Đồ án Tính toán & Thiết kế Bộ Truyền Đai Răng Động Cơ Volkswagen - Kiều Văn Long

Nghiên cứu, tính toán thiết kế bộ truyền đai răng động cơ Volkswagen. Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, tối ưu hiệu suất truyền động.

• Tác giả: Kiều Văn Long
• Người hướng dẫn: PGS. TS Phạm Hữu Tuyến
• Trường học: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Động cơ đốt trong
• Đề tài: Tính toán Thiết kế Bộ Truyền Đai Răng Động Cơ Volkswagen
• Loại tài liệu: Đồ án thiết kế máy
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CÁC PHƯƠNG PHÁP DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ NÓI CHUNG VÀ CƠ CẤU PHỐI KHÍ NÓI RIÊNG
• 1.1. Truyền động cơ khí
• 1.2. Truyền động bánh ma sát
• 1.2.1. Khái niệm chung
• 1.2.2. Phân loại truyền động bánh ma sát
• 1.2.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng
• 1.3. Truyền động bánh răng
• 1.3.1. Khái niệm chung
• 1.3.2. Phân loại truyền động bánh răng
• 1.3.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng cơ chế truyền động bánh răng
• 1.4. Truyền động trục vít
• 1.4.1. Khái niệm chung
• 1.4.2. Phân loại truyền động trục vít
• 1.4.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng
• 1.5. Truyền động xích
• 1.5.1. Khái niệm chung
• 1.5.2. Phân loại truyền động xích
• 1.5.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng
• 1.6. Truyền động vít-đai ốc
• 1.6.1. Khái niệm chung
• 1.6.2. Phân loại truyền động vít-đai ốc
• 1.6.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng
• 1.7. Truyền động đai
• 1.7.1. Các phương pháp căng đai
• 1.8. Dẫn động trục cam
• 1.8.1. Bộ truyền bánh răng
• 1.8.2. Bộ truyền xích
• 1.8.3. Bộ truyền đai
• 1.9. Dẫn động xupap (bố trí trục cam)
• 1.9.1. Tìm hiểu về OHV và OHC
• 1.9.1.1. OHV hay động cơ Pushrod
• 1.9.1.2. So sánh OHV với OHC
• 2. GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ Ô TÔ
• 2.1. Vài nét sơ lược về VW và VW Golf
• 2.2. Tìm hiểu về động cơ VW
• 2.2.1. Thân máy và nắp máy
• 2.2.2. Cơ cấu phân phối khí
• 2.2.3. Một vài hệ thống còn lại
• 3. PHẦN 3: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN
• 3.1. Giới thiệu về bộ truyền
• 3.2. Kết cấu bộ truyền
• 3.3. Nguyên lý làm việc của bộ truyền
• 3.4. Tính toán các thông số của bộ truyền đai răng
• 3.4.1. Các thông số đầu vào đã biết của bộ truyền qua đo đạc thực tế các kích thước của nó
• 3.4.2. Xác định thông số bánh đai
• 3.4.3. Xác định các thông số đai răng
• 3.5. Tính toán góc ôm trên bánh đai trục khuỷu – bánh đai nhỏ
• 3.5.1. Thông số đầu vào
• 3.5.2. Tính toán góc ôm
• 3.6. Tính động học
• 3.7. Xác định công suất, lực vòng
• 3.8. Kiểm nghiệm đai về lực vòng riêng
• 3.9. Xác định lực căng và lực tác dụng lên trục
• 3.10. Xác định ứng suất trên đai
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan Tính toán Thiết kế Bộ Truyền Đai Răng Động cơ Volkswagen Nền tảng thành công

Trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại, việc tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của động cơ là yếu tố then chốt. Bộ truyền đai răng đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong các động cơ đốt trong, đặc biệt là trên các dòng xe của Volkswagen. Nó đảm bảo sự đồng bộ chính xác giữa trục khuỷu và trục cam, kiểm soát thời điểm đóng mở xupap, từ đó ảnh hưởng trực tiếp đến công suất, hiệu suất nhiên liệu và mức độ khí thải. Tính toán Thiết kế Bộ Truyền Đai Răng Động Cơ Volkswagen không chỉ là một công việc kỹ thuật mà còn là một nghệ thuật, đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về cơ khí và vật liệu. Sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật đã thúc đẩy ngành công nghiệp ô tô tạo ra những động cơ mạnh mẽ, tiết kiệm nhiên liệu và thân thiện với môi trường hơn. Trong bối cảnh đó, hệ thống phân phối khí động cơ nói chung và bộ truyền đai răng nói riêng luôn là tâm điểm nghiên cứu và cải tiến. Mục tiêu chính là đảm bảo hoạt động êm ái, chính xác và khai thác tối đa công suất. Các hãng xe như Volkswagen liên tục đầu tư vào nghiên cứu để nâng cao chất lượng của các chi tiết này. Bài viết này sẽ đi sâu vào các khía cạnh cốt lõi của việc tính toán thiết kế bộ truyền đai răng cho các động cơ của Volkswagen, từ nguyên lý cơ bản đến các phương pháp tính toán chi tiết và ứng dụng thực tiễn, giúp độc giả có cái nhìn toàn diện về một trong những bộ phận quan trọng nhất của động cơ. Việc nắm vững kiến thức này không chỉ cần thiết cho các kỹ sư mà còn hữu ích cho bất kỳ ai quan tâm đến công nghệ ô tô. Sự chính xác trong thiết kế truyền động đai là yếu tố quyết định đến tuổi thọ và hiệu suất của toàn bộ động cơ. "Đề tài được giao là từ khối động cơ thực tế có bộ truyền đai răng dẫn động một phần công suất từ trục khuỷu động cơ tới các các cơ cấu khác như cơ cấu phân phối khí, bơm dầu bôi trơn, bơm nước làm mát, máy phát, … thì nội dung yêu cầu là tìm hiểu được các thông tin về động cơ... nguyên lý hoạt động của bộ truyền đai răng; tính toán các thông số của bộ truyền đai răng; tính toán thiết kế đai và bánh đai." (Trích Đồ án Thiết kế máy, Lời nói đầu).

