13 trang 31 lượt tải

Chương 2: Sự truyền năng lượng trên xe | Tài liệu môn Công nghệ kĩ thuật ôto Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh

61

Mục đích: chương nàyđề cập đến quá trình truyền năng lượng từ động cơ đến các bánh xe chợ động. Nó cho thấy mối quan hệ giữa lực và vận tốc trong sự phụ thuộc vào đặc tính cho trước của động cơ và ứng với trường hợp chuyển động ổn định hoặc không ổn định. Mục tiêu: Sau khi học xong chương này, các sinh viên có khả năng. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

Môn: Công nghệ kĩ thuật oto (OTO21) 155 tài liệu

Trường: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh 3.1 K tài liệu

Tác giả:

Profile

Lê Kim Dung

7 tháng trước
Danh sách Quiz
/13
14
Ch±¡ng 2
Sþ TRUYÞN N NG L NG TRÊN XE ¯þ
M c ích: ÿ Ch±¡ng này c p v quá trình truy n n ng l ng t ß ¿ ß ß ±ÿ ÿ
ß ¿ ß ÿ ÿng c¡ n các bánh xe chÿ ng. Nó cho th¿y mßi quan hß gi a l c và
v¿n t c trong s ph thu c vào c tính cho tr c c a ng c và ng ß ÿ ÿ ß ¿ ±ß ÿ ß ¡ ÿ
vßi tr ng h p chuy n ng n c không n nh. ±ß ÿ ß ß ß ßnh ho¿ ß ß
M c tiêu: ÿ Sau khi hßc xong ch±¡ng này, các sinh viên có kh n¿ ng:
Trình bày ±ÿc s¡ ß ßng hßc hß thßng truyßn lÿc ß các lo¿i ô tô.
Gi¿i thích c s truy±ÿ ÿ ßn và bi n i n ng l ng trong h th¿ ß ±ÿ ß ßng
truyßn l c. ÿ
Trình bày ±ÿc sÿ bi¿n ßi nng l±ÿng trong hß thßng chuyßn ßng.
Xác nh c s t n hao n ng l ng khi truy n n ng l ng ß ±ÿ ÿ ß ±ÿ ß ±ÿ
trên xe.
2.1. S NG H C H TH NG TRUY N L C CÁC ¡ Þ Þ Þ Þ Þ Þ þ Þ
LO¾I Ô TÔ
H th ng truy n l c c a ô tô bao g m các b ph n và c c u nh m ß ß ß ÿ ÿ ß ß ¿ ¡ ¿ ¿
thÿc hi m v truyßn nhiß ÿ ßn mômen xo n t ng c¿ ÿ ß ¡ ¿ ÿn các bánh xe ch
ß ß ß ±ß ¿ng. H thßng truy n lÿc th ng bao gßm các bß ph n sau:
Ly h p: (vi t t t LH). ÿ ¿ ¿
Hßp s : (vi t t t HS). ß ¿ ¿
Hßp phân phßi (ho c h p s ph ): (vi t t t HP). ¿ ß ß ÿ ¿ ¿
Truyßn ng các ng: (vi t t t C ). ß  ¿ ¿
Truyßn l c chính: (vi t t t TC). ÿ ¿ ¿
Vi sai: (vi t t t VS). ¿ ¿
Bán tr c (n a tr c): (vi t t t BT). ÿ ÿ ÿ ¿ ¿
Truyßn l c cu i cùng: (vi t t t TCC). ÿ ß ¿ ¿
Trên xe m t c u ch ng s không có h i. Ngoài ra, ß ¿ ÿ ß ¿ ßp phân phß ß
xe t i v i t i tr ng l n, trong h th ng truy¿ ß ¿ ß ß ß ß ß ÿ ¿ ßn l c s có thêm truy n lÿc
cußi cùng.
15
M c ph c t p c a h th ng truyÿ ß ÿ ¿ ÿ ß ß ß ß ±ÿn lÿc mßt xe cÿ th c thß
hißn qua công th c bánh xe. Công th c bánh xe c ký hi u t ng quát ÿ ÿ ±ÿ ß ß
nh± sau:
a x
b
a - là s l ng bánh xe. ß ±ÿ
b - là s l ng bánh xe ch ng. ß ±ÿ ÿ ß
ß ¡n gi n và không b nh m l n, v i ký hi u trên, chúng ta quy ¿ ß ¿ ¿ ß ß
±ß ßc i vßi bánh kép cing chß coi là mßt bánh.
Thí d cho các tr ng h p sau: ÿ ±ß ÿ
4 x 2: ô tô có m t c u ch ng (có 4 bánh xe, trong ó có 2 bánh ß ¿ ÿ ß
xe là ch ng). ÿ ß
4 x 4: ô tô có hai c¿u chÿ ßng (có 4 bánh xe và c¿ 4 bánh ßu chÿ
ßng).
6 x 4: ô tô có hai c u ch ng, m t c u b ng (có 6 bánh xe, ¿ ÿ ß ß ¿ ß ß
trong ó 4 bánh xe là ch ng). ÿ ß
6 x 6: ô tô có 3 c¿u chÿ ß ng (có 6 bánh xe và c¿ 6 bánh u chß ÿ
ßng).
8 x 8: ô tô có 4 c¿u chÿ ß ng (có 8 bánh xe và c¿ 8 bánh u chß ÿ
ßng).
2.1.1. B trí h th ng truy n l c theo công th c 4x2 ß ß ß ß ÿ ÿ
2.1.1.1. ng c t tr c, c u sau ch ng ß ¡ ¿ ±ß ¿ ÿ ß
Hình 2.1: ng c t tr c, c u sau ch ng (4 x 2). ß ¡ ¿ ±ß ¿ ÿ ß
16
Ph ng án này c th hi n hình 2.1, th ng c s d ng ô ±¡ ±ÿ ß ß ß ±ß ±ÿ ÿ ÿ ß
tô du l ch và xe t i h ng nh . Ph ng án b trí này r t c b n và ã xu t ß ¿ ¿ ¿ ±¡ ß ¿ ¡ ¿ ¿
hißn t lâu. ÿ
2.1.1.2. ng c t sau, c u sau ch ng ß ¡ ¿ ¿ ÿ ß
Ph ng án này c th hi n hình 2.2 th c s d ng ±¡ ±ÿ ß ß ß ±ßng ±ÿ ÿ ÿ ß
mßt s ô tô du l ch và ô tô khách. Trong tr ng h p này, h th ng truy n ß ß ±ß ÿ ß ß ß
lÿc s g n và n gi n vì không c n n truy n ng các ng. ph ng ¿ ß ¡ ¿ ¿ ¿ ß ß  Þ ±¡
án này có th b trí ng c , ly h p, h p s , truy n l c chính g n ß ß ß ¡ ÿ ß ß ß ÿ ß
thành m t kh i. ß ß
Hình 2.2: ng c t sau, c u sau ch ng (4 x 2). ß ¡ ¿ ¿ ÿ ß
2.1.1.3. ng c t tr c, c u tr c ch ng ß ¡ ¿ ±ß ¿ ±ß ÿ ß
Ph ng án này c th hi n hình 2.3, th c s d ng ±¡ ±ÿ ß ß ß ±ßng ±ÿ ÿ ÿ ß
mßt s xe du l ch s n xu t trong th i gian g n ây. Cách b trí này r t ß ß ¿ ¿ ß ¿ ß ¿
gßn và h th ng truyß ß ß ÿ ¡ ¿ ß ¿n l c n gi n vì ng c¡ n m ngang, nên các bánh
rng c a truyÿ ß ÿ ¿ ¡ ¿n l c chính là các bánh r ng trÿ, ch¿ t o n gi n h¡n bánh
rng nón các b truy n l c chính trên các xe khác. ß ß ß ÿ
17
Hình 2.3: ßng c tr c, c u tr c ch ng. ¡ ß ±ß ¿ ±ß ÿ ß
2.1.2. B trí h th ng truy n l c theo công th c 4x4 ß ß ß ß ÿ ÿ
Ph±¡ng án này c s d ng nhi u xe t i và m t s xe du l ch. ±ÿ ÿ ÿ ß ß ¿ ß ß ß
Hình 2.4 trình bày h th ng truy n l c c a xe du l ch VAZ - 2121 (s n ß ß ß ÿ ÿ ß ¿
xu¿t t i CHLB Nga). Bên trong h i có b vi sai gi a hai c u ¿ ßp phân phß ß ÿ ¿
và c c u khóa b vi sai ó khi c n thi¡ ¿ ß ¿ ¿t.
