ®· chó ý chän chiÒu nghiªng r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng ®Ó lùc chiÒu trôc triÖt tiªu kh«ng t¸c dông lªn æ. 2.2 Hép sè ba trôc däc 3 cÊp * Nguyªn lý lµm viÖc ViÖc truyÒn m«men xo¾n qua hép sè c¬ khÝ cã ba cÊp ®­îc thùc hiÖn theo nguyªn t¾c lµm viÖc cña truyÒn ®éng b¸nh r¨ng ¨n khíp ngoµi. ë c¸c sè truyÒn tiÕn, truyÒn ®éng ®Òu qua hai cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp nªn trôc s¬ cÊp vµ thø cÊp cã cïng chiÒu quay. ë sè lïi ph¶i qua 3 cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp nªn trôc thø cÊp vµ trôc s¬ cÊp quay ng­îc chiÒu nhau. ë sè truyÒn th¼ng (sè truyÒn III) do gµi trùctiÕp trôc s¬ cÊp vµo trôc thø cÊp nªn chóng quay thµnh mét khèi vµ c¸c cÆp b¸nh r¨ng kh«ng ph¶i chÞu t¶i. Nhê c¬ cÊu ®iÒu khiÓn (cÇn gµi sè) t¸c ®éng lªn c¸c cµng gµi lµm di tr­ît ®ång tèc hoÆc b¸nh r¨ng ¨n khíp víi nhau ®Ó ®­îc tû sè truyÒn t­¬ng øng víi tõng tay sè. Tay sè VÞ trÝ gµi sè Dßng lùc truyÒn trong hép sè 0 I II III lïi 3 vµ Z1 ë trung gian 4 sang tr¸i Z1 ¨n khíp víi Z’1 4 vµ 3 sang ph¶i 4 vµ 3 sang tr¸i Z1 sang ph¶i vµ ¨n khíp víi Zo Z3- Z’3- 8 Z3- Z’3-8-Z’1-Z1-7 1-Z3-Z’3-8-Z’2-Z2-3-7 1-3-7 1-Z3-Z’3-8-ZL-Zo-Z1-7 Hép sè c¬ khÝ ba trôc däc th­êng dïng ë c¸c xe du lÞch cã d÷ tr÷ c«ng suÊt lín vµ võa. V× xe du lich yªu cÇu ®iÒu khiÓn ph¶i ®¬n gi¶n, thêi gian t¨ng tèc ng¾n. NÕu t¨ng sè cÊp cña hép sè th× c«ng suÊt ®éng c¬ ®­îc sö dông tèt h¬n nh­ng thêi gian chuyÓn sè t¨ng lªn, lµm phøc t¹p ®iÒu khiÓn xe mµ xe du lÞch th­êng cã c«ng suÊt riªnglín nªn ®a sè thêi gian lµm viÖc ë sè truyÒn th¼ng. 2.3 Hép sè bèn cÊp * Nguyªn lý lµm viÖc t­¬ng tù nh­ hép sè c¬ khÝ 3 trôc däc víi 3 cÊp Lo¹i hép sè bèn cÊp th­êng dïng ë «t« du lich cã d÷ tr÷ c«ng suÊt nhá; «t« vËn t¶i h¹ng nhÑ vµ h¹ng võa nh»m sö dông tèt c«ng suÊt cña c«ng suÊt ®éng c¬. Hép sè nµy l¾p trªn c¸c xe qu©n sù vµ xe bäc thÐp bµnh h¬i nh­: GAZ-66, GAZ-53, UAZ-469, BR§M, BTR-60PB… 2.4 Hép sè c¬ khÝ ba trôc däc cã 5 cÊp * Nguyªn lý lµm viÖc §iÓm cÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc cña hép sè 5 cÊp t­¬ng tù nh­ hép sè 3,4 cÊp nh­ng cã mét sè diÓm kh¸c lµ: - §Ó thùc hiÖn viÖc chuyÓn sè,sö dông hai ®ång tèc: §ång tèc 4 ®Ó gµi sè truyÒn IV,V; ®ång tèc 11 ®Ó gµi sè truyÒn II,III. Sè truyÒn V lµ sè truyÒn th¼ng. - CÆp b¸nh r¨ng Z5,Z’5; Z4; Z3; Z’3; Z2; Z’2 ®Òu lµ cÆp b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng th­êng xuyªn ¨n khíp . Gµi sè truyÒn I vµ sè lïi nhê b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng Z1 di tr­ît däc trôc thø cÊp 7. - Khèi b¸nh r¨ng sè lïi th­êng xuyªn quay khi hép sè lµm viÖc nhê b¸nh r¨ng sè lïi ZL l¾p cè ®Þnh trªn trôc trung gian vµ ¨n khíp víi b¸nh r¨ng Z’’L. Dùa vµo ph©n tÝch ­u nh­îc ®iÓm kÕt cÊu vµ ­u nh­îc ®iÓm cña tõng lo¹i hép sè trªn ta chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ hép sè cho xe Maz-500A lµ hép sè c¬ khÝ 3 trôc däc cã 5 cÊp. PhÇn III tÝnh to¸n thiÕt kÕ hép sè 3.1 Chän tû sè truyÒn cña hép sè. Tû sè truyÒn ë sè I ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Ihs1= Trong ®ã : jmax- lµ hÖ sè c¶n chuyÓn ®éng lín nhÊt G- Träng l­îng toµn bé cña «t«, tÝnh theo N. Rbx- b¸n kÝnh l¨n cña b¸nh xe cã tÝnh ®Õn sù biÕn d¹ng cña lèp, tÝnh theo m Memax- m« men quay cùc ®¹i cña ®éng c¬, tÝnh theo N.m i0- tû sè cña truyÒn lùc chÝnh ®­îc tÝnh theo c«ng thøc i0=q ë ®ã: q- HÖ sè vßng quay cña ®éng c¬, ®èi víi «t« vËn t¶i q=40-50 §èi víi hép sè 5 cÊp víi sè V lµ sè truyÒn th¼ng th× c¸c sè cßn l¹i trong hép sè ®­îc tÝnh theo c«ng thøc ih5=1; ih4=; ih3=; ih2=; 3.2.X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña hép sè. 3.2.1 X¸c ®Þnh tû sè truyÒn cña hép sè a) Kho¶ng ®éng häc vµ kho¶ng lùc häc cña «t« - Kho¶ng ®éng häc cña «t« dk = Trong ®ã: Vtmax lµ vËn tèc lín nhÊt cña «t« (Km/h) Vtmin lµ vËn tèc nhá nhÊt cña «t«(Km/h) - Kho¶ng ®éng lùc häc cña «t« d1= (1) Trong ®ã: hå lµ hiÖu suÊt cña «t« cã kÓ ®Õn tæn thÊt trong thiÕt bÞ ®éng lùc hå=0,8-0,85 ë ®©y chän hå= 0,82 - HÖ sè quy dÉn tõ 0,04-0,06. §èi víi xe Maz-500A chän =0,058 Do ®ã xhå= 0,058x0,82=0,03444 G- Träng l­îng toµn bé cña «t« (Kg) G=10185 Gj- Träng l­îng b¸m cña «t« (Kg) Gj=10185 v× xe cã c¶ ba cÇu ®Òu chñ ®éng. j- HÖ sè b¸m, j =0,7-0,8. §èi víi xe Maz-500A chän j=0,72 Thay c¸c ®¹i l­îng ®ã vµo c«ng thøc (1) ta ®­îc d1=15,14 d1=dk=15,14. Vtmin==5,3(Km/h) 3.2.2 X¸c ®Þnh tû sè truyÒn lín nhÊt vµ nhá nhÊt cña hÖ thèng truyÒn lùc. Theo sè liÖu ®Çu bµi ta cã tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh i0=7,339 3.2.3 X¸c ®Þnh tû sè truyÒn cña c¸c tay sè trong hép sè Tay sè I : ihs1=5.26 Tay sè II: ihs2=2.90 Tay sè III: ihs3=1.52 Tay sè IV: ihs4= 1.00 Tay sè V: ihs5=0.66 Tay sè lïi: ihsl=5.48 3.2.4 X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trôc trong hép sè A=k [mm] Víi: A- Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trôc[mm] Memax- M« men xo¾n lín nhÊt c¶u ®éng c¬ Memax=410 [Nm] K- HÖ sè kinh nghiÖm. §èi víi «t« t¶i chän K=18,7 do ®ã A=125 [mm] 3.2.5 X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña b¸nh r¨ng a) M« ®un ph¸p tuyÕn cña b¸nh r¨ng Chän m« ®un cña cÆp b¸nh r¨ng nghiªng : mn= 3 [mm] Chän m« ®un cña cÆp b¸nh r¨ng th¼ng: mn= 2 [mm] b) X¸c ®Þnh sè r¨ng cña b¸nh r¨ng trong hép sè Sè r¨ng Z5 cña b¸nh r¨ng chñ ®éng cÆp b¸nh r¨ng lu«n ¨n khíp ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn kh«ng bÞ c¾t ch©n r¨ng; chän Z5=15 - Tû sè truyÒn cña c¸c cÆp b¸nh r¨ng lu«n ¨n khíp i5= Trong ®ã: i5 - tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng lu«n ¨n khíp b- Gãc nghiªng cña tÊt c¶ c¸c r¨ng. Chän b=200 i5= Sè r¨ng Z’5 cña b¸nh r¨ng bÞ ®éng cÆp b¸nh r¨ng lu«n ¨n khíp ®­îc x¸c ®Þnh: Z’5=Z5xi5=15x4,8»72 Ta tÝnh chÝnh x¸c l¹i tû sè truyÒn i vµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trôc trong hép sè A==139 [mm] Tû sè truyÒn cña c¸c cÆp b¸nh r¨ng ®­îc gµi ë sè truyÒn i1= i2= i3= i4= i5= Ta x¸c ®Þnh c¸c sè r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng trªn trôc trung gian víi gi¶ thiÕt c¸c b¸nh r¨ng ®Òu cã cïng m« ®un vµ gãc nghiªng cña r¨ng nh­ ®· chän. Z’1= Z’2= Z’3= Z’4= Z’5= Víi Z1, Z2, Z3, Z4, Z5: Sè r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng chñ ®éng t­¬ng øng víi c¸c sè truyÒn 1,2,3,4,5 ®Æt trªn trôc trung gian cña hép sè. §Ó ®¶m b¶o triÖt tiªu ®­îc lùc däc trôc ta cÇn bè trÝ c¸c b¸nh r¨ng sao cho tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn sau: tgb1= tgb2= tgb3= tgb4= tgb5= Ta tÝnh chÝnh x¸c l¹i sè r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng trªn trôc trung gian Z’1= Z’2= Z’3= Z’4= Z’5= - Sè r¨ng cña b¸nh r¨ng ¨n khíp víi chóng(Sè r¨ng cña b¸nh r¨ng bÞ ®éng t­¬ng øng víi sè truyÒn 1,2,3,4,5 ®Æt trªn trôc thø cÊp cña hép sè). Z1=i1xZ’1=1,55x36=56 Z2=i2xZ’2=0,85x49=42 Z3=i3xZ’3=0,477x60=29 Z4=i4xZ’4=0,31x67=21 Z5=i5xZ’5=0,21x72=16 - Ta tÝnh chÝnh x¸c l¹i tû sè truyÒn