Thiết kế hốp số cho xe tải hạng nặng

Häc viÖn kü thuËt qu©n sù céng hoµ x· héi chñ nghÜa viÖt nam Khoa ®éng lùc §éc lËp – Tù do – H¹nh phóc Bé m«n « t« qu©n sù NhiÖm vô ®å ¸n m«n häc KÕt cÊu tÝnh to¸n ¤T¤ Tªn ®Ò tµi : ThiÕt kÕ hèp sè cho xe t¶i h¹ng nÆng Häc viªn thùc hiÖn  : NguyÔn Kim C­¬ng Líp  : Xe 4 Gi¸o viªn h­íng dÉn : NguyÔn V¨n Trµ Néi dung thùc hiÖn: I - ThuyÕt minh: 1 - Lêi nãi ®Çu. 2 - Ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cña hép sè vµ chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ 3 -TÝnh to¸n thiÕt kÕ hép sè xe t¶i h¹ng nÆng. 4 –KiÓm nghiÖm hép sè xe t¶i h¹ng nÆng II- B¶n vÏ: 1- B¶n vÏ kÕt cÊu hép sè 1- B¶n vÏ thiÕt kÕ chi tiÕt trôc trung gian Ngµy giao ®å ¸n  : / /2009 Ngµy hoµn thµnh : / /2009 Ngµy th¸ng n¨m 2009 Ngµy th¸ng n¨m 2009 Gi¸o viªn h­íng dÉn Häc viªn thùc hiÖn NguyÔn V¨n Trµ NguyÔn Kim C­¬ng Môc lôc XuÊt ph¸t tõ nh÷ng ®iÒu kiÖn nªu trªn. §å ¸n sÏ ®­îc thùc hiÖn theo c¸c néi dung chÝnh sau: Lêi nãi ®Çu Ch­¬ng 1: Ph©n tÝch mét vµi kÕt cÊu vµ chän ph­¬ng ¸n kÕt cÊu cho hép sè xe t¶i h¹ng nÆng 1.1. C«ng dông cña hép sè 1.2. Yªu cÇu ®èi víi hép sè xe t¶i h¹ng nÆng 1.3. ¦u nh­îc ®iÓm vµ nguyªn lý lµm viÖc cña mét sè ph­¬ng ¸n kÕt cÊu cña hép sè. Chän ph­¬ng ¸n kÕt cÊu. Ch­¬ng 2: tÝnh to¸n thiÕt kÕ hép sè xe t¶i h¹ng nÆng (Do thêi gian lµm ®å ¸n m«n häc ng¾n nªn em chØ tÝnh to¸n thiÕt kÕ 1 sè chi tiÕt cña hép sè) 2.1. X¸c ®Þnh tû sè truyÒn cña hép sè. 2.2. X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷ c¸c trôc trong hép sè. 2.3. TÝnh to¸n chi tiÕt “ trôc trung gian” cña hép sè. Ch­¬ng 3: KiÓm nghiÖm hép sè 3.1.KiÓm nghiÖm vÒ b¸nh r¨ng 3.2. KiÓm nghiÖm trôc -KiÓm nghiÖm trôc vÒ søc bÒn mái -KiÓn nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn cøng Kªt luËn Tµi liÖu tham kh¶o lêi nãi ®Çu Trong giai ®o¹n nay, cuéc c¸ch m¹ng khoa häc kü thuËt ®ang ph¸t triÓn nh­ vò b·o vµ thu ®­îc rÊt nhiÒu thµnh tùu t¸c dông to lín vµo nÒn kinh tÕ cña ®Êt n­íc. §Êt n­íc ta ®ang trong thêi kú CNH-H§H, ®iÒu nµy ®ßi hái cÇn cã mét nÒn khoa häc kü thuËt ph¸t triÓn. Trong bèi c¶nh ®ã, ngµnh xe «-t« cña n­íc ta ®ang kh«ng ngõng n©ng cao chÊt l­îng nghiªn cøu khoa häc, n©ng cao tr×nh ®é chuyªn m«n ®èi l­îng ®éi ngò lµm c«ng t¸c thiÕt kÕ, qu¶n ly‎, khai th¸c, sö dông xe. Tuy nhiªn, trong ®iÒu kiÖn thùc tÕ rÊt khã kh¨n cña ®Êt n­íc ViÖt Nam hiÖn nay, viÖc khai th¸c, sö dông c¸c trang thiÕt bÞ hiÖn cã mét c¸ch khoa häc lµ mét yªu cÇu rÊt cÊp b¸ch, thiÕt yÕu, nhÊt lµ c¸c ph­¬ng tiÖn xe, c¸c trang thiÕt bÞ trong n­íc®Òu lµ nh÷ng