Hình 2.4: H th ng truy n l c c a xe VAZ 2121. ß ß ß ÿ ÿ
1 – C c u khoá vi sai gi a hai c u. ¡ ¿ ÿ ¿
2 – Vi sai gi a hai c u. ÿ ¿
18
2.1.3. B trí h th ng truy n l c theo công th c 6x4 ß ß ß ß ÿ ÿ
Hình 2.5: H th ng truy n l c c a xe KAMAZ – 5320. ß ß ß ÿ ÿ
Ph ng án này c s d ng nhi u các xe t i có t i tr ng l n. ±¡ ±ÿ ÿ ÿ ß ß ¿ ¿ ß ß
Trên hình 2.5 là h th ng truy n l c 6 x 4 c a xe t i KAMAZ – 5320 ß ß ß ÿ ÿ ¿
(s¿n xu t t i CHLB Nga). c m c b n c a cách b trí này là không ¿ ¿ ¿ iß ¡ ¿ ÿ ß
sÿ d ng h p phân ph i cho hai c u sau ch ng, mà ch dùng m t b vi ÿ ß ß ¿ ÿ ß ß ß ß
sai gi a hai c u nên k t c u r t gÿ ¿ ¿ ¿ ¿ ßn.
2.1.4. B trí h th ng truy n l c theo công th c 6x6 ß ß ß ß ÿ ÿ
Hình 2.6: Hß th ng truy n l c c a xe URAL 375.ß ß ÿ ÿ
Ph ng án này c s d ng h u h t các xe t i có t i tr ng l n ±¡ ±ÿ ÿ ÿ ¿ ¿ ß ¿ ¿ ß ß
và r t l n. M t ví d cho tr ng h p này là h th ng truy¿ ß ß ÿ ±ß ÿ ß ß ß ÿ ¿n l c cÿa xe t i
URAL 375 (s n xu t t i CHLB Nga) trên hình 2.6. ¿ ¿ ¿ ß
19
¿c ißm chính c a h th ng truy n l c này là trong h p phân ph i ÿ ß ß ß ÿ ß ß
có b vi sai hình tr chia công su t n các c u tr c, c u gi a và c u ß ÿ ß ¿ ¿ ¿ ±ß ¿ ÿ ¿
sau. Công su t d n ra c u gi a và c u sau c phân ph i thông qua b ¿ ¿ ¿ ÿ ¿ ±ÿ ß ß
vi sai hình nón (Nh hình 2.5). ± ß
Ngoài ra có m t s h th ng truy n l c m t s xe l i không s ß ß ß ß ß ÿ ß ß ß ¿ ÿ
dÿng b vi sai gi a các c u nh xe ZIL 131 ,ZIL 175 K,… ß ÿ ¿ ±
2.2. S TRUY N VÀ BI N I N NG L NG TRONG H þ Þ ¾ Þ ¯þ Þ
THÞNG TRUY N L C Þ þ
Quá trình truy n n ng l ng t ng c n khung xe (ho c thân ß ±ÿ ÿ ß ¡ ¿ ¿
xe) thông qua h th ng truy n l c và h th ng chuy n ng s xu t hi n ß ß ß ÿ ß ß ß ß ¿ ¿ ß
các hi n t ng sau: ß ±ÿ
−
Thay ßi v¿n tßc (v¿n tßc góc ho¿c v¿n tßc tßnh ti¿n) và mômen (ho¿c lÿc).
−
Mßt ph n n ng l ng truy n i s b tiêu hao. ¿ ±ÿ ß ¿ ß
−
Tích l y n ng l d ng n ng (do kh i l ng c a các chi i ±ÿng ß ¿ng ß ß ±ÿ ÿ
ti¿t trong h ) và d ng th n ng (do tính àn h i c a chúng) ß ß ¿ ¿ ß ÿ
Chúng ta kh¿o sát quá trình truyßn nng l±ÿng vßi các gi thuy¿ ¿t sau:
−
Tr±ßng h p truyÿ ßn ng u bánh ch ng, gi thi t là s ß ¿n nhiß ÿ ß ¿ ¿ ÿ
truyßn n ng l ng t i các bánh riêng bi t s là nh nhau, t c là ã coi ch ±ÿ ß ß ¿ ± ÿ ß
có m t ng truy n n ng l ng t ng c t i khung xe. ß ±ß ß ±ÿ ÿ ß ¡ ß
−
Không ß ý n quá trình chuy n ti p x y ra khi óng, tách ly h p ¿ ß ¿ ¿ ÿ
và khi chuy n s . ß ß
−
Các c tính c a ng c và h th ng truy n l c s gi nguyên khi ¿ ÿ ß ¡ ß ß ß ÿ ¿ ÿ
chuyßn ng n n nh. ß ß ßnh và không ß ß
−
Khi chuy n ng u, gi thi t là không x y ra tích l y n ng l ng ß ß ß ¿ ¿ ¿ i ±ÿ
trong h , ngh a là các ph n t trong h c coi là không có kh i l ng ß ) ¿ ÿ ß ±ÿ ß ±ÿ
và c ng tuy t i (h b c không). ÿ ß ß ß ¿
Þ ß ±ÿ ß ây, chúng ta chß xét quá trình truy n n ng l ng khi xe chuy n
ß ßng ßn nh.
V i các gi thuy t trên, h th ng ng l c c v n gi n nh ß ¿ ¿ ß ß ß ÿ ±ÿ ¿ ¡ ¿ ± ß
hình 2.7:
Þ ô tô, n ng l ng c truy n t ng c n các bánh xe ch ±ÿ ±ÿ ß ÿ ß ¡ ¿ ÿ
ß ß ß ÿng thông qua h thßng truy n l c. Quá trình truyßn và bi n i n ng ¿ ß
l±ÿng c c tr ng b i các thành ph n c a công su t u vào P±ÿ ¿ ± ß ¿ ÿ ¿ ¿
e
và
công su t u ra P¿ ¿
k
, ngh a là b i v n t c góc và mômen t ng ng: ) ß ¿ ß ±¡ ÿ
20
b
e
Ë
Ë
kk
ee
MP
M
P
=
=
(2.1)
Các m i quan h gi a các thông s Mß ß ÿ ß
e
, M
k
,
ω
e
,
ω
b
±ÿc gßi là các
¿ ßc tính truyßn ng.
P
k
– Công su t truy n n các bánh xe ch¿ ß ¿ ÿ ßng.
ω
b
– V¿n t c góc c a bánh xe chß ÿ ÿ ßng.
M
k
– Mômen c a các bánh xe chÿ ÿ ßng.
