-
Thông tin
-
Hỏi đáp
Tài liệu ôn tập môn thiết kế ô tô năm học 2021-2022 | Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh
1.2 Các yêu cầu đối với ô tô: Khi chúng ta thiết kế một chiếc xe thì nó có những yêu cầu nhất định về thiết kế chế tạo, sẽ có những yêu cầu nhất định về sử dụng và có những yêu cầu nhất định về bảo dưỡng và sửa chữa. 1.3 Các thông số của ô tô: Khi chúng ta thiết kế một chiếc xe ô tô thuộc chủng loại nào đó thì nó có các quy định của các hiệp hội....Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: thiết kế ô tô
Trường: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Thông tin:
Tác giả:
Preview text:
TÀI LIÞU ÔN THI¾T K¾ Ô TÔ NM HàC 2021-2022
CH¯¡NG 2: KHÁI QUÁT CHUNG VÀ Ô TÔ 1.1 Phân lo i ạ ô tô
Dựa vào māc đích cÿa từng loại xe và khả năng chuyên chá i
hàng hóa hành khách ng°ß ta chia
ra nhiều loại xe khác nhau
1.2 Các yêu cầu đối với ô tô:
Khi chúng ta thiết kế một chiếc xe thì nó có những yêu cầu nhất định về thiết kế chế tạo, sẽ có
những yêu cầu nhất định về sử dāng và có những yêu cầu nhất định về b ng và s ảo d°ỡ ửa chữa Đọc māc 1.2.1
1.3 Các thông s c
ố ủa ô tô:
Khi chúng ta thiết kế một chiếc xe ô tô thu c
ộ chÿng loại nào đó thì nó có các quy định cÿa các
hiệp hội chế tạo ô tô trên thế giới mà bắt buộc chúng ta phải tuân thÿ đó là các kích th°ớc c¡ bản
bên ngoài nh° là chiều dài, chiều cao, chiều rộng, mỗi loại xe có một giới hạn khác nhau Đọc māc 1.3 1.4 B t
ố rí chung trên ô tô Khi chúng ta thiết kế m t
ộ chiếc xe thì công việc quan trọng đầu tiên là chúng ta phải lựa ch n ọ cách
bố trí động c¡ và hệ thống truyền lực cái này rất quan trọng tại vì phā thuộc vào cách bố trí động
c¡ và hệ thống truyền lực thì nó sẽ làm thay đổi khả năng kéo, khả năng bám, khả năng chuyển
động, khả năng leo dốc rồi nó còn thay đổi cả tính kinh tế cÿa chiếc xe đó nữa. Tính kính tế là gì?
Là khả năng chá tải cÿa chiếc xe đó, xe tải là chá hàng hóa, xe khách là chá theo số l°ÿng hành
khách (đông hay là ít), trong lý thuyết ô tô chúng ta học rồi nếu tăng đ°ÿc khả năng kéo bám cÿa
một chiếc xe nào đó thì sẽ tăng đ°ÿc vận tốc, tăng đ°ÿc khả năng leo dốc, tăng đ°ÿc khả năng
tăng tốc và chúng ta bố trí hÿp lý thì tăng đ°ÿc độ ổn định cÿa chiếc xe lên mà độ ổn định cÿa xe
tăng lên thì tăng đ°ÿc tính an toàn cÿa chiếc xe đó và đ°¡ng nhiên khi xe h¡i tốc độ ngày càng
đ°ÿc nâng lên để rút ngắn thßi gian đi lại thì đ°¡ng nhiên yêu cầu về tính an toàn rất là cao vì tính
mạng con ng°ßi là vô giá cho nên b
ố trí động c¡ và hệ th ng ố truyền l c
ự là rất quan trọng nó sẽ ảnh
h°áng đến cách bố trí cÿa những bộ phận còn lại. 1.4.1 B
ố trí động cơ trên ô tô
Trên ô tô sẽ có 4 ph°¡ng án bố trí động c¡:
1.4.1.1. Phương án thứ nhất là động cơ đặt ở đằng trước:
Ph°¡ng án này sử āng đ°ÿ d
c cho tất cả các loại xe (xe buýt, xe tải, xe du lịch) và khi động c¡ đặt
đằng tr°ớc nó lại có 2 cách khác nhau đó là:
+ Động c¡ đặt á đằng tr°ớ
c và nằm ngoài buồng lái:
+ Động c¡ đặt á đằng tr°ớc nh°ng á trong buồng lái: Āng với t
ừng ph°¡ng án bố trí nh° vậy, nó có °u điểm và nh°ÿc điểm gì? Tự đọc hiểu
1.4.1.2 Phương án thứ 2 là động cơ đặ
t ở đằng sau:
Ph°¡ng án này dùng á xe du lịch và xe chá khách
Thì nó có °u điểm và nh°ÿc điểm gì? Tự đọc hiểu
1.4.1.3 Phương án thứ 3 là độ
ng cơ đặt giữa buồng lái và thùng xe
Ph°¡ng án này sử dāng á xe tải và một số xe chuyên dùng
(xe mà ng°ßi ta chế tạo để dùng trong
các ngành nào đó nh° ngành công nghiệp, quân sự, ngành cāu hỏa, ngành y tế)
¯u điểm và nh°ÿc điểm gì? Tự đọc
1.4.1.4: Phương án thứ 4 là động cơ đặ
t ở dưới sàn xe hay còn gọi là gầm xe
Ph°¡ng án này chỉ sử dāng á xe khách loại lớn (t c
ā là xe khách chạy đ°ßng dài ng°ßi ta mu n ố
chuyên chá đ°ÿc nhiều hành khách cho nên ng°ßi ta đặt động c¡ d°ới sàn xe luôn để tăng đ°ÿc
không gian chāa hành khách và khi đặt d°ới sàn xe thì nó có °u điểm và nh°ÿc điểm gì t ự c đọ
1.4.2. Bß trí hß thßng truyÁn lực trên ô tô Hệ th ng ố
truyền lực là gì? H c
ọ á lý thuyết ô tô rồi, là để truyền momen xo n c ắn đế ác bánh xe chÿ
động và trong quá trình truyền nó phải tăng đ°ÿc momen xoắn cÿa động c¡ lên tại vì sao nh° vậy?
Tại vì momen cÿa động c¡ phát ra là quá nhỏ so với momen chÿ ng c độ
ần có cÿa các bánh xe chÿ
động để khắc phāc các momen cản cÿa mặt đ°ßng. Vậy thì nó g m ồ những b ph ộ ận và chi tiết nào.
à đây, giới thiệu tất cả các b
ộ phận và chi tiết cÿa m t ộ xe tải loại c c
ự lớn (xe tải loại từ18-20T trá
lên) để đầy đÿ tất cả các bộ phận đó để chúng ta thống nhất tên g i
ọ và ký hiệu còn đ°¡ng nhiên là
xe du lịch hoặc xe tải loại nhỏ, xe buýt loại nh t ỏ hì có nhiều b ph ộ
ận trong này nó sẽ không có. à
đây giới thiệu hệ thống truyền lực cÿa một xe tải với tải trọng rất lớn để nó đầy đÿ hết tất cả các bộ phận này. - Ly hÿp: (viết tắt LH) - H p s ộ ố: (viết tắt HS) - H p phân ph ộ i ố : (viết tắt HP)
- Truyền động các đăng: (viết tắt CĐ)
- Truyền lực chính: (viết tắt TC) - Vi sai: (viết tắt VS) - Bán trāc (nửa tr c ā ): (viết tắt BT) - Truyền lực cu i
ố cùng: (viết tắt là TCC)
Từ động c¡ đi qua ly hÿp rùi đi vào hộp số á chi tiết máy học rùi (hộp số th°ßng, hộp số hành
tinh,..) rồi đi qua h p phân ộ ph i ố . Th c ự chất hộp phân ph i
ố vẫn là hộp số nó kết hÿp với hộp s ố ban đầ ế
u n u mà xe có hộp phân phối hoặc hộp số ā
ph thì hộp số đầu này ng°ßi ta gọi là hộp số chính,
hộp phân phối hay còn g i ọ là h p s ộ ph ố v ā ậy lúc nào h g ọ i ọ là h p s ộ ph ố
ā lúc nào gọi là hộp phân phối. Nếu xe m t
ộ cầu chÿ động thì đ°ÿc gọi là hộp số ph n ā ếu xe 2 cầu chÿ ng độ trá lên thì ng°ßi ta g i ọ nó là h p phân ph ộ
ối (gọi đầy đÿ là h p ộ s phân ph ố i
ố ) tại vì nó phải phân ph i ố momen xoắn
đến nhiều cầu chÿ động nh°ng mà gọi là hộp số phân phối thì nó dài quá ng°ßi ta gọi tắt là hộp
phân phối thực chất nó cũng là p hộ s )
ố . Vậy HSP và HPP nó khác nhau chỗ nào? Nó chỉ khác
cái này thui, HSP thì chỉ có 1 trāc đi ra, hộp phân ph i
ố thì có 2 hoặc 3 trāc đi ra tại vì nó phải phân
phối momen xoắn đến nhiều cầu chÿ động. Tiếp theo là truyển động CĐ, t c ā là momen xoắn từ
HPP hoặc HSP sẽ truyền qua truyền động các đăng rùi từ đó
đi vào truyền lực chính. TLC cũng là một h p ộ giảm t c ố nằm trong cầu chÿ ng độ
và sát với truyền lực chính (gắn chặt vs b ộ truyền l c ự chính) là vi sai. T V
ừ S và TLC là 2 cái bán trāc để truyền momen xoắn đến các bánh xe chÿ ng độ hay còn g i
ọ là nửa trāc và á xe tải loại lớn còn có truyền lực cu i ố cùng nó là cái h p ộ giảm t c ố cu i ố cùng n a
ằm trong đùm bánh xe. Māc đích cÿ h p gi ộ ảm t
ốc là để tăng momen xoắn động c¡ lên.
