Đồ án Thiết kế hộp số cho ôtô chở khách loại nhỏ

CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. Khái quát chung về đề tài thiết kế. Động cơ đốt trong dùng trong ôtô có hệ số thích ứng rất thấp, đối với động cơ xăng hệ số này bằng 1,1-1,2 và đối với động cơ điezen bằng 1,05 - 1,15 do đó mô men xoắn của động cơ không thể đáp ứng yêu cầu mômen cần thiết để thắng sức cản chuyển động thay đổi khá nhiều khi ôtô làm việc, muốn giải quyết vấn đề này trên ôtô cần phải đặt hộp số. 1.1.1 Công dụng và yêu cầu . +Công dụng Hộp số dùng để thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực trong quá trình chuyển động của ôtô nhằm thay đổi lực kéo ở các bánh xe chủ động và thay đổi vận tốc chuyển động của ôtô trong khoảng rộng tuỳ ý theo sức cản bên ngoài. Thực hiện chuyển động lùi của ôtô: Tách động cơ đang làm việc ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng thời gian tuỳ ý (Khi nạp bình điện, cho động cơ chạy không tải để tăng nhiệt độ nước làm mát trước khi khởi hành, để bôi trơn động cơ tốt hơn, để quay trục thử công suất, để bơm lốp hoặc khí nén cho việc bảo dưỡng…) Sự cần thiết phải thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực là do sức cản chuyển động xe phụ thuộc vào điều kiện đường xá và vận tốc xe thay đổi trong khoảng rất rộng ( 25-30 lần ), mà mô men xoắn của động cơ chỉ thay đổi trong giới hạn 15(25% khi bướm ga mở hoàn toàn. Mô men xoắn của động cơ có thể thay đổi trong khoảng rộng hơn bằng cách tăng giảm lượng nhiên liệu, khi động cơ sẽ làm việc ở chế độ không đủ tải và do đó tiêu hao nhiên liệu sẽ tăng lên . Để giảm mức tiêu hao nhiên liệu thì nên cho động cơ làm việc ở chế độ gần chế độ đủ tải, còn lực kéo cần thiết cho sự chuyển động có được bằng cách thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực. Việc sử dụng hộp số trong hệ thống truyền lực cho phép kết hợp sự làm việc của động cơ ở các chế độ kinh tế với khả năng của xe vượt được các cản chuyển động lớn và sự thay đổi vận tốc trong khoảng rộng. +Yêu cầu Bảo đảm cho xe có chất lượng kéo trong những điều kiện sử dụng cho trước. Điều khiển thuận tiện và nhẹ nhàng. Làm việc êm và không ồn Có hiệu suất truyền lực cao. Phải có các tỷ số truyền đảm bảo tính năng động lực. Không sinh ra các lực va đập trên các hệ thống truyền lực. Phải có tay số trung gian để ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực lâu dài Thay đổi tốc độ và thực hiện chuyển lùi của ô tô. Kết cấu đơn giản, điều khiển dễ dàng, bảo quản và sửa chữa thuận tiện. 1.1.2. Kết cấu của hộp số Hộp số xe Matiz là hộp số cơ khí, 5 tiến và 1 số lùi, gồm có 3 bộ đồng tốc ở số 1-2 và số 3-4 và số 5,loại có khoá hãm truyền lực cuối cùng có bộ vi sai . bánh răng số lùi được lắp liền trên trục sơ cấp ,dẫn động trực tiếp bằng cáp Hộp số được lắp với vỏ ngoài ly hợp. Trục chủ động của hộp số là trục bị động của ly hợp như vậy động cơ, ly hợp, hộp số hợp thành một cụm tổng thành.