Hình 2.7: S¡ ß h th ng l c: ng c – H p s – Bánh xe.ß ßng ß ÿ ß ¡ ß ß
M t khác, th hi n các m i quan h ch c n ng truy¿ ß ß ß ß ß ÿ ß ßn ng, ß
chúng ta s d ng các khái ni m sau: ÿ ÿ ß
•
Tÿ s truy n ng h c (truyß ß ß ß ß ¿n v n tßc):
b
e
b
e
t
n
n1
i =
ω
ω
=
ν
=
(2.2)
i
t
– Tÿ s truy n c a h th ng truy n l c, th ß ß ÿ ß ß ß ÿ ±ßng dùng ß
truy p.ßn ng có cß ¿
ν
– Tÿ s truyß ßn dùng trong hß thßng truyßn ßng th y lÿ ÿc.
n
e
– Sß vòng quay cÿa ng c ß ¡
n
b
– S vòng quay c a bánh xe. ß ÿ
Theo k t c u c a h th ng truy n l c thì t¿ ¿ ÿ ß ß ß ÿ ÿ s truy n iß ß
t
còn c ±ÿ
tính theo công th c sau: ÿ
i
t
= i
h
i
p
i
o
i
c
(2.3)
i
h
– Tÿ s truy n c a h p sß ß ÿ ß ß.
i
p
– Tÿ s truy n c a h p s ph (ho c h p phân phß ß ÿ ß ß ÿ ¿ ß ßi).
i
o
– Tÿ s truy n c a truy n l c chính.ß ß ÿ ß ÿ
i
c
– Tÿ sß truyßn cÿa truyßn lÿc c nh (truy¿ ßn lÿc cußi cùng).
21
•
Tÿ s truy n mômen: ß ß
e
k
M
M
> =
(2.4)
•
Hißu su t c a truy n ng (v i gi thi t h là b c không): ¿ ÿ ß ß ß ¿ ¿ ß ¿
tee
bk
e
k
i
>
>.
M
M
P
P
==== ¿
Ë
Ë
·
(2.5)
Þ tr±ßng h p ang xét, ÿ
η
chính là hi u suß ¿t c a h th ng truyÿ ß ß ß ÿn l c.
Xét v m t k t c u c a h th ng truy n l c, hi u su t ß ¿ ¿ ¿ ÿ ß ß ß ÿ ß ¿
η
còn c ±ÿ
tính nh sau: ±
η
=
η
l
η
h
η
p
η
c
η
o
c
(2.6)
η
l
– Hi p.ßu su t c a ly h¿ ÿ ÿ
η
h
– Hißu su t c a h p s¿ ÿ ß ß.
η
p
– Hi i).ßu su t c a h p s ph (ho c h p s phân ph¿ ÿ ß ß ÿ ¿ ß ß ß
η
cd
– Hißu su t c a các ¿ ÿ ng.
η
o
– Hißu su t c a truy n l c chính.¿ ÿ ß ÿ
η
c
– Hißu su t c a truy n l c c¿ ÿ ß ÿ ¿nh.
Trong tr ng h p t ng quát, khi truy±ß ÿ ß ßn ng qua mß ßt c¡ c u truy¿ ßn
ß ¿ng vßi các thông sß u vào là
1
Ë , M
1
, P
1
và các thông s u raß ¿
2
Ë ,
M
2
, P
2
, ta có:
P
1
= M
1
1
Ë
; P
2
= M
2
2
Ë
(2.7)
1
Ë
,
2
Ë
– V¿n t c góc u vào và u ra.ß ß ¿ ¿
M
1
, M
2
– Mômen u vào và u ra.ß ¿ ¿
P
1
, P
2
– Công su t u vào và u ra.¿ ß ¿ ¿
Các c tính truy n ng c th hi n b ng m i quan h gi a các ¿ ß ß ±ÿ ß ß ¿ ß ß ÿ
thông sß
i
Ë
, M
i
.
Khi c¿n bi u th các quan h ch c n ng trong truy n ng, ng i ta ß ß ß ÿ ß ß ±ß
sÿ d ng các khái ni m sau: ÿ ß
22
•
Tÿ s truy n ng h c (truyß ß ß ß ß ¿n v n tßc):
2
1
Ë
Ë
¿
1
i ==
(2.8)
i – Tÿ s truy n c a c c truy n ng có cß ß ÿ ¡ ¿u, dùng ß ß ß ¿p.
¿
– Tÿ s truy n c a c c truy n ng th y lß ß ÿ ¡ ¿u, dùng ß ß ß ÿ ÿc.
•
Tÿ s truy n mômen: ß ß
1
2
M
M
> =
(2.9)
•
Hißu su t c a truy n ng (v i gi thuy t h là b c không) ta có: ¿ ÿ ß ß ß ¿ ¿ ß ¿
Ë
· ¿
Ë
= = = =
2 2 2
1 1 1
P M
>
>.
P M i
(2.10)
Các
¿
c tính truy
ß
n
ß
ng th
±ß
ng
±ÿ
c bi
ß
u th
ß
theo hai nhóm:
Nhóm th
ÿ
nh
¿
t là các
¿
c tính không th
ÿ
nguyên,
ó là các quan h
ß
>
(
ν
) và
η
(
ν
).
Hình 2.8 mô t
¿
¿
c tính không th
ÿ
nguyên c
ÿ
a h
ß
p s
ß
có c
¿
p v
ß
i i
thay
ß
i gián
o
¿
n (hình a) và bi
¿
n mô th
ÿ
y l
ÿ
c v
ß
i
ν
thay
ß
i liên t
ÿ
c
(hình b).
Hình 2.8: ¿c tính truy n nguyên.ß ßng không thÿ
a – H p s có c p. b – Bi n mô th y l c. ß ß ¿ ¿ ÿ ÿ
23
Nhóm th hai c a c tính truyÿ ÿ ¿ ß ß ß ß ÿn ng bi u thß mßi quan h gi a
các thông s u vào ß ¿
1
Ë
, M
1
( c g i là c tính vào) và các thông s ±ÿ ß ¿ ß
¿u ra
2
Ë
, M
2
(±ÿc g i là c tính ra). Thông th ng chúng c xây ß ¿ ±ß ±ÿ
dÿng d ng t c c a mômen M(ß ¿ ß ß ÿ Ë ).
Hình 2.9: c tính ra và c tính ng h¿ ¿ ß ßc.
a – H p s có c p. b – Bi n mô th y l c m t c p. ß ß ¿ ¿ ÿ ÿ ß ¿
Chúng ta th±ßng quan tâm t i các c tính ra, vì th chúng th ng ß ¿ ¿ ±ß
±ÿ ÿ ¿ ÿ ß ß ¿c xây d ng k t hÿp vßi s làm vi c cÿa ng c¡ theo c tính ngoài.
Hình 2.9 bi u di n c tính ra và c tính ng h c ( c hi u là ß ß ¿ ¿ ß ß ±ÿ ß
các quan hß
1
Ë
(
2
Ë
) hay
η
(
2
Ë
)) trong tr ng h p h p s có c p (hình a) ±ß ÿ ß ß ¿
và bi¿n mô th y l c m t c p (hình b). ÿ ÿ ß ¿
Các c tính ra c xác nh t các c tính vào và khi cho tr c ¿ ±ÿ ß ÿ ¿ ±ß
các ¿c tính không thÿ nguyên. Chúng ta ti¿n hành theo ph±¡ng pháp sau:
Chúng ta xác nh m t m c a c tính vào cho tr c (Mß ß iß ÿ ¿ ±ß
1
,
1
Ë
)
khi ó m t ng ng c a c tính ra s có to : iß ±¡ ÿ ÿ ¿ ¿ ¿ ß
12
>.M
M
=
i
1
12
Ë
¿.ËË ==
Trong hß th ng truyß ßn lÿ ¿c c¡ khí, mßi liên quan giÿa u vào và
¿ ÿ ß ¿ ß ¿u ra là c ng, bßi v¿y ÿng vßi mßt i m u vào ta có mßt i m u ra
mßt cách rõ ràng.
