Chương I: Giới thiệu đ êtài. Chương 2: Tổng quan hộp số. Chương 3: Phương án thiết kế hộp số sàn. Chương 4: Tính toán thiết kế hệ thống hộp số sàn.
Chương 5: Sử dụng phần m`ềần SOLIDWORD mô phỏng hệ thống hộp số sàn. CHUONG 2: TONG QUAN HOP SO 2. Công dụng, yêu c ầi, phân loại hộp số 2. Công dụng hộp số - Thay đổi tỷ số truy ân của hệ thống truy ân lực để tạo được lực kéo tại các bánh xe chủ động phù hợp với đi âi kiện chuyển động, - Thay đổi chi `âi chuyển động (tiến hoặc lùi), - Ngắt động cơ lâu dài khỏi hệ thống truy ên lực.
Trong hộp số cơ khí, việc biến đổi mô men và vận tốc góc được thực hiện nhở các bộ truy ên bánh răng. Cùng giá trị mô men xoắn và vận tốc góc động cơ, mô men và vận tốc góc của bánh xe chủ động có thể thay đổi được bằng cách thay đổi tỷ số truy&n của hộp số. Cụ thể hơn, nếu sử dụng tay sô thấp (tỷ số truy& lớn) của hộp số thì sẽ có được mô men kéo tại bánh xe chủ động lớn, nhưng vận tốc bánh xe sẽ nhỏ và ngược lại. Trên một số ô tô, chức năng thay đổi mô men truy ` có thể đảm nhận nhở một số cụm khác (hộp phân phối, cụm c`ầ¡ xe) nhằm tăng khả năng biến đổi mô men đáp ứng mở rộng đi âi kiện làm việc của ô tô.
Yêu c ầi của hộp số Hộp số ô tô đáp ứng các yêu câi cơ bản sau: - Có dải tỷ số truyân thích hợp lý, phân bố các khoảng thay đổi tỷ số truy ân tối ưu, phù hợp với tính năng động lực học yêu câi và tính kinh tế vận tải. - Phải có hiệu suất truy ân lực cao. - Khi làm việc không gây tiếng 'ôn, chuyển số nhẹ nhàng, không phát sinh các tải trọng động khi làm việc, - Có cơ cấu định vị chống nhảy số và cơ cấu chống sài đông thời hai số. - Có vị trí trung gian để có thể ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truy ân lực trong thời gian dài.
- Có cơ cấu báo hiệu khi gài số lùi. - Kết cấu nhỏ, gọn, dễ đi âi khiển, bảo dưỡng và sửa chữa. - Có khả năng bố trí cụm trích công suất để dẫn động các thiết bị phụ khác. Phân loại hộp số - Tùy theo những yếu tố căn cứ để phân loại, hộp số được phân loại như sau: Theo đặc điểm thay đổi tỷ số truy Ân: + Hộp số vô cấp được dùng để tạo thành hệ thống truyn lực vô cấp, trong đó hộp số có tỷ số truy& biến đổi liên tục, trong khoảng tỷ số truy &i (R) định sẵn, từ thấp đến cao và ngược lại.
Trên ô tô bộ truyề vô cấp thưởng gặp: biến mô men thủy lực, bộ truy đai đặt biệt,. Nếu mô men động cơ làm việc ở giá trị nhất định, sự biến đổi mô men sau hộp số vô cấp là đường liên tục, do vậy các bộ truy ân này còn được gọi là bộ truyân liên tục trong khoảng tỷ số truy R cho trước. Ví dụ: trên biến mô men thủy lực, khoảng R có thể đạt tới 2,7, trên bộ truyn đai đặc biệt có thểR = 4,5. + Hộp số có cấp, tạo thành hệ thống truyn lực có cấp, được dùng phổ biến trên ô tô.
Tỷ số truyân trong hộp số thay đổi với các giá trị cố định khác nhau, do vậy còn được gọi là bộ truy gián đoạn. Mức độ gián đoạn phụ thuộc vào số lượng tỷ số truyân bên trong hộp số.Ở đây bộ truy&a vô cấp có dạng bao các điểm ngoài của hộp số có cấp, do vậy cho phép thay đổi mô men và tốc độ đ'ầi đặn hơn, tận dụng tốt công suất của động cơ.Trong HTTL có thể tập hợp bởi các bộ truyển vô cấp với hộp số có cấp. 'Theo cấu trúc truy lực giữa các bánh răng: + Hộp số thưởng: các bánh răng ăn khớp ngoài với các trục cố định + Hộp số hành tỉnh: kết hợp ăn khớp trong và ăn khớp ngoài có trục di động. + Đi`âi khiển bằng tay, đi âi khiển tự động, và đi `âi khiển bán tự động.
Trong thoi gian g% day đã xuất hiện các hộp số cho phép làm việc theo phương pháp đi âi khiển bằng tay và đi âi khiển tự động tùy chọn bằng các nút chọn trên bảng đi `âi khiển (hộp số có hai li hợp trên một số ô tô con). Theo số trục của hộp số (không kể trục số lùi): Trên ô tô con thưởng sử dụng hộp số chính ba trục hoặc hai trục. + Hộp số ba trục có trục chủ động (trục sơ cấp) và trục bị động (trục thứ cấp) được thiết kế đồng trục. Ph`ầ lớn các số truyân dG thong qua hai cặp bánh răng ăn khớp, nếu nối trực tiếp trục chủ động và trục bị động có thể tạo ra số truy thẳng.
Cấu trúc này thưởng gặp trên ô tô có cầi sau chủ động. + Hộp số hai trục: tất cả các số truyân truy qua một cặp bánh răng ăn khớp. Trong một số trưởng hợp số truyân cao nhất có thể truy ân qua nhi â! cặp bánh răng. Cấu trúc này thưởng gặp trên ô tô có động cơ đặt trước, câi trước chủ động.
Theo số tỷ số truy 1 chung của hộp số chính 3 + Theo số lượng số tiến là 3,4,5. Hộp số cơ khí thông thường Cấu tạo hộp số cơ khí thông thưởng có cấp bao ø Tân các bộ phận cơ bản: - Bộ phận nhận chức năng truy ân và biến đổi mô men bào gìn: các cặp bánh răng ăn khớp, các trục và ổ đỡ trục vỏ hộp số. - Bộ phận đi'ât khiển chuyển số theo sự đi`ât khiển của người lái và khả năng giữ nguyên trạng thái trong quá trình xe hoạt động, bao gầm: cẦn số, các đòn kéo, thanh trượt, nạng gài, khớp gài, cơ cấu định vị, khóa hãm, cớ cấu bảo hiểm số lùi. Cấu trúc truy mô men 2.Hộp số 3 trục | ân [ | ‡—E+—`} 4 _ữ ` : ————* ] —_ — ——*>.
Jy r li ] J † 4 _, Il T a | ++ F L E + L rH SS | | Bánh răng lắp cố định trên trục, Bánh răng lắp cố định trên trục, răng ngoài răng trong Bánh răng lắp với trục bằng then hoa Bánh răng quay trơn trên trục. và trượt trên trục.,5,6 vị trí gài các số 1,2,3.4,5,6 Lhoặc R: vị trí gài số lùi I: trục sơ cấp; II: Trục thứ cấp ; IH: Trục trung gian Hình 2. Sơ đ`ồkết cấu và bố trí trục hộp số 3 trục Ưu điểm: - Ở số truy: thắng, dòng lực truy `n trực tiếp từ trục sơ cấp qua khớp gài tới trục thứ cấp. Các bánh răng làm việc không tải, hiệu suất truy lực của hộp số là cực đại, thời gian làm việc chiếm 50% - 70% tổng thời gian chuyển động, do vậy hạn chế hao mòn bánh răng.
- Bánh răng của hộp số được sử dụng với hai loại bánh răng nghiêng và bánh răng thẳng. Các bánh răng có răng nghiêng giúp tăng khả năng chịu tải và giảm độ ôn, tuy nhiên trong thiết kế c3 chịn chỉ `âi nghiêng hợp lý để hạn chế tối đa lực dọc trục tác dụng lên ổ đỡ trục. - Với cấu trúc tỷ số truy n qua 2 cặp bánh răng ăn khớp nên chỉ âi quay của trục chủ động và bị động không thay đổi, cho phép thực hiện một số giả trị tỷ số truy ân lớn. Nhược điểm: -Ổbi phía trước của trục thứ cấp được đặt vào lỗ đằng sau của trục sơ cấp.
Do đi`âi kiện kết cấu của hộp số (kích thước trục sơ cấp), ổ bị này không thể làm to được, cho nên khi làm việc có lực tác dụng thì ổ bi này sẽ ở tình trạng căng thẳng. - Hiệu suất truy ân lực sẽ thấp do truy ân qua nhi âi cặp bánh răng ăn khớp.2 Hộp số 2 trục mG, -24-G, G1, G2, G3: các khớp số gài I: trục chủ động 0.: Cac vi tri gai II: trục bị động C1;C2: bánh răng chủ động và bị động truy lên lực chính Hình 2. Sơ đ kết cấu và mặt cắt hộp số 2 trục Ưu điểm: Các số truyân đều truy Ñ qua | cap bánh răng ăn khớp, cho phép nâng cao hiểu suất truy ên lực, giảm nhỏ kích thước hộp số và phù hợp với ô tô con có động cơ và câi trước chủ động. - Với việc bố trí hộp số và cầi chủ động trong một không gian bao kín, cho phép sử dụng chung 1 loại dầu, nhưng có khối lượng d3ầ› đủ lớn và tạo khoang chứa di hợp lý, thuận lợi bồi trơn vung té.
- Ngày nay, hộp số hai trục được dùng rất phổ biến trên ôtô du lịch (giá trị tỷ số truy khéng c% Ion). Do dam bao tinh gọn nhẹ của hệ thống truy lực, không sử dụng các đăng trong đi`âi kiện không gian ø`ân xe chặt hẹp. Nhược điểm: - Do chi truy & qua 1 cặp bánh răng ăn khớp nên giá trị tỷ số truy không cao. Để đảm bảo tỷ số truy&1 phi hợp đi `ê! kiện chuyển động thì kích thước hộp số sẽ lớn.3 Bộ phận đi âi khiển chuyển số Bộ phận đi khién chuyển số trong hộp số có cấp yêu cầi: - Di khiển chuyển số nhanh chóng, - Thiết lập một vị trí gài cà giữ ổn định các vị trí gài, - Đảm bao: gài hết chi âu dài c Ân thiết trong khớp gài, có vị trí trung gian để động cơ làm việc không tải lâu dài (ngắt dòng truy mô men), - Hạn chế (hoặc oại trừ) khả năng va đập, gây ôn trong chỉ tiết truy mô men của hộp số, - Có khả năng tạo cảm giác khi thực hiện gài số lùi.
- Đáp ứng nhu câ trên, kết cấu bộ phận chuyển số rất đa dạng, nhưng có các ph cơ bản sau: đi`âi khiển chuyển số, định vị, khóa hãm, bảo hiểm gài số. Cơ cấu đi âi khiển chuyển số trực tiếp trên nắp của hộp số Phần lớn các chi tiết của cơ cấu chuyển số nằm trên nắp hộp số, c3 số được bố trí dưới sàn xe ngay cạnh vị trí ng người lái. Các chi tiết bao gần: c3 số, trục trượt nang gai, vanh sài và cách bánh răng được gài số. I CẦì số 4Nạng gạt 7 Cơ cấu định vị A Hành trình chọn 2Đâitrongcâisố 5 Khớp gài số 8 Vành d &ng tốc trục 3 Trục tượt gài số 6 Gối ci cần số 9 Bánh răng được gài B Hành trình gài số Hình 2.
Các chi tiết, mặt trích ngang cơ cấu đi `âi khiển chuyển số trên nấp hộp số é ^ ne Mỗi trục trượt đảm nhận 2 số gài.