trang thiÕt bÞ chuyªn dông, rÊt ®¾t tiÒn, Ýt cã kh¶ n¨ng mua míi. Do ®ã ®Ó cã thÓ khai th¸c, sö dông tèt trang bÞ xe m¸y trong qu©n ®éi ë ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh ViÖt Nam ®ßi hái mçi c¸n bé kÜ thuËt ngµnh xe «-t« ph¶i n¾m ch¾c ®Æc tÝnh kÕt cÊu c¸c lo¹i xe ®Ó biÕt cach khai th¸c, b¶o d­ìng, söa ch÷a, phôc håi chi tiÕt, hÖ thèng trªn xe. §å ¸n “ TÝnh to¸n thiÕt kÕ hép sè xe t¶i h¹ng nÆng ” còng kh«ng n»m ngoµi môc ®Ých trang bÞ cho c¸n bé ngµnh xe cã thªm hiÓu biÕt vÒ hÖ thèng truyÒn lùc nãi chung vµ tõng chi tiÕt trong hÖ thèng, nhÊt lµ cã thÓ söa ch÷a, phôc håi c¸c chi tiÕt trong hép sè. §Ó tõ ®ã cã c¬ së khai th¸c, b¶o d­ìng xe ®­îc tèt h¬n. Ch­¬ng 1: PH©n tÝch ®Æc ®iÓm vµ chän ph­¬ng ¸n kÕt cÊu cña hép sè xe t¶i h¹ng nÆng C«ng dông cña hép sè. Hép sè trong hÖ thèng truyÒn lùc cña «t« nh»m thùc hiÖn nhiÖm vô sau: - Thay ®æi lùc kÐo tiÕp tuyÕn vµ sè vßng quay cña b¸nh xe chñ ®éng ®Ó phï hîp víi lùc c¶n cña ®­êng vµ vËn tèc cña «t« theo nhu cÇu sö dông; - Thùc hiÖn chuyÓn ®éng lïi cho «t«; - Cã thÓ ng¾t dßng truyÒn lùc trong thêi gian dµi khi ®éng c¬ vÉn lµm viÖc. Yªu cÇu ®èi víi hép sè xe t¶i h¹ng nÆng. Hép sè cÇn ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau: §¶m b¶o chÊt l­îng kÐo vµ vËn tèc cao: ThiÕt kÕ hép sè ®¶m b¶o xe cã ®Æc tÝnh kÐo tèi ­u theo c¸c chØ tiªu sau: + Ph©n chia tû sè truyÒn hîp lý sao cho vËn tèc trung b×nh lín nhÊt + D·n c¸ch gi÷a c¸c sè phï hîp víi x¸c xuÊt lùc c¶n gÆp ph¶i. §iÒu khiÓn nhÑ nhµng +Hoµn chØnh hÖ thèng dÉn ®éng ®iÒu khiÓn . - Sö dông trî lùc: lß xo, thuû lùc. - Sö dông khíp gµi b»ng ma s¸t. +§¶m b¶o kho¶ng trïng ®iÖp kho¶ng 2 Km/giê. Lµm viÖc tin cËy +§¶m b¶o ®é bÒn, bÒn mßn cña chi tiÕt. +Gi¶m t¶i ®éng cho c¸c chi tiÕt. +Sö dông kÕt cÊu ®Þnh vÞ, kho¸ h·m. +§¶m b¶o chÕ ®é nhiÖt vµ b«i tr¬n tèt. C¸c yªu cÇu chung: tÝnh tiªu chuÈn ho¸, rÎ tiÒn, dÔ b¶o d­ìng, söa ch÷a. 1.3 ¦u nh­îc ®iÓm vµ nguyªn lý lµm viÖc cña mét sè ph­¬ng ¸n kÕt cÊu cña hép sè. Chän ph­¬ng ¸n kÕt cÊu. 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. Ph­¬ng ¸n kÕt cÊu ®èi víi hép sè xe t¶i h¹ng nÆng th­êng lµ hép sè 3 trôc doc 1.3.1 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. 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. 1.3.2 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… 1.3.3 Hép sè c¬ khÝ ba trôc däc cã 5 cÊp * S¬ ®å ®éng häc 1.Ttrôc s¬ cÊp cña bé chia 2.Vá bé chia 3.§ång tèc gµi sè cña bé chia 4.Cµng gai sè cña bé chia 5.Trôc thø cÊp cña bé chia 6.N¾p hép sè 7.