24
Trong h th ng truyß ß ß ÿ ÿ ¿n lÿc có s dÿng ly hÿp thÿy l c ho¿c bi n mô
thÿy l c, quan h gi a u vào và u ra là t do và nó ph thu c vào các ÿ ß ÿ ¿ ¿ ÿ ÿ ß
¿ ß ±ß ±ÿc tính cÿa cÿm truyßn ng thÿy lÿc ó. Chúng th ng c cho ß
d¿ng c tính không th nguyên ¿ ÿ
>
(
ν
) ,
η
(
ν
).
2.3. S BI N I N NG L NG TRONG H TH NG þ ¾ Þ ¯þ Þ Þ
CHUYÞN NG Þ
H th ng chuyß ß ßn ng là c m truy n ng gi a bánh xe v i m t ß ÿ ß ß ÿ ß ¿
±ß ±ß ±ÿ ¿ ß ¿ng. Þ tr ng hÿp này, chúng c coi là cÿm bi n i b c không,
ngh)a là ta không ý n kh i l ng và bi n d ng c a nó. ß ¿ ß ±ÿ ¿ ¿ ÿ
Công su t c a bánh xe ch ng c th hi n qua M¿ ÿ ÿ ß ±ÿ ß ß
k
và
b
. Nh ß
có M
k
t i bánh xe ch ng và nh s ti p xúc gi a bánh xe v i m t ¿ ÿ ß ß ÿ ¿ ÿ ß ¿
±ß ¿ ÿng nên ã phát sinh ph n l c F
k
t m t ng tác d ng lên bánh xe ÿ ¿ ±ß ÿ
h±ßng theo chi u chuy n ng cß ß ß ÿa xe. Ph n l c này chính là l c kéo ti p ¿ ÿ ÿ ¿
tuy¿n c a bánh xe ch ng. ÿ ÿ ß
Nh v y, h th ng chuy n ng ã bi n i chuy n ng quay c a ± ¿ ß ß ß ß ¿ ß ß ß ÿ
bánh xe thành chuyß ß ¿ ¿ ßn ng tßnh ti n cÿa xe. Tÿc là bi n i mômen M
k
và v n t c góc ¿ ß
ω
b
trên tr c bánh xe thành l c kéo Fÿ ÿ
k
c a bánh xe và v n ÿ ¿
tßc tßnh ti n v. ¿
Quan h gi a các thông s v a nêu c th hi n: ß ÿ ß ÿ ±ÿ ß ß
b
cophe
b
te
b
k
k
r
·iiiiM
r
·iM
r
M
F === (2.12)
bl
rv ω=
(2.13)
r
b
– Bán kính tính toán (bán kính làm vi c trung bình) c a bánh xe.ß ÿ
v – V¿n t c t nh ti n th c tß ß ¿ ÿ ¿.
r
l
– Bán kính l n c a bánh xe (trình bày m c 3.1.5). ÿ ß ÿ
Trong th c t , có th coi rÿ ¿ ß
b
= const, còn r
l
≠
const, vì r
l
ph thu c ÿ ß
vào nhißu y u t , ví d : t i tr ng, v n t c… nên t (2.12) và (2.13) cho ¿ ß ÿ ¿ ß ¿ ß ÿ
th¿y r ng h th ng chuy¿ ß ß ßn ng bi n i l c v i m t t l i, ß ¿ ß ÿ ß ß ß ß không ß
nh±ng s truy n v n t c không ph i là n nh. Khi xe chuy n ng ÿ ß ¿ ß ¿ ß ß ß ß ß
±ß ¿ ßng tßt và vßi v n tßc lßn, có th xem r
l
= r
b
. Trên ng x u và v i ±ß ¿ ß
v¿n t c nh , rß ß
l
≠
r
b
, lúc này chúng ta ph i cân nh c n s tr t gi a ¿ ¿ ¿ ÿ ±ÿ ÿ
bánh xe v i m t ng. ß ¿ ±ß
25
S ph thu c (hay th ) Fÿ ÿ ß ß ß
k
(v) c g i là c tính ra hay c tính ±ÿ ß ¿ ¿
kéo c a bánh xe ch ng, nó có d ng t ng t nh c tính ra c a h ÿ ÿ ß ¿ ±¡ ÿ ± ¿ ÿ ß
thßng truy n l c. ß ÿ
S ph thu c ÿ ÿ ß
b
Ë
(v) c g i là c tính ng h c c a bánh xe ±ÿ ß ¿ ß ß ÿ
chuyßn ng. ß
2.4. Sþ
T N HAO N NG L NG KHI TRUY N N NG Þ ¯þ Þ
L¯þNG TRÊN XE
Khi truyßn n ng l ng t ng c n khung xe s có m t ph n ±ÿ ÿ ß ¡ ¿ ¿ ß ¿
nng l ng bi n i thành nhi t n ng không th thu h i c. Giá tr này ±ÿ ¿ ß ß ß ß ±ÿ ß
c¿n ph i bi t khi tính toán thi t k b i hai lý do sau: ¿ ¿ ¿ ¿ ß
−
Nh¿m xác nh công su t s d ng dùng truy n ng ô tô ng ß ¿ ÿ ÿ ß ß ß ÿ
vßi công su t ã cho c a ng c . Ho c ng c l i xác nh công su t ¿ ÿ ß ¡ ¿ ±ÿ ¿ ß ß ¿
yêu c u c a ng c ng v i yêu c u n ng l ng c a xe ã cho. ¿ ÿ ß ¡ ÿ ß ¿ ±ÿ ÿ
−
Nh¿m xác nh các yêu c u làm mát, m b o cho h th ng làm ß ¿ ¿ ¿ ß ß
vißc bình th ng. ±ß
Các t n th t c bi u th v m t nh l ng b i công su t t n hao ß ¿ ±ÿ ß ß ß ¿ ß ±ÿ ß ¿ ß
P
γ
hay mômen t n hao Mß
γ
. Tuy v y, ng i ta th ng bi u th b ng các ¿ ±ß ±ß ß ß ¿
hß s không th nguyên là hi u su t ß ÿ ß ¿
ho c h s t n hao ¿ ß ß ß
γ
.
M i quan h gi a các i l ng: ß ß ÿ ¿ ±ÿ
ke³
PPP −=
e
³
³
Ë
P
M (2.14) =
ee
M
M
P
P
³³
³ ==
·1
P
P
1
P
PP
P
P
³
e
k
e
ke
e
³
−=−=
−
==
³1·
−
=
Công vi c tính toán t n hao d a trên c s kinh nghiß ß ÿ ¡ ß ßm và ßnh
h±ßng, b i v y nó luôn là gß ¿ ¿n úng. Mu n xác nh chính xác, ch ß ß ß có th ß
b¿ng th c nghi m. Khi tính tÿ ß ßn hao, ta ti n hành riêng cho t ng b ph n. ¿ ÿ ß ¿
Tßng t n hao ß ±ÿc xác ßnh theo nguyên t c các t¿ ß h p m c nÿ ¿ ßi ti p nhau. ¿
26
C n l u ý r ng, truy¿ ± ¿ ß ß ß ßn ng c¡ khí chß có tßn hao v mômen mà
không có t n hao v v n t c. ß ß ¿ ß
T n hao truyß ß ßn ng cß ¡ khí không nhÿng không phÿ thußc vào
k¿t c u, ma sát gi a các b m t c a các chi ti t, s ng h c, mà còn ¿ ÿ ß ¿ ÿ ¿ ¡ ß ß ß
phÿ thußc vào mômen truyßn, v¿n tßc, ß nhßt và nhißt ß cÿa d¿u bôi tr¡n…
Trong tính toán, ng i ta chia các t n hao thành các ph n nh sau: ±ß ß ¿ ±
−
Tßn hao trong truy n ng c khí v i liên k t c ng: h p s , h p s ß ß ¡ ß ¿ ÿ ß ß ß ß
phÿ, kh p các ng, truy n l c chính… ß  ß ÿ
−
Tßn hao trong truy n ng thay i liên t c: ly h p th y l c, bi n ß ß ß ÿ ÿ ÿ ÿ ¿
mô th y l c. ÿ ÿ
−
Tßn hao trong các thi t b n: m ch d u trong h th ng ¿ ß ißu khiß ¿ ¿ ß ß
sang s … ß
−
Tßn hao trong h th ng chuy n ng. ß ß ß ß
Tßn hao trong truy n ng c khí có th l a ch n m t cách nh ß ß ¡ ß ÿ ß ß ß
h±ßng nh sau: ±
+
Þ bánh r ng n khßp ngoài:
³
= 1,5 ÷ 2%.
