Đề tài Phân tích động học, nghiên cứu tìm hiểu chức năng các phần tử điều khiển trong bộ chuyển đổi số tự động, ứng dụng Automation Studio V5.0 thiết kế mạch điều khiển thủy lực hộp số tự động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢIKHOA CƠ KHÍ - BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY***************************** BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Phân tích động học, nghiên cứu tìm hiểu chức năng các phần tử điều khiển trong bộ chuyển đổi số tự động; ứng dụng Automation Studio V5.0 thiết kế mạch điều khiển thủy lực hộp số tự động. GVHD: Th.s Lê Lăng Vân  Bộ môn Kỹ Thuật MáySVTH: Nguyễn Văn Tình  Lớp Cơ Điện Tử K46 Hà Nội, 5-2010 Sử dụng hộp số thường Sử dụng hộp số tự động NỘI DUNG BÁO CÁO 1. Mục đích và giới hạn đề tài. 2. Tổng quan về hộp số tự động. 3. Cấu tạo và hoạt động của hộp số. 4. Các phần tử điều khiển hộp số tự động. 5. Nghiên cứu về phần mềm Automation Studio V5.0. 6. Ứng dụng Automation Studio V5.0 thiết kế mạch điều khiển thủy lực. 7. Kết luận. Mục đích của đề tài: Nghiên cứu về hộp số tự động sử dụng trên các xe ôtô, các loại hộp số tự động, cấu tạo các cụm chi tiết, nguyên lí hoạt động; phân tích động học, nghiên cứu chức năng các phần tử điều khiển trong bộ chuyển đổi số tự động, mô phỏng mạch thủy lực điều khiển hộp số tự động. Giới hạn đề tài: Chủ yếu nghiên cứu về hộp số tự động thuần thủy lực, chức năng các phần tử trong bộ chuyển đổi số thuần thủy lực. Dùng phần mềm mô phỏng thủy lực Automation Studio V5.0 vẽ các mạch điều khiển van, xylanh, các mạch thủy lực cơ bản và mạch điều khiển hộp số tự động. 1.Mục đích và giới hạn đề tài Tổng quan về hộp số tự động Có sự khác biệt rất lớn khi sử dụng hộp số thường và hộp số tự động. Hiện nay, hầu hết trên các xe hiện đại đều sử dụng hộp số tự động. Hộp số tự động càng nhiều cấp càng có nhiều tính năng vượt trội. 2. Tổng quan về hộp số tự động Lịch sử phát triển hộp số tự động Đến nay tiếp tục phát triển hơn Thập niên 70: Phát triển mạnh mẽ 1938: HSTĐ đầu tiên xuất hiện 1900: 1 kĩ sư Đức ý tưởng về HSTĐ Từ ý tưởng đến thử nghiệm, chế thử. Tiếp tục hoàn thiện hơn nữa đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Phát triển rộng rãi, kết hợp các tính năng ưu việt nhằm có được sản phẩm hoàn hảo Hoàn thiện hơn những tính năng của hộp số tự động. Phát triển rộng rãi trên thế giới Tiếp tục nghiên cứu,chế tạo, đưa vào sử dụng thực tế. 2. Tổng quan về hộp số tự động Phân loại hộp số tự động Theo cách dẫn động: 2 loại hộp số sử dụng trên xe FF và FR. Theo cách đặt hộp số: 2 loại đặt nằm ngang và đặt nằm dọc. Theo cách điều khiển: thủy lực, điện tử, kết hợp. Theo cấp tỉ số truyền: 4, 5, 6, 7, 8,…vô cấp. 2. Tổng quan về hộp số tự động Chức năng hộp số tự động Tiếp nhận, truyền công suất và mômen từ động cơ đến trục bánh xe. Tự động điều chỉnh tỉ số truyền phù hợp với tốc độ và tải trọng của động cơ để tối ưu hóa công suất động cơ. Giúp xe dễ dàng thay đổi chiều chuyển động khi cần thiết. Đảm