§ång tèc cña sè truyÒn VI-V 8.Cµng gµi cña sè truyÒn VI-V 9.§ång tèc cña sè truyÒn II-III 10.Cµng gµi cña sè truyÒn II-III 11,12.khíp gµi vµ cµng gµi cña sè truyÒn I vµ sè lïi 13.Vá hép sè 14.Trôc thø cÊp cña hép sè 15.Trôc trung gian cña hèp sè 16.Trôc sè lïi 17.Trôc trung gian cña bé chia * Nguyªn lý lµm viÖc §iÓm cÊu t¹o vµ nguyen 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, ­u nh­îc ®iÓm cña tõng lo¹i hép sè trªn vµ yªu cÇu ®èi víi hép sè ta chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ hép sè cho xe t¶i h¹ng nÆng lµ hép sè c¬ khÝ 3 trôc däc cã 5 cÊp vµ phÇn tÝnh to¸n thiÕt kÕ ®­îc tr×nh bÇy ë ch­¬ng sau. Ch­¬ng II: tÝnh to¸n thiÕt kÕ hép sè xe t¶i h¹ng nÆng (Do thêi gian lµm ®å ¸n m«n häc ng¾n nªn em chØ tÝnh to¸n thiÕt kÕ 1 sè chi tiÕt cña hép sè) §Ó ®¸p øng cho viÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc trung gian truíc tiªn ta cÇn x¸c ®Þnh tû sè truyÒn vµ c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña hép sè 2.1 X¸c ®Þnh 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=; 2.2.X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña hép sè. 2.2.1 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 t¶I h¹ng nÆng chän =0,058 Do ®ã xhå= 0,058x0,82=0,03444 G- Träng l­îng toµn bé c¶u «t« (Kg) G=15305 Gj- Träng l­îng b¸m cña «t«(Kg) Gj=15305 j- HÖ sè b¸m, j =0,7…0,8. §èi víi xe t¶i h¹ng nÆng 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) 2.2.2 X¸c ®Þnh tû sè truyÒn lín nhÊt cña vµ nhá nhÊt cña hÖ thèng truyÒn lùc. Theo sè liÖu ®Çu bµi ta cã tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh i0=7,22 2.2.3 X¸c ®Þnh tû sè truyÒn cña c¸c tay sè trong hép sè X¸c ®Þnh tû sè truyÒn cña c¸c tay sè sao cho vËn tèc trung b×nh cña xe cao nhÊt.Do thêi gian lµm ®å ¸n m«n häc ng¾n nªn em tham kh¶o tû sè truyÒn cña xe KAMAZ 5320 Tay sè I : ihs1=7,82 Tay sè II: ihs2=4,03 Tay sè III: ihs3=2,5 Tay sè IV: ihs4= 1,53 Tay sè V: ihs5=1 Tay sè lïi: ihsl=7,38 2.2.4 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=650 [Nm] K- HÖ sè kinh nghiÖm. §èi víi «t« t¶i chän K=18,7 do ®ã A=162 [mm] 2.2.5 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. 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 2.3 TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc 2.3.1 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=78,75 [mm] Víi trôc trung gian: d2=0,45.A=0,45.139=62,55 [mm] Víi kÝch th­íc trôc trun gian la 62,55mm ta tra b¶ng 7-13 s¸ch thiÕt kÕ chi tiÕt m¸y. ta ®­îc then cã kÝch th­íc b=10, h=17, t=13,5, t1= 3,6 