+ Þ
bánh r
ng
n kh
ß
p trong:
³
= 1 ÷ 1,5%.
+ Þ
bánh r
ng nón:
³
= 2 ÷ 3%.
+ Þ
bánh r
ng hybôit:
³
= 3 ÷ 5%.
+ Þ
b
ß
bánh r
ng hành tinh và tr
ÿ
c vít:
±ÿ
c tính toán t
ÿ
các thông
s
ß
c
ÿ
a b
ß
truy
ß
n
ß
ng.
+ Þ
c
¡
c
¿
u sang s
ß
c
ÿ
a h
ß
p s
ß
có c
¿
p:
³
= 0,5 ÷ 1%.
+ Þ
kh
ß
p các

ng:
³
= 1 ÷ 2%.
T
ß
n hao trong truy
ß
n
ß
ng thay
ß
i liên t
ÿ
c:
Thông th
±ß
ng
±ÿ
c xác
ß
nh b
¿
ng các
¿
c tính hi
ß
u su
¿
t hay t
ß
s
ß
truy
ß
n mômen (
¿
c tính không th
ÿ
nguyên). Nh
ÿ
ng t
ß
n hao này th
±ß
ng
l
ß
n h
¡
n
ß
truy
ß
n
ß
ng c
¡
khí và ph
ÿ
thu
ß
c nhi
ß
u vào ch
¿
ß
làm vi
ß
c.
T
ß
n hao trong c
¡
c
¿
u
i
ß
u khi
ß
n h
ß
th
ß
ng truy
ß
n l
ÿ
c:
Þ
c
¡
c
¿
u
i
ß
u khi
ß
n, t
ß
n hao ch
ÿ
y
¿
u là trong c
¡
c
¿
u sang s
ß
th
ÿ
y
l
ÿ
c và
ß
b
¡
m d
¿
u trong h
ß
th
ß
ng này. Giá tr
ß
ß
nh h
±ß
ng c
ÿ
a hi
ß
u su
¿
t
ß
h
ß
th
ß
ng này là:
η
= 0,95 ÷ 0,99

Tài liệu khác của Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

Preview text:

Ch±¡ng 2
Sþ TRUYÞN NNG L¯þNG TRÊN XE
Mÿc ích: Ch±¡ng này ß c¿p vß quá trình truyßn nng l±ÿng tÿ
ßng c¡ ¿n các bánh xe chÿ ßng. Nó cho th¿y mßi quan hß giÿa lÿc và
v¿n tßc trong sÿ phÿ thußc vào ¿c tính cho tr±ßc cÿa ßng c¡ và ÿng
vßi tr±ßng hÿp chuyßn ßng ßn ßnh ho¿c không ßn ßnh.
Mÿc tiêu: Sau khi hßc xong ch±¡ng này, các sinh viên có kh¿ nng:
 Trình bày ±ÿc s¡ ß ßng hßc hß thßng truyßn lÿc ß các lo¿i ô tô.
 Gi¿i thích ±ÿc sÿ truyßn và bi¿n ßi nng l±ÿng trong hß thßng truyßn lÿc.
 Trình bày ±ÿc sÿ bi¿n ßi nng l±ÿng trong hß thßng chuyßn ßng.
 Xác ßnh ±ÿc sÿ tßn hao nng l±ÿng khi truyßn nng l±ÿng trên xe.
2.1. S¡ Þ ÞNG HÞC HÞ THÞNG TRUYÞN LþC Þ CÁC LO¾I Ô TÔ
Hß thßng truyßn lÿc cÿa ô tô bao gßm các bß ph¿n và c¡ c¿u nh¿m
thÿc hißn nhißm vÿ truyßn mômen xo¿n tÿ ßng c¡ ¿n các bánh xe chÿ
ßng. Hß thßng truyßn lÿc th±ßng bao gßm các bß ph¿n sau:  Ly hÿp: (vi¿t t¿t LH).
 Hßp sß: (vi¿t t¿t HS). ¿ ß ß ÿ ¿ ¿
 Hßp phân phßi (ho c h p s ph ): (vi t t t HP).
 Truyßn ßng các ng: (vi¿t t¿t C ).
 Truyßn lÿc chính: (vi¿t t¿t TC).  Vi sai: (vi¿t t¿t VS).
 Bán trÿc (nÿa trÿc): (vi¿t t¿t BT). ÿ ß ¿ ¿
 Truyßn l c cu i cùng: (vi t t t TCC).
Trên xe mßt c¿u chÿ ßng s¿ không có hßp phân phßi. Ngoài ra, ß
xe t¿i vßi t¿i trßng lßn, trong hß thßng truyßn lÿc s¿ có thêm truyßn lÿc cußi cùng. 14
Mÿc ß phÿc t¿p cÿa hß thßng truyßn lÿc mßt xe cÿ thß ±ÿc thß
hißn qua công thÿc bánh xe. Công thÿc bánh xe ±ÿc ký hißu tßng quát nh± sau: a x b a - là sß l±ÿng bánh xe.
b - là sß l±ÿng bánh xe chÿ ßng.
ß ¡n gi¿n và không bß nh¿m l¿n, vßi ký hißu trên, chúng ta quy
±ßc ßi vßi bánh kép cing chß coi là mßt bánh.
Thí dÿ cho các tr±ßng hÿp sau:
4 x 2: ô tô có mßt c¿u chÿ ßng (có 4 bánh xe, trong ó có 2 bánh xe là chÿ ßng).
4 x 4: ô tô có hai c¿u chÿ ßng (có 4 bánh xe và c¿ 4 bánh ßu chÿ ßng).
6 x 4: ô tô có hai c¿u chÿ ßng, mßt c¿u bß ßng (có 6 bánh xe,
trong ó 4 bánh xe là chÿ ßng).
6 x 6: ô tô có 3 c¿u chÿ ßng (có 6 bánh xe và c¿ 6 bánh ßu chÿ ßng).
8 x 8: ô tô có 4 c¿u chÿ ßng (có 8 bánh xe và c¿ 8 bánh ßu chÿ ßng).
2.1.1. Bß trí hß thßng truyßn lÿc theo công thÿc 4x2
2.1.1.1. ßng c¡ t
¿ tr±ßc, c¿u sau chÿ ßng
Hình 2.1: ßng c¡ t ¿ tr c
±ß , c¿u sau chÿ ßng (4 x 2). 15
Ph±¡ng án này ±ÿc thß hißn ß hình 2.1, th±ßng ±ÿc sÿ dÿng ß ô
tô du lßch và xe t¿i h¿ng nh¿. Ph±¡ng án bß trí này r¿t c¡ b¿n và ã xu¿t hißn tÿ lâu.
