Luận án: Ảnh hưởng thông số động lực học tới độ bền trục các đăng ô tô - Nghiên cứu tại Đại học Bách Khoa

MỤC LỤC Trang MỤC LỤC. 1 LỜI CAM ĐOAN. 7 DANH MỤC CÁC BẢNG. 8 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.

9 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT. Tính cấp thiết của Luận án. Mục tiêu nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu.

Giới hạn và phạm vi nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn .1 Ý nghĩa khoa học .2 Ý nghĩa thực tiến. Phương pháp nghiên cứu .1 Nghiên cứu lý thuyết .2 Nghiên cứu thực nghiệm. Những đóng góp mới của Luận án.

Nội dung luận án. 21 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TRỤC CÁC ĐĂNG TRÊN Ô TÔ .1 Tổng quan ngành công nghiệp ô tô Việt Nam .2 Phân tích tổng quan về trục các đăng trên ô tô .1 Trục các đăng trong hệ thống truyền lực ô tô .2 Truyền động các đăng trong hệ thống lái ô tô.3 Phân loại trục các đăng .4 Phân tích kết cấu của trục các đăng trên xe tải nhẹ.5 Một số vấn đề về công nghệ chế tạo trục các đăng ô tô .6 Một số dạng hư hỏng đặc trưng của các đăng ô tô .7 Tình hình nghiên cứu trục các đăng trên thế giới và trong nước .1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới .2 Tình hình nghiên cứu trong nước. 40 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1. 41 Chương 2: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC VÀ ĐỘ BỀN TRỤC CÁC ĐĂNG .1 Xây dựng mô hình động lực học hệ nhiều vật cụm trục các đăng trong hệ thống truyền lực ô tô .2 Xây dựng phương trình động lực học hệ nhiều vật cụm trục các đăng .1 Các tọa độ suy rộng đủ của hệ .2 Trường hợp 1: Không xét đến khối lượng quán tính quay của trục chữ thập…………………………………………………………………………….3 Trường hợp 2: Có xét đến khối lượng quán tính quay của trục chữ thập .3 Mô men động lượng của các chi tiết trong cụm trục các đăng .1 Mô men động lượng góc của trục chủ động (1) .2 Mô men động lượng góc của trục chủ động (2) .3 Mô men động lượng góc của khớp các đăng (3).4 Mô men động lượng góc của khớp các đăng bị động (4) .5 Mô men động lượng góc của trục bị động (5) .4 Phân tích các thông số động lực học trục các đăng trong chương trình Matlab Mupab .1 Tính động năng của hệ .2 Tính chuyển vị góc và vận tốc góc trên các vật .3 Xây dựng phương trình động lực học cho toàn hệ .5 Các thông số tính toán độ bền trục các đăng.1 Độ bền của thân trục các đăng .2 Độ bền chốt chữ thập .3 Độ bền nạng các đăng .4 Hiệu suất truyền lực của trục các đăng .5 Nhiệt ở khớp các đăng .6 Xây dựng phương trình phần tử hữu hạn cụm trục các đăng.