Hình 1.1: Hộp số 1. trục sơ cấp;2. trục thứ cấp; 3. đồng tôc số 1 và 2; 4. đồng tốc số 5;5. đồng tốc số 3 và4 ;6.bánh răng số1;7. bánh răng số 2; 8 .bánh răng số 3 ;9. bánh răng số 4 ; . bánh răng số 5. 1.1.3.Phân tích đánh giá một số chi tiết chủ yếu của hộp số +Trục sơ cấp hộp số : Có rãnh then hoa then để lắp với đĩa bị động của ly hợp để nhận mômen từ trục khuỷu động cơ, được đúc liền với bánh răng nghiêng chủ động. Trên trục có khoan lỗ dọc để dẫn dầu bôi trơn các ổ đỡ trục thứ cấp hộp số. Trên bánh răng có vành răng để gài số. có lắp bộ đồng tốc bánh răng số 5 và đồng tốc giữa bánh răng số 3 và 4
Hình1.2 cụm chi tiết của hộp số 1-v òng ch ặn ;2- v ành răng đồng tốc gài số bên phảI bánh r ăng số 5 3- ống răng gài số 5; 4- lò xo vòng; 5- khoá hãm; 6-moayơ then hoa bánh răng số 5 ; 7- vành răng đồng tốc gài số bên trái bánh răng số 5;8 - bánh răng số 5;9 - bạc lót trục vào bánh răng số 5; 10- miếng đệm;11- vòng bỉ trục vào( bên trái); 12- bánh răng số 4;13- vành răng đồng tốc gài số bên trái bánh răng số 4; 15- ống răng gài số giữa số 3 v à 4; 19- vàng răng đồng tốc gài số bên phải bánh răng số 3; 20- bánh răng số3;22- trục vào của hộp số; 23- vòng bi trục vào (bên ph ảI); 24- vòng chắn dầu trục vào;25- bulông nối trục bánh răng số lùi ;26- trục bánh răng số lùi;27- bánh răng số lùi; 28- đai ốc trục ra;29- bánh răng bị động số 5; 30-miếng chèn bằng đệm; 31-vòng bỉ truc ra(b ên tr ái);36- vành răng đồng tốc gài số bên trái bánh răng số 2;39- ống răng gài số 1;43- vành răng đồng tốc gài số bên phải bánh răng s ố 1;44-bánh răng số 1; 46- trục ra của hộp số ;47 -vòng bi trục ra (bên ph ảI). +Trục thứ cấp : Được gia công có tiết diện thay đổi dùng để truyền mômen ra ngoài đến các bộ phận tiếp theo của hệ thống truyền lực, trên trục thứ cấp bắt đầu trục được lắp đặt bộ đồng tốc giữa số 1 và số 2, bánh răng bị động số 1 đi từ số 1, bánh răng chủ động và bị động số 3 đi số III, bộ đồng tốc thứ 2 đi Số III, bánh răng số 2, bộ đồng tốc thứ nhất đi số II, bánh răng số 5 đi số V, đồng tốc thứ 3. Bánh răng chủ động số 3,4,5 quay trơn trên trục sơ cấp, bánh răng số1 và số lùi có thể dịch chuyển theo phần gờ của trục sơ cấp. Sự dịch chuyển của các bánh răng còn lại được hạn chế bởi các vòng đệm và các ống lót. Tất cả các bánh răng số tiến, số Lùi, đều được đặt cố định và tương ứng với các bánh răng của trục chủ động và bị động luôn ăn khớp với nhau. Các bánh răng này có định dạng hình xoắn mục đích để làm giảm tiếng ồn khi làm việc được bôi trơn bằng dầu nhờn từ đáy các te. ổ bi và các bánh răng bị động được bôi trơn bằng dầu do áp suất dầu tạo ra, bơm dầu kiểu bơm, bánh răng và có lắp van an toàn. Dầu bôi trơn đi theo đường trước thành hộp số và trong nắp đậy trục chủ động, dầu nhờn sẽ ra đến rãnh xuyên tâm của trục chủ động, từ các rãnh này dầu nhờn đến ở bi trục gối đỡ ổ bị động và đến trục bị động và tiếp tục đến các lỗ xuyên tâm, đến các ổ bi của bánh răng số V, III và II. Để làm sạch dầu nhờn khỏi mạt kim loại ở phần đáy có thíêt bị thu cặn dầu và nam châm. Hộp số xe Matiz được thiết kế theo sơ đồ trên, trong hộp số có vành răng tương ứng của tất cả các số, trừ số lùi đều được nằm ở vi trí cố định. Dùng các bộ đồng tốc quán tính có khoá hãm,các đồng tốc này đảm bảo cho việc vào số không có tiếng kêu và va đập của các bánh răng. Như vậy, độ bền của các chi tiết được tăng lên. +C¬ cÊu chèng gµi nhÇm sè lïi Khi xe ®ang chuyÓn ®éng tiÕn dï ë bÊt kú tay sè nµo nÕu lóc ®ã thao t¸c chuyÓn sè nhÇm vµo vÞ trÝ sè lïi th× sÏ g©y c­ìng bøc, va ®Ëp trong c¸c b¸nh r¨ng cña hép sè thËm chÝ cã thÓ g©y gÉy vì b¸nh r¨ng vµ c¸c chi tiÕt kh¸c cña hép sè. V× vËy viÖc b¶o hiÓm ®èi víi thao t¸c khi gµi sè lïi lµ hÕt søc cÇn thiÕt. + Bộ đồng tốc. Khi muốn gài số theo hướng này hay số truyền kia phải dịch chuyển khớp của bộ đồng tốc theo hướng bánh răng gài số, lúc này thân dịch chuyển liền khối với con trượt, trượt theo rãnh then ở các trục bi dẫn cho đến khi tiếp xúc với mặt con của vành đồng thau và bánh răng gài số. Ma sát giữa mặt côn vành đồng thau của thân bộ đồng tốc với bánh răng làm cho thân quay đi một góc nhỏ, do đó các vấu lồi của con truợt lọt vào chỗ lõm ở bên sườn thân, ngăn không cho con trượt tiếp tục dịch chuyển theo chiều trục. Khi tốc độ quay của bánh răng gài các số và thân bộ đồng tốc bằng nhau ( nhờ có ma sát giữa các mặt côn ), con trượt rời khỏi bi định vị cấu lồi và di chuyển về phía bánh răng cho đến lúc bánh răng của bộ đồng tốc vào ăn khớp với vành răng tương ứng. Ta thấy rằng kết cấu đồng tốc lắp trên xe Matiz đơn giản, độ tin cậy cao, dễ chăm sóc bảo dưỡng. Đồng tốc này được lắp then với trục thứ cấp hộp số.



Hình 1.3 cơ cấu đồng tốc Vòng đồng tốc được đặt giữa moay ơ ly hợp và phần côn của từng bánh răng có đồng tốc và nó bị ép vào một trong các mặt côn này. Rãnh hẹp trên phần côn bên trong của vòng đồng tốc để đảm bảo vào ly hợp chính xác vành đồng tốc còn có 3 rãnh để khớp với các khoá đồng tốc + Định vị và khóa hãm  Ở vị trí đã xác định và tránh gài 2 số một lúctránh sinh gãy vỡ bánh răng hoặc tự nhảy số (nhả số). Định vị được dùng cho từng trục trượt Định vị trong hộp số xe Matiz kiểu bi và lò xo, kết cấu đơn giản ít hỏng hóc. Khóa an toàn số lùi ( cảm giác số lùi )để tránh gài số, một cách ngẫu nhiên, nhằm đảm bảo an toàn cho người, xe và hàng hóa trên xe, khóa an toàn số lùi. Dẫn động cơ khí kiểu gián tiếp bằng cáp;có kết cấu đơn giản không có trợ lực  