b=10, h=16, t=12,5, t1= 3,6 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 2.3.2 TÝnh to¸n kÝch th­íc cña hép sè : 2.3.3Trôc trung gian M« men xo¾n cña trôc khi ë sè truyÒn I: - M« menh xo¾n cña trôc : Mtg1=Memax.ia=650.4,8=3120 [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 ®­êng kÝnh trôc ë b¸nh r¨ng sè 1:d1 d1= 54 mm 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= §Ó ®¶m b¶o cho qu¸ tr×nh sö dông cña hép sè phÇn kiÓm nghiÖm vÒ c¸c chi tiÕt cña hép sè sÏ ®­îc tr×nh bÇy ë ch­¬ng sau. Ch­¬ng 3: KiÓm nghiÖm hép sè §Ó ®¶m b¶o cho viÖc thiÕt kÕ trôc trung gian cña hép sè ®­îc lµm viÖc ta cÇn kiÓm nghiÖm lai mét sè tÝnh chÊt cña trôc trung gian. 3.1 KiÓm nghiÖm vÒ b¸nh r¨ng 3.2 KiÓm nghiÖm vÒ trôc -KiÓm nghiÖm trôc vÒ søc bÒn mái KÕt cÊu trôc võa thiÕt kÕ ®¶m b¶o ®é bÒn mái nÕu hÖ sè an toµn t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: Sj= [s] HÖ sè an toµn cho phÐp [s]=1,5…2,5 Ssj- HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt ph¸p Ssj= lµ giíi h¹n mái uèn s-1=0,35sb+(70¸120)=0,35.900+100=415MPa saj lµ bien ®é øng suÊt ph¸p. saj= lµ trÞ sè trung b×nh cña øng suÊt ph¸p smj = §èi víi trôc quay øng suÊt thay ®æi theo chu kú ®èi xøng do ®ã ta cã smj=0 saj==Mj/Wj=38,32 N/mm2 -KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é cøng * TÝnh ®é cøng uèn(TÝnh to¸n ®èi víi sè 1) §iÒu kiÖn ®¶m b¶o ®é cøng f£[f]; Trong ®ã [f]=0,1.m=0,1.3=0,3 mm =0,005 rad §é vâng cña trôc tÝnh theo c«ng thøc sau: fA= Trong ®ã: F- tæng lùc t¸c dông lªn gèi ®ì: F==7,19.103 N a,b kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm tÝnh ®é vâng ®Õn hai gèi ®ì a=302 mm; b=61 mm l kho¶ng c¸ch hai gèi ®ì l=363 mm J m« men qu¸n tÝnh J==3,14.664/64=8,76.105 mm4 E m« ®un ®µn håi: E= 2,2.105 MPa VËy trôc ®ñ cøng v÷ng * TÝnh ®é cøng xo¾n Trôc ®¶m b¶o ®é cøng xo¾n cÇn ®¶m b¶o hai ®iÒu kiÖn sau: j=T.l/(G.J0)£[ j] [j]=30 trªn 1 mm chiÒu dµi G m« ®un ®µn håi tr­ît G=8.104 N/mm2 J0 m« men qu¸n tÝnh ®éc cùc: J0 =Õ.d4/32=8,76.105 N/mm4 T- m«men xo¾n cña trôc : T=19,68.105 Nmm L -chiÌu dµi ®o¹n trôc ®ang tÝnh l=363 mm Þj=0,0021 ®é VËy trôc tho¶ m·n ®iÒu kiÖn cøng xo¾n 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 h¹ng nÆng ®¸p øng c¸c yªu cÇu ®Æt ra vµ ®· thùc hiÖn ®ñ c¸c néi dung KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho thÊy hép sè thiÕt kÕ ra phï hîp víi yªu cÇu ®èi víi xe t¶i h¹ng nÆng. Do trong thêi gian cã h¹n vµ kh¼ 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 NguyÔn Kim C­¬ng 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