TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN ĐỘNG LỰC  NGÔ NHƯ VỊNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỘP SỐ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ, HAI TRỤC, 4 SỐ TIẾN VÀ MỘT SỐ LÙI CHO XE DU LỊCH 4 CHỖ NGỒI GVHD: GVC. NGUYỄN QUỐC HIỆP Nha Trang, tháng 11 năm 2006 PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ, tên SV : Ngô Như Vịnh …………… Lớp: 44DLOT . Ngành : Cơ Khí Động Lực Ôtô . Mã ngành : 18.06.10 Tên đề tài: Thiết kế hộp số truyền động cơ khí, hai trục, 4 số tiến và một số lùi cho xe du lịch 4 chỗ ngồi . Số trang: .Số chương:5 Số tài liệu tham khảo:9………………. Hiện vật: 1 đĩa CD ghi toàn bộ nội dung của đề tài và 2 cuốn báo cáo NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Điểm phản biện: Nha Trang, ngày ……tháng… năm 2006 CÁN BỘ PHẢN BIỆN Nha Trang, ngày ……tháng… năm 2006 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG Điểm chung Bằng số Bằng chữ NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ, tên SV : Ngô Như Vịnh …………… Lớp: 44DLOT . Ngành : Cơ Khí Động Lực Ôtô . Mã ngành : 18.06.10 Tên đề tài: Thiết kế hộp số truyền động cơ khí, hai trục, 4 số tiến và một số lùi cho xe du lịch 4 chỗ ngồi . Số trang: .Số chương: 5 Số tài liệu tham khảo: 9…………… . Hiện vật: 1 đĩa CD ghi toàn bộ nội dung của đề tài và 2 cuốn báo cáo NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Nha Trang, ngày ……tháng… năm 2006 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN MỤC LỤC Trang CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ÔTÔ DU LỊCH Ở VIỆT NAM .1 1.1. Giới thiệu chung về ôtô du lịch ở Việt Nam: .1 1.2. Các phương án bố trí động cơ trên ôtô du lịch: 1 1.3. Giới thiệu chung về hệ thống truyền lực: .3 1.4. Các cách bố trí hệ thống truyền lực. 3 CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỘP SỐ ÔTÔ DU LỊCH 6 2.1. Giới thiệu chung về các loại hộp số đang được sử dụng hiện nay: .6 2.1.1. Đặc điểm chung của hộp số cơ khí có cấp: .6 2.1.2. Đặc điểm cấu tạo của hộp số cơ khí có cấp: Hộp số cơ khí có cấp trên ôtô du lịch hiện nay thường có hai loại: Hộp số hai trục và hộp số ba trục .7 2.1.2.1. Hộp số ba trục: .7 2.1.2.2. Hộp số hai trục: 16 2.2. Hộp số tự động: .19 2.2.1. Biến mô thuỷ lực: 19 2.2.2.Hộp số hành tinh: 21 CHƯƠNG 3 NHIỆM VỤ- YÊU CẦU- PHÂN LOẠi HỘP SỐ 25 3.1. Nhiệm vụ: .25 3.2. Phân loại: 25 3.3. Yêu cầu đối với hộp số ôtô: .26 Chương 4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG HỘP SỐ 27 4.1. Chọn cách bố trí động cơ: 27 4.2. Chọn loại hộp số và sơ đồ động: 28 4.2.1. Chọn loại hộp số: .28 4.2.2. Lựa chọn sơ đồ động: 28 4.2.3. Đường chạy số: 29 CHƯƠNG 5 KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT HỘP SỐ 31 5.1. Kết cấu và tính toán các chi tiết hộp số: 31 5.1.1. Bánh răng: .31 5.1.1.2. Xác định số răng của bánh răng hộp số .33 5.1.1.3. Tính bánh răng: 35 5.1.2.Trục hộp số: 41 5.1.2.1. Chọn vật liệu chế tạo trục: 41 5.1.2.2. Kết cấu trục: .41 5.1.2.3. Xác định phản lực tại gối và đường kính tại tiết diện nguy hiểm: .43 5.1.2.4. Tính độ cứng vững trục: .55 5.1.2.5. Tính toán sức bền trục: .58 5.1.2.6. Kiểm tra ứng suất dập trên then hoa lắp hai bộ đồng tốc,lắp bánh răng của bộ truyền lực chính và moayơ ly hợp: .59 5.1.2.7. Kiểm ta ứng suất dập của then bằng lắp bánh răng số lùi tại vị trí trục sơ cấp: .60 5.1.3. Tính toán ổ trục: 61 5.1.4.Tính toán ổ trượt: 66 5.1.5. Bộ đồng tốc: 67 5.2. Vỏ hộp số: .68 5.3. Hướng dẫn sử dụng: 69 5.3.1. Quy trình tháo lắp hộp số: 69 5.3.2. Quy trình bảo dưỡng: .69 5.3.3. Các hư hỏng và cách khắc khắc phục: 