Khi chúng ta đọc tài liệu về công nghệ kỹ thuật ô tô, thì ng°ßi ta th°ßng dùng ký hiệu để cho
chúng ta biết cái hệ th ng t ố
ruyền lực đó nó phāc tạp nh° thế nào và ký hiệu đó đ°ÿc g i ọ là công
thāc bánh xe đ°ÿc ký hiệ nh° thế u
này, nó gồm 2 số nhân với nhau a x b a x b Trong đó: a: số l°ÿng bánh xe b: s
ố l°ÿng các bánh xe chÿ ng độ
Rõ ràng a lớn h¡n hoặc bằng b và để công thāc này đúng trong mọi tr°ßng hÿp, ng°ßi ta quy °ớc
nh° thế này, bánh đôi hay còn gọi là bánh kép ng°ßi ta chỉ tính 1 bánh thôi. à những xe tải hoặc
xe buýt, đằng sau (á các cầu sau) mỗi bên sẽ có 2 bánh vậy 2 bánh ằm n
sát nhau đó ng°ßi ta gọi
là bánh kép hay là bánh đôi thì chỉ tính 1 bánh thôi tại sao nh° vậ ếu y n
k quy °ớc nh° vậy thì có
nhiều xe hệ thống truyền lực khác nhau nh°ng lại trùng ký hiệu là không chấ ận đ°ÿc. T°¡n p nh g
āng với ký hiệu tổng quát vừa rồi trong thực tế chúng ta sẽ có:
Rồi hiện nay, Nhật bản có xe tải 8 x 4 (xe này có 4 cầu, 2 cầu tr°ớc bị ng, 2 c độ ầu sau chÿ ng) độ
1.4.2.1 Bß trí hß thßng truyÁn lực theo công thức 4 x 2: 4 là t ng ổ s
ố các bánh xe vậy chúng ta chia cho 2 tại vì 1 cầu có 2 bánh xe vậy xe này phải có 2
cầu, 2 là số l°ÿng các bánh xe chÿ động mà một cầu có 2 bánh vậy xe này chỉ có 1 cầu chÿ động.
Từ số l°ÿng bánh xe chúng ta chia 2 là ra số l°ÿng cầu. Với công th c ā 4 x 2 này chúng ta có 3 ph°¡ng án bố trí:
+ Ph°¡ng án thā nhất là động c¡ đặt tr°ớc cầu sau chÿ ng độ
S¡ đồ hệ thống truyền lực này là cho 1 xe du lịch hoặc xe tải loại nhỏ có nghĩa là á đây không có hộp phân ph i ố hoặc HSP r i
ồ á đùm bánh xe cũng không có truyền lực cuối cùng lun. Động c¡ DC
này đi qua ly hÿp đi vào hộp số truyền momen xoắn qua ộ h p số. Từ ộ h p số momen x ắ o n lập tāc
truyền qua truyền động các đăng. Đây là s¡ đồ đ¡n giản cÿa HTTL hay còn gọi là s¡ đ kh ồ ối cÿa
HTTL nh°ng mà đây là xe đ¡n giản (xe du lịch, xe tải, xe buýt loại nhỏ) thì ph°¡ng án này là DC
đặt tr°ớc cầu sau chÿ động. Tiếp theo từ tru ền y
động các đăng là momen xoắn đi vào bộ truyền lực chính (TC) th c ự ra TC là h p ộ giảm t c
ố thì á đây chúng ta thấy nó có 1 cặp bánh răng. Đây là
dạng truyền lực chính đ¡n n nh giả
ất ng°ßi ta gọi là truyền lực chính loại đ¡n nên nó chỉ có 1 cặp
bánh răng và bánh răng chÿ động ỏ,
nh bánh răng bị động lớn thì tỉ số truyền sẽ lớn h¡n 1 vậy là
giảm tốc tāc là momen xoắn tăng lên rồi gắn chặt với bánh răng bị động cÿa truyền lực chính là
bộ vi sai rồi từ đó là các bán trāc đi ra truyền momen x ắn o
đến bánh xe chÿ động. Trên hình vẽ
đây là niềng bánh xe hay còn gọi là vành còn 2 cái vòng tròn nh
ỏ mà gạch xéo 45 độ thì đây là mặt cắt cÿa v ỏ ru t ộ t c ā là cÿa l p và ố
sâm. Đây gọi là s¡ đồ hệ th ng ố
truyền lực và nên nhớ đây chỉ
là hệ thống truyền lực thôi chā k phải vẽ chiếc ô tô ra nên k thấy cầu chÿ đ ng và b ộ ị động đâu cả
tại vì cầu bị động k liên quan đến HTTL nên k cần vẽ làm gì.
+ Ph°¡ng án thā 2 là động c¡ đặt sau, cầu sau chÿ ng: độ
Ph°¡ng án này thì HTTL lại càng đ¡n giản, đây là cầu sau, động c¡ đặt sát cầu sau truyền momen
xoắn sang hộp số và do hộp số đã nằm sát truyền lực chính cho nên là không cần hệ thống truyền
động các đăng nữa. à trāc đi ra hộp số, ng°ßi ta đặt bánh răng chÿ động truyền lực chính lên đó
truyền trực tiếp momen xoắn sang bánh răng bị động và đây là các bán trāc nên hệ thống truyền lực rất là gọn không c n
ần đế truyền động các đăng nữa và k có truyền l c ự cu i ố cùng nếu có truyền lực cu i
ố cùng thì phải vẽ thêm á đây 1 hình ch n ữ hật biểu ng t°ÿ cho h p ộ giảm t c ố cu i ố cùng mà
chúng ta gọi là truyền lực cu i ố cùng + Ph°¡ng án thā c
3 là động c¡ đặt tr°ớ , cầu tr°ớc chÿ ng độ
Thì hiện nay, những xe du lịch ng°ßi ta th°ßng bố trí theo ph°¡ng án này cho HTTL nó gọn đó là
DC đặt tr°ớc đặt quay ngang truyền momen xoắn sang h p ộ số, h p ộ s
ố cũng đặt quay ngang lun r i ồ vì h p
ộ số nằm sát với truyền lực chính cÿa cầu tr°ớc cho nên trên trāc đi ra a cÿ h p ộ số ng°ßi ta
đặt bánh răng chÿ động cÿa truyền lực chính lên đó truyền momen x ắn sa o ng bánh răng bị động.
Truyền lực chính chính là cặp bánh răng trā, đây là 2 bán trāc truyền momen xoắn cho các bánh
xe chÿ động và đây là bán trāc, tại sao có các khớp này, đây chính là khớp các đăng động t c ố māc
đích để vì cầu này là cầu á đằng tr°ớc mà trong xe h¡i cầu tr°ớ c là cầ ẫ
u d n h°ớng để xe chúng ta
có thể đổi h°ớng chuyển ng dc độ
cho nên phải đặt vào đây khớp các đăng để khi ng°ßi lái đánh
vô lăng thì các bánh xe sẽ xoay trong mặt phẳng t ẳng h
đāng quanh cái khớp các đăng này thì sẽ
chúng ta đổi h°ớng chu ển y
động. S¡ đồ này càng đ¡n giản là vì k có truyền động các đăng, k có
HSP, k có TLCC nh° vậy trong HTTL tối thiểu phải có hộp số và TLC đó là 2 hộp số bắt buộc
phải có trong hệ thống truyền l . ực đó là HS và TLC
1.4.2.2 Bß trí HTTL theo 4 x 4 (2 cÁu chă đßng)
Vì 2 cầu động, xe này đã có nhiều cầu chÿ ng r độ ồi thì bắt bu c ộ sau H p s ộ c ố hính phải có h p ộ phân ph i ố m t
āc đích để ruyền momen xoắn đến các cầu chÿ động. Đây là truyền động các đăng
đi ra cầu tr°ớc và đây là truyền động các đăng đi ra cầu sau. Cái nào là BRT nào là BRN ?
1.4.2.3 Bß trí HTTL theo 6 x 4 ( xe có 3 cÁu, 2 cÁu sau chă n đß g)
Thì á đây chấm tròn ng°ßi ta vẽ lớn ra thế c
này để húng ta thấy là tại đây cũng có hộp phân phối để phân phối momen xo n c ắn đế ầu giữa và cầu sau.