73 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2. 77 Chương 3: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC TỚI ĐỘ BỀN TRỤC CÁC ĐĂNG Ô TÔ.2 Khảo sát động lực học cụm trục các đăng .1 Xây dựng sơ đồ thuật toán khảo sát động lực học cụm trục các đăng .2 Xây dựng sơ đồ Matlab Simulink khảo sát các thông số động lực học trục các đăng .3 Các trường hợp khảo sát và kết quả thu được .1 Trường hợp khi trục chủ động quay ở tốc độ góc không đổi.2 Trường hợp khi trục chủ động quay ở tốc độ góc thay đổi tăng .3 Độ dịch chuyển góc của trục các đăng so với góc lệch α1 và α2 .4 Độ dịch chuyển góc của chốt chữ thập, trục vào, trục ra và mô men động lượng .3 Khảo sát độ bền trục các đăng .1 Xây dựng sơ đồ thuật toán khảo sát độ bền trục các đăng .2 Xây dựng đặc tính vật liệu và kết cấu phần tử .3 Phân tích xác định kiểu phần tử .1 Số các phần tử .2 Cấu trúc phần tử .4 Phân tích dao động riêng cụm trục các đăng .1 Dãy tần số dao động riêng của trục các đăng .2 Dao động uốn trục .3 Dao động xoắn trục .5 Phân tích dao động điều hòa trục các đăng .1 Các thông số đầu vào .2 Các thông số điều kiện biên .6 Phân bố ứng suất, biến dạng trên trục các đăng .1 Trên cụm trục các đăng .2 Trên các vị trí thân trục .3 Trên nạng trục .4 Trên chốt chữ thập các đăng .7 Ảnh hưởng của các thông số hình học đến ứng suất, biến dạng .1 Ảnh hưởng của chiều dài đến ứng suất, biến dạng trên trục .2 Ảnh hưởng của chiều dày thân trục đến ứng suất, biến dạng. Phân tích ảnh hưởng của thông số động lực học đến độ bền trục các đăng………………………………………………………………………….109 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3. 112 Chương 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM .1 Mục đích thí nghiệm .2 Cơ sở khoa học của thí nghiệm .1 Xác định mô men dẫn động hệ thống thí nghiệm .2 Xác định ứng suất cực đại trên trục các đăng .3 Đối tượng thí nghiệm .4 Các thông số trong thí nghiệm .5 Xây dựng sơ đồ thí nghiệm .6 Thiết kế bệ thử trục các đăng .1 Sơ đồ thiết kế bệ thử .2 Động cơ dẫn động loại diesel IVECO 81kW .3 Hộp số tay 5 số .5 Cơ cấu gây tải MP100S.7 Máy tính và lập trình phần mềm.8 Thiết kế và chế tạo bộ thu phát tín hiệu không dây.9 Thiết kế và chế tạo các giá đỡ bệ thử.1 Giá đỡ động cơ và hộp số.2 Giá đỡ trục các đăng.10 Lắp đặt và hiệu chỉnh bệ thử thí nghiệm.11 Hiệu chuẩn tín hiệu đo.1 Hiệu chuẩn biến dạng đo.2 Hiệu chuẩn mô men đo.1 Hiệu chuẩn mô men xoắn trên trục các đăng.2 Hiệu chuẩn mô men xoắn trên cơ cấu gây tải MP100S.3 Hiệu chuẩn bộ thu phát không dây chế tạo.12 Chế độ thí nghiệm.13 Các bước tiến hành thí nghiệm trên bệ thử.14 Một số kết quả thu được trong thí nghiệm.

133 KẾT LUẬN CHƯƠNG 4. 135 KẾT LUẬN CỦA LUẬN ÁN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO.136 TÀI LIỆU THAM KHẢO.137 5 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các phương pháp, số liệu, kết quả nêu trong luận án này là trung thực và chưa từng được công bố trong các công trình nào khác! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Nghiên cứu sinh Trần Hữu Danh 6 LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu sinh xin trân trọng cảm ơn Viện nghiên cứu Cơ khí đã cho phép thực hiện và bảo vệ luận án tại Viện nghiên cứu Cơ khí. Xin cảm ơn Trung tâm Đào tạo sau đại học về việc hỗ trợ và giúp đỡ nhiệt tình cho tôi trong suốt quá trình thực hiện Luận án.

Nghiên cứu sinh xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới tập thể hướng dẫn là Thầy PGS.TS Nguyễn Thanh Quang và Thầy PGS.TS Đào Duy Trung – Những người hướng dẫn khoa học – đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn trong việc định hướng nghiên cứu và phương pháp giải quyết các vấn đề cụ thể đặt ra, giúp thực hiện và hoàn thành Luận án. Xin cảm ơn Ban Giám hiệu và quí Thầy Cô trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long đã ủng hộ, động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và nghiên cứu. Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quí Thầy tham dự hội thảo khoa học, quí Thầy phản biện bài báo, quí Thầy trong Hội đồng báo cáo khoa học xét duyệt các công trình nghiên cứu khoa học làm cơ sở cho việc hoàn thành Luận án. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, người vợ thân yêu và bạn bè, những người đã luôn động viên, khuyến khích, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện Luận án này.