2.1.1.2. ßng c¡ t
¿ sau, c¿u sau chÿ n ß g
Ph±¡ng án này ±ÿc thß hißn ß hình 2.2 th±ßng ±ÿc sÿ dÿng ß
mßt sß ô tô du lßch và ô tô khách. Trong tr±ßng hÿp này, hß thßng truyßn
lÿc s¿ gßn và ¡n gi¿n vì không c¿n ¿n truyßn ßng các ng. Þ ph±¡ng
án này có thß bß trí ßng c¡, ly hÿp, hßp sß, truyßn lÿc chính gßn thành mßt khßi.
Hình 2.2: ßng c¡ t
¿ sau, c¿u sau chÿ ng ( ß 4 x 2).
2.1.1.3. ßng c¡ t
¿ tr±ßc, c¿u tr±ßc chÿ n ß g
Ph±¡ng án này ±ÿc thß hißn ß hình 2.3, th±ßng ±ÿc sÿ dÿng ß
mßt sß xe du lßch s¿n xu¿t trong thßi gian g¿n ây. Cách bß trí này r¿t
gßn và hß thßng truyßn lÿc ¡n gi¿n vì ß
ng c¡ n¿m ngang, nên các bánh
rng cÿa truyßn lÿc chính là các bánh rng trÿ, ch¿ t¿ ¡ o n gi¿n h¡n bánh
rng nón ß các bß truyßn lÿc chính trên các xe khác. 16
Hình 2.3: ßng c¡ ß tr c ±ß , c¿u tr c ±ß chÿ ßng.
2.1.2. Bß trí hß thßng truyßn lÿc theo công thÿc 4x4
Ph±¡ng án này ±ÿc sÿ dÿng nhißu ß xe t¿i và mßt sß xe du lßch.
Hình 2.4 trình bày hß thßng truyßn lÿc cÿa xe du lßch VAZ - 2121 (s¿n
xu¿t t¿i CHLB Nga). Bên trong hßp phân phßi có bß vi sai giÿa hai c¿u
và c¡ c¿u khóa bß vi sai ó khi c¿n thi¿t. Hình 2.4: H t
ß hßng truyßn lÿc cÿa xe VAZ 2121. 1 – C c
¡ ¿u khoá vi sai giÿa hai c¿u.
2 – Vi sai giÿa hai c¿u. 17
2.1.3. Bß trí hß thßng truyßn lÿc theo công thÿc 6x4 Hình 2.5: H t ß hßng truy n l
ß ÿc cÿa xe KAMAZ – 5320.
Ph±¡ng án này ±ÿc sÿ dÿng nhißu ß các xe t¿i có t¿i trßng lßn.
Trên hình 2.5 là hß thßng truyßn lÿc 6 x 4 cÿa xe t¿i KAMAZ – 5320 (s¿n xu¿t t¿i CHLB Nga). c
¿ ißm c¡ b¿n cÿa cách bß trí này là không
sÿ dÿng hßp phân phßi cho hai c¿u sau chÿ ßng, mà chß dùng mßt bß vi
sai giÿa hai c¿u nên k¿t c¿u r¿t gßn.
2.1.4. Bß trí hß thßng truyßn lÿc theo công thÿc 6x6
Hình 2.6: Hß thßng truy n l
ß ÿc cÿa xe URAL 375.
Ph±¡ng án này ±ÿc sÿ dÿng h¿u h¿t ß các xe t¿i có t¿i trßng lßn
và r¿t lßn. Mßt ví dÿ cho tr±ßng hÿp này là hß thßng truyßn lÿc cÿa xe t¿i
URAL 375 (s¿n xu¿t t¿i CHLB Nga) ß trên hình 2.6. 18
¿c ißm chính cÿa hß thßng truyßn lÿc này là trong hßp phân phßi
có bß vi sai hình trÿ ß chia công su¿t ¿n các c¿u tr±ßc, c¿u giÿa và c¿u
sau. Công su¿t d¿n ra c¿u giÿa và c¿u sau ±ÿc phân phßi thông qua bß
vi sai hình nón (Nh± ß hình 2.5).
Ngoài ra có mßt sß hß thßng truyßn lÿc ß mßt sß xe l¿i không sÿ
dÿng bß vi sai giÿa các c¿u nh xe ± ZIL 131 ,ZIL 175 K,…
2.2. Sþ TRUYÞN VÀ BI¾N ÞI NNG L¯þNG TRONG HÞ THÞNG TRUYÞN LþC
Quá trình truyßn nng l±ÿng tÿ ßng c¡ ¿n khung xe (ho¿c thân
xe) thông qua hß thßng truyßn lÿc và hß thßng chuyßn ßng s¿ xu¿t hißn các hißn t±ÿng sau:
− Thay ßi v¿n tßc (v¿n tßc góc ho¿c v¿n tßc tßnh ti¿n) và mômen (ho¿c lÿc).
− Mßt ph¿n nng l±ÿng truyßn i s¿ bß tiêu hao.
− Tích liy nng l±ÿng ß d¿ng ßng nng (do khßi l±ÿng cÿa các chi
ti¿t trong hß) và ß d¿ng th¿ nng (do tính àn hßi cÿa chúng)
Chúng ta kh¿o sát quá trình truyßn nng l±ÿng vßi các gi¿ thuy¿t sau:
− Tr±ßng hÿp truyßn ßng ¿n nhißu bánh chÿ ßng, gi¿ thi¿t là sÿ
truyßn nng l±ÿng tßi các bánh riêng bißt s¿ là nh± nhau, tÿc là ã coi chß
có mßt ±ßng truyßn nng l±ÿng tÿ ßng c¡ tßi khung xe.
− Không ß ý ¿n quá trình chuyßn ti¿p x¿y ra khi óng, tách ly hÿp và khi chuyßn sß.
− Các ¿c tính cÿa ßng c¡ và hß thßng truyßn lÿc s¿ giÿ nguyên khi
chuyßn ßng ßn ßnh và không ßn ßnh.
− Khi chuyßn ßng ßu, gi¿ thi¿t là không x¿y ra tích liy nng l±ÿng
trong hß, ngh)a là các ph¿n tÿ trong hß ±ÿc coi là không có khßi l±ÿng
và cÿng tuyßt ßi (hß b¿c không).
Þ ây, chúng ta chß xét quá trình truyßn nng l±ÿng khi xe chuyßn ßng ß ß n nh.
Vßi các gi¿ thuy¿t trên, hß thßng ßng lÿc ±ÿc v¿ ¡n gi¿n nh± ß hình 2.7:
Þ ô tô, nng l±ÿng ±ÿc truyßn tÿ ßng c¡ ¿n các bánh xe chÿ ßng thông qua ß
h thßng truyßn lÿc. Quá trình truyßn và bi¿n ßi nng l±ÿng ±ÿc ¿c tr ng ±
bßi các thành ph¿n cÿa công su¿t ¿u vào Pe và
công su¿t ¿u ra Pk, ngh)a là bßi v¿n tßc góc và mômen t±¡ng ÿng: 19 P M = e e Ë e (2.1) P M = k k Ë b
Các mßi quan hß giÿa các thông sß M e, Mk, ωe, ωb ±ÿc gßi là các ¿c tính truyß ß n ng. P ¿ ß ¿ ÿ
k – Công su t truy n
n các bánh xe ch ßng.
ωb – V¿n tßc góc cÿa bánh xe chÿ ßng.
Mk – Mômen cÿa các bánh xe chÿ ßng.
Hình 2.7: S¡ ß hß thßng ßng lÿc: ßng c – H ¡ ßp sß – Bánh xe.