1.4.2.4 Bß trí HTTL theo 6 x 6:
Xe có 3 cầu và cả 3 cầu đều chÿ ng. S độ au HS chính bắt bu c
ộ phải có HPP để truyền momen xoắn đến các cầu
CH¯¡NG 2: TÀI TRàNG TÁC DĀNG LÊN CÁC CĀM VÀ CHI TI¾T CĂA Ô TÔ
2.1 Khái nißm vÁ các lo i ¿ tÁi tr n á g
Tải trọng chính là lực hoặc momen tác dāng lên chi tiết đó
Tại sao chúng ta quan tâm tải tr ng ọ tác d ng l ā
ên chi tiết? Tại vì māc đích cÿa công việc cÿa chúng
ta là tính toán thiết kế ra kích th°ớc cÿa các chi tiết và b
ộ phần nằm trên xe mà kích th°ớc thì nó lại ph t ā huộc vào ng su ā
ất sinh ra trong chi tiết đó khi nó làm việc và bản chất cÿa n ā g suất đó là
gì mà āng suất thì nó lại ph ā thu c ộ vào tải tr ng ọ tác d ng ā
lên chi tiết đó nên bắt buộc phải xác định tải trọng tr°ớc r i ồ từ đó tìm đ°ÿc ng ā
suất và bản chất cÿa āng suất r i
ồ từ đó kết hÿp vs môn chi
tiết máy chúng ta mới tính ra đ°ÿc kích th°ớc cÿa chi tiết đó đÿ độ bền làm việc nh°ng mà khi
thiết kế kích th°ớc chi tiết thì chúng ta phải tìm đ°ÿc kích th°ớc tối °u.
Vậy kích thước tối ưu là gì?
+ Kích th°ớc tối °u cÿa chi tiết phải thỏa mãn 2 điều kiện: - Phải đÿ b độ ền làm việc.
- Phải có kích th°ớc nhỏ nhất, nh°ng vẫn phải đÿ b độ ền làm việc.
(Giải thích ý thứ 2: đảm bảo tính kinh tế cÿa chi tiết đó tại vì nếu chúng ta thiết kế mà chỉ đāng
trên quan điểm bền thì rõ ràng thiết kế chi tiết đó càng lớn càng tốt nh°ng mà nếu kích th°ớc tăng lên khi chế tạo t n
ố nhiều nguyên vật liệu thì nó sẽ đắt tiền h¡n, thßi gian chế tạo kéo dài ra nó sẽ
đắt tiền h¡n đồng thßi nếu kích th°ớc tăng lên, trọng l°ÿng cÿa chi tiết đó cũng tăng theo mà trên
chiếc ô tô có hàng trăm chi tiết nh° vậy nếu mỗi chi tiết mà trọng l°ÿng tăng lên thì trọng l°ÿng toàn b
ộ chiếc xe sẽ tăng lên mà khi xe chuyển động phần lớn các lực cản tác d ng ā lên xe là có
trọng l°ÿng chiếc xe trong đó vậy thì khi trọng l°ÿng tăng thì lực cản tăng thì khi xe chúng ta
chuyển động sẽ tiêu hao rất nhiều nhiên liệu để khắc phāc các lực cản nó tăng lên nhiều nh° vậy
Nh° vậy là k kinh tế rùi ng°ßi ta mua chiếc xe mà xe chế tạo ra tiêu hao nhiều nhiên liệu thì
ng°ßi ta sẽ không mua mà ng°ßi ta sẽ mua xe có cùng chÿng loại, cùng tải trọng mà tiết kiệm nhiên li t
ệu vì xăng dầu càng ngày càng đắ ).
Vây thì làm sao xác định tải tr ng ọ tác d ng ā
lên các chi tiết? Chúng ta biết rằng khi xe chuyển động
tình trạng mặt đ°ßng thay đổi liên tāc, chúng ta biết rằng k có mặt đ°ßng nào là bằng phẳng tuyệt
đối nên lực va đập từ mặt đ°ßng tác ā
d ng lên sẽ thay đổi liên tāc đồng thßi chế độ chuyển n độ g
cÿa xe cũng phải thay đổi chẳng hạn có lúc tăng ga, có lúc giảm ga, có lúc phải thắng gấp khi gặp
nguy hiểm có lúc phải tăng tốc qua mặt ng°ßi ta có lúc phải leo d c ố r i
ồ có lúc vì tiền mà ta phải
chá quá tải trong những tr°ßng hÿp nh° vậy nó sẽ làm cho tải trọng tác dāng lên các bộ phận và
chi tiết thay đổi rất nhiều.
Nh° vậy ô tô là 1 hệ th ng l ống độ c ự rất ph c
ā tạp tại vì lực tác dāng thay đổi liên tāc nên tính toán
kích th°ớc cÿa nó cũng rất phāc tạp. Vậy khi xe chúng ta chuyển động các chi tiết sẽ chịu những
tải tr n ọ g gì?
+ Khi xe chuyển động các chi tiết sẽ chịu tải trọng tĩnh và tải tr ng ọng độ
Tải trọng tĩnh xuất hiện khi xe chúng ta chuyển động trên đ°ßng mặt đ°ßng bằng phẳng tuyệt đối
rất là lý t°áng, xe chuyển động vs vận tốc k đổi, tải trọng trên xe phải đúng tải trọng quy định và tài xế gi
ữ chân ga á 1 vị trí nhất định k thay i
đổ vị trí chân ga thì lúc đó các chi tiết sẽ chịu tải
trọng tĩnh còn tải trọng động xuất hiện khi nào khi chúng ta thay đổi đột ngột chế độ làm việc cÿa
xe hoặc là chá đầy tải hoặc quá tải mà chuyển ng độ
trên mặt đ°ßng có nhiều ổ gà lớn (lòi lõm)
Chẳng hạn khi chúng ta đóng ly hÿp đ t ộ ngột cũng gây i tả trọng ng độ rồi chúng ta chạy nhanh
thắng gấp mà không tách ly hÿp, hoặc thắng gấp mà dùng thắng tay thì cũng gây TTD hoặc là
chuyển số trong quá trình tăng tốc cũng sẽ gây ra TTD hoặc là chá đầy tải hoặc quá tải mà chuyển động với ậ
v n tốc t°¡ng đối lớn trên mặt đ°ßng có nhiều ổ gà lớn thì lúc đó lực va đập từ mặt
đ°ßng sẽ tăng lên đột n ộ
g t và sẽ đạt giá trị cực đại và thực tế ng°ßi ta thấy nh° thế này tải trọng
động lớn h¡n tải trọng tĩnh rất nhiều cho nên bắt buộc kích th°ớc phải đi tính toán theo tải trọng động.
+ Do tải trọng động lớn h¡n tải tr c
ọng tĩnh cho nên kích th°ớ phải tính theo tải tr ng ọ động.
+ Ph°¢ng pháp xác đßnh tÁi tráng tĩnh: TTT đ°ÿc xác định theo các công th c ā mà chúng ta
chāng minh đ°ÿc. Vào 1 bài toán cā thể, ng°ßi ta cho sẵn s¡ đồ làm việc cÿa chi tiết đó, chúng ta
sẽ tính ra đ°ÿc các lực tác dāng lên chi tiết đó á trạng thái tĩnh chúng ta hoàn toàn tính đ°ÿc tải
trong tĩnh tác dāng lên các chi tiết đó từ các điề
u kiện cho tr°ớc ban đầu.
+ Cách xác đßnh tÁi tráng đßng:
- Xác định theo công thāc kinh nghiệm: Công th c
ā KN là gì? Chúng ta biết rằng trên thế giới có
những hãng họ chế tạo ô tô rất lớn họ có những phòng thí nghiệm lớn và trong đó có các chuyên
gia hàng đầu chuyên nghiên cāu thiết kế và chế tạo ô tô thì do h
ọ làm việc lâu năm và đ°¡ng nhiên
họ rất giỏi họ tìm ra đ°ÿc những công thāc kinh nghiệm theo bản thân cÿa họ dùng để tính toán
kích th°ớc cÿa chi tiết đó đ°¡ng nhiên khi ng°ßi ta đ°a ra công thāc đó k phải là công ty đó ng°ßi
ta chấp nhận công thāc đó liền mà ng°ßi ta phải kiểm nghiệm bằng thực tế và thấy công thāc đó
là chấp nhận đ°ÿc sai số t°¡ng đối nh
ỏ thì ng°ßi ta sẽ dùng công thāc đó để nó làm cho trong quá
trình tính toán nó sẽ rút ngắn thßi gian tính toán nên ta phải công nhận công th c ā kinh nghiệm.
- Là xác định theo hệ s t ố ải tr ng và giá tr ọng độ ị TTT. Hệ s t ố ải tr ng K ọng đọ d
Hệ số này bao giß cũng lớn h¡n 1 tại vì tải trọng ng độ bao giß cũng lớn h¡n i tả trọng tĩnh. n Nhì vào công th c
ā này chúng ta thấy bây giß chúng ta mu n ố tìm tải trọng n
độ g mà nếu Kd chúng ta
biết dc tr°ớc và giá trị TTT (có thể tính dc) 2 cái này nhân với nhau ra đ°ÿc giá trị tải trọng động,
Vậy thì làm sao biết hệ số TTD cho từng chi tiết trên xe ?