Hình 1.4 cụm các chi tiết dẫn động hộp số 1. cần gạt số ;2. giá đỡ ; 3, 4. cáp dẫn động ;5 . 6. cần sang số ;7.nắp cần gạt số 1.1.4. Nguyên lý hoạt động của hộp số Gài số 1;Cắt ly hợp gạt khớp gài 3 sang phải cho ăn khớp với vành răng đầu của bánh răng chủ động số 1.lúc này trục thứ cấp quay cùng bánh răng số 1 Gài số 2;Cắt ly hợp gạt khớp gài 3 sang trái cho ăn khớp với vành răng đầu moayơ của bánh răng chủ động số 2 .lúc này trục thứ cập quay cùng bánh răng số 2 Gài số 3;Cắt ly hợp, gạt khớp gài 3 về vị trí trung gian sau đó gạt khớp gài 5 sang phải an khớp vớI bánh răng đầu của bánh răng số 3 lúc này trục thứ cấp quay cùng bánh răng số 3 Gài số 4; Cắt ly hợp gạt khớp gài 5 sang trái ăn khớp với vành răng ở đầu trục sơ cấp lúc này truyền động từ trục sơ cấp được truyền thẳng trực tiếp sang trục thứ cấp trục thứ cấp có cùng tốc độ và mômen vớI trục sơ cấp Gài số 5;Cắt ly hợp gạt khớp gài 5 về vị trí trung gian sau đó gạt khớp gài 4 sang trái ăn khớp với vành răng đầu moayơ của bánh răng số 5 lúc này bánh răng số chủ động số 5 ăn khớp với bánh răng bị động số 5 làm cho trục thứ cấp quay. Gài số lùi; Ở chế độ này tất cả các khớp gài số tiến phải nằm ở vị trí trung gian ,gạt bánh răng gài số lùi vào vị trí ăn khớp với bánh răng trên trục thứ cấp . Lúc này lực truyền từ trục sơ cấp đến trục thứ cấp nhờ sự ăn khớp của bánh răng liền trục với bánh răng số lùi lên làm trục thứ cấp quay theo chiều ngược lại với các trường hợp số tiến. Các cấp số truyền của hộp số được sắp xếp với khoảng cách thay đổi tốc độ và mômen thích hợp để đảm bảo tính năng kéo của xe tốt . 1.2. Xác định đặc tính xe. TT  Th«ng sè kü thuËt  Ký hiÖu  Gi¸ trÞ (§Æc ®iÓm)  §¬n vÞ   01  Th«ng sè kÝch th­íc    ChiÒu dµi toµn bé  La  3495  mm    ChiÒu réng toµn bé  B  1495  mm    ChiÒu cao toµn bé  H  1485  mm    ChiÒu dµi c¬ së  L  2340  mm    T©m vÕt b¸nh xe :    mm    + Tr­íc  B1  155  mm    + Sau  B2  65r13  mm    Kho¶ng s¸ng gÇm xe :   140  mm    + Tr­íc   140  mm    + Sau   140  mm   02  Th«ng sè vÒ träng l­îng          Träng l­îng xe kh«ng t¶i :  Ga  806  Kg    Träng l­îng toµn bé :  G  1210  Kg   03  Th«ng sè vÒ tÝnh n¨ng th«ng qua    B¸n kÝnh quay vßng nhá nhÊt  Rmin  8  M    Gãc v­ît tr­íc 
 31  §é    Gãc v­ît sau 
 25  §é    Gãc v­ît dèc lín nhÊt   30  §é    Gãc nghiªng ngang cho phÐp  x  20  §é    ChiÒu s©u léi n­íc  H  0,5  M    VËn tèc lín nhÊt của xe  Vmax  144  Km/h    Møc tiªu hao nhiªn liÖu  Ge  7  l/100Km    Thêi gian tăng tốc từ 0-100km   14  S   04  Th«ng sè vÒ ®éng c¬    §éng c¬ ®èt trong   3L-SOHC, X¨ng, 4 kú, 3 xi lanh, thẳng hµng  -    Dung tÝch c«ng t¸c    LÝt    §­êng kÝnh xy lanh D  D  70  mm    Hµnh tr×nh pÝt t«ng S  S  40  mm    Tû sè nÐn   4,6  -          Sè vßng quay neN  nN  2500  V/ph    M« men Memax   68,8  Nm    Sè vßng quay neM  nM  6000  V/ph   05  Th«ng sè vÒ hÖ thèng truyÒn lùc    Ly hîp   Ma s¸t kh«, 1 ®Üa,lß xo Ðp bè trÝ trung t©m, dÉn ®éng c¬ khÝ, c¸p  -    Hép sè   C¬ khÝ, 6 cÊp, ®ång tèc ë tÊt c¶ c¸c sè  -    Tû sè truyÒn his    -    ih1   3,55  -    ih2   2,09  -    ih3   1,71  -    ih4   1,00  -    iL   5,77  -   06  Th«ng sè vÒ hÖ thèng l¸i    C¬ cÊu l¸i   B¸nh r¨ng trô xo¾n, thanh r¨ng  -    Tû sè truyÒn  i   -    DÉn ®éng l¸i   C¬ khÝ  -   07  Th«ng sè vÒ hÖ thèng phanh    Phanh tr­íc   Phanh ®Üa  -    Phanh sau   Phanh guèc  -   08  Th«ng sè vÒ phÇn vËn hµnh    HÖ thèng treo   Độc lập  -    Sè l­îng b¸nh xe   4+1  -   Th«ng sè vÒ dung tÝch nhiªn liÖu vµ th«ng sè kiÓm tra ®iÒu chØnh  Thïng x¨ng   35  LÝt    N­íc lµm m¸t ®éng c¬   7  LÝt    B«i tr¬n ®éng c¬ (AC-8)   4,7  LÝt    BÇu läc kh«ng khÝ (AC-8)   0,34  LÝt    C¬ cÊu l¸i( TAP-15V)   0,3  LÝt    Hép sè ( TAP-15V )   4,5  LÝt    DÉn ®éng phanh(GGX-22)   0,7  LÝt    Sè vßng quay   6000  V/ph    Khe hë xu p¸p:    mm    + xu p¸p n¹p   0,15-0,2  mm    + xu p¸p x¶   0,12-0,2  mm    Khe hë gi÷a 2 cùc nÕn ®iÖn   0,6-0,8  mm    Khe hë tiÕp ®iÓm chia ®iÖn   0,2-0,3  mm    Hµnh tr×nh tù do bµn ®¹p ly hîp   15-20  mm    Hµnh tr×nh tù do bµn ®¹p ch©n phanh   5-8  mm   CHƯƠNG II PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Mục đích yêu cầu thiết kế. 2.1.1. Mục đích. Hộp số dùng để thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực trong quá trình chuyển động của ôtô nhằm thay đổi lực kéo ở các bánh xe chủ động và thay đổi vận tốc chuyển động của ôtô trong khoảng rộng tuỳ ý theo sức cản bên ngoài. Thực hiện chuyển động lùi của ôtô: Tách động cơ đang làm việc ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng thời gian tuỳ ý (Khi nạp bình điện, cho động cơ chạy không tải để tăng nhiệt độ nước làm mát trước khi khởi hành, để bôi trơn động cơ tốt hơn, để quay trục thử công suất, để bơm lốp hoặc khí nén cho việc bảo dưỡng…) Sự cần thiết phải thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực là do sức cản chuyển động xe phụ thuộc vào điều kiện đường xá và vận tốc xe thay đổi trong khoảng rất rộng ( 25-30 lần ), mà mô men xoắn của động cơ chỉ thay đổi trong giới hạn 15(25% khi bướm ga mở hoàn toàn. Mô men xoắn của động cơ có thể thay đổi trong khoảng rộng hơn bằng cách tăng giảm lượng nhiên liệu, khi động cơ sẽ làm việc ở chế độ không đủ tải và do đó tiêu hao nhiên liệu sẽ tăng lên . Để giảm mức tiêu hao nhiên liệu thì nên cho động cơ làm việc ở chế độ gần chế độ đủ tải, còn lực kéo cần thiết cho sự chuyển động có được bằng cách thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực. Việc sử dụng hộp số trong hệ thống truyền lực cho phép kết hợp sự làm việc của động cơ ở các chế độ kinh tế với khả năng của xe vượt được các cản chuyển động lớn và sự thay đổi vận tốc trong khoảng rộng. Thiết kế hộp số giúp sinh viên hiểu rõ hơn về kết cấu chi tiết về hộp số,cũng như toàn bộ hệ thống truyền lực giúp chúng ta có cái nhìn tổng quát về hệ thống truyền lực ôtô. 2.1.2. Yêu cầu thiết kế hộp số. Bảo đảm cho xe có chất lượng kéo trong những điều kiện sử dụng cho trước. Điều khiển thuận tiện và nhẹ nhàng. Làm