i1,i2,i3,i4,i5 i1= i2= i3= i4= i5= - X¸c ®Þnh tû sè truyÒn trong hép sè ihs1, ihs2 ihs3 ihs4 ihs5. ihs1= ihs2 ihs3 ihs4 ihs5 - X¸c ®Þnh kÝch th­íc h×nh häc cña b¸nh r¨ng Chän m« ®un cña cÆp b¸nh r¨ng th­êng tiÕp: mn=3 * Chän cÆp b¸nh r¨ng th­êng tiÕp: lµ b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng sè r¨ng Z5=16; Z’5=16x4,5=72 Gãc nghiªng cña cÆp b¸nh r¨ng b5=9,75 HÖ sè dÞch chØnh x=0. HÖ sè chiÒu cao ®Ønh r¨ng: h*=1 HÖ sè chiÒu cao ch©n r¨ng: hf=1,25 Gãc pr«phin gèc: a=200 Gãc pr«phin r¨ng: at=arctg()=arctg()=20,270 Gãc ¨n khíp : atw=arccos()=arccos()=20,270 + Víi b¸nh r¨ng chñ ®éng : §­êng kÝnh vßng chia : d1= [mm] §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng: da1=d1+2.m=54,7 [mm] §­êng kÝnh ®¸y r¨ng: df1=d1-2,5.m=41,7 [mm] ChiÒu réng vµnh r¨ng : b1=ybaxA=0,19x139=26,41 [mm] Trong ®ã hÖ sè yba phô thuéc vµo ®é cøng mÆt r¨ng lµm viÖc, lo¹i b¸nh r¨ng, sè truyÒn vµ t¶i träng. Theo b¶ng 6.6 s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ t¹p I/T97 ta chän yba=0,19 + Víi b¸nh r¨ng bÞ ®éng §­êng kÝnh vßng chia : d2= [mm] §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng: da2=d2+2m =219,17+2.3=225,17 [mm] §­êng kÝnh ®¸y r¨ng: df2=d2-2,5m =219,17-3.2,5=211,17 [mm] ChiÒu réng vµnh r¨ng : b1= yba.A=0,19.139=26,41 [mm] * CÆp b¸nh r¨ng sè 2: Chän m« ®un cña cÆp b¸nh r¨ng sè 2 lµ mn=3 lµ b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng. Sè r¨ng Z2=42; Z’2=49 Gãc nghiªng b2=13,370 HÖ sè dÞch chØnh x=0 HÖ sè chiÒu cao ®Ønh r¨ng : h*=1 HÖ sè chiÒu cao ch©n r¨ng: hf*=1,25 Gãc pr«phin gèc : a=200 Gãc pr«phin r¨ng: at=arctg()=arctg()=21,030 Gãc ¨n khíp : atw=arccos()=arccos()=21,030 + Víi b¸nh r¨ng chñ ®éng : §­êng kÝnh vßng chia : d2= [mm] §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng: da2=d2+2.m=157,1 [mm] §­êng kÝnh ®¸y r¨ng: df2=d2-2,5.m=143,6 [mm] ChiÒu réng vµnh r¨ng : b1=ybaxA=0,18x139=25,02 [mm] * CÆp b¸nh r¨ng sè 3: Chän m« ®un cña cÆp b¸nh r¨ng lµ m=3 lµ b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng cã Z3=29; Z’3=60 Gãc nghiªng r¨ng : b3=16,60 HÖ sè dÞch chØnh: x=0 HÖ sè chiÒu cao ®Ønh r¨ng : h*=1 HÖ sè chiÒu cao ch©n r¨ng : hf=1,25 Gãc pr«phin gèc : a=200 Gãc pr«phin r¨ng: at=arctg()=arctg()=20,800 Gãc ¨n khíp: atw=arccos()=arccos()=20,800 + Víi b¸nh r¨ng chñ ®éng: §­êng kÝnh vßng chia: d3= [mm] §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng: da3=d3+2.m=96,78 [mm] §­êng kÝnh ®¸y r¨ng: df3=d3-2,5.m=83,28 [mm] ChiÒu réng vµnh r¨ng : b1=ybaxA=0,19x139=26,41 [mm] + Víi b¸nh r¨ng bÞ ®éng §­êng kÝnh vßng chia : d’3= [mm] §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng: da3=d3+2.m=193,83 [mm] §­êng kÝnh ®¸y r¨ng: df3=d3-2,5.m=180,33 [mm] ChiÒu réng vµnh r¨ng : b1=ybaxA=0,19x139=26,41 [mm] * CÆp b¸nh r¨ng sè 4: Chän m« ®un cña cÆp b¸nh r¨ng sè 4 lµ m=3 lµ cÆp b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng cã c¸c th«ng sè Sè r¨ng : Z4=21; Z’4=67 HÖ sè dÞch chØnh: x=0 Gãc nghiªng r¨ng lµ b4=18,70 HÖ sè chiÒu cao ®Ønh r¨ng : h*=1 HÖ sè chiÒu cao ch©n r¨ng : hf=1,25 Gãc pr«phin r¨ng: at=arctg()=arctg()=21,020 Gãc ¨n khíp: atw=arccos()=arccos()=21,020 + Víi b¸nh r¨ng chñ ®éng: §­êng kÝnh vßng chia: d3= [mm] §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng: da3=d3+2.m=72,51 [mm] §­êng kÝnh ®¸y r¨ng: df3=d3-2,5.m=59,01 [mm] ChiÒu réng vµnh r¨ng: b1=ybaxA=0,22x139=30,58 [mm] + Víi b¸nh r¨ng bÞ ®éng §­êng kÝnh vßng chia: d’3= [mm] §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng: da4=d4+2.m=218,20 [mm] §­êng kÝnh ®¸y r¨ng: df3=d3-2,5.m=204,70 [mm] ChiÒu réng vµnh r¨ng: b1=ybaxA=0,22x139=30,58 [mm] * CÆp b¸nh r¨ng sè 1: Chän m« ®un cña cÆp b¸nh r¨ng sè 1 lµ 3 lµ cÆp b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng cã sè r¨ng lµ: Z1=56; Z’1=36 HÖ sè dÞch chØnh: x=0 HÖ sè chiÒu cao ®Ønh r¨ng : h*=1 HÖ sè chiÒu cao ch©n r¨ng: hf*=1,25 + Víi b¸nh chñ ®éng §­êng kÝnh vßng chia: d1=Z1xm=56x2=112 [mm] §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng: da1=d1+2.m=116 [mm] §­êng kÝnh ®¸y r¨ng: df3=d3-2,5.m=107 [mm] Gãc pr«phin gèc: a=200 Gãc pr«phin r¨ng: at=arctg()=arctg()=200 Gãc ¨n khíp: atw=arccos()=arccos()=200 ChiÒu réng vµnh r¨ng: b1=ybaxA=0,25x139=34,75 [mm] + Víi b¸nh r¨ng bÞ ®éng §­êng kÝnh vßng chia: d’3= [mm] §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng: da3=d3+2.m=138 [mm] §­êng kÝnh ®¸y r¨ng: df3=d3-2,5.m=129 [mm] ChiÒu réng vµnh r¨ng: b1=ybaxA=0,25x139=34,75 [mm] 3.3 TÝnh to¸n thiÕt kÕ cÆp b¸nh r¨ng VËt liÖu chÕ t¹o b¸nh r¨ng lµ thÐp 40X, HRC=50¸59,[sb]=1000Mpa, ,[sc]=800Mpa, NhiÖt luyÖn thÊm nit¬ Víi cÆp b¸nh r¨ng sè 5 lµ cùp b¸nh r¨ng th­êng tiÕp chän ®é cøng cao h¬n HRC= 58. C¸c cÆp b¸nh r¨ng kh¸c chän HRC=50 3.3.1 TÝnh cÆp b¸nh r¨ng th­êng tiÕp : M« men tÝnh to¸n x¸c ®Þnh theo ®éng c¬ trªn trôc s¬ cÊp : Ta cã Memax=410 Nm M« men tÝnh to¸n x¸c ®Þnh theo b¸m Mb=Gj Trong ®ã rk b¸n kÝnh tÝnh to¸n cña xe chñ ®éng : rk=l.r Víi l lµ hÖ sè biÕn d¹ng cña lèp; l n»m trong kho¶ng tõ 0,93¸0,935 . chän l=0,935 ; r= [m] Mb=54,39 KGm=543,9 Nm M« men tÝnh to¸n ®­îc chän gi¸ trÞ nhá nhÊt trong hai gia trÞ. Do ®ã ta chän Mn=410 Nm *TÝnh cÆp b¸nh r¨ng sè 2: M« men tÝnh to¸n x¸c ®Þnh tõ ®éng c¬ trªn trôc trung gian M®c=Memax.ia=410.4,8=1968 Nm *KiÓm bÒn cho b¸nh r¨ng theo øng suÊt uèn: §Ó ®¶m b¶o bÒn uèn th× øng suÊt uèn sinh ra t¹i ch©n r¨ng kh«ng ®­îc v­ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp . sF1= sF2=sF1. Trong ®ã: Mtt- M« men tÝnh to¸n trªn trôc chñ ®éng Mtt=1968 Nm m=3; bw=25,02 mm ; dw1- §­êng kÝnh vßng l¨n cña b¸nh r¨ng chñ ®éng dw1=151,1 mm eb hÖ sè trïng khíp däc: eb=bW. ea- HÖ sè trïng khíp ea= Ye=1/ea lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng Ye=0,599 Yb hÖ sè kÓ ®Õn ®é nghiªng cña r¨ng : Yb=1-b2/140=1-0,349/140=0,997 YF1,YF2 lµ hÖ sè d¹ng r¨ng cña 2 b¸nh r¨ng. Theo b¶ng 6.18 TTTKCTM tËp 1 ta ®­îc : YF1=3,7; YF2=3,7 KF hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ uèn . KF= KFb. KFa KFV KFb lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng , theo b¶ng P2.3 phô lôc TTTK CTM ta cã : KFb=1,05; KFa lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng cho c¸c cÆp r¨ng ¨n khíp, theo b¶ng 6.14 phô lôc TTTK CTM ta cã : KFa=1,22 KFV lµ hÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp. [sF1], [sF2] lµ øng suÊt cho phÐp cña b¸nh r¨ng chñ ®éng vµ bÞ ®éng. Theo b¶ng P2.3 phô lôc TTTK CTM ta cã KFV=0,86 Þ KF=1,05.1,22.0,86=1,1 ÞsF1=743,53 [MPa] ÞsF2=743,53.3,6/3,7=723,43 [Mpa] [sF1]= Víi s0lim lµ øng suÊt uèn cho phÐp víi víi chu kú c¬ së, theo b¶ng 6.2 TTTK CTM ta cã s0lim1= 920 MPa =920.106N/mm2; s0lim2=900 N/mm2 SF lµ hÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ uèn, theo b¶ng 6.2 ta cã SF=1,75 KFL lµ hÖ sè tuæi thä xÐt ®Õn thêi h¹n phôc vô vµ chÕ ®é t¶i träng cña bé truyÒn. KFL= mF=9; NFO=4.106 NFE lµ sè chu kú thay ®æi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng lÊy NFE=NFO=4.106 lóc nµy ta cã KFL=1 KFc hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng ®Æt t¶i ; KFC=1 Þ[sF1]=920/1,75=525,71 N/mm2 Þ[sF2]=900/1,75=514,29 N/mm2 Ta thÊy sF1<[sF1]; sF2<[sF2] nªn cÆp b¸nh r¨ng th­êng tiÕp ®¶m b¶o bÒn . * TÝnh cho cÆp b¸nh r¨ng sè 3: M« men tÝnh to¸n x¸c ®Þnh tõ ®éng c¬ trªn trôc trung gian M®c=Memax.ia=410.4,8=1968 Nm Chän m« men tÝnh to¸n Mtt=1968 Nm *KiÓm bÒn cho b¸nh r¨ng theo øng suÊt uèn: §Ó ®¶m b¶o bÒn uèn th× øng suÊt uèn sinh ra t¹i ch©n r¨ng kh«ng ®­îc v­ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp . sF1= sF2=sF1. Trong ®ã: Mtt- M« men tÝnh to¸n trªn trôc chñ ®éng Mtt=1968 Nm m=3; bw=26,41 mm ; dw1- §­êng kÝnh vßng l¨n cña b¸nh r¨ng chñ ®éng dw1=90,78 mm eb hÖ sè trïng khíp däc: eb=bW. ea- HÖ sè trïng khíp ea= Ye=1/ea lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng Ye=0,582 Yb hÖ sè kÓ ®Õn ®é nghiªng cña r¨ng : Yb=1-b2/140=1-0,349/140=0,997 YF1,YF2 lµ hÖ sè d¹ng r¨ng cña 2 b¸nh r¨ng. Theo b¶ng 6.18 TTTKCTM tËp 1 ta ®­îc : YF1=3,62; YF2=3,7 KF hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ uèn . KF= KFb. KFa KFV KFb lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng , theo b¶ng P2.3 phô lôc TTTK CTM ta cã : KFb=1,05; KFa lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng cho c¸c cÆp r¨ng ¨n khíp, theo b¶ng 6.14 phô lôc TTTK CTM ta cã : KFa=1,22 KFV lµ hÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp. [sF1], [sF2] lµ øng suÊt cho phÐp cña b¸nh r¨ng chñ ®éng vµ bÞ ®éng. Theo b¶ng P2.3 phô lôc TTTK CTM ta cã KFV=0,86 Þ KF=1,05.1,22.0,86=1,1 ÞsF1=726,53 [MPa] ÞsF2=726,53.3,62/3,7=710,082 [Mpa] [sF1]= Víi s0lim lµ øng suÊt uèn cho phÐp víi víi chu kú c¬ së, theo b¶ng 6.2 TTTK CTM ta cã s0lim1= 920 MPa =920.106N/mm2; s0lim2=900 N/mm2 SF lµ hÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ uèn, theo b¶ng 6.2 ta cã SF=1,75 KFL lµ hÖ sè tuæi thä xÐt ®Õn thêi h¹n phôc vô vµ chÕ ®é t¶i träng cña bé truyÒn. KFL= mF=9; NFO=4.106 NFE lµ sè chu kú thay ®æi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng lÊy NFE=NFO=4.106 lóc nµy ta cã KFL=1 KFc hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng ®Æt t¶i ; KFC=1 Þ[sF1]=920/1,75=525,71 N/mm2 Þ[sF2]=900/1,75=514,29 N/mm2 Ta thÊy sF1<[sF1]; sF2<[sF2] nªn cÆp b¸nh r¨ng th­êng tiÕp ®¶m b¶o bÒn . * TÝnh cho cÆp b¸nh r¨ng sè 4: M« men tÝnh to¸n x¸c ®Þnh tõ ®éng c¬ trªn trôc trung gian M®c=Memax.ia=410.4,8=1968 Nm Chän m« men tÝnh to¸n Mtt=1968 Nm *KiÓm bÒn cho b¸nh r¨ng theo øng suÊt uèn: §Ó ®¶m b¶o bÒn uèn th× øng suÊt uèn sinh ra t¹i ch©n r¨ng kh«ng ®­îc v­ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp . sF1= sF2=sF1. Trong ®ã: Mtt- M« men tÝnh to¸n trªn trôc chñ ®éng Mtt=1968 Nm m=3; bw=30,58 mm ; dw1- §­êng kÝnh vßng l¨n cña b¸nh r¨ng chñ ®éng dw1=66,51 mm eb hÖ sè trïng khíp däc: eb=bW. ea- HÖ sè trïng khíp ea= Ye=1/ea lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng Ye=0,599 Yb hÖ sè kÓ ®Õn ®é nghiªng cña r¨ng : Yb=1-b2/140=1-0,349/140=0,997 YF1,YF2 lµ hÖ sè d¹ng r¨ng cña 2 b¸nh r¨ng. Theo b¶ng 6.18 TTTKCTM tËp 1 ta ®­îc : YF1=3,62; YF2=3,7 KF hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ uèn . KF= KFb. KFa KFV KFb lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng , theo b¶ng P2.3 phô lôc TTTK CTM ta cã : KFb=1,05; KFa lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng cho c¸c cÆp r¨ng ¨n khíp, theo