Cách xác định Kd: những hãng chế tạo ô tô lớn ng°ßi ta có bãi thử nghiệm rất hiện đại, trên đó
ng°ßi ta tạo ra đÿ loại đ°ßng mà khi xe đó xuất x°áng sẽ ho ng t ạt độ rên nh ng l ữ oại đ°ßng đó và
thử nghiệm á nhiều chế độ khác nhau tāc là tha i
y đổ vận tốc, thay đổi tải trọng bên trên thùng xe
trong quá trình thử nghiệm nh° vậy ng°ßi ta đặt những thiết bị đặc biệt để đo tải tr n ọng độ g sinh
ra tại các chi tiết đó đ°¡ng nhiên ng°ßi ta phải làm đi làm lại rất nhiều lần tại vì thông số đầu vào
thay đổi liên tāc làm rất nhiều lần thí nghiệm và dùng toán và xác xuất để thống kê tần số xuất
hiện TTD và giá trị tại trong đ ng c ộ
ực đại là bao nhiêu sau đó ng°ßi ta lấy giá trị TTD tính đ°ÿc
chia cho tải trọng tĩnh thì ng°ßi ta xác đ c
ịnh đ°ÿ Kd cho chi tiết đó nằm trong khoảng bao nhiêu
trong quá trình học và tính toán thì Kd chỉ cần lấy thui k cần ch ng m ā inh.
2.2 Những tr°ờng hÿp sinh ra tÁi tráng đßng
Đóng ly hÿp đột ngột, phanh gấp bằng phanh tay, phanh gấp mà không má ly hÿp, chuyển s ố
trong quá trình tăng tốc, rồi chá đầy tải hoặc quá tải mà chuyển độ trên đ°ß ng ng có nhiều ổ gà
lớn,….. sẽ sinh ra tải trọng động. Tự đọc 2.3 TÁi tr n
á g dùng trong tính toán các cām và chi ti t
¿ căa gÁm ô tô 2.3.1 TÁi tr n
á g tính toán dùng cho hß thßng truyÁn lực
Thì chúng ta biết rằng nhiệm v h ā ệ th ng t ố ruyền l c
ự là truyền momen xoắn từ động c¡ đến các bánh xe chÿ ng t độ hì tải tr ng t ọ ác d ng l ā
ên các chi tiết chính là momen xoắn cho nên chúng ta đi tìm momen xoắn tác d ng l ā ên 1 chi ti m
ết nào đó nằ trong hệ th ng t ố
ruyền lực và chúng ta biết
rằng momen xoắn truyền đến chi tiết đó là từ n xu động c¡ truyề i
ống thì đ°¡ng nhiên phả tính
theo momen xoắn động c¡.
Gọi momen tác dāng lên 1 chi tiết bất kỳ nào đó trong hệ thống truyền lực là Mx
Vd chi tiết nằm ngay trāc các đăng mà momen xoắn mún đến đ°ÿc trāc các đăng phải đi qua hộp
số nếu xe chúng ta có hộp s ph ố t
ā hì phải tính đến h p s ộ ph ố ā n a ữ và tỉ s t ố ruyền toàn b = ộ tích tỉ số truyền các h p s ộ ố u m mà nó đi qua. Nế à tỉ s t ố ruyền toàn b c ộ ÿa hệ th ng t ố ruyền lực là it thì nó sẽ là tỉ s t
ố ruyền cÿa hộp số x TST cÿa HSP x TST cÿa TLC x TST cÿa TLCC, đ°¡ng nhiên
đó là hệ thống truyền lực có đầy đÿ hết tất cả các bộ phận còn k có bộ phần nào thì đừng viết tỉ số truyền b ph ộ ận đó vào. Vd tỉ s t ố ruyền t
ừ động c¡ đến các chi tiết đang tính toán mà chi tiết
tính toán nằm á trāc các đăng thì nó đã đi qua hộp số và HSP thì i = ih x ip (ih: TST cÿa HS; ip: TST cÿa HSP)
Hiệu suất toàn bộ hệ thống truyền lực đi từ động c¡ đến bánh xe chÿ ng nt độ = nl x nh x np x ncd x n0 x nc nl : hs ly hÿp nh: hs h p s ộ ố np: hs HSP ncd: hs tdcd n0: hs truyền lực chính nc: hs tlcc
Vậy bây giß cái etha này mới tính t
ừ động c¡ đến chi tiết tính toán thì nó đã đi qua ly hÿp , hs, hsp
và nếu mà tính cho trāc các đăng trung gian thì nó đã đi qua khớp các đăng thā 1 tại vì trong truyền
động các đăng nó có các khớp các đăng. Phải nhìn kỹ vào s¡ đồ truyền lực
Nếu đi qua thì xem có hiểu suất k thì nhân tích các tst đó lại thui
Khi tính toán 1 chi tiết thì phải tìm ra kích th°ớc t u
ối °u nế chúng ta chÿ quan mà bê nguyên công
thāc này vào để tính toán ra kích th°ớc chi tiết đó thì có nhiều tr°ßng ÿp h d° bền rất nhiều ch°a
tinh tế chúng ta phải có thể 1 ng độ
tác nữa thì mới tìm ra đ°ÿc kích c th°ớ tối °u t c ā là phải đảm
báo tính kính tế nữa tāc là phải tìm ra kích th°ớc nh nh ỏ ất mà vẫn đÿ độ ề
b n làm việc. Phải đi tính
momen sinh ra tại chi tiết đó mà lại tính theo điều kiện bám truyền ng°ÿc từ các bánh xe chÿ ng độ lên các chi tiết đó i tạ sao lại có ng độ
tác này? Và momen truyền ng°ÿc lên chi tiết đó t ừ các bxe
chÿ động truyền ng°ÿc lên chi ti
ết đó ký hiệu là Mb và sau khi tính ra Mb chúng ta so sánh vs Mx và chúng ta ch n g ọ iá trị momen nào nh ỏ h¡n để đ°a
vào tính toán. Có làm nh° vậy mới tìm ra kích th°ớc tối °u.
Momen tính theo điều kiện bám ng°ÿc lên chi tiết đ°ÿc xác định nh° sau:
Thực chất đây là momen bám trên tử số là momen bám cÿa các bánh xe chÿ động. Khi truyền
ng°ÿc lên các chi tiết phải chia cho tỉ s
ố truyền mà nó đi qua và chia cho hiệu suất cÿa các b ph ộ ận mà nó đi qua. Một h p s ộ
ố khi đổi đầu vào và đầu ra thì TST nó sẽ nghịch đả à o v hs cũng sẽ nghịch đảo.
Tại sao trên lại nhân hiệu suất d°ới lại chia? Momen truyền từ động c¡ xuống chi tiết là momen
chÿ động nh°ng mà khi đi qua các bộ phận nó có momen cản do ma sát nó sẽ làm giảm giá trị
momen xoắn xuống mà momen cản do ma sát thể hiện qua hiệu suất vì hiệu suất bao giß cũng nhỏ
h¡n 1 cho nên vì momen cản ma sát làm giảm giá trị momen xoắn dc xuống nên phải nhân với
hiệu suất nhỏ h¡n 1 thì giá trị ms giảm xuống chính hiệu suất biểu thị mất mát trong quá trình
truyền momen xoắn hoặc năng luong. Còn truyền ng°ÿc từ d°ới lên khi momen bám truyền ng°ÿc
lên māc đích momen bám là giữ cho bánh xe k bị quay tr¡n (tr°ÿt quay hoàn toàn) nh°ng khi đi qua b
ộ phận đó có momen ma sát lại ng°ÿc chiều quay cÿa bánh xe nó cùng chiều với momen
bám ( ng°ÿc chiều quay bánh xe) ng°ÿc chiều momen xoắn chÿ ng t độ
hì ms giữ bánh xe k tr°ÿt
quay cho nên momen bám và momen ma sát là cùng chiều với nhau, momen ma sát sẽ làm tăng
giá trị momen bám lên v thì khi đi qua bộ ận ph
đó momen ma sát dc thể hiện qua hiệu suất cÿa nó
vậy thì nhß có momen ma sát mà momen bám sẽ tăng giá trị lên mà hiệu suát bao giß cũng <1 vậy
mún giá trị đó tăng lên thì phải chia cho hs vì chia cho 1 giá trị <1 thì giá tri cÿa nó sẽ t tăng lên ại
vì momen bám và momen sát lại cùng chiều vs nhau 2 cái này nó h ỗ trÿ nhau làm momen bám
càng ngày càng tăng lên nên phải chia cho hiệu suất.