việc êm và không ồn Có hiệu suất truyền lực cao. Phải có các tỷ số truyền đảm bảo tính năng động lực. Không sinh ra các lực va đập trên các hệ thống truyền lực. Phải có tay số trung gian để ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực lâu dài Thay đổi tốc độ và thực hiện chuyển lùi của ô tô. Kết cấu đơn giản, điều khiển dễ dàng, bảo quản và sửa chữa thuận tiện 2.2.Các phương án thiết kế. Thiết kế hộp số cã thÓ dùa trªn c¸c tiªu chÝ sau ®©y. a, Hép sè ba trôc däc so víi hép sè lo¹i cã trôc cè ®Þnh vµ hép sè hai trôc cã nh÷ng ­u, nh­îc ®iÓm nh­ sau: * ¦u ®iÓm - Khi cïng kÝch th­íc ngoµi, th× hép sè ba trôc däc cho ta tû sè truyÒn lín h¬n v× tû sè truyÒn nµy b»ng tÝch tû sè truyÒn cña hai cÆp b¸nh r¨ng thùc hiÖn viÖc truyÒn m«men. §Æc ®iÓm nµy rÊt quan träng, v× hiÖn nay ®éng c¬ cao tèc ®­îc sö dông nhiÒu trªn «t«. NÕu cÇn ®¶m b¶o mét gi¸ trÞ tû sè truyÒn nh­ nhau th× lo¹i hép sè ba trôc däc cã kÝch th­íc bÐ, träng l­îng nhá h¬n lµm gi¶m träng l­îng toµn bé cña «t«. - Hép sè cã sè truyÒn th¼ng víi sè truyÒn víi sè truyÒn b»ng 1 khi gµi trùc tiÕp trôc thø cÊp vµo trôc s¬ cÊp. HiÖu suÊt truyÒn lùc cao nhÊt (coi b¨ng1) v× truuyÒn lùc kh«ng qua cÆp b¸nh r¨ng chÞu t¶i nµo . Trong khi ®ã thêi gian sö dông sè truyÒn th¼ng chiÕm tû lÖ cao (50%(80%) thêi gian lµm viÖc c¶u «t« nªn n©ng cao ®­îc tÝnh kinh tÕ. * Nh­îc ®iÓm - Trõ sè truyÒn th¼ng, c¸c sè truyÒn tiÕn kh¸c, m« men ®Òu ®­îc truyÒn qua hai cÆp b¸nh r¨ng( sè lïi qua 3 cÆp b¸nh r¨ng) nªn hiÖu suÊt truyÒn gi¶m. - KÝch th­íc æ phÝa tr­íc (theo chiÒu chuyÓn ®éng cña xe ) cña trôc thø cÊp hép sè bÞ h¹n chÕ vµ æ nµy ®Æt vµo hèc sau trôc s¬ cÊp. V× vËy khi lµm viÖc æ th­êng xuyªn chÞu qu¸ t¶i. §Ó kh«ng qu¸ t¶i, cã thÓ lµm kÝch th­íc b¸nh r¨ng th­êng tiÕp chÕ t¹o liÒn trôc s¬ cÊp lín vµ nh­ vËy t¨ng ®­îc kÝch th­íc æ. Nh­ng nÕu b¸nh r¨ng th­êng tiÕp lín th× th× tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng th­êng nµy nhá. Do vËy kÝch th­íc b¸nh r¨ng th­êng tiÕp trªn trôc s¬ cÊp kh«ng t¨ng ®­îc. Th«ng th­êng æ tr­íc cña trôc thø cÊp th­êng dïng æ ®òa (thanh l¨n trô). Do æ ®òa kh«ng chÞu lùc chiÒu trôc nªn ng­êi ta ®· chó ý chän chiÒu nghiªng r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng ®Ó lùc chiÒu trôc triÖt tiªu kh«ng t¸c dông lªn æ. b, Hép sè ba trôc däc 3 cÊp * Nguyªn lý lµm viÖc ViÖc truyÒn m«men xo¾n qua hép sè c¬ khÝ cã ba cÊp ®­îc thùc hiÖn theo nguyªn t¾c lµm viÖc cña truyÒn ®éng b¸nh r¨ng ¨n khíp ngoµi. ë c¸c sè truyÒn tiÕn, truyÒn ®éng ®Òu qua hai cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp nªn trôc s¬ cÊp vµ thø cÊp cã cïng chiÒu quay. ë sè lïi ph¶i qua 3 cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp nªn trôc thø cÊp vµ trôc s¬ cÊp quay ng­îc chiÒu nhau. ë sè truyÒn th¼ng (sè truyÒn III) do gµi trùctiÕp trôc s¬ cÊp vµo trôc thø cÊp nªn chóng quay thµnh mét