1.1. Vai trò và tầm quan trọng của bộ truyền đai răng trong động cơ Volkswagen

Trong cấu trúc động cơ Volkswagen, bộ truyền đai răng (hay dây cam) là một bộ phận không thể thiếu, đảm bảo sự đồng bộ hóa tuyệt đối giữa chuyển động quay của trục khuỷu và trục cam. Nhiệm vụ chính của nó là truyền chuyển động quay từ trục khuỷu đến trục cam, từ đó điều khiển chính xác thời điểm đóng mở các xupap nạp và xả. Sự chính xác này quyết định hiệu quả của hệ thống phân phối khí động cơ, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình nạp nhiên liệu, thải khí, và cuối cùng là công suất cũng như mức tiêu thụ nhiên liệu của động cơ. Ngoài ra, bộ truyền đai răng còn có thể dẫn động các phụ tải khác như bơm nước động cơ VW, bơm dầu, máy phát điện. Việc thiết kế truyền động đai tối ưu giúp giảm ma sát, tiếng ồn và tăng hiệu suất. Đối với động cơ TSI Volkswagen và động cơ TDI Volkswagen hiện đại, nơi yêu cầu hiệu suất cao và độ chính xác tuyệt đối, dây đai răng động cơ Volkswagen phải đạt được tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt. Sự cố với bộ truyền đai răng có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng như va chạm giữa piston và xupap, gây hỏng hóc động cơ nặng nề. Do đó, việc tính toán thiết kế bộ truyền đai răng đúng đắn là cực kỳ quan trọng.

1.2. Lịch sử phát triển dây đai răng động cơ Volkswagen và ứng dụng

Volkswagen, một trong những nhà sản xuất ô tô hàng đầu thế giới, đã có lịch sử dài trong việc áp dụng và cải tiến dây đai răng trong các động cơ của mình. Từ những dòng xe kinh điển như xe Volkswagen Golf hay xe Volkswagen Passat, bộ truyền đai răng đã chứng minh được ưu điểm vượt trội so với các phương pháp truyền động khác như xích cam hay bánh răng, đặc biệt ở khả năng làm việc êm dịu và giảm tiếng ồn. "Ưu điểm nổi bật của dẫn động đai là làm việc êm dịu, không cần bôi trơn và không đòi hỏi phải điều chỉnh độ căng trong quá trình sử dụng. Dây đai có giá thành thấp, nhẹ hơn nhiều so với các bánh răng hay xích." (Trích Đồ án Thiết kế máy, phần 'Bộ truyền đai'). Ban đầu, dây đai răng có thể gặp hạn chế về tuổi thọ dây đai răng và khả năng truyền tải công suất, nhưng với sự tiến bộ của vật liệu dây đai răng và công nghệ chế tạo, chúng đã trở nên bền bỉ và hiệu quả hơn rất nhiều. Ngày nay, dây đai răng động cơ Volkswagen được sử dụng rộng rãi trên nhiều mẫu xe, từ các dòng động cơ xăng (như động cơ TSI Volkswagen) đến động cơ dầu (như động cơ TDI Volkswagen). Ứng dụng của bộ truyền đai răng không chỉ giới hạn ở việc dẫn động trục cam mà còn mở rộng sang các hệ thống phụ trợ, góp phần tối ưu hóa hiệu suất tổng thể của xe.

II. Thách thức lớn khi Thiết kế Bộ Truyền Đai Răng Động cơ Volkswagen Giải pháp nào

Việc tính toán thiết kế bộ truyền đai răng động cơ Volkswagen đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật phức tạp, đòi hỏi sự cân bằng giữa hiệu suất, độ bền và chi phí. Một trong những vấn đề hàng đầu là đảm bảo tuổi thọ dây đai răng trong điều kiện vận hành khắc nghiệt của động cơ. Nhiệt độ cao, tải trọng thay đổi liên tục, và môi trường dầu mỡ có thể làm giảm đáng kể tuổi thọ của dây đai răng động cơ Volkswagen. Ngoài ra, sự đồng bộ chính xác là yếu tố sống còn; bất kỳ sự sai lệch nào cũng có thể dẫn đến hỏng hóc nghiêm trọng. Điều này đòi hỏi thiết kế truyền động đai phải cực kỳ chính xác và đáng tin cậy. Các lỗi thường gặp đai răng bao gồm đai bị giãn, nứt vỡ, trượt răng, hoặc mòn răng, tất cả đều có thể gây ra những hậu quả đắt đỏ. Đối với Volkswagen, việc duy trì danh tiếng về độ tin cậy và hiệu suất đòi hỏi các kỹ sư phải không ngừng tìm kiếm giải pháp tối ưu cho những thách thức này. "Tuy nhiên, tuổi thọ và độ bền của dây đai thấp hơn so với bộ truyền bánh răng và bộ truyền xích nên sau một thời gian sử dụng theo khuyến cáo của nhà sản xuất cần được thay mới." (Trích Đồ án Thiết kế máy, phần 'Bộ truyền đai'). Các giải pháp không chỉ nằm ở việc cải tiến vật liệu mà còn ở phương pháp tính toán, kiểm nghiệm và quy trình bảo dưỡng. Mục tiêu cuối cùng là tạo ra một bộ truyền đai răng không chỉ hoạt động hiệu quả mà còn có thể chịu đựng được hàng trăm ngàn kilomet di chuyển mà không gặp sự cố nghiêm trọng, giảm thiểu nhu cầu thay thế dây đai răng Volkswagen định kỳ nhưng vẫn đảm bảo an toàn tối đa cho người sử dụng.

2.1. Các vấn đề thường gặp và lỗi dây đai răng động cơ Volkswagen

Trong quá trình vận hành, dây đai răng động cơ Volkswagen có thể gặp phải nhiều vấn đề và lỗi thường gặp đai răng. Một trong số đó là hiện tượng giãn dài của dây đai, dẫn đến sự sai lệch pha phối khí và làm giảm hiệu suất động cơ. Các vết nứt, mòn răng hoặc đứt gãy đai là những hỏng hóc nghiêm trọng hơn, có thể gây ra va chạm giữa piston và xupap, dẫn đến hư hỏng toàn bộ động cơ. Ngoài ra, việc tính toán lực căng dây đai không chính xác cũng là một nguyên nhân phổ biến. Lực căng quá lớn có thể làm tăng tải trọng lên các bạc đạn và gây mòn sớm, trong khi lực căng quá nhỏ có thể dẫn đến hiện tượng trượt răng hoặc dao động mạnh. Các vấn đề liên quan đến bộ căng đai răng tự động hoặc bánh dẫn hướng đai răng cũng có thể phát sinh, ảnh hưởng đến độ ổn định của hệ thống. Người dùng cần chú ý đến các dấu hiệu như tiếng ồn lạ từ khu vực bộ truyền đai răng, đèn báo lỗi động cơ, hoặc hiệu suất giảm sút để kịp thời kiểm tra và khắc phục. Việc hiểu rõ các lỗi thường gặp đai răng giúp các kỹ sư tập trung vào việc cải tiến thiết kế truyền động đai và vật liệu, cũng như hướng dẫn người dùng bảo dưỡng dây đai răng đúng cách.