Sau khi tính toán 2 giá trị này rùi, rùi so sánh 2 gía trị này, rùi sẽ có 2 tr°ßng h p x ộ ảy ra:
+ Khi so sánh Mb và Mx sẽ có 2 tr°ßng hÿp xảy ra: - Nếu Mx < Mb t c
ā là á các bánh xe chÿ ng Mk < độ
Mphi lúc này các bánh xe chÿ động ch°a
tr°ÿt quay hoàn toàn tải trọng tác dāng lên chi tiết bằng Mx - Nếu Mx>=Mb ( t c
ā là Mk>= Mphi) Lúc này các bánh xe chÿ động đã tr°ÿt quay hoàn toàn Tải tr ng t ọ ác d ng l ā
ên chi tiết có giá trị = Mb
GiÁi thích: Cái này là hiện t°ÿng trong SBVL đã h c ọ khi m t
ộ chi tiết bị xoắn nó sẽ sinh ra ng ā
suất xoắn. Bây giß lấy mấy ngón tay tui gi ữ u c cái đầ ÿa c c ā gom lại, đầu nh n t ọ ác d ng 1 momen ā
xoắn nếu mà mấy ngón tay vẫn còn giữ chặt cái đầu có c c
ā gom thì khi tác dāng đầu nh n ọ m t ộ
momen xoắn thì bên trong cây viết chì này sẽ xuất hiện ng ā
suất xoắn nêu mà tăng dần giá trị
momen xoắn này lên đến 1 lúc nào đó đầu gi m ữ ấy ngón tay c c ā gom không còn chịu n i ổ n a ữ bắt
đầu nó quay tr¡n tại thßi điểm ắt
b đầu quay tr¡n thì giá trị āng suất xoắn trong cây viết chì này
không tăng lên đ°ÿc cho dù tui tiếp tāc tăng giá trị momen ắn xo
đầu này lên cực đại cũng vô ít
thui vì khi đầu cuối mà nó đã quay tr¡n thì bên trong cây viết chì này thực ra nó k bị xoắn n a ữ nên
k chịu āng suất xoắn vậy chúng ta phải xét ngay tại thßi điểm mà cây viết chì này nó bắt đầu quay
tr¡n giá trị momen lúc đó là bao nhiêu và chúng ta sẽ lấy giá trị momen đó đ°a vào tính toán ng ā
suất xoắn cho cây viết chì này. Nó sẽ bị xoắn với điều khiện là đầu này bị gi
ữ chặt còn đầu này mà
quay tr¡n nữa thì cây viết chì đâu bị ắn. xo
Trên xe h¡i cũng nh° vậy, đầu nhọn ví dā là động c¡
truyền momen xoắn xuống đến đầu có c c
ā gom là các bánh xe chÿ ng độ thì khi momen xoắn động c¡ tác d ng l ā ên hệ th ng t ố ruyền l c
ự mà các bánh xe chÿ độ ẫ ng v n bám t t
ố với mặt đ°ßng có nghĩa
là nó ch°a bị quay tr¡n thì cũng giống nh° cây viết chì lúc này nó cũng ch°a quay tr¡n trong các ngón tay cÿa tui r i
ồ khi momen xoắn cÿa động c¡ tiếp tāc tăng lên vd nh° đặt giá trị ½ giá trị
momen xoắn cực đại dc thì bắt đầu các bánh xe bám vs mặt đ°ßng thì k còn bám n i ổ nữa thì bắt
đầu quay tr¡n hoàn toàn vậy thì nếu mà momen xoắn dc có tiếp tāc tăng đi chăng nữa đến Memax
cũng vô ích mà thuilúc này các chi tiết trong httl k bị xoắn nữa mà nó bị xoắn lớn nhất tại thßi
diem mà các bánh xe vs mặt đ°ßng quay tr¡n từ đó trá đi ng ā
suất xona81 k tăng nữa. Chúng ta
phải tìm giá trị thực sự tác dāng lên chi tiết này khi các bánh xe chÿ động abt81 đầu quay tr¡n tại
vì momen động co tăng lên Memax cũng vô ít mà thui, āng suất x ắn o
k tăng lên nữa . Nên phải
tính tại thßi điểm các bánh xe bắt đầu quay tr¡n. t
Để ính phải lấy giá trị momen bám tính ng°ÿc
lên và so sánh vs Mx để lấy giá trị nh
ỏ đ°a vào tính toàn. Khi mà momen xoắn bx chÿ động là Mk
đúng bằng giá trị momen bám cÿa các bánh xe thì cũng tại thßi điểm đó Mx = Mb. Khi mà momen xoắn chÿ ng độ
á các bánh xe là Mk mà đúng bằng giá trị momen bám cÿa các
bánh xe thì cũng tại thßi điểm đó các chi tiết này Mx = Mb tínhng°ớc lên 2dong965 tác này t°¡ng
đ°¡ng nhau hoặc so sánh tại chi tiết đó hoặc so sánh tại bánh xe chÿ động nh°ng mà chúng ta làm
sẽ thuận tiện h¡n vì chúng ta đã tính Mx tại chi tiết này rùi vậy thì tính ng°ÿc momen bám lên mà
so sánh ngay tại đây công việc nó sẽ ngắn ngọn h¡n tại các bx chÿ n
độ g 2 việc làm đó là t°¡ng đ°¡ng vs nhau
Māc đích là tìm ra momen thật sự tác dāng lên chi tiết đó chā k phải bê nguyên cái momen xoắn
tính Memax khi momen xoắn động c¡ đạt đến giá trị cực đại thì tr°ớc đó các bánh xe cd đã quay
tr¡n hoàn toàn rùi và bắt đầu từ thßi điểm các bánh xe chÿ động ắt
b đầu quay tr¡n thì cho dù
momen có tăng lên nh°ng mà āng suất trong các chi tiết k tăng lên nữa v thì chúng ta phải tính ngay tại th m
ßi điể bánh xe chÿ động bị quay tr¡n mà mún biết dc bánh xe chÿ n độ g khi nào quay
tr¡n là chúng ta phải so sánh giữa momen xoắn chÿ động và momen bám cÿa các bánh xe hoặc có
thể so sánh giữa Mx và Mb mà chúng ta tính ng°ÿc lên chọn ra kích th°ớc tối °u độ bền làm việc
Thực ra Mb k gây xoắn cho chi ti ng qua ết đó chẳ nó là momen bám truy c
ền ng°ÿ lên thui lúc này
chi tiết bị xoắn vẫn do giá trị momen xoắn từ dc truyền xuống và tại thßi điểm bx chÿ đông quay
tr¡n thì giá trị momen xoắn Mx k phải là tính theo momen xoắn cực đại cÿa động c¡ mà nó là 1
giá trị Mx9 nào đó tính theo giá trị Mex nào đó nhỏ h¡n Memax. V thì làm sao để biết dc Mx9 là
bao nhiêu nó chính bằng Mb tại vì nhß có Mb chúng ta ms tính ra dc giá trị Mx9 mà tại thßi điểm đó các bx chÿ độ ắt đầu quay tr¡n ng b (tr°ÿt quay hoàn toàn).
