zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Cơ khí - Chế tạo máy

Bài tiểu luận: Phân tích động học cơ cấu hành tinh kiểu Wilson độc lập trong hộp số tự động

Chia sẻ: Nguyễn Hoài Sơn | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:62

Báo xấu

161
lượt xem 47
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tổng quan về điều khiển hộp số tự động và ưu nhược điểm của hộp số hành tinh, cấu tạo, sơ đồ và nguyên lý làm việc của hộp số hành tinh, các khả năng làm việc của hộp số hành tinh là những nội dung chính trong bài tiểu luận "Phân tích động học cơ cấu hành tinh kiểu Wilson độc lập trong hộp số tự động". Mời các bạn cùng tham khảo để có thêm tài liệu học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tiểu luận: Phân tích động học cơ cấu hành tinh kiểu Wilson độc lập trong hộp số tự động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI CƠ SỞ 2 KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY THIẾT KẾ MÔN HỌC TRUYỀN ĐỘNG CÔNG SUẤT Đề tài: Phân tích động học Cơ cấu hành tinh kiểu Wilson độc lập trong hộp số tự động GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TS.NGUYỄN HỮU CHÍ SINH VIÊN THỰC HIỆN : LỚP : CƠ ĐIỆN TỬK53 NHÓM : 05 TP.HCM 2015
Thiết kế môn học TRUYỀN ĐỘNG CÔNG SUẤT Nhóm 5 Tên và tóm tắt yêu cầu, nội dung bài tập lớn: Phân tích động học Cơ cấu hành tinh kiểu Wilson độc lập trong hộp số tự động. Nội dung của bản thuyết minh, các yêu cầu chính: 1. Tổng quan về điều khiển hộp số tự động và ưu nhược điểm của hộp số hành tinh SV: Đới Xuân Quốc 2. Cấu tạo, sơ đồ và nguyên lý làm việc của hộp số hành tinh SV: Phạm Văn Quỳnh 3. Các khả năng làm việc của hộp số hành tinh SV: Nguyễn Hoài Sơn 4. Đánh giá và so sánh về mặt động học hai loại hộp số hành tinh thường gặp 5. Kết luận và đánh giá. Phần 4+5: SV Trần Đình Thắng & Trần Hồng Thiện
Thiết kế môn học TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN HỘP SỐ TỰ ĐỘNG VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỘP SỐ HÀNH TINH I. Giới thiệu chung 1. Khái quát Trên xe sử dụng hộp số thường thì lái xe phải thường xuyên nhận biết tải và tốc độ động cơ để chuyển số một cách phù hợp. Khi sử dụng hộp số tự động những sự nhận biết như vậy của người lái xe là không cần thiết. Việc chuyển đến vị trí số thích hợp nhất được thực hiện một cách tự động theo tải động cơ và theo tốc độ xe. Với các xe có hộp số tự động thì người lái xe không cần phải suy tính khi nào cần lên số hoặc xuống số. Các bánh răng tự động chuyển số tùy thuộc vào tốc độ xe và mức độ bàn đạp ga. SVTH: Đới Xuân Quốc 4
Thiết kế môn học Một hộp số mà trong đó việc chuyển số bánh răng được điều khiển bằng một ECU (Bộ điều khiển điện tử) được gọi là ECT – Hộp số điều khiển điện tử, một hộp số không sử dụng ECU được gọi là hộp số tự động thuần thủy lực. Hiện nay hầu hết các xe đều sử dụng ECT. Đối với một số kiểu xe thì phương thức chuyển số có thể được chọn tùy theo ý muốn của lái xe và điều kiện đường đi. Cách này giúp cho việc tiết kiệm nhiên liệu, tính năng và vận hành xe được tốt hơn. 2. Lịch sử phát triển Ngay từ những năm 1990, ý tưởng về một loại hộp số tự động chuyển số đã được các kỹ sư hàng hải Đức nghiên cứu chế tạo. Đến năm 1938, hộp số tự động đầu tiên ra đời khi hãng GM giới thiệu chiếc Oldsmobile được trang bị hộp số tự động. Việc điều khiển ô tô được đơn giản hóa bởi không còn bàn đạp ly hợp. Tuy nhiên do chế tạo phức tạp và khó bảo dưỡng, sữa chữa nên nó ít được sử dụng. SVTH: Đới Xuân Quốc 5
Thiết kế môn học Đến những năm 70 hộp số tự động thực sự hồi sinh khi hàng loạt hãng ô tô cho ra các loại xe mới với hộp số tự động đi kèm. Từ đó đến nay hộp số tự động đã phát triển không ngừng và dần thay thế cho hộp số thường. Khi mới ra đời, hộp số tự động là loại có cấp và được điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực. Để chính xác hóa thời điểm chuyển số và để tăng tính an toàn khi sử dụng, hộp số có cấp điều khiển bằng điện tử (ECT) ra đời. Vẫn chưa hài lòng với các cấp tỷ số truyền của ECT, các nhà sản xuất ô tô đã nghiên cứu, chế tạo thành công một loại hộp số tự động với vô số cấp tỷ số truyền (hộp số tự động vô cấp) vào những năm của cuối thế kỷ XX cụ thể như sau: Hộp số tự động (HSTĐ), theo công bố của tài liệu công nghiệp ô tô CHLB Đức ra đời năm 1934 tại hãng Chysler. Ban đầu HSTĐ sử dụng ly hợp thủy lực và hộp số hành tinh, điều khiển hoàn toàn bằng van con trượt thủy lực, sau đó chuyển sang dùng biến momen thủy lực đến ngày nay (tên gọi ngày nay dùng là AT). Tiếp sau đó là hãng Zil (Liên xô cũ 1949) và các hãng Tây Âu khác (Đức, Pháp, Thụy sỹ). Phần lớn các HSTĐ trong thời kỳ này dùng hộp số hành tinh 3, 4 cấp trên cơ sở của bộ truyền hành tinh 2 bậc tự do kiểu Wilson, kết cấu AT. Sau những năm 1960, HSTĐ dùng trên ô tô tải, ô tô bus với momen thủy lực và hộp số cơ khí có cặp bánh răng ăn khớp ngoài, kết cấu AT. Sau năm 1978 chuyển sang loại HSTĐ kiểu EAT (điều khiển chuyển số bằng thủy lực điện tử), loại này ngày nay đang sử dụng. Một loại HSTĐ khác là hộp số vô cấp sử dụng bộ truyền đai kim loại (CVT) với các hệ thống điều khiển chuyển số bằng thủy lực điện tử (nó cũng là một dạng HSTĐ). SVTH: Đới Xuân Quốc 6
Thiết kế môn học Ngày nay con người đã và đang chế tạo các loại truyền động thông minh, cho phép chuyển số theo thói quen lái xe (thay đổi tốc độ động cơ bằng chân ga) và tình huống mặt đường, HSTĐ có 9, 10 cấp, … Hệ thống truyền lực sử dụng HSTĐ được gọi là hệ thống truyền lực cơ khí thủy lực điện tử, là lĩnh vực có nhiều ứng dụng của kỹ thuật cao, phát triển rất nhanh. Chẳng hạn gần đây xuất hiện loại hộp số có khả năng làm việc theo hai phương pháp chuyển số: bằng tay hay tự động tùy thuộc vào ý thích của người sử dụng. Ngoài ra, hiện nay để đáp ứng nhu cầu khách hàng và tăng tính an toàn khi sử dụng, các nhà chế tạo cho ra đời loại hộp số điều khiển bằng điện tử có thêm chức năng sang số bằng cần như hộp số thường. SVTH: Đới Xuân Quốc 7
Thiết kế môn học Ở nước ta, hộp số tự động đã xuất hiện từ những năm 1990 trên các xe nhập về từ Mỹ và châu Âu. Tuy nhiên do khả năng công nghệ còn hạn chế, việc bảo dưỡng và sữa chữa rất khó khăn nên vẫn còn ít sử dụng. Hiện nay, cùng với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật, công nghệ chế tạo hộp số tự động cũng được hoàn chỉnh nên hộp số tự động đã khẳng định được tính ưu việt của nó và dần thay thế cho hộp số thường. SVTH: Đới Xuân Quốc 8
Thiết kế môn học 3. Phân loại hộp số tự động Có nhiều cách để phân loại hộp số tự động 3.1 Phân loại theo tỉ số truyền Hộp số tự động vô cấp: Là loại hộp số có khả năng thay đổi tự động, liên tục tỉ số truyền nhờ sự thay đổi bán kính quay của các puly. Hộp số tự động có cấp: Khác với hộp số vô cấp, hộp số tự động có cấp cho phép thay đổi tỉ số truyền theo các cấp số nhờ các bộ truyền bánh răng. SVTH: Đới Xuân Quốc 9
Thiết kế môn học 3.2 Phân loại theo cách điều khiển Theo cách điều khiển có thể chia HSTĐ thành hai loại, chúng khác nhau về hệ thống sử dụng để điều khiển chuyển số và thời điểm khóa biến mô. Một loại là điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực, loại kia là loại điều khiển điện tử (ECT), nó cũng sử dụng số liệu trong ECU để điều khiển nhưng có thêm chức năng chẩn đoán và dự phòng. Hộp số điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực hoạt động bởi sự biến đổi một cách cơ khí tốc độ của xe thành áp suất ly tâm và độ mở bướm ga thành áp suất bướm ga rồi dùng các áp suất thủy lực này để điều khiển hoạt động của các ly hợp và phanh trong cụm bánh răng hành tinh, do đó điều khiển thời điểm lên xuống số. Nó được gọi là phương pháp điều khiển thủy lực. Hộp số điều khiển điện tử ECT, các cảm biến phát hiện tốc độ xe và độ mở bướm ga biến chúng thành tín hiệu điện và gửi về bộ điều khiển điện tử (ECU). ECU sau đó điều khiển hoạt động các ly hợp, phanh trên cơ sở những tín hiệu này thông qua các van và hệ thống thủy lực. Vì vậy điều khiển thời điểm chuyển số. o Loại điều khiển điện tử kết hợp thủy lực: Loại này sử dụng ECU – ECT để điều khển hộp số thông qua các tín hiệu điều khiển điện tử.  Sơ đồ tín hiệu điều khiển: Tín hiệu điện của các cảm biến (cảm biến tốc độ, cảm biến vị trí chân ga, …) và tín hiệu thủy lực từ bàn đạp ga (qua cáp chân ga bướm ga cảm biến vị trí bướm ga) ECU động cơ ECT – ECU van điện từ các cần sang số bộ bánh răng hành tinh và bộ biến mô. SVTH: Đới Xuân Quốc 10
Thiết kế môn học o Loại điều khiển hoàn toàn thủy lực: Loại này sử dụng cáp bướm ga và các tín hiệu điện tử điều khiển để điều khiển hộp số tự động.  Sơ đồ tín hiệu điều khiển: Bàn đạp ga cáp dây ga cáp bướm ga van bướm ga, van ly tâm van sang số bộ truyền bánh răng hành tinh và bộ biến mô. o Hộp số điều khiển bằng điện tử: Sử dụng áp suất thủy lực để tự động chuyển số theo tín hiệu điều khiển của ECU. ECU điều khiển các van điện từ theo tình trạng của động cơ và của xe do các bộ cảm biến xác định, từ đó điều khiển áp suất dầu thủy lực.  Sơ đồ tín hiệu điều khiển: Tín hiệu từ các cảm biến và từ bộ điều khiển thủy lực ECU động cơ và ECT tín hiệu điện đến các van điện từ bộ biến mô và các bánh răng hành tinh. SVTH: Đới Xuân Quốc 11
Thiết kế môn học 3.3 Phân loại theo cấp số truyền Có nhiều loại hộp số tự động, hiện nay thông dụng nhất là loại 4, 5, 6 cấp số, một số loại xe được trang bị hộp số tự động 8, 9 cấp. 3.4 Phân loại theo cách bố trí trên xe Loại FF (Front – Front: động cơ đặt trước – cầu trước chủ động): Loại này được thiết kế gọn do chúng được bố trí ở khoang động cơ. Loại ER (Front – Rear: động cơ đặt trước – cầu sau chủ động): Loại này có bộ truyền lực cuối cùng (vi sai) lắp ở bên ngoài nên nó dài hơn. 4. Chức năng của hộp số tự động Về cơ bản hộp số tự động có chức năng như một hộp số thường. Tuy nhiên, hộp số tự động cho phép đơn giản hóa việc điều khiển hộp số, quá trình chuyển số êm dịu, không cần ngắt đường truyền công suất từ động cơ xuống khi sang số. Hộp số tự động tự chọn tỉ số truyền phù hợp với điều kiện hoạt động của ô tô, do đó tạo điều kiện sử dụng gần như tối ưu công suất động cơ. Hộp số tự động có những chức năng cơ bản sau: SVTH: Đới Xuân Quốc 12
Thiết kế môn học Tạo ra các cấp tỉ số truyền phù hợp nhằm thay đổi momen xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động để phù hợp với momen cản luôn thay đổi và nhằm tận dụng tối đa công suất của động cơ. Giúp xe thay đổi chiều chuyển động. Đảm bảo cho xe dừng tại chỗ mà không cần tắt máy hoặc tách ly hợp. Ngoài ra, hộp số tự động điều khiển điện tử (ECT) còn có các chức năng an toàn. Nếu có hư hỏng xảy ra trong hệ thống khi đang lái xe, ECT sẽ hoạt động ở chế độ dự phòng, cho phép xe tiếp tục hoạt động ở chế độ đã được định trước trong một thời gian ngắn nhằm tránh nguy hiểm. 5. Ưu, nhược điểm của hộp số hành tinh 5.1 Ưu điểm: Giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường xuyên phải chuyển số. Chuyển số liên tục không cắt dòng lực từ động cơ. Thời hạn phục vụ dài hơn, lực truyền đồng thời qua một số cặp bánh răng ăn khớp, ứng suất trên răng nhỏ. Ăn khớp trong nên đường kính vòng tròn ăn khớp lớn. Có khả năng tự triệt tiêu lực hướng trục. Giảm độ ồn khi làm việc. Kích thước nhỏ gọn. Hiệu suất làm việc cao, vì các dòng năng lượng có thể là song song, ma sát sinh ra tiêu hao năng lượng chủ yếu là do chuyển động tương đối còn không chịu ảnh hưởng của chuyển động theo, khâu quyết định là chọn phương án sơ đồ bố trí. Cho tỷ số truyền cao, nhưng kích thước không lớn. 5.2 Nhược điểm: Công nghệ chế tạo đòi hỏi chính xác cao: trục lồng, bánh răng ăn khớp nhiều vị trí. SVTH: Đới Xuân Quốc 13
Thiết kế môn học Kết cấu phức tạp, nhiều cụm lồng, trục lồng phanh, ly hợp khóa. Lực ly tâm trên các bánh răng hành tinh lớn. Nếu dùng nhiều ly hợp và phanh có thể nâng cao tổn hao công suất khi chuyển số, hiệu suất sẽ giảm. Các nhược điểm này sẽ dần khắc phục khi chọn tối ưu sơ đồ cơ cấu và công nghệ chế tạo máy phát triển. SVTH: Đới Xuân Quốc 14
Thiết kế môn học CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC HỘP SỐ HÀNH TINH I. CẤU TẠO CỦA HỘP SỐ HÀNH TINH . Các bánh răng trong bộ truyền bánh răng hành tinh có 3 loại: bánh răng bao, bánh răng hành tinh, bánh răng mặt trời và cần dẫn. Cần dẫn nối với trục trung tâm của mỗi bánh răng hành tinh và làm cho các bánh răng hành tinh xoay chung quanh. Với bộ các bánh răng nối với nhau kiểu này thì các bánh răng hành tinh giống như các hành tinh quay xung quanh mặt trời, và do đó chúng được gọi là các bánh răng hành tinh. Thông thường nhiều bánh răng hành tinh được phối hợp với nhau trong bộ truyền bánh răng hành tinh. SVTH: Phạm Văn Quỳnh 15
Thiết kế môn học II. NGUYÊN LÝ VẬN HÀNH CỦA HỘP SỐ HÀNH TINH. Bằng cách thay đổi vị trí đầu vào, đầu ra và các phần tử cố định ta có thể giảm tốc, đảo chiều, nối trực tiếp và tăng tốc. 1. Đảo chiều .  Đầu vào: bánh răng bao  Đầu ra: cần dẫn  Cố định: bánh răng mặt trời  Khi bánh răng mặt trời bị cố định thì chỉ có bánh răng hành tinh quay và vận động chung quanh. Do đó trục đầu SVTH: Phạm Văn Quỳnh 16
Thiết kế môn học ra chỉ giảm tốc độ so với trục đầu vào bằng chuyển động quay của bánh răng hành tinh. Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên chỉ momen. Mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn và mũi tên càng rộng thì momen càng lớn. 2. Giảm tốc.  Đầu vào: bánh răng bao  Đầu ra: cần dẫn  Cố định: bánh răng mặt trời  Khi bánh răng mặt trời cố định thì chỉ có bánh răng hành tinh quay và vận động chung quanh. Do đó trục đầu ra chỉ giảm tốc độ so với trục đầu vào bằng chuyển động quay của các bánh răng hành tinh. Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên chỉ momen. Mũi SVTH: Phạm Văn Quỳnh 17
Thiết kế môn học tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn và mũi tên càng rộng thì momen càng lớn. 3. Nối trực tiếp (truyền thẳng).  Đầu vào: bánh răng mặt trời, bánh răng bao  Đầu ra: cần dẫn  Do bánh răng bao và bánh răng mặt trời quay cùng nhau với cùng một tốc độ nên cần dẫn cũng quay với cùng tốc độ đó. SVTH: Phạm Văn Quỳnh 18
Thiết kế môn học 4. Tăng tốc.  Đầu vào: cần dẫn  Đầu ra: bánh răng bao  Cố định: bánh răng mặt trời  Khi cần dẫn quay theo chiều kim đồng hồ thì bánh răng hành tinh chuyển động xung quanh bánh răng mặt trời theo chiều kim đồng hồ. Do đó bánh răng bao tăng tốc trên cơ sở số răng trên bánh răng bao và bánh răng mặt trời. SVTH: Phạm Văn Quỳnh 19
Thiết kế môn học 5. Các phanh (B1, B2, B3).  Các phanh này được chia làm 2 loại theo kiểu phần tử cố định phanh gồm có: kiểu dải và kiểu nhiều đĩa ướt. Kiểu dải được dùng cho phanh B1 và kiểu nhiều đĩa ướt cho phanh B2, B3. Ngoài ra trong một số hộp số tự động, hệ thống nhiều đĩa ướt còn được sử dụng cho phanh B1.  Phanh kiểu dải B1: dải phanh được quấn vòng lên đường kính ngoài của trống phanh. Một đầu của dải phanh được hãm chặt vào vỏ hộp số bằng 1 chốt, còn đầu kia tiếp xúc với piston phanh qua cần đẩy piston chuyển động bằng áp suất thủy lực. Piston phanh có thể chuyển động trên cần đẩy piston nhờ việc nén các lò xo. SVTH: Phạm Văn Quỳnh 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học

207 tài liệu

1474 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.