2.2. Yêu cầu về độ bền tuổi thọ dây đai răng và hiệu suất truyền động

Độ bền và tuổi thọ dây đai răng là hai yếu tố hàng đầu khi tính toán thiết kế bộ truyền đai răng động cơ Volkswagen. Các nhà sản xuất đặt ra yêu cầu rất cao về khả năng chịu tải, chịu mài mòn, chịu nhiệt và chống lão hóa của vật liệu dây đai răng. Dây đai phải có khả năng hoạt động ổn định trong dải nhiệt độ rộng, từ lạnh giá đến rất nóng, và phải chống chịu được tác động của dầu, hóa chất. "Lõi đai giúp tăng cường khả năng chịu được lực vòng khi truyền mômen xoắn cũng như truyền lực cho dây đai. Các loại vật liệu dùng làm lõi đai cần có các yêu cầu sau: Sức bền kéo cao, ít bị dãn. Chống được ăn mòn hoá học. Chịu uốn tốt (mềm dẻo)." (Trích Đồ án Thiết kế máy, phần 'Dây đai'). Hiệu suất truyền động đai cũng là một chỉ số quan trọng, thể hiện mức độ thất thoát năng lượng trong quá trình truyền tải. Một bộ truyền đai răng tối ưu cần đạt hiệu suất truyền động đai cao, giảm thiểu tổn thất do ma sát và rung động. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn kéo dài tuổi thọ dây đai răng và các chi tiết liên quan. Các thông số kỹ thuật đai răng VW như mô-đun, bước răng, chiều rộng và vật liệu đều được lựa chọn cẩn thận để đáp ứng các yêu cầu về độ bền và hiệu suất này. Việc tối ưu hóa truyền động đai liên tục là mục tiêu của các kỹ sư Volkswagen.

III. Phương pháp Tính toán Thiết kế Bộ Truyền Đai Răng Đồng bộ cho VW Đảm bảo hiệu suất

Để đảm bảo bộ truyền đai răng hoạt động tối ưu trên các động cơ Volkswagen, việc áp dụng các phương pháp tính toán thiết kế bộ truyền đai răng đồng bộ là cực kỳ quan trọng. Quá trình này bắt đầu từ việc xác định các thông số đầu vào của động cơ như công suất, mô men xoắn động cơ VW, tốc độ vòng quay của trục khuỷu và trục cam. Từ đó, các kỹ sư sẽ tiến hành tính toán các thông số của bộ truyền đai răng, bao gồm số răng của các bánh răng đai động cơ, đường kính vòng chia, chiều dài dây đai răng động cơ Volkswagen và khoảng cách trục. Một khía cạnh không thể bỏ qua là tính toán lực căng dây đai ban đầu và lực căng động, nhằm đảm bảo dây đai răng luôn ôm sát các bánh đai mà không gây quá tải cho hệ thống. "Tính toán các thông số của bộ truyền đai răng. Các thông số đầu vào đã biết của bộ truyền qua đo đạc thực tế các kích thước của nó." (Trích Đồ án Thiết kế máy, Phần 3). Việc lựa chọn vật liệu dây đai răng phù hợp cũng là một bước then chốt để đạt được tuổi thọ dây đai răng và độ bền mong muốn. Các công thức tính toán bộ truyền đai tiêu chuẩn, kết hợp với kinh nghiệm thực tế và các thử nghiệm vật lý, là cơ sở để đưa ra một thiết kế truyền động đai chính xác. Mục tiêu là một bộ truyền đai răng hoạt động truyền động đồng bộ hoàn hảo, giảm thiểu tổn thất năng lượng và kéo dài thời gian sử dụng. Các thông số kỹ thuật đai răng VW phải được tuân thủ nghiêm ngặt để đảm bảo sự tương thích và hiệu suất cao nhất.

3.1. Công thức tính toán bộ truyền đai và thông số đầu vào cần thiết

Việc tính toán thiết kế bộ truyền đai răng bắt đầu bằng việc thu thập các thông số đầu vào từ động cơ và các chi tiết hiện có. Các thông số này bao gồm: công suất động cơ (P), tốc độ vòng quay của trục khuỷu (n1) và trục cam (n2), mô men xoắn động cơ VW, và khoảng cách giữa các trục. Từ tài liệu gốc, ta có thể thấy các thông số như 'Tốc độ trục khuỷu: n1= 5200 v/phút' hay 'Tỉ số truyền từ trục khuỷu lên trục cam: u= Z2 / Z1= 2'. Các công thức tính toán bộ truyền đai quan trọng bao gồm: xác định tỉ số truyền (u), vận tốc đai (v), lực vòng (Ft), số răng trên mỗi bánh răng đai động cơ (Z1, Z2), đường kính vòng chia (d1, d2), và chiều dài đai (L). Ví dụ, vận tốc đai được tính từ công suất và lực vòng: "Vận tốc đai: v = (d1 * pi * n1) / 60000" (Tham khảo Đồ án Thiết kế máy, mục 'Xác định công suất, lực vòng'). Thông số kỹ thuật đai răng VW cụ thể như modun (m), chiều rộng đai (b), chiều dày đai (H), chiều cao răng (h) cũng cần được xác định để chọn loại đai phù hợp và tính toán chính xác biên dạng của bánh răng đai động cơ. Tất cả các thông số này đều là nền tảng để đảm bảo một thiết kế truyền động đai hoạt động hiệu quả và bền bỉ.