b¶ng 6.14 phô lôc TTTK CTM ta cã : KFa=1,22 KFV lµ hÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp. [sF1], [sF2] lµ øng suÊt cho phÐp cña b¸nh r¨ng chñ ®éng vµ bÞ ®éng. Theo b¶ng P2.3 phô lôc TTTK CTM ta cã KFV=0,86 Þ KF=1,05.1,22.0,86=1,1 ÞsF1=728,54 [MPa] ÞsF2=728,54.3,62/3,7=712,79 [Mpa] [sF1]= Víi s0lim lµ øng suÊt uèn cho phÐp víi víi chu kú c¬ së, theo b¶ng 6.2 TTTK CTM ta cã s0lim1= 920 MPa =920.106N/mm2; s0lim2=900 N/mm2 SF lµ hÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ uèn, theo b¶ng 6.2 ta cã SF=1,75 KFL lµ hÖ sè tuæi thä xÐt ®Õn thêi h¹n phôc vô vµ chÕ ®é t¶i träng cña bé truyÒn. KFL= mF=9; NFO=4.106 NFE lµ sè chu kú thay ®æi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng lÊy NFE=NFO=4.106 lóc nµy ta cã KFL=1 KFc hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng ®Æt t¶i ; KFC=1 Þ[sF1]=920/1,75=525,71 N/mm2 Þ[sF2]=900/1,75=514,29 N/mm2 Ta thÊy sF1<[sF1]; sF2<[sF2] nªn cÆp b¸nh r¨ng th­êng tiÕp ®¶m b¶o bÒn . * TÝnh cho cÆp b¸nh r¨ng sè 1: M« men tÝnh to¸n x¸c ®Þnh tõ ®éng c¬ trªn trôc trung gian M®c=Memax.ia=410.4,8=1968 Nm Chän m« men tÝnh to¸n Mtt=1968 Nm *KiÓm bÒn cho b¸nh r¨ng theo øng suÊt uèn: §Ó ®¶m b¶o bÒn uèn th× øng suÊt uèn sinh ra t¹i ch©n r¨ng kh«ng ®­îc v­ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp . sF1= sF2=sF1. Trong ®ã: Mtt- M« men tÝnh to¸n trªn trôc chñ ®éng Mtt=1968 Nm m=3; bw=34,47 mm ; dw1- §­êng kÝnh vßng l¨n cña b¸nh r¨ng chñ ®éng dw1=168 mm eb hÖ sè trïng khíp däc: eb=bW. ea- HÖ sè trïng khíp ea= Ye=1/ea lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng Ye=0,558 Yb hÖ sè kÓ ®Õn ®é nghiªng cña r¨ng : Yb=1-b2/140=1-0,349/140=0,997 YF1,YF2 lµ hÖ sè d¹ng r¨ng cña 2 b¸nh r¨ng. Theo b¶ng 6.18 TTTKCTM tËp 1 ta ®­îc : YF1=3,62; YF2=3,7 KF hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ uèn . KF= KFb. KFa KFV KFb lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng , theo b¶ng P2.3 phô lôc TTTK CTM ta cã : KFb=1,05; KFa lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng cho c¸c cÆp r¨ng ¨n khíp, theo b¶ng 6.14 phô lôc TTTK CTM ta cã : KFa=1,22 KFV lµ hÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp. [sF1], [sF2] lµ øng suÊt cho phÐp cña b¸nh r¨ng chñ ®éng vµ bÞ ®éng. Theo b¶ng P2.3 phô lôc TTTK CTM ta cã KFV=0,86 Þ KF=1,05.1,22.0,86=1,1 ÞsF1=729,54 [MPa] ÞsF2=729,54.3,62/3,7=713,77 [Mpa] [sF1]= Víi s0lim lµ øng suÊt uèn cho phÐp víi víi chu kú c¬ së, theo b¶ng 6.2 TTTK CTM ta cã s0lim1= 920 MPa =920.106N/mm2; s0lim2=900 N/mm2 SF lµ hÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ uèn, theo b¶ng 6.2 ta cã SF=1,75 KFL lµ hÖ sè tuæi thä xÐt ®Õn thêi h¹n phôc vô vµ chÕ ®é t¶i träng cña bé truyÒn. KFL= mF=9; NFO=4.106 NFE lµ sè chu kú thay ®æi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng lÊy NFE=NFO=4.106 lóc nµy ta cã KFL=1 KFc hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng ®Æt t¶i ; KFC=1 Þ[sF1]=920/1,75=525,71 N/mm2 Þ[sF2]=900/1,75=514,29 N/mm2 Ta thÊy sF1<[sF1]; sF2<[sF2] nªn cÆp b¸nh r¨ng th­êng tiÕp ®¶m b¶o bÒn. * KiÓm nghiÖm ®é bÒn tiÕp xóc Ứng suÊt tiÕp xóc : sH=ZM.ZH.Ze ZM lµ hÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh vËt liÖu cña c¸c b¸nh r¨ng ¨n khíp. Theo b¶ng 6.5TTTK CTM ta cã ZM=234 vµ theo b¶ng 6.12 ta cã ZH=1,67 Ze= víi eb lµ hÖ sè trïng khíp däc ea=[1,88-3,29((1/Z1+1/Z2)]cosb]=1,79 KH hÖ sè t¶i träng khi tÝnh bÒn vÒ søc bÒn tiÕp xóc: KH=KHb.KHa.KHV KHb hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng, theo b¶ng 6.7 TTTK CTM ta cã KHb=1,17 KHa hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trong cho c¸c cÆp b¸nh r¨ng ®ång thêi ¨n khíp, theo b¶ng 6.14 TTTK CTM ta cã KHa=1,05 KHV hÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp. Theo b¶ng 6.13 vµ phô lôc P2.3 TTTKCTM ta cã KHV=0.91 Þ KH=1,17.1,05.0,91=1,12 Þ sH=234.1,67.0,77469 [sH]=s0Hlim.KHL/SH Theo b¶ng 6.2 TTTKCTM ta cã s0Hlim=1050 MPa =1050N/mm2 SH=1,2; KHL=1 Þ [sH] =1050.1/1,2=875 N/mm2. Do ®ã sH<[sH] tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn 3.4 TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc 3.4.1 C¸c th«ng sè ban ®Çu Chän vËt liÖu chÕ t¹o trôc lµ thÐp 12XH3A thÊm c¸c bon cã [s]=60 Mpa * X¸c ®Þnh kÝch th­íc s¬ bé cña trôc Víi trôc s¬ cÊp: d1=10,6=10,6=78,75 [mm] Víi trôc trung gian: d2=0,45.A=0,45.139=62,55 [mm] ChiÒu dµi trôc trung gian: ltg= [mm]. Trong ®ã d2=(0,16…0,18)ltg ta chän d2=0,17ltg Víi trôc thø cÊp: d3=0,45.A=62,66 [mm] ChiÒu dµi trôc thø cÊp: ltc= [mm]. Trong ®ã d3=(0,18…0,21)ltc ta chän d3=0,18ltc *Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c æ ®ì vµ b¸nh r¨ng trªn trôc : Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 æ ®ì trôc s¬ cÊp : lsc=169 mm Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 æ ®ì trôc trung gian : ltg=363 mm Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 æ ®ì trôc thø cÊp : ltc=352 mm * Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì Chän kho¶ng c¸ch tõ vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng c¸c sè trªn trôc thø cÊp ®Õn æ ®ì phÝa sau trôc thø cÊp: Sè I: lItc=61mm Sè II: lIitc=129 mm Sè III: lIIItc=219 mm Sè IV: lIvtc=251 mm Chän kho¶ng c¸ch tõ vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng c¸c sè trªn trôc trung gian ®Õn æ phÝa sau trôc trung gian: Sè I: lItg=61 mm Sè II: lIitg=133 mm Sè III: lIIItg= 218 mm Sè IV: lIvtg=259 mm CÆp b¸nh r¨ng th­êng tiÕp c¸ch æ ®ì cuèi trôc s¬ cÊp : lt=348 mm - CÆp b¸nh r¨ng th­êng tiÕp c¸ch æ ®ì cuèi cïng cña trôc s¬ cÊp lt=20 mm 3.4.2 TÝnh to¸n kÝch th­íc cña hép sè : 3.4.3 Trôc trung gian M« men xo¾n cña trôc khi ë sè truyÒn I: - M« men xo¾n cña trôc : Mtg1=Memax.ia=410.4,8=1968 [Nm] - C¸c lùc tõ b¸nh r¨ng sè 1 t¸c ®éng lªn trôc: * Lùc vßng : Ft1=23,43.103 N * Lùc h­íng kÝnh : Fr1=Ft.tgaw=8,53.103 N * Lùc chiÒu trôc Fa=0 - C¸c lùc tõ cÆp b¸nh r¨ng th­êng tiÕp t¸c dông lªn trôc: + Lùc vßng: Ft2= N + Lùc h­íng kÝnh : Fr2=Ftw.tgaw=8,52.103 N + Lùc däc trôc : Fa=Ft.tgb=4,026.103 N * TÝnh ph¶n lùc t¹i c¸c gèi ®ì: ViÕt c¸c ph­¬ng tr×nh c©n b»ng m« men t¹i c¸c gèi ®ì ta cã: Ph¶n lùc theo ph­¬ng Y: RBY=20,66. 103 N RAY=26,19.103 N Ph¶n lùc theo ph­¬ng X: RAX=9,53.103 N RBX=7,52.103 N M« men uèn vµ m« men xo¾n t¹i tiÕt diÖn l¾p b¸nh r¨ng sè 1 theo ph­¬ng X,Y MuX=1,21.105 Nmm MuY=0,46.105 Nmm M« men uèn tæng céng: M1= Nmm M« men uèn, xo¾n t¹i tiÕt diÖn l¾p b¸nh r¨ng th­êng tiÕp theo ph­¬ng X,Y MuX=3,75.105 Nmm MuY=1,51.105 Nmm X¸c ®Þnh øng suÊt tæng hîp t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm: s= 3.4.4 Chän æ l¨n vµ ®ång tèc cho hép sè *Chän æ l¨n Trôc hép sè lµ viÖc trong ®iÒu kiÖn kh¾c nghiÖt, chÞu lùc h­íng kÝnh nªn ta chän æ ph¶i ®¶m b¶o chÞu lùc däc trôc 3.4.4.1 Chän æ cho trôc thø cÊp * Chän æ ®Çu trôc §Çu trùc thø cÊp n»m trong hèc cña cÆp b¸nh r¨ng th­êng tiÕp trªn trôc s¬ cÊp chÞu lùc h­íng kÝnh. Ta chän æ ®òa trô ng¾n ®ì, kh«ng cho phÐp trôc bÞ lÖch, kh¶ n¨ng chÞu t¶i lín, dÔ l¾p ghÐp, ta chän kiÓu æ 12200 v× æ n»m trong hèc b¸nh r¨ng th­êng tiÕp trªn trôc s¬ cÊp nªn ta chän æ cã ®­êng kÝnh ngoµi b»ng ®­êng kÝnh trong cña trôc s¬ cÊp. Theo b¶ng P2.8TTTK dÉn ®éng c¬ khÝ ta cã th«ng sè kÝch th­íc cña c¸c æ nh­ sau: Ký hiÖu con l¨n d (mm) D (mm) B mm r1 mm r2 mm §­êng kÝnh chiÒu dµi con l¨n mm C KN C0 KN 2208 40 80 18 2 2 10 33,7 24 *Chän æ cuèi trôc. Theo trªn ta chän æ thuéc lo¹i æ bi ®ì chÆn cã kh¶ n¨ng chÞu lùc däc trôc vµ lùc h­íng kÝnh KiÓu æ d mm D mm B=T mm r mm r1 mm C KN C0 KN 36212 60 110 22 2,5 1,2 48,2 40,1 3.4.4.2 Chän æ cho trôc trung gian * Chän æ cho ®Çu trôc Theo ®iÒu kiÖn lµm viÖc ta chän lo¹i æ ®òa trô ng¾n cã th«ng sè c¬ b¶n nh­ sau: Ký hiÖu con l¨n d (mm) D (mm) B mm r1 mm r2 mm §­êng kÝnh chiÒu dµi con l¨n mm C KN C0 KN 2213 65 120 23 2,5 2,5 13 62,1 48,6 * Chän æ ë cuæi trôc §iÒu kiÖn lµm viÖc cña æ võa chÞu lùc däc trôc võa chÞu lùc h­íng kÝnh nªn ta chän æ bi ®ì chÆn víi c¸c th«ng sè sau: KiÓu æ d mm D mm B=T mm r mm r1 mm C KN C0 KN 46313 65 140 33 3,5 2,0 89,00 76,40 3.4.4..3 Chän æ cho trôc s¬ cÊp Chän æ cho trôc s¬ cÊp theo yªu cÇu lµm viÖc cÇn ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn c«ng nghÖ l¾p r¸p nªn ta chän æ cho trôc s¬ cÊp lµ æ bi ®ì chÆn cã ®­êng kÝnh lín h¬n ®­êng kÝnh ®Ønh r¨ng cña b¸nh r¨ng trªn trôc s¬ cÊp KiÓu æ d mm D mm B=T mm r mm r1 mm C KN C0 KN 46207 35 72 17 2,0 1,0 22,7 16,6 KÕt luËn KÕt cÊu cña hép sè xe «t« phô thuéc nhiÒu vµo ®Æc ®iÓm kü thuËt cña «t«, vµo sù tiÕn bé cña khoa häc kü thuËt trong vÊn ®Ò b¶o vÖ m«i tr­êng vµ tÝnh kinh tÕ trong khai th¸c sö dông «t«. Sù hiÓu biÕt s©u réng vÒ chóng kh«ng nh÷ng gióp ta khai th¸c tèt mµ cßn t¹o ®Þnh h­íng nghiªn cøu s©u h¬n trong thiÕt kÕ chÕ t¹o. §ã thËt sù lµ vÊn ®Ò cÊp thiÕt ®Æt ra cho c¸c c¸n bé kü thuËt ngµnh «t«. Sau mét thêi gian nghiªn cøu vµ thùc hiÖn nhiÖm vô ®­îc giao, nhê sù chØ ®¹o cña thÇy h­íng dÉn vµ c¸c b¹n, víi sù nç lùc cña b¶n th©n, t«i ®· thiÕt kÕ ®­îc hép sè cho xe t¶i Maz-500A ®¸p øng c¸c yªu cÇu ®Æt ra vµ ®· thùc hiÖn ®­îc c¸c néi dung 1. T×m hiÓu tæng quan vÒ hép sè 2. Ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cña mét sè lo¹i hép sè ®iÓn h×nh ®Ó ®­a ra hép sè cÇn thiÕt kÕ 3. Thùc hiÖn c¸c tÝnh to¸n thiÕt kÕ hép sè c¬ khÝ ®¬n gi¶n. KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho thÊy hép sè thiÕt kÕ ra phï hîp víi yªu cÇu ®èi víi xe t¶i. Do trong thêi gian cã h¹n vµ kh¶ n¨ng cña b¶n th©n nªn trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n kh«ng tr¸nh ®­îc sai sãt mong ®­îc sù ®ãng gãp ý kiÕn phª b×nh cña c¸c thÇy gi¸o. T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy gi¸o NguyÔn V¨n Trµ ®· gióp ®ì nhiÖt t×nh trong qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n. Sinh viªn thùc hiÖn Vò H÷u TuÊn Tµi liÖu tham kh¶o 1. Vò §øc LËp- Ph¹m §×nh Vy,CÊu t¹o «t« qu©n sù tËp 1. HVKTQS1995. 2. TrÇn H÷u QuÕ, VÏ kü thuËt c¬ khÝ tËp 1+2,NXBGD-1998. 3. §ç QuyÕt Th¾ng. Chi tiÕt m¸y tËp 1+2, NXB §H vµ THCN-1989. 4. Bé m«n xe qu©n sù –Khoa ®éng lùc, Lý thuyÕt «t« qu©n sù-NXBQ§ND-2002. 5. NguyÔn Träng HiÖp, Chi tiÕt m¸y tËp 1+2, NXB §H vµ THCN-1989. 6. ThiÕt kÕ tÝnh to¸n «t« m¸y kÐo tËp 1, NXB§H vµ THCN. 7. TrÞnh ChÊt, Lª V¨n UyÓn,TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp1+2 8. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«-NXB giao th«ng vËn t¶i -1984