Tại vì nhß có Mb chúng ta mới tính ra đ°ÿc giá trị Mx9 mà tại thßi điểm đó các bánh xe chÿ động
bắt đầu quay tr¡n (tr°ÿt quay hoàn toàn) 2.3.2 TÁi tr n
á g tính toán dùng cho hß thßng phanh
Đối với hệ thống phanh thì chúng ta tính trong tr°ß ÿp là c°ßng độ ng h
phanh lớn nhất. Vì các l c ự
xuất hiện tác dāng lên các chi tiết cÿa c¡ u cấ phanh và dẫn n
độ g phanh sẽ là cực đại bái vì tính
toán bao giß cũng tính toán trong tr°ßng hÿp nguy hiểm nhất. Mà lực phanh sinh ra á các bánh xe lớn nhất đúng bằng l c ự bám cÿa bánh xe đ i
ố với mặt đ°ßng. C¡ sá để tính toán hệ th ng ố phanh
chúng ta đi từ momen phanh lớn nhất mà momen phanh lớ ất đúng bằ n nh ng momen bám bánh xe
giữa mặt đ°ßng cần có á các bánh xe khi phanh. Mp = Zb * phi * rb
Từ đó tính ra dc các chi tiết, kích th°ớc hệ thống phanh
Đây cũng chính là momen phanh lớn nhất
Tự coi lại lý thuyết ô tô 2.3.3 TÁi tr n
á g tính toán dùng cho hß thßng treo và cÁu
T¿i sao ht treo và cÁu cùng 1 ch¿
đß tính toán? T¿i vì các phản lực t ừ mặt đ°ßng tác d ng l ā ên bánh xe tác d ng l ā
ên cầu cuối cùng nó cũng truyền và tác d ng l ā ên hệ th n ố g treo c và ng°ÿ lại l c ự từ khung thùng xe t
ừ hàng hóa hành khách bên trên tác d n ā g qua hệ th ng ố treo và cuối cùng nó
cũng tác dāng xuống cầu xe cÿa chúng ta. Bái vậy 2 bộ phận này là cùng 1 chế t độ ính toán a. Khi m n
ặt đườ g bằng ph n ẳ g:
Lúc này tải trọng tính toán đ°ÿc xác định từ khối l°ÿng đ°ÿc treo bên trên sinh ra ( khối ng l°ÿ đ°ÿc treo là khối ng l°ÿ cÿa tất cả bộ ậ ph n và chi tiết ằ
n m bên trên hệ thống treo vậy trong chiếc oto nh ng ữ
gì nằm bên trên hệ th ng ố
treo thì khối l°ÿng cÿa các b
ộ phận và chi tiết đó nó sẽ tác
dāng lên hệ thống treo và cầu trong tr°ßng hÿp này) Lực cực đại tác d ng l ā
ên càu và treo: Fmax = kd * Ft b. Khi m n
ặt đườ g không b n ằ g ph n ẳ g
Lúc này cầu xe dao động theo ph°¡ng thẳng đāng sẽ xuất hiện lực quán tính tác dāng lên cầu đây chính là tải trọng ng độ
làm cho cầu xe và hệ thống treo h° ng. hỏ Tải trọng ng độ này tính t ừ các
khối l°ÿng không đ°ÿc treo (các bộ phận nằm bên d°ới hệ thống treo đó chính là cầu xe và các bánh xe)
Lực quán tính = khối l°ÿng * gia tốc
Lực quán tính này tính cho t ng ph ừ
ần cÿa cầu xe vì cầu xe chúng ta nhìn thấy trong th c ự tế là kích
th°ớc thay đổi từng đoạn mà māc đích chúng ta phải tính ra ối kh
l°ÿng nếu mà tính lun khối l°ÿng cÿa cầu thì ph c
ā tạp vì hình dạng nó thay đổi cho nên ng°ßi ta làm nh° sau ng°ßi ta chia
cầu từ 8 đến 12 phần để tính ra thể tích * khối l°ÿng riêng = khối l°ÿng cÿa phần đó
Lực quán tính sinh ra do cầu xe dao động là tải trọng động vì gía trị cÿa nó rất lớn so với tải trọng
từ khối l°ÿng dc treo bên trên tác d ng xu ā ng. ố 2.3.4 TÁi tr n
á g tính toán dùng cho hß thßng lái
Có 3 chế độ tính toán:
* Momen cực đại cÿa ng°ßi lái tác dāng vô lăng. Mu n ố hệ th ng
ố lái làm việc thì ng°ßi lái phải tác
dāng lên vô lăng một momen nào đó để làm quay vô lăng và khi tính toán chúng ta phải lấy giá trị
nguy hiểm nhất là là giá trị momen lái c i ực đạ Ml max =Flmax * R
* Lực phanh cực đại tác dāng lên 2 bánh xe d ng
ẫn h°ớ khi xe chuyển động trên đ°ßng bằng phi = 0.8
Đây là hình thang lái, đoạn quay ngang nối với thanh kéo dọc, để khi đánh vô lăng thì thanh kéo dọc
* Tính theo lực va đập từ mặt đ°ßng truy c ền ng°ÿ lên Fvd < = ½ Gb Gb: tải tr ng t ọ ác d ng l ā ên 1 bánh xe d ng ẫn h°ớ CH¯¡NG 4: LY HþP
4.1 Công dāng, phân lo i ¿ , yêu cÁu: 4.1.2 Phân lo i ¿
Th°ßng dùng trên xe h¡i là ly hÿp ma sát
Trong ly hÿp ma sát nó có 2 tên g i
ọ là ly hÿp ma sát và ly hÿp ma sát °ớt
Ly hÿp ma sát khô là khi ép các đĩa chÿ động và đĩa bị động lại ới
v nhau ng°ßi ta dùng lo xo để ép
Ly hÿp ma sát °ớt để ép các đĩa chÿ động và đĩa bị động lại với nhau ng°ßi ta dùng c¡ cấu piston
và xy lanh, có nghĩa là khi dầu đi vào 1 bền cÿa piston vs áp suất tăng dần lên thì nó đẩy piston
dịch chuyển và lÿi d ng chuy ā
ển động cÿa piston trong lòng xylanh để ép chặt các đĩa lại với nhau
nh°ng loại này th°ßng hay dùng trong hộp số hành tinh và hộp số tự động có cấp để điều khiển quá trình chuyển s m ố à nằm trong h p
ộ số thì đ°¡ng nhiên chúng ta biết rằng h p ộ s ố bên trong có
dầu để bôi tr¡n nên bề
mặt các đĩa ly hÿp ma sát nó sẽ bị °ớt bái dầu nên gọi là ly hÿ t p ma sát °ớ Ly hÿp thÿy lực: th ng ÿy tĩnh và thÿy độ
Ly hÿp nam châm điện: dùng t
ừ tr°ßng để đóng má phần chÿ ng và ph độ ần bị ng l độ ại với nhau
Ly hÿp liên hÿp: kết hÿp các ly hÿp lại vs nhau
4.4 Xác đßnh kích th°ớc c¢ bÁn căa ly hÿp
Ly hÿp ma sát: là để truyền momen xoắn nhß các bề mặt ma sát
Kích th°ớc quan trọng là xác định diện tích bề mặt bố ly hÿp, ly hÿp ma sát truyền momen xoắn
nhß các momen ma sát giữa các bề mặt khi bị ép chặt sinh ra. Bề mặt cÿa b l
ố y hÿp là hình vành khăn giới hạn bái R2 bán kinh ngoài và R1 bán kính trong. Māc
đích là xác định R1 và R2
+ Xác định Ml theo nhiệm v
ā cÿa ly hÿp: Phải truyền đ°ÿc momen xoắn lớn h¡n momen xoắn c c ự đại c 1 í ÿa động c¡ t
Ml = beta * Memax, Memax cho bik tr°ớc
Tại sao phải nhân dữ trữ Beta? Nếu từ đầu nếu ta thiết kế Ml = Memax thì sau 1 thßi gian hoặt động, ly h s
ÿp ma sát đóng má ẽ có hiện t°ÿng tr°ÿt là do lực ép c t
ÿa lò xo ch°a đạ giá trị cực đại
lúc đầu có tr°ÿt nên bề mặt bố ly hÿp mòn dần hệ s m
ố a sát giảm Ml giảm Ml < Memax
k truyền dc hết momen xoắn cực đại động c¡. Để khi ly hÿp đã cũ Ml đã giảm nh°ng vẫn phải đảm ả b o lớn h¡n hoặc ằ b ng Memax thì ả
ph i nhân vs hệ số beta để khi thiết ế k xong thì Ml > Memax m t ộ chút, d t
ự rữ cho tr°ßng hÿp khi mài mòn vẫn còn hd dc,
+ xác định Ml theo kết cấu cÿa ly hÿp: Ml = u * F * Rtb * p U * F là l c ự ma sát t ng h ổ
ÿp, lực nhân vs cánh tay đòn bằng momen ma sát
Áp suất sinh ra trên bề mặt tấm ma sát sẽ là, diện tích hình vành khăn
q = F / S = F / pi (R2^2-R1^2) < = áp suất cho phép
Áp suất cho phép lấy từ bảng 4.1
Tr°ßng hÿp lớn h¡n phải tính toán lại kích th°ớc làm sao, giảm dc áp suất th c ự tế xu ng ố Tăng
điện tích tiếp xúc lên tại sao lại k giảm F x ố
u ng dc? Vì F tính từ á trên phā thuộc vào momen
xoắn động c¡, giảm F thì k truyền dc hết momen xoắn cực đại động c¡ nên F là k dc thay
đổiTăng S Thay đổi kích th°ớc c¡ bản cho R1 giảm xuống Thì S tăng lên nếu mà R2 tăng
lên thì kích th°ớc ly hÿp tăng lên (c ng k ồ ềnh, t n nhi ố
ều nguyên liệu chế tạo, trọng l°ÿng tăng lên)
R1 giảm đến khi k còn giảm dc n a ữ thì ta mới tăng R2
Cách xác đßnh bán kính c¢ bÁn R1 và R2
đây là công thāc kinh nghiệm
Từ R2 tính đ°ÿc R1 = ( 0,53- 0,75 ) R2
Lấy giới hạn 0,53 khi số vòng động c¡ số vòng quay thấp đặt tr°ớc ne < 3000v/p ( xe tải, xe buýt)
Lấy giới hạn 0.75 khi số
// cao ne > 3000 v/p ( xe đua, xe du lịch, xe thể thao)