3.2. Lựa chọn vật liệu dây đai răng và bánh răng đai tối ưu

Lựa chọn vật liệu dây đai răng và bánh răng đai động cơ là yếu tố quyết định đến tuổi thọ dây đai răng và hiệu suất của bộ truyền đai răng. Đối với dây đai, các vật liệu lõi như Polyester, Kevlar, Fiberglass hoặc thép thường được sử dụng do có sức bền kéo cao, ít bị dãn dài và chống ăn mòn hóa học tốt. "Lõi đai polyeste áp dụng tốt cho các đai có tốc độ quay cao và tải nhỏ. Kevlar có khả năng hấp thụ rung động rất tốt." (Trích Đồ án Thiết kế máy, phần 'Vật liệu chế tạo cốt'). Phần nền của dây đai thường làm từ cao su tổng hợp hoặc polyurethane, được bảo vệ bởi lớp nylon chống mòn. Đối với bánh răng đai động cơ, vật liệu phổ biến là thép C45 hoặc các loại hợp kim gang, tùy thuộc vào yêu cầu về độ bền và quy mô sản xuất. "Chọn vật liệu chế tạo thép C45." (Trích Đồ án Thiết kế máy, phần 'Vật liệu chế tạo'). Các yếu tố như độ cứng, khả năng chịu mài mòn và độ chính xác gia công của bánh răng đai động cơ đều ảnh hưởng trực tiếp đến sự ăn khớp và hiệu suất truyền động đai. Việc kết hợp đúng loại vật liệu dây đai răng và bánh răng đai động cơ giúp tối ưu hóa thiết kế truyền động đai, giảm thiểu ma sát dây đai răng và tăng cường độ tin cậy cho toàn bộ hệ thống phân phối khí động cơ.

3.3. Xác định lực căng dây đai và kiểm nghiệm độ bền cho bộ truyền đai răng

Việc tính toán lực căng dây đai chính xác là một bước không thể thiếu trong thiết kế truyền động đai nhằm đảm bảo dây đai răng động cơ Volkswagen hoạt động hiệu quả và bền bỉ. Lực căng ban đầu không chỉ cần đủ để tránh trượt răng mà còn phải vừa phải để không gây quá tải cho các bạc đạn và trục. Các phương pháp xác định lực căng dây đai bao gồm cả tính toán lý thuyết và đo đạc thực tế, thường sử dụng dụng cụ căn chỉnh đai răng chuyên dụng. "Xác định lực căng và lực tác dụng lên trục." (Trích Đồ án Thiết kế máy, mục 'Tính toán các thông số của bộ truyền đai răng'). Sau khi xác định lực căng, quá trình kiểm nghiệm độ bền của bộ truyền đai răng được thực hiện. Điều này bao gồm kiểm tra ứng suất trên đai, khả năng chịu tải của răng đai và các chi tiết khác như bộ căng đai răng tự động và bánh dẫn hướng đai răng. "Kiểm nghiệm đai về lực vòng riêng." (Trích Đồ án Thiết kế máy, mục 'Tính động học'). Các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế và của Volkswagen cũng được áp dụng để đảm bảo rằng bộ truyền đai răng có thể chịu được các điều kiện vận hành khắc nghiệt nhất. Việc kiểm nghiệm kỹ lưỡng giúp dự đoán tuổi thọ dây đai răng và đưa ra lịch trình thay thế dây đai răng Volkswagen hợp lý, tránh các lỗi thường gặp đai răng có thể gây hỏng hóc nghiêm trọng.

IV. Hướng dẫn Tối ưu Thiết kế Bộ Truyền Đai Răng Động cơ Volkswagen Kỹ thuật hiện đại

Để đạt được hiệu suất và độ tin cậy cao nhất trong tính toán thiết kế bộ truyền đai răng động cơ Volkswagen, việc áp dụng các kỹ thuật và công cụ hiện đại là không thể thiếu. Sự phát triển của công nghệ đã mang đến những phần mềm thiết kế truyền động mạnh mẽ, cho phép các kỹ sư mô phỏng, phân tích và tối ưu hóa thiết kế truyền động đai một cách chính xác và hiệu quả hơn bao giờ hết. Hơn nữa, việc tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế bộ truyền đai răng quốc tế và của chính Volkswagen là bắt buộc để đảm bảo chất lượng và khả năng tương thích. Việc tối ưu hóa truyền động đai không chỉ dừng lại ở giai đoạn thiết kế mà còn kéo dài sang cả quá trình vận hành thông qua các chương trình bảo dưỡng dây đai răng định kỳ và việc sử dụng dụng cụ căn chỉnh đai răng chuyên dụng. "Khuyến khích mô phỏng chuyển động của bộ truyền bằng hình 3D." (Trích Đồ án Thiết kế máy, Lời nói đầu). Các kỹ thuật hiện đại cũng tập trung vào việc giảm thiểu ma sát dây đai răng và kiểm soát rung động, góp phần kéo dài tuổi thọ dây đai răng và nâng cao hiệu suất truyền động đai. Đối với các dòng động cơ TSI Volkswagen và động cơ TDI Volkswagen mới, việc tích hợp các cảm biến và hệ thống điều khiển thông minh cũng đang mở ra những hướng đi mới trong việc giám sát và điều chỉnh bộ truyền đai răng theo thời gian thực. Tất cả những yếu tố này cùng nhau tạo nên một quy trình toàn diện để tối ưu hóa truyền động đai cho các động cơ Volkswagen, đảm bảo vận hành ổn định và bền bỉ trong mọi điều kiện.

4.1. Ứng dụng phần mềm thiết kế truyền động và mô phỏng hiệu quả

Trong kỷ nguyên công nghệ số, phần mềm thiết kế truyền động đã trở thành công cụ không thể thiếu trong việc tính toán thiết kế bộ truyền đai răng động cơ Volkswagen. Các phần mềm CAD/CAE tiên tiến như SolidWorks, CATIA, ANSYS cho phép các kỹ sư tạo ra mô hình 3D chi tiết của bộ truyền đai răng, thực hiện phân tích phần tử hữu hạn (FEA) để kiểm tra ứng suất trên đai, độ biến dạng và rung động dưới các điều kiện tải khác nhau. "Khuyến khích mô phỏng chuyển động của bộ truyền bằng hình 3D." (Trích Đồ án Thiết kế máy, Lời nói đầu). Việc mô phỏng giúp dự đoán hành vi của dây đai răng động cơ Volkswagen trước khi chế tạo nguyên mẫu vật lý, từ đó tiết kiệm thời gian và chi phí phát triển. Các phần mềm này cũng hỗ trợ trong việc lựa chọn vật liệu dây đai răng tối ưu, xác định thông số kỹ thuật đai răng VW phù hợp, và tính toán lực căng dây đai chính xác. Nhờ khả năng mô phỏng động lực học, các kỹ sư có thể đánh giá hiệu suất truyền động đai và phát hiện sớm các lỗi thường gặp đai răng tiềm ẩn, từ đó điều chỉnh thiết kế truyền động đai để đạt được kết quả tốt nhất.

