Nghiên cứu tải trọng động cho thiết kế hệ thống truyền lực ô tô tải thông dụng s

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI Đỗ Giao Tiến NGHIEN CUU TAI TRONG DONG CHO THIET KE HE THONG TRUYEN LUC O TO TAI THONG DUNG SAN XUAT TAI VIET NAM LUAN AN TIEN Si KY THUAT CO KHi DONG LUC Hà Nội - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Đỗ Giao Tiến NGHIEN CUU TAI TRONG DONG CHO THIET KE HE THONG TRUYEN LUC 6 TO TAI THONG DUNG SAN XUAT TAI VIET NAM Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực Mã số: 62520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. NGUYÊN TRỌNG HOAN 2. NGUYÊN THANH QUANG Hà Nội - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, được sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Trọng Hoan và TS.

Nguyễn Thanh Quang. Các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng để bảo vệ ở bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.

Hà Nội, ngày thang 4 năm 2016 TM. Tập thể giáo viên hướng dẫn Tác giả luận án PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan Đỗ Giao Tiến LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới người hướng dẫn chính: PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan - Thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, định hướng và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi thực hiện luận án này với sự tận tâm, trách nhiệm, sáng suôt và khoa học cao. Tôi xin trân trọng cảm ơn TS Nguyễn Thanh Quang trong suốt quá trình tôi thực hiện luận án, với vai trò là người hướng dẫn, Thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi thực hiện các kế hoạch học tập và nghiên cứu. Tôi rất cám ơn và trân trọng sự hợp tác, hỗ trợ của Nhà máy ô tô Cé Loa, Phong thi nghiệm chuyên ngành cơ khí động lực của các Trường Đại học Lâm nghiệp, Học Viện Kỹ thuật Quân sự, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Phòng thí nghiệm động cơ đốt trong - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã hỗ trợ, tạo điều kiện về phương tiện và trang thiết bị thí nghiệm góp phần thực hiện thành công luận án.

Xin gửi lời cảm ơn trân trọng đến các thầy của Bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng, Bộ môn Động cơ đốt trong và Viện Cơ khí động lực thuộc Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội với những góp ý rất thiết thực trong suốt quá trình tôi thực hiện luận án. Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các cơ quan tôi đã và đang công tác là Nhà máy ô tô Cổ Loa, Vụ Khoa học và Công nghệ các ngành kinh tế - kỹ thuật thuộc Bộ Khoa học và Công nghệ đã tạo điều kiện, ủng hộ, giúp đỡ tôi về mọi mặt trong quá trình tôi theo học Nghiên cứu sinh. Xin gửi lời cảm ơn tới các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp vì sự giúp đỡ thiết thực cho luận án này. Xin được gửi lời cảm ơn đặc biệt nhất tới gia đình tôi, những người đã luôn bên cạnh tôi, động viên, chia sẻ những khó khăn và là động lực để tôi hoàn thành luận án.

Hà Nội, ngày tháng 4 năm 2016 Nghiên cứu sinh Đỗ Giao Tiến DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIÉẾT TẮTT. i DANH MUC CAC BANG.sssssssssssssssssssessssssssnnnnsesteseeeeesesssssssnnnnetieseeseeesssssnnnnneneees iii DANH MUC CAC HINH VE. cecceeesscesssssessssssnnnnseeesseseessesssssnnnnntisseceesessssssnnnmnssesees v MO DAU puoisirsueiondsosintinginiitlfg08805001HINGIEIISBIGBERGEIGSEHDIRGHHEEEGIIGINGIERISBiĐGRĐDrlingiEB8 1 Churong 1 TONG QUAN.1 _ Ngành công nghiệp ô tô VN và sự phát triển của lĩnh vực sản xuất xe ô tô tải.1 Thực trạng ngành công nghiệp ô tô Việt Nam. Định hướng phát triển.3 Nhu cầu nâng cao chất lượng.2 _ Hệ thống truyền lực ô tô tải và những vấn đề trong thiết kế.1 Sơ đồ của HTTL trên ô tô tải.2 Tỉ số truyền của HTTL trên ô tô tải.