Ngoài ra còn cthuc số đôi bề mặt ma sát (3.28) ít s ử d ng ā
vì nó phāc tạp h¡n nên th°ßng dùng công thāc á trên
4.5 Ly hÿp thăy đßng
Nó là 1 trong 2 loại cÿa ly hÿp thÿy lực
Ly hÿp thÿy lực: ly hÿp thÿy tĩnh và ly hÿp thÿy động
Ly hÿp thÿy tĩnh và thÿy động khác nhau: Ly hÿp thÿy tĩnh là truyền năng l°ÿng nhß áp năng cÿa dòng chất l ng còn ly h ỏ
ÿp thÿy động là truyền năng l°ÿng nhß động năng cÿ a dòng chất lỏng
Ly hÿp thÿy tĩnh th°ßng dùng trên máy kéo còn oto ng°ßi ta lÿi d ng
ā chúng ta biết rằng nó dc đặt trong hệ th ng ố truyền l c ự mà vận t c
ố góc cÿa các chi tiết trong hệ th ng t ố
ruyền lực là rất lớn cho
nên động năng cÿa dòng chất lỏng rất là lớn ô to hay dùng Cấu tạo: nó g m
ồ 2 cái vỏ úp lại với nhau, đ°ßng kính 25-30cm, nhìn bên ngoài giống nh° trái bí
ngô dẹt dẹt, nh°ng mà ng°ßi ta k chế tạo mà ng i ừ ta có b bi
ộ ến mô có °u điểm h¡n cũng lÿi dāng
động năng dòng chất lỏng nó sẽ làm tăng momen xoắn cÿa động c¡ còn ly hÿp thÿy động này nó
k làm tăng momen xoắn động c¡ lên. Ngày này ng°ßi ta k chế tạo ữa, nh°ng mà n bên ngoài nhìn vào thì rất gi ng nhau ố Nó gồm đĩa chÿ ng độ
ký hiệu là B gồm nhiều các cánh xếp cạnh nhau theo chiều h°ớng kín, đĩa thā 2 n i
ằm đố mặt là đĩa tuốc bin, T¿i sao là có khe hở? vì nếu tiếp xúc với nhau thì nó là ly hÿp
ma sát rùi và năng l°ÿng tuyền từ đĩa b¡m sang đĩa tubin là nhß động năng cÿa dòng chất l n ỏ g bên
trong (dầu thÿy lực), trāc chÿ ng độ n i
ố với đĩa b¡m , trāc bị động đi vào 1 hộp số c¡ khí nằm đằng sau rùi toàn b ph ộ ần h p s ộ ố n i ố với toàn b ph ộ
ần còn lại cÿa hệ thống truyền lực M : momen N là s vòng quay ố Omega: vận tốc góc b: b¡m, t: tuabin Mc2: momen cản tác d ng ā lên tr c ā 2 vì ly hÿp n i ố với toàn b ht
ộ tl nằm á đằng sau mà httl n i ố với
các bánh xe chÿ động nên khi xe chuyển n
độ g sẽ có momen cản từ mặ đ°ßng tác d ng ā lên mà
momne cản ng°ÿc chiều momen tubin sinh ra, momen C2 là momen bị ng. độ
Giữa chúng là khe há rất nhỏ để khi mà năng l°ÿng cÿa dòng chảy chuyển từ các cánh cÿa b¡m
sang tua bin và ng°ÿc lại từ tuabin sang b¡m thì tổn thất năng l°ÿng là k đáng kể nên phải nằm sát nhau, th c
ự tế 0,1mm rất nh , bên ngoài có v ỏ ba ỏ o b c
ọ , bên trong nạp đầy dầu thÿy lực,
Nguyên lý làm vißc căa LHTĐ
T¿i sao nó k ti¿p xúc nhau mà l i
¿ truyÁn momen xo n
ắ từ đĩa b¢m sang đĩa tubin?
Khi ta khái động động c¡ thì trāc 1 quay tr°ớc vì trāc 1 là cốt máy, trāc 1 quay lập tāc đĩa b¡m
quay tại vì đĩa b¡m nối cāng vs trāc 1 khi đĩa b¡m quay thì nó đẩy các phần tử chất l ng n ỏ ằm gi a ữ
các cánh quay theo nó vậy là các phần t
ử chất lỏng có vận t c
ố và khi phần tử chất l ng ỏ chuyển
động với vận tốc khác 0 là nó có động năng và d°ới tác d n
ā g lực ly tâm thì chất l n ỏ g chuyển động
từ trong ra ngoài á d°ới cũng vậy d°ới tác d n
ā g lực ly tâm chất lỏng chuyển động t ừ trong ra ngoài
tại vì đ°ßng dẫn cÿa các cánh là 1 đ°ßng cong nên quỹ đạo chuyển động cũng là 1 đ°ßng cong
đến đây thì theo quán tính nó tiếp tāc chuyển động và va đập lên các cánh tuabin và do vùng va
đập nó nằm á vùng này cách trāc quay đĩa tuabin 1 cánh tay đòn khác 0, lực va đập x cánh tay đòn
tạo ra momen quay tuabin quay Mc nh°ng mà khi ng°ßi lái đạp ga còn ít năng l°ÿng truyền qua
b¡m còn nhỏ thì Mt đang nhỏ h¡n Mc2 thì đĩa tubin ch°a quay dc gọi là tr°ÿt hoàn toàn sau khi
va đập lên các cánh dòng chất lỏng tru ền năng l°ÿ y
ng cho tubin và vận tốc giảm xuống (dn giảm
xuống) chuyển động từ ngoài vào trong đến đây vận tốc khác 0 nên nó k dừng lại tiếp tāc chuyển
động qua b¡m ng°ßi lái tiếp tāc tăng ga năng l°ÿng từ động c¡ truyền sang b¡m tăng vận tốc chất
lỏng tăng lên, lực va dâp tăng lên thì momen tubin dần dàn tăng lên đến 1 lúc nào đó Mt = Mc2
thì đĩa tubin bắt đầu quay nh°ng mà số vòng quay cugn4 còn nhỏ h¡n số vòng quay cÿa đĩa b¡m
lúc này độ tr°ÿt vẫn còn tiếp t c
ā chất lỏng đi qua b¡m, tiếp t c ā nhận năng l°ÿng t ừ d/c truyên sang
ng°ßi lái tt tăng ga, công suất cÿa dòng chất lỏng tru ền y
sang tubin càng ngày càng tăng thì vận
tốc góc và số vòng quay tubin tại vì P = M * w càng ngày càng tăng đến 1 lúc nào đó số vòng quay
tubin = số vòng quay đĩa b¡m t ừ
đó trá đi ng°ßi lái vẫn gi c
ữ hân ga vị trí đó, năng l°ÿng từ động
c¡ cā truyền sang b¡m từ t b¡m sang dòng chấ l ng t ỏ dòng ch ừ ất l ng chu ỏ yển sang tubin xe đã
chuyển đóng quá trinh kết nối đã xong ly hÿp đóng (độ tr°ÿt rất là nhỏ, số vòng quay nt
Số vòng quay tubin < b¡m đối với ly hÿp thÿ ng y độ kết n i
ố giữa đĩa b¡m và đĩa tubin là kết n i ố
mềm thông qua dòng chất lỏng cho nên cho dù xe chúng ta đã chuyển động ổn định nh°ng mà số
vòng quay tubin< b¡m 1 chút túc7 là đô tr°ÿt vẫn còn tồn tại nh°ng mà đô tr°ÿt rất là nhỏ tổn
thất năng l°ÿng rất nhỏ Nh° vậy mu n t
ố ách ly hÿp thì sao? Ng°ßi lái chỉ cần giảm chân ga về vị trí nhỏ nhất s vòng ố quay
động c¡ trá về số vòng quay cầm chừng thì nang7 l°ÿng truyền từ động c¡ sang b¡m giảm xuống đột ngột rất là ỏ
nh từ đó năng l°ÿng dòng chất lỏng tru ề y n qua cho tubin giảm xu t ống độ ộ ng t và Mt giảm xu ng ố
nhỏ h¡n momen cản MC2 thì đĩa tubin dừng lại nh° vậy đĩa b¡m quay mà đĩa tubin d ng l ừ p ại thì đã tách ly hÿ
Quá trình dóng mo ly hÿp Ph t ā hu c
ố số vòng quay động c¡
¯u điểm: dóng má ly hÿp êm dịu, k còn bàn đạp ly hÿp nữa tại quá trình đóng má ly hÿp phā
thuộc vào số vòng quay động c¡, nên giúp chúng ta tự u khi động điề ển chiếc xe oto
Tính toán ly hÿp thăy đßng: a. Tính toán Mb, Mt
Dựa vào kiến thāc c¡ l°u chất vào, Khi chất l ng ỏ
chuyển động giữa các cánh b¡m và tubin thì chất
lỏng 1 lúc tham gia 2 chuyển động v= w + u
W: chuyển động t°¡ng đối
U: chuyển đổi theo sự quay c ÿa đĩa bom và đĩa tubin
Dựa vào c¡ l°u chất chāng minh đ°ÿc: Mt = - Mb
Dấu trừ chi biết đĩa tubin nhận năng l°ÿng từ đĩa b¡m, nh°ng chỉ l
quan tâm độ ớn thì Mt = Mb Ly hÿp thÿ m
y động k tăng omen xoắn d/c b/ công su t
¿ và hißu su t
¿ căa ly hÿp Thì gi a ữ các phần t ử chất l ng ỏ
chuyển động giữa các cánh b¡m và tubin sẽ có ma sát, vận t c ố phần
tử là khác nhau ma sát đó gọi là n i ộ ma sát Pb = Pt + Pr
Hiệu suất ly hÿp nl = Pt/Pb = Mt/Mb * nt/nb =
Độ tr°ÿt tăng thì hiệu suất gi c ảm và ng°ÿ lại
CH¯¡NG 4: HÞP SÞ VÀ HÞP PHÂN PHÞI
4.1 Hßp sß có c p
¿ (hs th°ờng, c¢ khí)
Truyền động nhß các bánh răng
4.2 Hßp sß tự n đß g có c p ¿ có 3 bp chính
- Truyền động thÿy động: tāc là truyền động mà lÿi dāng động năng cÿa dòng chất l ng ( ỏ dầu thÿy lực). - H p
ộ số hành tinh: nó là hs có cấp nh° vậy n¡i tạo ra tỉ số truyền cÿa h p ộ số tự ng độ có cấp là
hộp số hành tinh mà hs hành tinh là hs có cấp cho nên gọi hs tự động là hs td có cấp có nghĩa là
chỉ có vài giá trị tỉ số truyền rßi rạc.