70 5.4. Quy trình gia công trục: .70 TÀI LIỆU THAM KHẢO .75 KẾT LUẬN .76 Lời Nói Đầu Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Ngành cơ khí ôtô là một trong những ngành đang trong quá trình phát triển mạnh, với nhiều nhà máy sản xuất tiên tiến mọc lên. Ôtô ngày nay càng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong thực tế đời sống vì nhưng tiện ích mà nó mang lại. Một trong những bộ phận không thể thiếu của ôtô và ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình điều khiển ôtô,đó là hộp số. Ngày nay, hộp số ôtô khá phong phú về chủng loại, về kết cấu công nghệ. Nhưng phổ biến nhất là hộp số truyền động cơ khí, các loại xe chất lượng cao còn được trang bị hộp số tự động.Tuy có một số nhược điểm so với hộp số tự động nhưng hộp số truyền động cơ khí vẫn có những ưu điểm và được sử dụng phổ biến trong các loại ôtô hiện nay. Trong quá trình học tập tại trường, qua các đợt thực tập trong lẫn ngoài truờng em đã lắm bắt được những kiến thức cơ bản về hộp số, từ kết cấu đến công nghệ chế tạo cơ bản… Trong đợt xét tốt nghiệp năm nay, với vinh dự được nhà trường giao đề tài về thiết kế hộp số truyền động cơ khí. Em đã cố gắng trình bày những vấn đề cơ bản nhất về hộp số, ứng dụng và tính toán các chi tiết của hộp số nhằm đưa hộp số thiết kế đạt tới điều kiện tối ưu nhất có thể. Được trình bày thành 6 chương sau: Chương 1: Giới thiệu chung về ôtô du lịch. Chương 2: Giới thiệu chung về hộp số ôtô du lịch ở Việt Nam Chương 3: Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hộp số. Chương 4: Lựa chọn phương án thiết kế và sơ đồ động hộp số. Chương 5: Kết cấu và tính toán các chi tiết hộp số. Trong quá trình làm công tác tốt nghiệp em đã được thầy hướng dẫn, cùng các thầy trong bộ môn, đã có những góp ý, hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành công tác tốt nghiệp. Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng do tài liệu, năng lực có hạn nên chắc chắn đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự góp ý của các thầy cùng các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Quốc Hiệp đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành luận văn. Nha Trang 11/2006 Sinh viên thực hiện Ngô Như Vịnh - 1 - CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ÔTÔ DU LỊCH Ở VIỆT NAM 1.1. Giới thiệu chung về ôtô du lịch ở Việt Nam: Tại Việt Nam hiện nay có rất nhiều loại ôtô du lịch do nhiều hãng của nhiều nước sản xuất, trong đó tính hiện đại, kết cấu, tính tiện nghi của từng loại cũng khác nhau. Song nhìn chung cấu tạo chung của xe du lịch đều được cấu thành từ 3 phần chính : Động cơ, hệ thống gầm và thân xe. - Động cơ: Là nguồn năng lượng cơ khí tạo công đẩy xe di chuyển. Ngày nay, động cơ lắp trên ôtô thường dùng là loại động cơ kiểu piston với nguồn nhiên liệu sử dụng là xăng hay diesel. Ôtô du lịch cỡ nhỏ sử dụng nhiên liệu xăng là phổ biến nhất, một số trang bị thêm động cơ điện. tuỳ theo tải trọng của từng loại xe mà người ta sử dụng động cơ hai kỳ hoặc động cơ 4 kỳ, ít hay nhiều piston, thông dụng nhất là động cơ 4 kỳ với 4 hay 6 piston. - Gầm bệ: Là tổng hợp các cơ cấu dùng để truyền mômen xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động. Gầm bệ gồm 3 nhóm cơ cấu, hệ thống truyền lực, bộ phận vận hành, hệ thống điều khiển phương hướng chuyển động- điều khiển sự dừng khẩn cấp hoặc làm chậm dần tốc độ. .Hệ thống truyền lực: Dùng để truyền mômen xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động, đồng thời cho phép thay đổi độ lớn và chiều hướng mômen xoắn, hệ thống này gồm các bộ phận sau: Ly hợp, hộp số, truyền động các đăng, bộ truyền lực chính, vi sai và bán trục. .Bộ phận vận hành: Là nơi lắp đặt tất cả các tổng thành của ôtô, đưa xe chuyển động trên đường gồm: Khung xe, dầm cầu, hệ thống đàn hồi, các bánh xe. . Hệ thống điều khiển phương hướng chuyển động- điều khiển sự dừng khẩn cấp hoặc làm chậm dần tốc độ: Gồm cơ cấu lái và cơ cấu phanh. - Thân xe: Là phần công tác hữu ích của ôtô, dùng để chở người lái và hành khách. 