M¿t khác, ß thß hißn các mßi quan hß chÿc nng ß truyßn ßng,
chúng ta sÿ dÿng các khái nißm sau:
• Tÿ sß truyßn ßng hßc (truyß ¿ n v n tßc): 1 ω n e e i = = (2.2) t = ν ω n b b
it – Tÿ sß truyßn cÿa hß thßng truy n
ß lÿc, th±ßng dùng ß
truyßn ßng có c¿p. ν – Tÿ s
ß truyßn dùng trong hß thßng truyßn ßng th y ÿ lÿc.
ne – Sß vòng quay cÿa ng c ß ¡ n ß ÿ
b – S vòng quay c a bánh xe.
Theo k¿t c¿u cÿa hß thßng truyßn lÿc thì tÿ sß truyßn i t còn ±ÿc tính theo công thÿc sau: it = ihipioic (2.3) ih – Tÿ sß truy n c ß ÿa hßp sß. i ß ß ÿ ß ß ÿ ¿ ß ß
p – Tÿ s truy n c a h p s ph (ho c h p phân ph i). io – Tÿ sß truy n c ß ÿa truy n l ß ÿc chính.
ic – Tÿ sß truyßn cÿa truyßn lÿc c n
¿ h (truyßn lÿc cußi cùng). 20 • Tÿ sß truyßn mômen: M k > = (2.4) M e
• Hißu su¿t cÿa truyßn ßng (vßi gi¿ thi¿t hß là b¿c không): P M Ë > k k b >. · = = = ¿ = (2.5) P M i Ë e e e t Þ tr±ßng hÿp a
 ng xét, η chính là hißu su¿t cÿa hß thßng truyßn lÿc.
Xét vß m¿t k¿t c¿u cÿa hß thßng truyßn lÿc, hißu su¿t η còn ±ÿc tính nh s ± au: η= ηlη hηpη c ηoη c (2.6)
ηl – Hißu su¿t cÿa ly hÿ p.
ηh – Hißu su¿t cÿa hßp sß. η ß ¿ ÿ ß ß ÿ ¿ ß ß ß
p – Hi u su t c a h p s ph (ho c h p s phân ph i).
ηcd – Hißu su¿t cÿa các ng.
ηo – Hißu su¿t cÿa truyßn lÿc chính.
ηc – Hißu su¿t cÿa truy n l ß ÿc c¿nh.
Trong tr±ßng hÿp tßng quát, khi truyßn ßng qua mßt c¡ c¿u truyßn
ßng vßi các thông sß ¿u vào là Ë , M ß ¿ Ë , 1 1 , P1 và các thông s u ra 2 M2 , P2 , ta có: P Ë Ë 1= M1 ; P (2.7) 1 2= M2 2
Ë , Ë – V¿n tßc góc ß u v ¿ ào và ¿u ra. 1 2 M ß ¿ ¿ 1 , M 2 – Mômen u vào và u ra.
P1 , P2 – Công su¿t ß u v ¿ ào và ¿u ra.
Các ¿c tính truyßn ßng ±ÿc thß hißn b¿ng mßi quan hß giÿa các thông sß Ë , M i i.
Khi c¿n bißu thß các quan hß chÿc nng trong truyßn ßng, ng±ßi ta
sÿ dÿng các khái nißm sau: 21
• Tÿ sß truyßn ßng hßc (truyß ¿ n v n tßc): 1 Ë 1 i = = (2.8) ¿ Ë2 i – Tÿ sß truy n c ß ÿa c¡ c¿u, dùng t
ß ruyßn ßng có c¿ p.
¿ – Tÿ sß truyßn cÿa c c ¡ ¿u, dùng t
ß ruyßn ßng thÿy lÿc. • Tÿ sß truyßn mômen: M 2 > = (2.9) M1
• Hißu su¿t cÿa truyßn ßng (vßi gi¿ thuy¿t hß là b¿c không) ta có: P M > 2 2 Ë · = = 2 = >.¿ = (2.10) P M i 1 Ë 1 1
Các ¿c tính truy ßn ßng th±ß ng ±ÿc bi ßu thß theo hai nhóm:
Nhóm thÿ nh¿ t là các ¿c tính không thÿ nguyên, ó là các quan hß > ( ν ) và η( ν ).
Hình 2.8 mô t¿ ¿c tính không thÿ nguyên cÿa hßp sß có c¿p vß i i
thay ßi gián o¿n (hình a) và bi¿n mô thÿy lÿc vßi ν thay ß i liên tÿc (hình b).
Hình 2.8: ¿c tính truy n
ß ßng không thÿ nguyên.
a – Hßp sß có c¿p. b – Bi¿n mô thÿy lÿc. 22
Nhóm thÿ hai cÿa ¿c tính truyßn ßng bißu thß mßi quan ß h giÿa
các thông sß ¿u vào Ë , M ±ÿ ß ¿ ß 1 1 ( c g i là
c tính vào) và các thông s ¿u ra Ë , M ß ¿ ±ß ±ÿ 2 2 (±ÿc g i là c tính ra). Thông th ng chúng c xây
dÿng ß d¿ng tßc ß cÿa mômen M( Ë ).
Hình 2.9: ¿c tính ra và ¿c tính ßng hßc.
a – Hßp sß có c¿p. b – Bi n m ¿
ô thÿy lÿc mßt c¿p.
Chúng ta th±ßng quan tâm tßi các ¿c tính ra, vì th¿ chúng th±ßng ±ÿc xây dÿ ¿
ng k t hÿp vßi sÿ làm vißc cÿa ßng c¡ theo ¿c tính ngoài.
Hình 2.9 bißu dißn ¿c tính ra và ¿c tính ßng hßc (±ÿc hißu là
các quan hß Ë ( Ë ) hay η(Ë )) trong tr±ßng hÿp hßp sß có c¿p (hình a) 1 2 2
và bi¿n mô thÿy lÿc mßt c¿p (hình b).
Các ¿c tính ra ±ÿc xác ßnh tÿ các ¿c tính vào và khi cho tr±ßc
các ¿c tính không thÿ nguyên. Chúng ta ti¿n hành theo ph±¡ng pháp sau:
Chúng ta xác ßnh mßt ißm cÿa ¿c tính vào cho tr±ßc (M1 , Ë ) 1
khi ó ißm t±¡ng ÿng cÿa ¿c tính ra s¿ có to¿ ß: M >. M 2 = 1 Ë1 Ë = ¿.Ë = 2 1 i
Trong hß thßng truyßn lÿc c¡ khí, mßi liên quan giÿa ¿u vào và
¿u ra là cÿng, bßi v¿y ÿng vßi mßt ißm ¿u vào ta có mßt ißm ¿u ra mßt cách rõ ràng. 23
Trong hß thßng truyßn lÿc có sÿ dÿng ly hÿp thÿy lÿc ho¿c bi¿n mô
thÿy lÿc, quan hß giÿa ¿u vào và ¿u ra là tÿ do và nó phÿ thußc vào các
¿c tính cÿa cÿm truyßn ßng thÿy lÿc ó. Chúng th±ßng ±ÿc cho ß
d¿ng ¿c tính không thÿ nguyên > (ν ) , η(ν ).
2.3. Sþ BI¾N ÞI NNG L¯þNG TRONG HÞ THÞNG CHUYÞN ÞNG
Hß thßng chuyßn ßng là cÿm truyßn ßng giÿa bánh xe vßi m¿t
±ßng. Þ tr±ßng hÿp này, chúng ±ÿc coi là cÿm bi¿n ßi b¿c không,
ngh)a là ta không ß ý ¿n khßi l±ÿng và bi¿n d¿ng cÿa nó.