- hệ thống điều khiển: có hệ th u khi ống điề ển thì mới tự ng chuy độ ển s dc ố .
4.2.2.2 hßp sß tự n đß g vô c p
¿ có 4 bß ph n ậ - Bi n
¿ bô mem thăy lực hay h¢n bß ly hÿp thăy đông.
- Bß bánh rng hành tinh để đổi chiÁu quay trāc s¢ c¿p T¿i sao l i
¿ có bß bánh rng hành tinh này? th c
ự ra bộ bánh răng hành tinh này k tạo ra tỉ số
truyền cho hs tự động vô cấp nh°ng mà nhß có nó mới thì mới có số lùi ta biết rằng động c¡ t đố
trong chỉ quay 1 chiều mà b
ộ phận thā 3 n¡i tạo ra tỉ s t
ố ruyền cũng chỉ quay có 1 chiều nh° v nếu
có bộ bánh răng hành tinh th ā 2 thì h p s ộ
ố sẽ k có số lùi xe h¡i k có s l
ố ùi thì k chấp nhận dc cho nên phải có b
ộ bánh răng hành tinh này để đổi chiều quay trāc s¡ cấp đổi chiều quay thì đ°¡ng nhiên trāc th c ā i
ấp cũng đổ chiều quay và xe chạy lùi. - B ộ phận th ā 3 tao ra tỉ s t ố ruyền là truyền ng độ
vô cấp nhß ma sát, vô cấp là vô s ố tỉ s ố truyền
nằm cạnh nhau nó sẽ bị giới hạn bái tỉ số truyền cực tiểu và cực đại
- Hệ thống điều khiển: có cái này thì nó mới t ự ng chuy độ ển s dc ố Nh° vậy trên ô tô h p ộ số t ự ng độ
có cấp truyền động nhß bánh ră
ng cho nên momen xoắn lớn bao
nhiêu cũng dùng đ°ÿc và dc dùng cả á xe tải, xe buýt, xe du lịch, chế tạo năng
Hộp số tự động vô cấp thì khả năng truyền momen xoắn bị giới hạn tại vì nó truyền momen xoắn
nhß bề mặt ma sát cho nên nó k truyền dc momen xoắn lớn cho nên dùng cho du lịch loại nhỏ và
trung phạm vi hẹp, chế tạo ph c ā tạp h¡n hs tự ng c độ ó cấp Nên có cấp dùng nhi p ều h¡n vô cấ
Khái quát hs tự n đß g: Khi s ử dāng h p ộ s t ố ự ng độ
thì trong buồng lái k còn p
bàn đạ ly hÿp vì nó k dùng ly hÿp ma sát
mà thay vì ly hÿp ma sát thì nó dùng ly hÿp thÿy ng độ hoặc b
ố biến mô thÿy lực. 2 bộ phận này
đóng má nhß số vòng quay cÿa động c¡ nên k cần bàn đạp ly hÿp.
Xe chạy tiến, lùi do ng°ßi lái quyết định. Trong ru t ộ có 3 bp chính:
Giới thiệu về hs tự động vô cấp: trong ruột có 3 bộ phận chính gồm bộ biến mô; hệ thống điều
khiển (ly hÿp ma sát °ớt, th i
ắng đạ ); hộp số hành tinh ( n¡i tạo ra tỉ số truyền). Chia ra 2 loại
Hôp sß tự n
đß g vô c¿p truyÁn momen xoắn nhờ đai truyÁn FORD CTX (continious variable transaxle) Có t l
ừ âu rùi. Cấu tạo cÿa các h p s ộ t
ố ự động vô cấp mà dùng đai truyền là hoàn toàn gi ng nhau, ố
chỉ có các hãng chế tạo khác nhau thì chất l°ÿng chênh lệch nhau chút. à đây truyền động nhß ma
sát là ma sát á đâu là ma sát giữa mặt bên cÿa đai truyền và bề mặt các puly hình nón. Phần phình to ch a ā b ộ biến mô nh°ng mà đã gỡ ra r i
ồ thì mới nhìn thấy cấu tạo cÿa hs bên trong (trāc s¡ cấp va tr c ā th c
ā ấp, đại truyền truyền momen xoắn t ừ trāc s¡ cấp sang tr c ā th ā cấp). H p ộ s ố tự ng độ vô cấp s ử d ng ā
trên xe du lịch loại nhỏ, trung ng°ßi ta ng th°ß ch n
ọ ph°¡ng án là động c¡ đặt
tr°ớc cầu tr°ớc chÿ động cho nên hộp s nà ố y nằm sát với b
ộ truyền lực chính nằm á cầu chÿ động.
Bộ truyền lực chính á cầu chÿ động chính nó là một cái hộp giảm tốc vì kết cấu nó gọn nên k cần
đến truyền động các đăng tại vì hộp số và truyền lực chính nằm cạnh nhau rồi cho nên trên đầu ra cÿa h p ộ s
ố ng°ßi ta đặt bánh răng trā và truyền trực tiếp momen xoắn sang cho bộ truyền lực chính
nằm á cầu chÿ động. Bên d°ới là hệ thống u
điề khiển. Bên trên có 1 cặp puly hình nón kẹp giữa
nó là một đai truyền bằng thép nó sẽ truyền momen xoắn sang cặp puly nằm bên trên tr c ā th c ā ấp Làm sao b
ộ bánh răng hành tinh đổi được chiều quay của trục sơ cấp này để t o r ạ a s l ố ùi?
Chiều quay cÿa tubin là cùng chiều quay với động c¡. Bộ bánh răng hành tinh đặc biệt này no1
đ°ÿc điều khiển bái 2 ly hÿp ma sát °ớt là ly hÿp số 1 và ly hÿp số 3. Nếu mà bây giß ly hÿp số 1
á trang thái đóng, ly hÿp số 3 á trạng thái má thì lúc đó bánh răng bao cÿa bộ bánh răng hành tinh
đặc biệt sẽ chạy tự do và lúc đó nó truyền momen x ắ
o n vào cho cái trāc cÿa bánh răng t mặ trßi
đồng thßi nó cũng là trāc s¡ cấp cÿa hộp số quay cùng chiều với chiều cÿa động c¡ nh°ng bây giß
ta đổi chế độ điều khiển cÿa ly hÿp số 1 và số 3 bây giß ly hÿp số 3 đóng ly hÿp s 1 ố má thì lập
tāc bánh răng bao bị hãm lại, bánh răng bao không có thể quay đ°ÿc nữa thì lúc này cần dẫn là 1
đĩa tròn nó đang quay cùng chiề ới động c¡ u v
nh°ng mà bánh răng bao lại dừng cho nên bắt bu c ộ
2 bánh răng hành tinh này bắt đầu chạy trên răng cÿa bánh răng bao và 2 bánh răng hành tinh này
là bánh răng trā ăn khớp ngoài nên quay ng°ÿc chiều vs nhau bái ậy v
đến khi bánh răng trā á
trong mà ăn khớp ới bánh răng mặ v
t trßi nó lại quay ng°ÿc chiều với nhau cho nên trāc cÿa bánh
răng mặt trßi sẽ đảo chiều quay so với bên này mà trāc cÿa bánh răng mặt trßi cũng chính là trāc s¡ cấp cÿa h p s ộ
ố cho nên lúc này trāc s¡ cấp h p s ộ ố đổi chiều thì tr c
ā thā cấp cũng đổi chiều quay
và xe chúng ta sẽ chuyển động lùi
Tại sao hộp số tự động vô cấp l c
ại thay đổi đượ tỉ số truyền liên tục?
Đại truyền chạy ra sau l°ng và nối phần bên d°ới
+ Nguyên lý tạo ra tỉ s t ố ruyền vô cấp:
Số 1 là trāc s¡ cấp trên tr c ā s c
ố ó 1 cặp puly, Puly bên trái là lắp c
ố định với trāc, puly bên phải là
dịch chuyển trên then hoa cÿa trāc ( then hoa này lắp ghép lỏng nên dịch chuyển vào ra dc), puly
bên phải kết hÿp với 1 mặt tr
ā bên trong tạo ra buồng dầu A, dầu với áp suất sẽ đ°ÿc điều khiển
bái hệ thống điều khiển thay đổi buồng A, áp suất buồng A có thể tăng lên hoặc giảm xuống tùy
theo chúng ta là chúng ta muốn tăng hoặc giảm giá trị tỉ s t
ố ruyền rồi đáy cÿa mặt trā bên trong là