1.2. Các phương án bố trí động cơ trên ôtô du lịch: Ôtô du lịch thường có các kiểu bố trí động cơ như sau: Động cơ đặt đằng trước ngoài buồng lái. Động cơ đặt đằng trước trong buồng lái. Động cơ đặt đằng sau. - 2 - Hình 1.1: Các phương án bố trí động cơ trên ôtô - Động cơ đặt đằng trước ngoài buồng lái: Phương án bố trí kiểu này được sử dụng rộng rãi trên ôtô du lịch hiện nay. Ưu điểm: Động cơ được chăm sóc dễ dàng hơn vì khoảng không gian rộng rãi, tăng khả năng cách nhiệt cách âm, đảm bảo độ ộn định khi quay vòng. Nhược điểm: Có hệ số phần trăm sử dụng chiều dài bé, tầm nhìn kém, không gian chứa hành khách nhỏ. . Hệ số sử dụng chiều dài được tính theo công thức: L l   l: là chiều dài thùng chứa;L: chiều dài chung của xe. - Bố trí động cơ đằng trước trong buồng lái: Phương án bố trí này ngày nay được sử dụng nhiều trên ôtô du lịch 12 chỗ cỡ chung. Ưu điểm: Có hệ số sử dụng chiều dài lớn, thể tích buồng chứa lớn, tầm nhìn của người lái được nâng cao, nó khắc phục được nhược điểm của phương án trên. Nhược điểm: Phải dùng thiết bị cách nhiệt, cách âm, thể tích buồng lái bị thu hẹp, chăm sóc bảo dưỡng động cơ khó khăn, ngoài ra chiều cao trọng tâm lớn giảm tính ổn định của xe. - Bố trí động cơ đặt đằng sau: Ngày nay phương án này ít được sử dụng đối với ôtô du lịch. - 3 - Ưu điểm: Thể tích buồng chứa lớn, không cần cách nhiệt cách âm, hệ thống truyền lực đơn giản vì không cần bộ truyền các đăng, hệ số sử dụng chiều dài tăng, vị trí ngồi của người lái tốt. Nhược điểm: Cơ cấu điều khiển ly hợp, hộp số phức tạp, do khoảng cách buồng lái đến động cơ quá lớn. 1.3. Giới thiệu chung về hệ thống truyền lực: Ôtô du lịch hiện nay dùng các loại hệ thống truyền lực sau: - Hệ thống truyền lực cơ khí, bao gồm ly hợp ma sát,hộp số, truyền động các đăng, truyền lực chính và vi sai. - Hệ thống truyền lực cơ khí thuỷ lực, bao gồm các truyền động cơ khí và hệ truyền thuỷ lực. Hai hệ truyền lực này được sử dụng nhiều nhất trên ôtô du lịch hiện nay. 1.4. Các cách bố trí hệ thống truyền lực. Hình 1.2: Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực. [...]... số hai trục và hộp số ba trục 2.1.2.1 Hộp số ba trục: Hộp số ba trục có các bộ phận chính sau đây: Bánh răng, trục sơ cấp, trục thứ cấp, trục số lùi Cơ cấu điều khiển gồm c : Cơ cấu định vị trục trượt, khoá hãm, bộ đồng tốc, tay số, ổ đỡ vỏ hộp số -8- Hình 2- 1: kết cấu một loại hộp số hộp số Hình 2. 1: Kết cấu một loại hộp số ba trục, chỉ rõ cơ cấu sang số Hộp số này có các ưu điểm sau: - Khi cùng... hơn - Theo sơ đồ động chia ra: Hộp số có đường trục cố định, trục chủ động và trục bị động đồng tâm (hộp số ba trục ) - 26 - Hộp số có đường trục cố định, trục chủ động và trục bị động không đồng tâm ( hộ số hai trục ) -Theo cấp tỷ số truyền chia ra: loại 3 cấp, loại 4 cấp, loại 5 cấp… + Theo kiểu bánh răng chia ra: Truyền động bánh răng thẳng Truyền động bánh răng nghiêng Truyền động bánh răng chữ... xe được phân bố đều lên hai cầu (động cơ chiếm tỷ lệ khối lượng tương đối lớn ), nên kết cấu hệ thống truyền lực đơn giản đễ bảo dưỡng, sửa chữa - 28 - 4. 