4.2. Tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế bộ truyền đai răng quốc tế và Volkswagen

Để đảm bảo chất lượng và độ an toàn của bộ truyền đai răng động cơ Volkswagen, việc tuân thủ các tiêu chuẩn thiết kế bộ truyền đai răng quốc tế và của nhà sản xuất là điều bắt buộc. Các tiêu chuẩn như ISO, DIN hoặc các tiêu chuẩn nội bộ của Volkswagen quy định chi tiết về thông số kỹ thuật đai răng VW, kích thước, dung sai gia công, vật liệu dây đai răng và quy trình kiểm tra chất lượng. Ví dụ, biên dạng răng, bước răng, chiều rộng và chiều dày đai đều phải nằm trong giới hạn cho phép để đảm bảo sự ăn khớp chính xác giữa dây đai răng và bánh răng đai động cơ. "Chất lượng chi tiết gia công đánh giá bởi 4 yếu tố gồm độ chính xác kích thước, độ chính xác hình dáng hình học, độ chính xác vị trí tương quan, chất lượng bề mặt. Chất lượng gia công chi tiết bánh đai thườg lấy đạt cấp 6; 7." (Trích Đồ án Thiết kế máy, phần 'Công nghệ chế tạo'). Việc tuân thủ này không chỉ giúp đảm bảo truyền động đồng bộ mà còn kéo dài tuổi thọ dây đai răng và giảm thiểu lỗi thường gặp đai răng. Các tiêu chuẩn thiết kế bộ truyền đai răng cũng bao gồm các yêu cầu về tính toán lực căng dây đai và kiểm nghiệm độ bền, đảm bảo rằng bộ truyền đai răng có thể hoạt động ổn định trong mọi điều kiện vận hành. Điều này đặc biệt quan trọng cho các động cơ TSI Volkswagen và động cơ TDI Volkswagen yêu cầu hiệu suất cao.

4.3. Bảo dưỡng định kỳ và quy trình thay thế dây đai răng Volkswagen

Bảo dưỡng dây đai răng định kỳ là một phần không thể thiếu để duy trì hiệu suất truyền động đai và kéo dài tuổi thọ dây đai răng của động cơ Volkswagen. Các nhà sản xuất, bao gồm Volkswagen, đều có khuyến nghị cụ thể về khoảng thời gian và số kilomet cần kiểm tra và thay thế dây đai răng Volkswagen. "Tuổi thọ và độ bền của dây đai thấp hơn so với bộ truyền bánh răng và bộ truyền xích nên sau một thời gian sử dụng theo khuyến cáo của nhà sản xuất cần được thay mới." (Trích Đồ án Thiết kế máy, phần 'Bộ truyền đai'). Quy trình thay thế dây đai răng Volkswagen đòi hỏi sự chính xác cao, thường cần dụng cụ căn chỉnh đai răng chuyên dụng để đảm bảo độ căng và căn chỉnh đúng. Việc thay thế không đúng cách có thể dẫn đến lỗi thường gặp đai răng hoặc hỏng hóc nghiêm trọng. Ngoài dây đai răng, các chi tiết khác như bộ căng đai răng tự động, bánh dẫn hướng đai răng và phớt trục cam trục khuỷu VW cũng cần được kiểm tra và thay thế khi cần thiết. Một chương trình bảo dưỡng dây đai răng tốt giúp phát hiện sớm các dấu hiệu hao mòn, hư hỏng, từ đó tránh được những sửa chữa đắt đỏ và đảm bảo truyền động đồng bộ liên tục cho động cơ.

V. Ứng dụng Thực tiễn Bộ Truyền Đai Răng trên Động cơ Volkswagen GU 1

Nghiên cứu điển hình về tính toán thiết kế bộ truyền đai răng trên động cơ Volkswagen GU 1.8L cung cấp cái nhìn sâu sắc về ứng dụng thực tiễn của lý thuyết kỹ thuật. Động cơ GU 1.8L, được sử dụng trên các mẫu xe như xe Volkswagen Golf II và xe Volkswagen Jetta từ những năm 1980, là một ví dụ minh họa rõ ràng về việc sử dụng bộ truyền đai răng để dẫn động trục cam SOHC. "Đối với động cơ GU của VW, họ dùng vật liệu là gang để tạo thành nắp xylanh với ưu điểm là sức bền cơ và nhiệt khá lớn. Cơ cấu phân phối khí dùng cam và xupap. Số xupap trên mỗi xylanh là hai – một nạp và một xả, tổng trên bốn xylanh là tám." (Trích Đồ án Thiết kế máy, phần 'Cơ cấu phân phối khí'). Việc phân tích kết cấu bộ truyền đai răng của động cơ này cho thấy sự lựa chọn các thông số kỹ thuật đai răng VW như số răng của bánh răng đai động cơ trục khuỷu (Z1=22) và trục cam (Z2=44), tỷ số truyền (u=2), chiều rộng đai (b=18mm) và modun (m=3mm). "Tính toán các thông số của bộ truyền đai răng. Các thông số đầu vào đã biết của bộ truyền qua đo đạc thực tế các kích thước của nó." (Trích Đồ án Thiết kế máy, Phần 3). Các tính toán động học, bao gồm vận tốc đai, lực vòng và kiểm nghiệm độ bền đai, đều được thực hiện để đảm bảo dây đai răng động cơ Volkswagen hoạt động an toàn và hiệu quả. Việc ứng dụng nguyên lý làm việc đai răng và các công thức tính toán bộ truyền đai vào một động cơ thực tế giúp làm rõ những thách thức và giải pháp trong quá trình thiết kế truyền động đai. Đặc biệt, vai trò của bộ căng đai răng tự động trong việc duy trì lực căng dây đai tối ưu đã được nhấn mạnh. Nghiên cứu này không chỉ củng cố kiến thức lý thuyết mà còn cung cấp nền tảng vững chắc cho các dự án tối ưu hóa truyền động đai trong tương lai.