Nghiên cứu sinh Trần Hữu Danh 7 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1. Thông số kỹ thuật xe tải 3 tấn .1 Thống kê sản lượng sản xuất lắp ráp xe Việt Nam qua các năm .1 Hệ các vật trong cụm trục các đăng trên xe, [1] .1 Bảng thông số vật liệu và số kết cấu phần tử trong mô hình PTHH .2 Thông số phần tử và kiểu phần tử trong kết cấu .3 Các phần tử trong cấu trúc PTHH cụm trục các đăng .4 Các giá trị tần số dao động riêng và tổng chuyển vị max tương ứng 93 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của chiều dài trục đến dao động uốn trục các đăng .6 Ảnh hưởng của chiều dày thân trục đến dao động uốn trường hợp Bảng 3.7 Ảnh hưởng của chiều dày thân trục đến dao động uốn trường hợp Bảng 3.8 Ảnh hưởng của chiều dày thân trục đến dao động uốn trường hợp L 1150mm .9 Ảnh hưởng của chiều dài trục đến dao động xoắn trục các đăng .10 Ảnh hưởng của chiều dày thân trục đến dao động xoắn trường hợp Bảng 3.11 Ảnh hưởng của chiều dày thân trục đến dao động xoắn trường hợp Bảng 3.12 Ảnh hưởng của chiều dày thân trục đến dao động xoắn trường hợp L 1150mm .13 Bảng giá trị các tải trọng trên trục các đăng L1450 x 6 mm .14 Ảnh hưởng của chiều dài trục đến ứng suất, biến dạng trên trục .15 Ảnh hưởng của chiều dày trục đến ứng suất, biến dạng trên trục .16 Kết quả khảo sát biến dạng, chuyển vị, góc xoắn tổng trên trục .1 Các thông số calip tín hiệu đo.2 Bảng các chế độ thí nghiệm. 131 8 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1. Xe tải có tải trọng đến 3 tấn.

Sơ đồ nguyên lý bệ thử trục các đăng ô tô .1 Sơ đồ truyền động trục các đăng .2 Các đăng dùng để truyền mô men quay từ hộp số đến cầu sau .3 Các đăng dùng để truyền nối ly hợp với hộp số .4 Các đăng từ hộp số đến cầu chủ động dài .5 Truyền động các đăng đến cầu chủ động trước của ô tô.6 Trục các đăng trên cầu chủ động trước và bánh xe dẫn hướng .7 Trục các đăng trong hệ thống lái ô tô .8 Kết cấu chính trục các đăng xe ô tô tải nhẹ .9 Quá trình mòn các cổ trục trên chốt chữ thập .10 Hiện tượng mòn không đều trên cốc bi kim chốt chữ thập.11 Một dạng hỏng của chốt chữ thập .12 Động học khớp các đăng .13 Máy cân bằng trục các đăng .1 Bố trí cụm trục các đăng trong hệ thống truyền lực ô tô .2 Sơ đồ cơ học cụm trục các đăng trên ô tô tải nhẹ .3 Hệ tọa độ Descartes Ox’y’z’ và Oxyz .5 Hệ tọa độ đề các trên khớp các đăng .6 Quỹ tích chuyển động của các điểm trên khớp các đăng .7 Xác định góc 2 trên trục chữ thập .8 Kích thước tính toán thân trục.9 Sơ đồ tính toán độ bền chốt chữ thập .10 Sơ đồ tính toán độ bền nạng các đăng.1 Sơ đồ thuật toán khảo sát động lực học trục các đăng .2 Sơ đồ Matlab Simulink khảo sát động lực học trục các đăng .