2 Chọn loại hộp số và sơ đồ động: 4. 2.1 Chọn loại hộp s : Hộp số thiết kế theo kiểu: Hộp số cơ khí có cấp điều khiển bằng tay, sử dụng bộ đồng tốc ở tất cả các số tiến Kiểu này có ưu điểm: Gía thành rẻ, chế tạo và kết cấu đơn giản Qúa trình gài số. .. chủ động nối với hộp số bằng khớp ma sát không có hộp phân phối, kết cấu đơn giản và xe có tính việt giã tốt, nhất là khi hoạt động trên đường trơn Để đánh giá mức độ phức tạp của hệ thống truyền lực ng ười ta dựa vào công thức bánh xe Ngày nay, đối với ôtô du lịch thông dụng nhất là sử dụng công thức bánh xe 4x2 và 4x4 một cầu và hai cầu chủ động -6- CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỘP SỐ ÔTÔ DU LỊCH... với bộ truyền lực chính và vi sai thành một cụm, vỏ hộp số bao kín bộ truyền lực chính và vi sai, vỏ hộp được lắp với vỏ cầu trước nhờ các bulông Hình 2.1 4: Kỹ thuật bố trí động cơ và hộp số đặt ngang trước đầu xe và dẫn động hai bánh xe trước 1- Bán trục trái 2- Hộp số 3- động cơ 4- phía trước xe 5- Bán trục phải 6-khớp nối các đăng đồng tốc ngoài bên phải, 7-Khớp nối các đăng đồng tốc trong bên phải... Sơ đồ d: Động cơ ly hợp hộp số, cầu sau chủ động làm một khối gọn ở phía sau, cấu trúc này ít gặp với xe du lịch - Sơ đồ e: Giống như sơ đồ d nhưng cụm động cơ đặt quay ngược Cách bố trí giữa c và d phù hợp với việc tăng lực kéo của ôtô, đảm bảo khả năng tăng tốc tốt, hạ thấp chiều cao đầu xe phù hợp với việc tạo dáng khí động học cho ôtô cao tốc - Sơ đồ f: Động cơ, ly hợp, đặt đằng trước, hộp số và. .. thanh, tấm khía rãnh Hình 2. 8: Hệ thống điều khiển từ xa hộp số ôtô có 3 khối tr ượt - 15 - Hình 2. 8: Kết cấu chốt định vị và khoá hãm hộp số Bộ đồng tốc: Hộp số ôtô du lịch thường dùng bộ đồng tốc loại quán tính để nối ghép trục với bánh răng quay trơn * Bộ đồng tốc được sử dụng trong hộp số thiết kế là loại quán tính có sơ đồ kết cấu như sau: Khi gài một trong những số truyền thì ống 1 sẽ dịch chuyển... lớn, vì tỷ số truyền của hộp số chỉ do một cặp bánh răng ăn khớp nên trọng lượng sẽ lớn Về mặt cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cơ cấu điều khiển tương tự hộp số 3 trục Nó chỉ khác hộp số 3 trục về sự bố trí các trục và số lượng các trục mà thôi Hộp số này thường dùng cho xe du lịch với cầu trước chủ động Hình 2.1 3: Kết cấu hộp số hai trục đặt ngang 1- Trục thứ cấp 2- Các bánh răng cấp số 4 3- Trục... cấp 4- Các bánh răng cấp số 5-Các bánh răng cấp số 3 6- Bánh răng 7,7- Các bánh răng số lùi 8- Các bánh răng cấp số 1 9- Bán trục bên phải và trái 10- Ph ớt ch ặn d ầu b ộ vi sai 11- Vành răng bộ vi sai 12- Bộ đồng tốc cấp số một- hai 1- Bộ đồng tốc cấp số ba- bốn 15- Bánh răng chủ động trục thứ cấp Ngày nay, hộp số hai trục được dùng rất phổ biến trên ôtô du lịch( xe có tải trọng phân bố lên hai. .. ôtô du lịch sử dụng nh loại hộp số khác nhau, mỗi loại có iều những tính năng riêng, có hai loại cơ bản là hộp số có cấp và hộp số vô cấp, đây là hai loại hộp số mà ôtô du lịch dùng phộ biến, hộp số cơ khí có cấp có ưu điểm kết cấu đơn giản giá thành rẻ, đảm bảo được các yêu cầu về tỷ số truyền, đáp ứng được yêu cầu sử dụng ôtô Đối với ôtô du lịch người ta thường dùng hộp số 3 cấp hay 4 cấp Tỷ số truyền . KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN ĐỘNG LỰC  NGÔ NHƯ VỊNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỘP SỐ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ, HAI TRỤC, 4 SỐ TIẾN VÀ MỘT SỐ LÙI CHO XE DU LỊCH 4 CHỖ NGỒI. Ngành : Cơ Khí Động Lực Ôtô . Mã ngành : 18.06.10 Tên đề tài: Thiết kế hộp số truyền động cơ khí, hai trục, 4 số