khèi vµ c¸c cÆp b¸nh r¨ng kh«ng ph¶i chÞu t¶i. Nhê c¬ cÊu ®iÒu khiÓn (cÇn gµi sè) t¸c ®éng lªn c¸c cµng gµi lµm di tr­ît ®ång tèc hoÆc b¸nh r¨ng ¨n khíp víi nhau ®Ó ®­îc tû sè truyÒn t­¬ng øng víi tõng tay sè. Hép sè c¬ khÝ ba trôc däc th­êng dïng ë c¸c xe du lÞch cã d÷ tr÷ c«ng suÊt lín vµ võa. V× xe du lich yªu cÇu ®iÒu khiÓn ph¶i ®¬n gi¶n, thêi gian t¨ng tèc ng¾n. NÕu t¨ng sè cÊp cña hép sè th× c«ng suÊt ®éng c¬ ®­îc sö dông tèt h¬n nh­ng thêi gian chuyÓn sè t¨ng lªn, lµm phøc t¹p ®iÒu khiÓn xe mµ xe du lÞch th­êng cã c«ng suÊt riªnglín nªn ®a sè thêi gian lµm viÖc ë sè truyÒn th¼ng. c, Hép sè bèn cÊp * Nguyªn lý lµm viÖc t­¬ng tù nh­ hép sè c¬ khÝ 3 trôc däc víi 3 cÊp Lo¹i hép sè bèn cÊp th­êng dïng ë «t« du lich cã d÷ tr÷ c«ng suÊt nhá; «t« vËn t¶i h¹ng nhÑ vµ h¹ng võa nh»m sö dông tèt c«ng suÊt cña c«ng suÊt ®éng c¬. Hép sè nµy l¾p trªn c¸c xe qu©n sù vµ xe bäc thÐp bµnh h¬i nh­: GAZ-66, GAZ-53, UAZ-469, BR§M, BTR-60PB… d, Hép sè c¬ khÝ ba trôc däc cã 5 cÊp * S¬ ®å ®éng häc
* Nguyªn lý lµm viÖc §iÓm cÊu t¹o vµ nguyen lý lµm viÖc cña hép sè 5 cÊp t­¬ng tù nh­ hép sè 3,4 cÊp nh­ng cã mét sè diÓm kh¸c lµ: - §Ó thùc hiÖn viÖc chuyÓn sè,sö dông hai ®ång tèc: §ång tèc 4 ®Ó gµi sè truyÒn IV,V; ®ång tèc 11 ®Ó gµi sè truyÒn II,III. Sè truyÒn V lµ sè truyÒn th¼ng. - CÆp b¸nh r¨ng Z5,Z’5; Z4; Z3; Z’3; Z2; Z’2 ®Òu lµ cÆp b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng th­êng xuyªn ¨n khíp . Gµi sè truyÒn I vµ sè lïi nhê b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng Z1 di tr­ît däc trôc thø cÊp 7. - Khèi b¸nh r¨ng sè lïi th­êng xuyªn quay khi hép sè lµm viÖc nhê b¸nh r¨ng sè lïi ZL l¾p cè ®Þnh trªn trôc trung gian vµ ¨n khíp víi b¸nh r¨ng Z’’L. * KÕt luËn: Dùa vµo ph©n tÝch ­u nh­îc ®iÓm kÕt cÊu vµ ­u nh­îc ®iÓm cña tõng lo¹i hép sè trªn ta chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ hép sè cho xe matiz lµ hép sè c¬ khÝ 2trôc däc cã 4 cÊp. CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỘP SỐ 3.1. Trình tự tính toán. 3.1.1Sè liÖu : Lo¹i : « t« Matiz Lo¹i hép sè : 02 trôc B¸nh xe : 6.15 – 13 Memax = 68,8 (Nm) Ga = 1210(kG) Nemax = 52 (Ml) Sè tay sè : 05 Tû sè truyÒn : i1=5,52 i4= 1,71 i2= 3.55 i5= 1,00 i3= 2,09 i0= 5,77 3.1.2 X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a hai trôc Kho¶ng c¸ch trôc A ®­îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc :
C= 14.5 ( 16.0 – HÖ sè kinh nghiÖm (®èi víi « t« con) Chän C=16.0. Memax - M« men cùc ®¹i cña ®éng c¬ (Nm) Memax = 6 8,8 Nm Ta cã :
(mm) 3.1.3 Chän m« ®un b¸nh r¨ng m §­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc kinh nghiÖm m = (0.032 ( 0.04).A = (0.032 ( 0.04).63 = (2.176 ( 2.72) Chän m= 2.5 (mm) 3.1.4 Chän s¬ bé gãc nghiªng cña tÊt c¶ c¸c b¸nh r¨ng ( = (1 = (2 = (3 = (4 = 300 ( 500 (§èi víi « t« con) Chän ( = 30 0 => Cos ( =0.866. X¸c ®Þnh sè r¨ng c¸c b¸nh.