bảo xe dừng tại chỗ mà không cần tắt máy hoặc tách li hợp. 2. Tổng quan về hộp số tự động Cấu tạo hộp số tự động Gồm các bộ phận chính: Biến mô thủy lực, hệ bánh răng hành tinh, bộ điều khiển, và một số cơ cấu khác. 3. Cấu tạo và hoạt động của HSTĐ Sơ đồ cấu tạo hộp số tự động 3. Cấu tạo và hoạt động của HSTĐ Biến mô thủy lực Bộ biến mô vừa truyền vừa khuyếch đại mômen từ động cơ vào hộp số (Bộ truyền bánh răng hành tinh) bằng việc sử dụng dầu hộp số tự động như một môi chất.  Bộ biến mô gồm bánh bơm, bánh tuabin, khớp một chiều, stato và vỏ biến mô chứa tất cả các bộ phận đó.  Động cơ quay và bánh bơm quay, và dầu bị đẩy ra từ bánh bơm thành một dòng mạnh làm quay bánh tua bin. 3. Cấu tạo và hoạt động của HSTĐ Cấu tạo biến mô thủy lực 3. Cấu tạo và hoạt động của HSTĐ Ly hợp khóa biến mô 3. Cấu tạo và hoạt động của HSTĐ Bộ truyền bánh răng hành tinh Gồm: bánh răng mặt trời, bánh răng hành tinh, bánh răng bao và cần dẫn. 3. Cấu tạo và hoạt động của HSTĐ Hệ thống điều khiển thủy lực 3. Cấu tạo và hoạt động của HSTĐ Sơ đồ hệ thống điều khiển thủy lực hộp số tự động 4. Các phần tử điều khiển của HSTĐ 4. Các phần tử điều khiển của HSTĐ Bơm thủy lực 4. Các phần tử điều khiển của HSTĐ Xylanh thủy lực 4. Các phần tử điều khiển của HSTĐ Thùng dầu 4. Các phần tử điều khiển của HSTĐ Bộ lọc dầu 4. Các phần tử điều khiển của HSTĐ Bình tích năng 4. Các phần tử điều khiển của HSTĐ 4. Các phần tử điều khiển của HSTĐ 4. Các phần tử điều khiển của HSTĐ Phần mềm Automation Studio V5.0 Là phần mềm ứng dụng có thể tính toán, thiết kế, mô phỏng một cách trực quan quá trình động học của từng phần tử trong hệ thống thuỷ lực, ở các chế độ làm việc khác nhau khi có quá trình điều khiển bằng hệ thống thuỷ lực hay kết hợp. 5. Nghiên cứu Automation Studio V5.0 Thư viện mô phỏng rất phong phú 5. Nghiên cứu Automation Studio V5.0 5. Nghiên cứu Automation Studio V5.0 Các thanh công cụ 5. Nghiên cứu Automation Studio V5.0 Thiết kế một mạch thủy lực 5. Nghiên cứu Automation Studio V5.0 Ví dụ thiết kế mạch thủy lực hệ thống phanh ôtô 5. Nghiên cứu Automation Studio V5.0 Thiết kế mạch thủy lực điều khiển hộp số tự động 6. Thiết kế mạch điều khiển HSTĐ Mạch điều khiển HSTĐ mô phỏng bằng AS 6. Thiết kế mạch điều khiển HSTĐ Mạch điều khiển HSTĐ mô phỏng bằng AS 6. Thiết kế mạch điều khiển HSTĐ KẾT LUẬN Đề tài đã hoàn thành yêu cầu, nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp. Hộp số tự động, các phần tử điều khiển, phần mềm mô phỏng thủy lực Automation Studio V5.0 đã được nghiên cứu trong đề tài này. Sử dụng thành thạo Automation Studio V5.0 mô phỏng các mạch điều khiển hệ thống xylanh, các van, mạch điều khiển hộp số tự động. Hướng phát triển của đề tài: Nghiên cứu về hộp số tự động điều khiển điện tử, điều khiển kết hợp, hộp số bán tự động, hộp số vô cấp. Sử dụng Automation Studio cũng như các phần mềm mô phỏng thủy lực khác như Festo Fluidsim để mô phỏng, thiết kế, tính toán, điều khiển, kiểm tra các mạch thủy lực. 7. Kết Luận