5.1. Phân tích kết cấu bộ truyền đai răng của động cơ VW GU 1.8L Golf Jetta

Động cơ Volkswagen GU 1.8L, được tìm thấy trong các mẫu xe như xe Volkswagen Golf II và xe Volkswagen Jetta, là một ví dụ điển hình về kết cấu bộ truyền đai răng cho hệ thống phân phối khí SOHC. Bộ truyền đai răng trên động cơ này bao gồm các thành phần chính: bánh đai trục khuỷu, bánh đai trục cam, bánh đai trục trung gian, bộ căng đai răng tự động và dây đai răng. "Đai răng trên động cơ GU của VW gồm các bộ phận chính: Bánh đai trục khuỷu, bánh đai trục cam, bánh đai trục trung gian, bánh căng đai và đai răng." (Trích Đồ án Thiết kế máy, phần 'Kết cấu bộ truyền'). Dây đai răng là loại có răng hình thang, ăn khớp với các răng tương ứng trên các bánh răng đai động cơ. Bánh đai trục khuỷu có 22 răng, trong khi bánh đai trục cam và bánh đai trục trung gian có 44 răng, tạo ra tỷ số truyền 2:1, phù hợp với yêu cầu của động cơ 4 kỳ. Bộ căng đai răng tự động, thường là một con lăn có tâm quay lệch, được bố trí ở phần đai bị trùng để duy trì lực căng dây đai tối ưu, ngăn chặn hiện tượng trượt răng và giảm thiểu rung động. Các thông số kỹ thuật đai răng VW như bề rộng đai (18 mm), chiều dày đai (4 mm), và modun (3 mm) đều được xác định rõ ràng, thể hiện sự chính xác trong thiết kế truyền động đai của Volkswagen.

5.2. Tính toán động học và kiểm nghiệm hiệu suất truyền động đai

Việc tính toán động học là một bước quan trọng trong quá trình tính toán thiết kế bộ truyền đai răng động cơ Volkswagen, giúp đánh giá hiệu suất truyền động đai và độ tin cậy của hệ thống. Dựa trên các thông số đầu vào như tốc độ trục khuỷu (5200 v/ph) và mô men xoắn động cơ VW, các kỹ sư có thể xác định vận tốc đai và lực vòng tác dụng lên dây đai răng. "Công suất trên bánh đai chủ động (bánh đai trục khuỷu) xác định từ công thức... Vận tốc đai: v = 17,97 (m/s). Lực vòng được xác định từ công suất P1 (kW) và vận tốc v (m/s): Ft = 1000.P1 / v = 182,25 (N)." (Trích Đồ án Thiết kế máy, mục 'Tính động học'). Sau đó, quy trình kiểm nghiệm độ bền được thực hiện, bao gồm kiểm tra lực vòng riêng trên đai so với giá trị cho phép. Công thức kiểm nghiệm thường là q = Ft * Kđ / b * qm * v^2 <= [q] nơi [q] là lực vòng riêng cho phép (N/mm), đã được điều chỉnh bởi các hệ số như Cz (số răng ăn khớp), Cu (tỉ số truyền), Cr (chế độ làm việc), và Co (bố trí bộ truyền). Việc tính toán và kiểm nghiệm này không chỉ đảm bảo tuổi thọ dây đai răng mà còn khẳng định khả năng truyền động đồng bộ của bộ truyền đai răng, giảm thiểu ma sát dây đai răng và nâng cao hiệu quả tổng thể của động cơ.

VI. Kết luận Tương lai Thiết kế Bộ Truyền Đai Răng Động cơ Volkswagen Hướng phát triển

Quá trình tính toán thiết kế bộ truyền đai răng động cơ Volkswagen là một công việc phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa kiến thức lý thuyết, kinh nghiệm thực tiễn và công nghệ hiện đại. Từ việc lựa chọn vật liệu dây đai răng tối ưu đến việc áp dụng các công thức tính toán bộ truyền đai và phần mềm thiết kế truyền động, mỗi bước đều đóng góp vào việc tạo ra một bộ truyền đai răng có hiệu suất truyền động đai cao và tuổi thọ dây đai răng dài. Việc tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế bộ truyền đai răng và thực hiện bảo dưỡng dây đai răng định kỳ là chìa khóa để đảm bảo dây đai răng động cơ Volkswagen hoạt động ổn định và tin cậy. Các thách thức về lỗi thường gặp đai răng và yêu cầu về tính toán lực căng dây đai chính xác luôn là động lực để các kỹ sư không ngừng cải tiến. "Đồ án thiết kế máy này là tài liệu dùng để thiết kế chế tạo bộ truyền đai nhưng đây không phải là phương án tối ưu nhất trong thiết kế dẫn động do những hạn chế về hiểu biết và kinh nghiệm thực tế." (Trích Đồ án Thiết kế máy, Lời nói đầu). Nhìn về tương lai, sự phát triển của công nghệ vật liệu composite, cảm biến thông minh và hệ thống điều khiển tự động sẽ tiếp tục mở ra những khả năng mới trong việc tối ưu hóa truyền động đai. Volkswagen, với cam kết về đổi mới, chắc chắn sẽ tiếp tục dẫn đầu trong việc phát triển các bộ truyền đai răng tiên tiến hơn cho các thế hệ động cơ tiếp theo, đặc biệt là cho các động cơ TSI Volkswagen và động cơ TDI Volkswagen với yêu cầu ngày càng cao về hiệu suất và thân thiện với môi trường.

6.1. Tóm tắt các yếu tố quan trọng trong tối ưu hóa truyền động đai

Để tối ưu hóa truyền động đai trong tính toán thiết kế bộ truyền đai răng động cơ Volkswagen, nhiều yếu tố then chốt cần được xem xét. Thứ nhất, việc lựa chọn vật liệu dây đai răng chất lượng cao với khả năng chịu kéo, chống mài mòn và lão hóa tốt là cơ sở. Thứ hai, thiết kế truyền động đai phải tuân thủ nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật đai răng VW và tiêu chuẩn thiết kế bộ truyền đai răng, đảm bảo sự ăn khớp chính xác của bánh răng đai động cơ. Thứ ba, tính toán lực căng dây đai phải tối ưu, kết hợp giữa lý thuyết và việc sử dụng dụng cụ căn chỉnh đai răng chuyên dụng. Thứ tư, việc áp dụng phần mềm thiết kế truyền động và mô phỏng giúp dự đoán và khắc phục sớm các lỗi thường gặp đai răng tiềm ẩn. Cuối cùng, một chương trình bảo dưỡng dây đai răng định kỳ và quy trình thay thế dây đai răng Volkswagen chuẩn xác là cần thiết để kéo dài tuổi thọ dây đai răng và duy trì hiệu suất truyền động đai tối đa. Tất cả những yếu tố này cùng nhau tạo nên một bộ truyền đai răng tin cậy và hiệu quả cho các động cơ Volkswagen.

6.2. Xu hướng công nghệ bộ truyền đai răng cho động cơ TSI Volkswagen và TDI Volkswagen

Trong tương lai, xu hướng công nghệ bộ truyền đai răng cho các động cơ TSI Volkswagen và động cơ TDI Volkswagen sẽ tiếp tục tập trung vào việc nâng cao hiệu suất, giảm trọng lượng và kéo dài tuổi thọ dây đai răng. Các nhà nghiên cứu đang khám phá các vật liệu dây đai răng mới như sợi carbon hoặc vật liệu nano để tăng cường độ bền kéo và khả năng chịu nhiệt. Thiết kế răng đai có biên dạng tối ưu hơn nhằm giảm thiểu ma sát dây đai răng và tiếng ồn cũng là một trọng tâm. "Trong khi đó đối với đai răng cong, ứng suất phân bố đồng đều hơn và gần như hằng số trên răng, tải tập trung lớn nhất vào phần tử chịu căng (lớp sợi cốt)." (Trích Đồ án Thiết kế máy, phần 'Đai răng'). Hơn nữa, việc tích hợp các cảm biến thông minh vào bộ truyền đai răng có thể cho phép giám sát lực căng dây đai và tình trạng hao mòn theo thời gian thực, đưa ra cảnh báo sớm về các lỗi thường gặp đai răng và tối ưu hóa lịch trình bảo dưỡng dây đai răng. Bộ căng đai răng tự động sẽ ngày càng tinh vi hơn, có khả năng điều chỉnh linh hoạt theo điều kiện vận hành. Mục tiêu cuối cùng là tạo ra các bộ truyền đai răng không chỉ bền bỉ mà còn thông minh hơn, đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải và hiệu suất ngày càng khắt khe của ngành công nghiệp ô tô.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bộ môn Động cơ đốt trong ********** ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI TRÊN ĐỘNG CƠ VOLKSWAGEN Giáo viên hướng dẫn : PGS. TS Phạm Hữu Tuyến Sinh viên thực hiện : Kiều Văn Long MSSV : 20185843 Kì học : 20202 Hà Nội, 7/2021 Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy PGS. TS Phạm Hữu Tuyến – giảng viên bộ môn “Động cơ đốt trong” trong Khoa Kỹ thuật Ô tô đã trang bị cho em những kiến thức, kỹ năng cơ bản cần có để hoàn thành đồ án này. Tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu đề tài, do kiến thức chuyên môn còn nhiều hạn chế nên em vẫn có nhiều thiếu sót khi tìm hiểu, đánh giá và trình bày vấn đề về đồ án.

Rất mong nhận được sự quan tâm, góp ý của các thầy/ cô giảng viên bộ môn đề đồ án của em được đầy đủ và hoản chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang 2 Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN. CÁC PHƯƠNG PHÁP DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ NÓI CHUNG VÀ CƠ CẤU PHỐI KHÍ NÓI RIÊNG. Truyền động cơ khí.

Truyền động bánh ma sát .7 Khái niệm chung.7 Phân loại truyền động bánh ma sát.7 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng. Truyền động bánh răng .9 Khái niệm chung.9 Phân loại truyền động bánh răng .9 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng cơ chế truyền động bánh răng. Truyền động trục vít .12 Khái niệm chung.12 Phân loại truyền động trục vít .12 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng. Truyền động xích .14 Khái niệm chung.14 Phân loại truyền động xích .14 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng.

Truyền động vít- đai ốc .16 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang 3 Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến Khái niệm chung.16 Phân loại truyền động vít-đai ốc.16 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng. Truyền động đai .21 Các phương pháp căng đai. Dẫn động trục cam. Bộ truyền bánh răng.

Bộ truyền xích. Bộ truyền đai. Dẫn động xupap (bố trí trục cam). Tìm hiểu về OHV và OHC .1 OHV hay động cơ Pushrod.

So sánh OHV với OHC. GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ Ô TÔ. Vài nét sơ lược về VW và VW Golf. Tìm hiểu về động cơ VW 1.

Thân máy và nắp máy. Cơ cấu phân phối khí. Một vài hệ thống còn lại .36 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang 4 Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến PHẦN 3. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN.

Giới thiệu về bộ truyền. Kết cấu bộ truyền. Nguyên lý làm việc của bộ truyền. Tính toán các thông số của bộ truyền đai răng.

Các thông số đầu vào đã biết của bộ truyền qua đo đạc thực tế các kích thước của nó. Xác định thông số bánh đai. Xác định các thông số đai răng. Tính toán góc ôm trên bánh đai trục khuỷu – bánh đai nhỏ .42 Thông số đầu vào.42 Tính toán góc ôm.

Tính động học. Xác định công suất, lực vòng. Kiểm nghiệm đai về lực vòng riêng. Xác định lực căng và lực tác dụng lên trục.

Xác định ứng suất trên đai .54 TÀI LIỆU THAM KHẢO .55 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang 5 Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật đã tác động tích cực tới ngành công nghiệp chế tạo ô tô có những bước phát triển nhanh chóng vượt bậc với nhiều loại ô tô hiện đại ra đời. Động cơ một phần không thể thiếu trên ô tô luôn được các nhà sản xuất, nhà khoa học nghiên cứu, cải tiến và phát triển để động cơ vừa có sức mạnh, vừa tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải ra môi trường, …Hệ dẫn động trục cam là một trong những cụm chi tiết quan trọng trong khối động cơ, góp phần rất lớn trong việc đảm bảo hoạt động êm diu, chính xác và khả năng vận hành tối đa công suất cũng như là đảm bảo chất lượng khí thải của động cơ. Với tầm quan trọng đó của hệ dẫn động trục cam nên em được giao nhiệm vụ “Tính toán thiết kế hệ dẫn động trục cam bằng bộ truyền đai răng”. Đề tài được giao là từ khối động cơ thực tế có bộ truyền đai răng dẫn động một phần công suất từ trục khuỷu động cơ tới các các cơ cấu khác như cơ cấu phân phối khí, bơm dầu bôi trơn, bơm nước làm mát, máy phát, … thì nội dung yêu cầu là tìm hiểu được các thông tin về động cơ như hãng, năm sản xuất, công suất động cơ, momen xoắn cực đại, thông tin về xe có lắp đặt động cơ này; nguyên lý hoạt động của bộ truyền đai răng; tính toán các thông số của bộ truyền đai răng; tính toán thiết kế đai và bánh đai.