Công su¿t cÿa bánh xe chÿ ßng ±ÿc thß hißn qua Mk và ωb. Nhß có M ¿ ÿ ß ÿ ¿ ÿ ß ¿
k t i bánh xe ch ßng và nh s ti p xúc gi a bánh xe v i m t
±ßng nên ã phát sinh ph¿n lÿc F k tÿ m¿t ±ßng tác dÿng lên bánh xe
h±ßng theo chißu chuyßn ßng cÿa xe. Ph¿n lÿc này chính là lÿc kéo ti¿p
tuy¿n cÿa bánh xe chÿ ßng.
Nh± v¿y, hß thßng chuyßn ßng ã bi¿n ßi chuyßn ßng quay cÿa
bánh xe thành chuyßn ßng tßnh ti¿n cÿa xe. Tÿc là bi¿n ßi mômen Mk
và v¿n tßc góc ωb trên trÿc bánh xe thành lÿc kéo Fk cÿa bánh xe và v¿n tßc tßnh ti¿n v.
Quan hß giÿa các thông sß vÿa nêu ±ÿc thß hißn: M M i · M i i i i · k e t e h p o c F = = = (2.12) k r r r b b b v =rlωb (2.13)
rb – Bán kính tính toán (bán kính làm vi c
ß trung bình) cÿa bánh xe.
v – V¿n tßc tßnh ti n t ¿ hÿc t¿.
rl – Bán kính ln cÿa bánh xe (trình bày m ß ÿc 3.1.5).
Trong thÿc t¿, có thß coi r b = const, còn rl ≠ const, vì r l phÿ thußc
vào nhißu y¿u tß, ví dÿ: t¿i trßng, v¿n tßc… nên tÿ (2.12) và (2.13) cho
th¿y r¿ng hß thßng chuyßn ßng bi¿n ßi lÿc vßi mßt tß lß không ßi,
nh±ng sÿ truyßn v¿n tßc không ph¿i là ßn ßnh. Khi xe chuyßn ßng ß ±ßng tßt và vßi ¿
v n tßc lßn, có thß xem r l = rb. Trên ±ßng x¿u và vßi
v¿n tßc nhß, r l ≠ rb, lúc này chúng ta ph¿i cân nh¿c ¿n sÿ tr±ÿt giÿa bánh xe vßi m¿t ±ßng. 24
Sÿ phÿ thußc (hay ß thß ) Fk(v) ±ÿc gßi là ¿c tính ra hay ¿c tính
kéo cÿa bánh xe chÿ ßng, nó có d¿ng t±¡ng tÿ nh± ¿c tính ra cÿa hß thßng truyßn lÿc.
Sÿ phÿ thußc Ë (v) ±ÿc gßi là ¿c tính ßng hßc cÿa bánh xe b chuyßn ßng.
2.4. Sþ TÞN HAO NNG L¯þNG KHI TRUYÞN NNG L¯þNG TRÊN XE
Khi truyßn nng l±ÿng tÿ ßng c¡ ¿n khung xe s¿ có mßt ph¿n
nng l±ÿng bi¿n ßi thành nhißt nng không thß thu hßi ±ÿc. Giá trß này
c¿n ph¿i bi¿t khi tính toán thi¿t k¿ bßi hai lý do sau:
− Nh¿m xác ßnh công su¿t sÿ dÿng dùng ß truyßn ßng ô tô ÿng
vßi công su¿t ã cho cÿa ßng c¡. Ho¿c ng±ÿc l¿i ß xác ßnh công su¿t
yêu c¿u cÿa ßng c¡ ÿng vßi yêu c¿u nng l±ÿng cÿa xe ã cho. ß ¿ ¿ ¿ ß ß − Nh¿m xác nh các yêu c u làm mát, m b o cho h th ng làm vißc bình th±ßng.
Các tßn th¿t ±ÿc bißu thß vß m¿t ßnh l±ÿng bßi công su¿t tßn hao
P hay mômen tßn hao M . Tuy v¿y, ng±ßi ta th±ßng bißu thß b¿ng các γ γ
hß sß không thÿ nguyên là hißu su¿t η ho¿c hß sß tßn hao γ .
Mßi quan hß giÿa các ¿i l±ÿng: ³ P =P −P e k P³ M³ = (2.14) Ëe P M ³ ³ ³ = = P M e e P ³ P −P P ³ e k = = = 1 k − = 1 − · P P P e e e · = 1 − ³
Công vißc tính toán tßn hao dÿa trên c¡ sß kinh nghißm và ßnh
h±ßng, bßi v¿y nó luôn là g¿n úng. Mußn xác ßnh chính xác, chß có thß
b¿ng thÿc nghißm. Khi tính tßn hao, ta ti¿n hành riêng cho tÿng bß ph¿n.
Tßng tßn hao ±ÿc xác ßnh theo nguyên t¿c các tß hÿp m¿c nßi ti¿p nhau. 25 C¿n l u
± ý r¿ng, ß truyßn ßng c¡ khí chß có tßn hao ß v mômen mà
không có tßn hao vß v¿n tßc.
Tßn hao ß truyßn ßng c¡ khí không nhÿng không phÿ thußc vào
k¿t c¿u, ma sát giÿa các bß m¿t cÿa các chi ti¿t, s¡ ß ßng hßc, mà còn
phÿ thußc vào mômen truyßn, v¿n tßc, ß nhßt và nhißt ß cÿa d¿u bôi tr¡n…
Trong tính toán, ng±ßi ta chia các tßn hao thành các ph¿n nh s ± au:
− Tßn hao trong truyßn ßng c¡ khí vßi liên k¿t cÿng: hßp sß, hßp sß
phÿ, khßp các ng, truyßn lÿc chính…
− Tßn hao trong truyßn ßng thay ßi liên tÿc: ly hÿp thÿy lÿc, bi¿n mô thÿy lÿc.
− Tßn hao trong các thi¿t bß ißu khißn: m¿ch d¿u trong hß thßng sang sß…
− Tßn hao trong hß thßng chuyßn ßng.
 Tßn hao trong truyßn ßng c¡ khí có thß lÿa chßn mßt cách ßnh h±ßng nh± sau: + Þ bánh r 
ng n khßp ngoài: ³ = 1,5 ÷ 2%. +
Þ bánh rng n khßp trong: ³ = 1 ÷ 1,5%. +
Þ bánh rng nón: ³ = 2 ÷ 3%. +
Þ bánh rng hybôit: ³ = 3 ÷ 5%. +
Þ bß bánh rng hành tinh và trÿc vít: ±ÿc tính toán tÿ các thông
sß cÿa b ß truyßn ßng. +
Þ c¡ c¿u sang sß cÿa hß p sß có c¿p: ³ = 0,5 ÷ 1%. +
Þ khß p các ng: ³ = 1 ÷ 2%.
 Tß n hao trong truyßn ß ng thay ßi liên tÿc:
Thông th±ß ng ±ÿc xác ßnh b¿ng các ¿c tính hißu su¿t hay tß sß
truyßn mômen (¿ c tính không thÿ nguyên). Nh ÿng tßn hao này th±ß ng
lßn h¡n ß truyßn ßng c ¡ khí và phÿ thußc nhi ßu vào ch¿ ß làm viß c.
Tß n hao trong c¡ c¿u ißu khißn hß thßng truy ßn lÿc:
Þ c¡ c¿u ißu khißn, tß n hao chÿ y¿u là trong c¡ c¿u sang sß thÿy
lÿc và ß b¡m d¿u trong hß thß ng này. Giá trß ßnh h±ß ng cÿa hißu su¿ t ß hß th ßng này là: η = 0,95 ÷ 0,99 26

Tài liệu liên quan: