6 Tính lò xo ép
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.23 MB, 88 trang )
Di
Flx
Da
L2
L1
De
P
Hình 2.5.2 Sơ đồ lò đĩa
Lực nén do lò cụt xo nón tạo ra Flx để ép lên đĩa ép nhằm tạo ra mômen ma sát cho
ly hợp được xác định như sau
1
lin ÷
2 Π.E
k
λ. ( 1 − k1 )
Flx = .
. δ .λ
1 − µ 2 b 2 . 1 . δ2 + h −
3
b
p
2
De ( 1 − k 2 )
(1− k2 )
λ. ( 1 − k1 )
÷. h −
÷
2. ( 1 − k 2 )
÷
÷
Trong đó
De: Đường kính lớn của lò xo đĩa nón cụt ứng với vị trí tỳ lên đĩa ép(m). Chọn De =
0,95.(2.R2) = 0,95.2.0,16 = 0,304 (m)
Sơ bộ đường kính qua mép xỏ rãnh ( Da )
De
De
0,304
= 1,2 ÷ 1,5 ⇒ Da =
=
= 0,253 ÷ 0,202 (m)
Da
1,2 ÷ 1,5 1,2 ÷ 1,5
Chọn Da = 0,244 (m)
λ : độ dịch chuyển biến dạng của lò xo
E : môđun đàn hồi kéo nén
E = 2,1.1011 (N/m2)
µ b : hệ số poat-xong đối với thép lò xo. µb =0,26
δ b : độ dầy của lò xo đĩa. D e = 75 ÷ 100
δb
Sơ bộ chọn δb=
De
0,304
=
= ( 0,004 ÷ 0,003)
75 ÷ 100 75 ÷ 100
52
Chọn δb= 0,003 (m) = 3mm
h : độ cao không xẻ rãnh của nón cụt ở trạng thái tự do(m).
h
= ( 1,5 ÷ 2,0 )
δb
⇒ h = ( 1,5 ÷ 2,0 ) δ b = ( 1,5 ÷ 2,0 ) .0,003 = ( 0,0045 ÷ 0,006 )
Chọn h = 0,007(m)
k1,k2 :các tỷ số kích thước của đĩa nõn cụt được xác định như sau
D a 0, 244
k1 = D = 0,304 = 0,802
e
k = D e + Da = 0, 244 + 0,304 = 0,901
2
2.De
2.0,304
Để thuận lợi trong tính toán nên ta viết (1) như sau
2
2
c
Flx = .A.B.λ. δ b + ( h − c.λ ) . h − .λ ÷
3
2
π.E
3,14.2,1.1011
=
= 7,07.1011
A =
2
2
( 1 − µb ) ( 1 − 0, 26 )
1
1
δb .lin ÷ 0,003.lin
0,802 ÷
k1 =
= 0,73
B =
2
2
2
2
De .( 1 − k 2 )
0,304 . ( 1 − 0,901)
1 − k1 1 − 0,802
C = 1 − k = 1 − 0,901 = 2
2
Thay thế vào ta có
2
2
Flx = .7,07.1011.0,73.λ. 9.10 −6 + ( 0,006 − 2.λ ) . 0,006 − .λ ÷
3
2
Các thông số phải được xác định sao cho khi lò xo nón cụt được ép vào ly hợp
(λ=h/2=0,0035) thì lực ép lò xo phải đạt lực ép yêu cầu.
2
2
Flx = .7,07.1011.0,73.0,0035. 9.10 −6 + ( 0,007 − 2.0,0035 ) . 0,007 − .0,0035 ÷
3
2
Flx =10838(N) > k 0 .P∑ =9954,55
53
Vậy thỏa mãn lực ép yêu cầu.
Lực ép lớn hơn dẫn đến hệ số β tăng lên. Ta tính lại hệ số β.
Flx =
k 0 .β.M e max
F .µ.R tb .i 10838.0,3.0,132.2
⇒ β = lx
=
= 2,17
µ.R tb .i
k 0 .M e max
1,08.365
Thỏa mãn vùng cho phép β=(1,8÷2,25)
Vậy kích thước cơ bản của lò xo đĩa là
D e = 304(mm);Da = 244(mm); δb = 3(mm);h = 7(mm)
Kích thước đặc trưng cho đòn mở của lò xo đĩa theo yêu cầu đặc tính làm việc. Phải
thỏa mãn điều kiện bền khi mở ly hợp.
Ứng suất được tính
2
σ = 2.Fm .Da . + 0,5.E . 0,5. ( D − D a ) .α + δd .α
2
2
δd . ( Di + D a ) 1 − µ p
Da
( De − Da )
D =
D
li n e ÷
Da
2.h
α = arctan
÷
De − Da
2
σ = 2.Fm .Da . + 0,5.E . 0,5. ( D − D a ) .α + δd .α
2
2
δd . ( Di + D a ) 1 − µ p
Da
( De − Da )
D =
D
li n e ÷
Da
2.h
÷
α = arctan
De − Da
54
Trong đó :
σ: ứng suất lớn nhất tại điểm nguy hiểm (điểm B) ( N/m2)
Di: đường kính đỉnh của lò xo đĩa nón cụt (m)
De
D
0,304
≥ 1,5 ⇒ Di ≤ e =
= 0, 202
Di
1,5
1,5
Chọn Di = 76(mm) = 0,076(m)
Fm : lực tác dụng lên đỉnh nón khi mở ly hợp
Xác định bằng công thức
( De − Dc )
Fm = Flx .
( D c − Di )
D e + Dc
Dc =
2
Thế số ta théo trình tự ta có
D + D a 0,304 + 0, 244
Dc = e
=
= 0, 274
2
2
Dc − Di 0, 274 − 0,076
=
= 6,6
i dm =
D e − Dc 0,304 − 0, 274
1 9954,55
=
= 1508, 26(N)
Fm =
i dm
6,6
2.h
2.0,007
α = arctag
÷ = arctag
÷ = 0, 229 ( rad )
0,304 − 0, 244
De − D a
( De − Da ) = ( 0,304 − 0, 244 ) = 0, 273
D =
D
0,304
lin
lin e ÷
÷
0, 244
Da
2
2.1508, 26.0, 244
0,5.2,1.1011 0,5. ( 0, 273 − 0, 244 ) .0, 229 + 0,003.0, 229
σ=
+
.
0,0032. ( 0,076 + 0, 244 )
1 − 0, 26 2
0, 244
σ = 923 ( MN / m 2 ) < [ σ ] = 1000 ( MN / m 2 )
vậy lò xo màng đủ bền
55
2.7 Tính sức bền trục ly hợp
Trục ly hợp vừa là trục sơ cấp hộp số, đầu cuối của trục có cặp bánh răng
nghiêng luôn ăn khớp. Đầu trước của trục lắp ổ bi và đặt trong khoang của bánh đà,
đầu sau lắp ổ bi trên thành vỏ hộp số.
2.7.1 Chế độ tính toán trục ly hợp
Ta có mômen truyền từ động cơ xuống trục ly hợp : Me max = 18,6 kGm.
Mômen bánh truyền tới trục ly hợ :
Mφ =
G b .ϕ.rb 6050.0,8.0,366.10
=
= 609,7 (N)
i 0 .i h1.i f
5,833.4,981.1
Ta thấy Mφ > Me max
Vậy ta dùng mômen truyền từ động cơ để tính toán cho trục ly hợp
2.7.2 Tính các lực tác dụng lên cặp bánh răng luôn ăn khớp
Các thông số của bánh răng nghiêng luôn ăn khớp :
Đường kính đỉnh răng
da = 102,98(mm)
Đường kính vòng chia
d = 94,48 (mm)
Đường kính chân răng
df = 83,85(mm)
Môđun pháp tuyến
mn =4,25( mm)
Số răng
Z = 21
Góc nghiêng của răng
β = 250 ; góc ăn khớp α = 200
Bề rộng vành răng
B = 30(mm)
Tính lực vòng
2.M t 2.M e max
2.365.103
=
=
= 7352 ( N )
ms
4.25
Pv1 = z.ms
z.
21.
cosβ
cos ( 250 )
Tính lực hướng tâm
tg ( 200 )
tagα
= 7352.
= 2952 ( N )
Pr1 = Pv1 .
cosβ
cos ( 250 )
Tính lực dọc trục
Pa1 = Pv1 . tgβ = 7352.tg(250)=3428 (N)
56
2.7.3 Tính các lực tác dụng lên cặp bánh răng gài số 1
Trục thứ cấp hộp số có đầu trục dưới được lắp ổ lăn và đặt vào khoang của bánh
răng luôn ăn khớp. Do vậy mà trục ly hợp cũng chịu một phần lực tác dụng do trục
thứ cấp gây ra (ta tính cho tay số 1).
Mômen tính toán trục thứ cấp ở tay số 1:
Mt1 = Memax . ih1 =365.4,981 = 1818( N)
Pv2 =
Tính lực vòng:
Trong đó:
2.M t
2.1818
=
= 15808 ( N )
z.m 46.5.10−3
Z - số răng của bánh răng gài số 1 .
Z = 46
m - môđun pháp tuyến.
m=5
Tính lực hướng tâm:
Pr2 = Pv2 . tgα = 15808. tg20o = 5753( N)
Tính lực dọc trục:
Pa2 = 0 (bánh răng trụ răng thẳng).
2.7.4 Tính các phản lực tác dụng lên trục ở vị trí lắp ổ lăn
Tính các phản lực tại 2 gối đỡ trên trục thứ cấp hộp số:
y
l = 305
l = 110
0
z
Fx23
Fy23
x
Fx25
Pv2
Fr2
Xét mặt phẳng (xOz) và mặt phẳng (yOz). Giả xử lực theo hình vẽ
Tính lực theo phương ( x )
∑ Fx = Fx 23 − Pv2 + Fx 25 = 0
∑ M y23 = Pv2 .l3 − Fx 25 . ( l3 + l4 ) = 0
57
Fy25