Zi’ = Zi.ihi Trong ®ã : mn : M« ®un ph¸p tuyÕn cña r¨ng. (i : Gãc nghiªng cña r¨ng ë sè thø i ihi : Tû sè truyÒn ë sè thø i Thay sè ta lËp ®­îc b¶ng sau : CÆp  1  2  3  4  5   Z  10  11  20  21  23   Z’  37  36  27  23  22   TÝnh lo¹i tû sè truyÒn :
Ta cã : i1 = 3.7 i3 = 1,35 i4 = 1,12 i2 = 3.27 i5 = 0.958 TÝnh l¹i chÝnh x¸c kho¶ng c¸ch truc A. Sö dông c«ng thøc:
Ta ®Òu cã : A1= A2= A3= A4= A = 63 (mm) Do ®ã kh«ng cÇn tiÕn hµnh dÞch chØnh b¸nh r¨ng. Th«ng sè cña b¸nh r¨ng mn = 2.5 mm ts = 9.06 = 300 tn = 7.85 ms = 2.88 (= 200   Z1 = 20  d1 = 29 mm  Dc1= 22 mm    Dd1 = 34 mm  b = 30 mm   Z’1 = 37  d’1 = 106 mm  D’c1= 100 mm    D’d’2 = 111 mm  b = 30 mm   Z’2 = 11  d2 = 32 mm  Dc2= 25 mm    Dd2 = 27 mm  b = 30 mm   Z2 = 36  d’2 = 104 mm  D’c2= 97 mm    D’d’2 = 109 mm  b = 30 mm   Z3 = 20  d3 = 58 mm  Dc3= 51 mm    Dd3 = 63 mm  b = 30 mm   Z’3 = 27  d’3 = 78 mm  D’c3= 72 mm    Dd’3 = 83 mm  b = 30 mm   Z4 = 24  d4 = 69 mm  Dc4= 63 mm    Dd4 = 74 mm  b = 30 mm   Z’4 = 23  d’4 = 66 mm  D’c4= 60 mm    Dd’4 = 71 mm  b = 30 mm   3.1.5.TÝnh to¸n søc bÒn. ChÕ ®é t¶i träng tÝnh to¸n. M« men truyÓn tõ ®éng c¬ : Memax = 68,8 Nm. M« men theo ®iÒu kiÖn b¸m tõ b¸nh xe truyÒn ®Õn :
Trong ®ã : (max : HÖ sè b¸m cùc ®¹i. Chän (max = 0,8 G( : Träng l­îng b¸m. Xe 4x4 => G( = 1160 kG B¸nh xe : 6.15 ( 13
(mm) Ta cã :
(kGm) Ta thÊy : M(max > Memax Chän MT =M4t4 =73 (Nm) Lùc t¸c dông lªn c¸c b¸nh r¨ng Lùc vßng :
Lùc h­íng kÝnh :
Lùc däc trôc:
Ta t×m ®­îc b¶ng sè liÖu sau: P1= 505.7 kG  Pr1 = 318.8 kG  Pa1 = 252 kG   P2= 459.7 kG  Pr2 = 289.6 kG  Pa2 = 265.3 kG   P3= 252.8 kG  Pr3 = 159.3 kG  Pa3 = 146 kG   P4= 210.7 kG  Pr4 = 132.7 kG  Pa4 = 121.8 kG   P5= 200,5 kG  Pt5 = 126,7 kG  Pa5 = 119,6 kG   TÝnh bÒn b¸nh r¨ng TÝnh søc bÒn uèn. C«ng thøc :
§iÒu kiÖn :


Trong ®ã : b : ChiÒu réng lµm viÖc cña b¸nh r¨ng. y : HÖ sè d¹ng r¨ng. kd : HÖ sè t¶i träng ®éng kd =1.5 ( 2.0 Chän kd = 1.7 kms: HÖ sè tÝnh ®Õn ma s¸t. B¸nh chñ ®éng kms = 1.1 B¸nh bÞ ®éng kms = 0.9 kc : HÖ sè tÝnh ®Õn ®é cøng v÷ng cña trôc vµ ph­¬ng ph¸p l¾p b¸nh r¨ng trªn trôc. Chän kc = 1. kTP: HÖ sè tÝnh ®Õn t¶i träng ®éng phô do sai sè c¸c b­íc r¨ng khi gia c«ng g©y nªn. kTP sè thÊp =1.1 ®èi víi sè I vµ sè II. kTP sè cao =1.3 ®èi víi sè III vµ sè IV. k( : HÖ sè tÝnh ®Õn ¶nh h­ëng cña ®é trïng khíp h­íng chiÕu