Ngoài ra phải mô phỏng kích thước đo đạc và tính toán bộ truyền bằng bản vẽ lắp, bản vẽ chi tiết, khuyến khích mô phỏng chuyển động của bộ truyền bằng hình 3D. Đồ án thiết kế máy này là tài liệu dùng để thiết kế chế tạo bộ truyền đai nhưng đây không phải là phương án tối ưu nhất trong thiết kế dẫn động do những hạn chế về hiểu biết và kinh nghiệm thực tế. Để hoàn thành đồ án này em đó được sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của thầy giáo Phạm Hữu Tuyến cùng các bạn sinh viên trong lớp. Do kiến thức cũng nhiều hạn chế và thời gian có hạn nên không tránh khỏi thiếu sót.

Kính mong thầy và các bạn sinh viên đóng góp ý kiến để đồ án môn học của em được hoàn thiện tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn. Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang 6 Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến PHẦN 1. CÁC PHƯƠNG PHÁP DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ NÓI CHUNG VÀ CƠ CẤU PHỐI KHÍ NÓI RIÊNG.

Truyền động cơ khí Trong các thiết bị và dây chuyền công nghệ trong ngành công nghiệp cũng như dân dụng hiện nay, việc truyền chuyển động được ứng dụng rất nhiều. Việc truyền chuyển động thường có các loại sau: Truyền động cơ khí, truyền động điện, truyền động thủy lực và khí nén. Truyền động cơ khí là truyền động được sử dụng nhiều nhất trong các phương pháp truyền động. Truyền động bánh ma sát Khái niệm chung.

Truyền động bánh ma sát thực hiện truyền chuyển động và công suất giữa các trục nhờ lực ma sát sinh ra tại chỗ tiếp xúc của bánh dẫn và bánh bị dẫn. Để tạo lực ma sát cần tác dụng lực ép các bánh lại với nhau. Phân loại truyền động bánh ma sát. • Theo khả năng điều chỉnh tỷ số truyền, chia làm hai loại chính: Truyền động bánh ma sát có tỷ số truyền không điều chỉnh được (gọi tắt là bộ truyền bánh ma sát): - Bộ truyền ma sát trụ: truyền động giữa hai trục song song (Hình 1.1a); - Bộ truyền ma sát nón: Truyền động giữa hai trục vuông góc (Hình 1.1b); Truyền động ma sát có tỷ số truyền điều chỉnh được (bộ biến tốc ma sát): - Bộ biến tốc ma sát điều chỉnh trực tiếp: Không qua khâu trung gian (Hình 1.1c, f, g); - Bộ biến tốc ma sát điều chỉnh gián tiếp: Qua khâu trung gian (Hình 1.

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang 7 Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến Hình 1. Các loại chuyển động ma sát • Theo hình thức tiếp xúc, truyền động bánh ma sát được chia ra - Bộ truyền tiếp xúc ngoài: tâm các bánh ở về hai phía so với điểm tiếp xúc - Bộ truyền tiếp xúc trong: tâm các bánh ở cùng một phía so với điểm tiếp xúc (Hình 1.1f) Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng. • Ưu điểm - Có cấu tạo đơn giản - Làm việc êm không ồn - Có khả năng điều chỉnh vô cấp tốc độ • Nhược điểm - Lực tác dụng lên trục và ổ khá lớn do phải ép các bánh ma sát - Tỷ số truyền không ổn định do có trượt giữa các bánh khi làm việc - Khả năng tải tương đối thấp (so với truyền động bánh răng) • Phạm vi sử dụng Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang 8 Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến - Truyền động ma sát thường chỉ được dùng khi truyền công suất nhỏ hoặc trung bình (dưới 20 kW). Nếu công suất lớn, kích thước bộ truyền khá lớn và khó đảm bảo lực ép cần thiết cho bánh.

- Vận tốc của bộ truyền v ≤ 15 ÷ 20 m/s, nếu vận tốc cao quá nhiệt độ bộ truyền tăng nhiều và gây mòn nhanh Tỷ số truyền u ≤ 7. Truyền động ma sát được dùng trong các thiết bị rèn, ép, cần trục, máy vận chuyển, các dụng cụ đo…nhưng được dùng nhiều hơn cả là các bộ biến tốc vô cấp. Truyền động bánh răng Khái niệm chung Truyền động bánh răng dùng để truyền hoặc biến đổi chuyển động kèm theo sự thay đổi vận tốc hoặc mômen nhờ sự ăn khớp của các răng bánh răng hoặc thanh răng. Cơ chế truyền động bánh răng thực hiện truyền chuyển động và tải trọng nhờ sự ăn khớp của các răng trên bánh răng hoặc thanh răng.

Cơ chế truyền động bánh răng được ứng dụng trong nhiều loại máy với các cơ cấu khác nhau để truyền chuyển động quay từ trục này sang trục khác giữa các trục song song/ cắt nhau/ chéo nhau. Ngoài ra, truyền động bánh răng còn được sử dụng để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến hay biến chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay nhờ vào sự ăn khớp của các răng trên bánh răng. Phân loại truyền động bánh răng Hình 1. Các loại truyền động bánh răng Theo vị trí tương đối giữa các trục phân ra: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang 9 Đồ án Thiết kế máy GVHD: Phạm Hữu Tuyến • Truyền động giữa các trục song song: Truyền động bánh răng trụ răng thẳng, răng nghiêng và chữ V (Hình 1.

• Truyền động giữa các trục cắt nhau: Truyền động bánh răng côn răng thẳng, răng nghiêng và cung tròn (Hình 1. • Truyền động giữa các trục chéo nhau (truyền động hypeboloit): Truyền động bánh răng trục chéo, truyền động bánh răng côn chéo (Hình 1. Theo tính chất di động của các các đường tâm bánh răng phân ra: • Truyền động bánh răng thường: đường tâm các bánh răng cố định. • Truyền động bánh răng hành tinh: có ít nhất một đường tâm của bánh răng di động.

Theo phương của răng so với đường sinh phân ra: • Truyền động bánh răng thẳng.