Các chế độ tải trọng trong thiết kế tính toán HTTL.3 Các hướng nghiên cứu về HTTL ô tô.1 Cac vấn để nghiên cứu.2 Phuong phap nghién CU oo.4 Tải trọng động trong HT TL ô tÔ.--- «6+5 Sk+EEvEvk+tEeEeketeerexrteerrrrkeeree 15 1.1 Tải trọng từ dao động mô men xoắn của động cơ .2 Tải trọng từ mấp mô mặt đường .3 Tải trọng cực đại trong HT TÌ‹:.5 Các công trình nghiên cứu trong ƯỚC.6 _ Đối tượng nghiên cứu.7 _ Nội dung của luận án. «kh TT HT HT TH HH HH rưn 26 IV 0000 2i an. Phương: pháp nghiền 6ỮUzzss::-::ssszsszssbsssigsoesnntsodslsHADLISBogoasvsespse 27 1.3 Phạm vi nghiÊn GỨU szszassszusssosrlstiisolgHpssosgsgsivoyioiNsogssasweskasaaal 27 IV 0ốiii ải 0u. 27 Kết luận chương |.

xe 28 Chương 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG HTTTLL.1 Mô hình tính toán tải trọng cực đại trong HT TÌ. Các trường hợp tính tOáï.- -- 6 + th vn HT HT như 32 2. Các công thức tính toán. Xây dựng mô hình mô phỏng HTTL bằng phương pháp mạng liên kế.

Phương pháp mạng liên kết (Bondgraph ).2 Phần tử mạng liên kẾt.3 Xây dựng mô hình mạng liên kết các cụm chỉ tiết HTTLL. Động lực học HT TÌ.- ¿+ + xxx k*k*£EEEkEkEEEEkekEErkekkkrkerkekrkrrkrkrerke 57 Kt ludin ChUONG 2. cscccesssessssesssessseesssecsssesssessssesssessssesssesssusssseessessssesssecsssecssesssseessesssseeasess 63 Chương 3 TÍNH TOÁN KHẢO SÁT TẢI TRỌNG ĐỘNG TRONG HTTL.1 Nội dung nghiên cứu 3.2 Xác định các thông số tính toán hệ thống truyền lực. Khối lượng quán tính.2 Độ cứng XOAN CUA trUC veececeescssessesssseessessessesscssesersesesecsessecsecsussussecsuveuseateateaeave 66 3.3 Hệ số cản nhớt của các phan ttt.

Nghiên cứu khả năng cộng hưởng của HTTL với nguồn kích thích từ mô men h0 .1 Tính toán các tần số riêng của HTTTL. Mô men kích thích của động CƠ.3 Đánh piá khả nặng:xâyra cộng hƯỞnG s;ssssssscssscossbxssG1566068661223339615180Y866 75 3.4 Hiệu chỉnh các thông số để tránh cộng hưởng.4 Tính toán tải trọng động cực đại trong HT TÌ,.1 Phương pháp tính toán. ----- t5 St St SEESk+EEEEEEkEkEEkekEkrekrkekrkrrkrkrerke 77 3.2 Kết quả tính toán. Tính toán và khảo sát tải trọng động trong HT TL.1 Xéy dung m6 hinh tinh toan, Khao sat veccsssessessesenesernmesirerensscunenernmaveres 81 3.2 Khảo sát ảnh hưởng của các thống số két CAU .3 Ảnh hưởng của các điều kiện vận hành của xe.4 Khảo sát ảnh hưởng của thao tác người lái Xe.-- --- ++-+++<+ss+sexses+ 95 Kết luận chương 3.

97 Chương 4 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM.--2- 2© ©E£+EE£+EE+EEE+EEzEEtrxerrxrrree 98 4.1 Mục đích, đối tượng và các thông số đo.--2- 2¿©2+++2+EEE+£EEe+Exzrrrxezrxee 98 4.2 Đối tượng thí nghiệm.4 Phương pháp xác định tải trọng động và thông số đánh giá.2 _ Lựa chọn phương pháp và thiết bị đo. Nguyên lý đo tải trọng xoắn trong HTTL.2 Lựa chọn phương pháp và thiết bị thí nghiệm của luận án.3 _ Thiết bị thí nghiệm.-------¿©++2EE22EEEt2EEE2EEE211E2711211.4 Các chế độ thí nghiệm.1 Mô tả thí nghiỆm:.- cành HH re 115 4.2 Quy hoạch thí nghiỆm.5 Kết quả thí nghiệm.2 Kết quả thí nghiệm.6 So sánh kết quả thí nghiệm và kết quả tính toán mô phỏng .---- 124 Két lun ChYONg £ 8h.ÔỎ 126 KẾT LUẬN ccscosasescascoecencesteceusanazapeoecencesteceytaszatapcoecescestecony bens surceoresresteeenmmastnurerorearen 127 DANH MỤC CÁC CÔNG TRINH DA CONG BO o.iescessseesssesssseessesssseesseessseesseessseessesess 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 131 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIÉT TÁT Danh mục các ký hiệu: Ký hiệu Tên gọi Đơn vị Toa Khối lượng quán tinh của bánh đà kg.mˆ In Khối lượng quán tinh của ly hop kgm” Ths Khối lượng quán tính của hộp số kg.mˆ Tea Khối lượng quán tinh của trục các đăng kgm” Tot Khối lượng quán tính của bán trục kg.mˆ Ibx Khôi lượng quán tính của bánh xe kg.mˆ m Khối lượng của xe Kg Ch Hệ sô độ cứng xoăn ly hợp Nm/rad Chs Hệ sô độ cứng xoăn hộp số Nm/rad Clnhs Hệ sô độ cứng xoăn chung của ly hợp và hộp sô Nm/rad Cea Hệ 36 độ cứng xoắn trục các đăng Nm/rad Cu Hệ số độ cứng xoắn bán trục Nm/rad Cr Hệ sô độ cứng xoăn bánh xe Nm/rad Bn Hé SỐ độ cản nhớt của ly hợp Nms/rad Bhs Hệ sô độ cản nhớt của hộp sô Nms/rad Buns Hé sỐ độ cản nhớt của ly hợp và hộp SỐ Nms/rad Bea Hệ sô độ cản nhớt của trục các đăng Nms/rad Bot Hệ sô độ cản nhớt của bán trục Nms/rad Box Hệ sô độ cản nhớt của bánh xe Nms/rad Dhs Tỉ sô truyền của hộp sô - Nile Tỉ số truyền của truyền lực chính - fe Hệ số cản ô tô - fw Bán kính bánh xe ô tô M 6 Hệ sô dự trữ của ly hợp = Ka Hệ sô tải trọng động trong hệ thông truyên lực - ket Hé số chuẩn tải Nm/mV Ts Thoi gian dong ly hop S Danh mục các chữ viết tắt: Chữ viết tắt Giải thích NCS Nghiên cứu sinh HTTL Hệ thống truyền lực ô tô CKD Việt tắt của cụm từ tiêng Anh: Completely Knocked Down. Nghĩa là xe lắp ráp trong nước với 100% linh kiện được nhập khẩu.

VAMA Hiệp hội các nhà sản xuât ô tô Việt Nam VEAM Tổng Công ty Máy động lực và Máy nông nghiệp Việt Nam LPG Từ viết tắt của Liquefied Petroleum Gas, là hỗn hợp hydrocarbon nhẹ, ở thể khí. TLC Truyền lực chính của ô tô 1 DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang Bang 1.1 Tải trọng động trên trục sơ cấp của ly hợp khi đóng ly hợp đột 23 ngột Bảng 1.2 Thông số của xe ô tô tải 3 tân LIFAN 3070G1 26 Bang 2.1 Các trường hợp tính toán mô men cực dai trong HTTL 32 Bảng 2.3 Lực và dòng ở một sô dạng năng lượng 37 Bảng 2.4 Phương trình trạng thái phân tử quán tính (I) ở một sô miên năng 40 lượng Bảng 2.5 Phương trình trạng thái phần tử đàn hồi (C) ở một số miền năng 41 lượng Bảng 2.6 Phương trình trạng thái của phần tử cản (R) ở một số miền năng 42 lượng Bang 3.1 Độ cứng xoăn của các chi tiệt hộp sô 67 Bảng 3.2 Tần số dao động riêng của HTTL 72 Bảng 3.3 Các thông số tính năng của động cơ 74 Bảng 3.4 Tân sô và pha của các hàm điêu hoà đên hài sô 4 75 Bảng 3.5 Kết quả tính toán tần số dao động riêng với C1 = 8230 Nm/rad 71 Bảng 3.6 Hệ sô tải trọng động cực đại ở chê độ không tải 79 Bảng 3.7 Hệ số tải trọng động cực đại ở chế độ 100% tải 79 Bảng 3.8 Hệ sô tải trọng động cực đại ở chê độ 150% tải 79 Bảng 3.9 So sánh hệ sô tải trọng động ở các tay sô 80 Bang 32 Các trường hợp khảo sát ảnh hưởng của các thông số tới tải trọng động trong HTTL Bảng 3.10 Hệ sô tải trọng động của HT TL khi tăng và giảm In; 84 Bang 3.11 Hệ số tải trọng động của HTTL khi tăng và giảm lạu 85 Bang 3.12 Hệ số tải trọng động của HTTL khi tăng và giảm l„.13 Hệ số tải trọng động của HTTL khi tăng và giảm Cụ; 88 Bảng 3.14 Hệ sô tải trọng động của HTTL khi tăng và giảm Cca 89 Bảng 3.