Phần thứ nhất
Giới thiệu chung và tính năng kỹ thuật
của xe Maz 500
1.1: Giới thiệu chung về xe Maz 500 .
Nhà máy ôtô Mĩncơ đợc chuyên môn hóa sản xuất các loại ôtô có tải
trọng , bắt đầu từ năm 1965 chuyển sang sản xuất các loại ôtô vận tải chuyên
dùng họ Maz 500 thay cho họ Maz 300 và các kiểu của nó .
Từ cuối năm 1970 nhà máy bắt đâù sản xuất các loại ôtô Maz 500, ôtô Maz
này có đặc đính kỹ thuật cao đáp ứng nhu cầu đòi hỏi thực tế . Do sự hoàn thiện
về kết cấu, độ tin cậy cao của ôtô Maz mới này nhà máy đã đợc tặng huy hiệu
quốc gia về chất lợng cho các ôtô Mz 500 và Maz 504 .
Trong số ôtô vận tải họ mới có :
- MAZ-500 có công thức bánh xe : 4x2, có mọt cầu chủ động truyền lực chính
phân chia, bố trí giảm tốc bánh xe kiểu hành tinh .
- MAZ-516 có công thức bánh xe : 6x4, đặc biệt hơn ôtô này đợc cơ cấu troe
phụ, do vậy giảm đợc lc cản lăn, độ mòn lốp, tiêu hao nhiên liệu.
- MAZ-504 có công thức bánh xe : 4x2 .
Buồng lái của ôtô MAZ - 500 cũng nh họ MA - 500 là loại lật ra đằng trớc
đợc, đặt ở phía trên động cơ và có hai chỗ ngồi .
Với một tập hợp ôtô nh vậy cho phép ta so sánh với các ôtô họ MAZ - 200 và ta
thấy rằng họ ôtô MAZ-500 có tăng hơn đáng kể về tải trọng do sự phân bố hợp
lý giữa các trục, giảm khoảng các trục,và chiều dài chung của ôtô, tăng sàn xếp
tải, ngoài ra sự phân bố buồng lái ở phía trớc bảo đảm khả năng quan sát tốt hơn
cho ngời lái .Việc lật nghiêng buồng lái về phía trớc cho phép khả năng lớn nhất
để tiếp xúc với tất cả các hệ thống, cơ cấu của động cơ, thiết bị điện, tay lái và
trục trớc .
Điểm chú ý đặc biệt trong cấu trúc của ôtô họ này là giảm nhẹ sự điều
khiển và chăm sóc kỹ thuật, nâng cao tiện nghi và điều kiện làm việc cho ngời
lái tốt hơn .
1
Các đặc tính động lực học của ôtô mới tốt hơn do sự lắp đặt động cơ Điezen 4 kỳ,

M3-236 công suất 180 mã lực, xi lanh đặt hình chữ V .
Động cơ M3-266 có hiệu quả kinh tế cao, chịu mài mòn và đặc tính khởi
động tốt. Hệ thống điện khởi động của động cơ đảm bảo độ tin cậy. Trên ô tô
MAZ-500 đợc lắp ly hợp hai đĩa bị động và hộp số có tỷ số truyền hợp lý nó
đảm bảo hơn cho ô tô chuyển động ở tốc độ cao và trung bình, đó là nhân tố
quan trọng để nâng cao năng suất vận chuyển. Hệ thống điều khiển ly hợp có trợ
lực khí nén nên nhẹ nhàng và giảm lực tác dụng của ngời lái.
Điểm đặc biệt của cấu tạo cầu sau là truyền lực chính phân chia, bố trí
giảm tốc kiểu hành tinh, cấu tạo nh vậy của cầu sau đảm bảo độ bền cao của tất
cả các linh kiện của nó, nâng cao khoảng sáng gầm xe, tăng tính năng thông qua
xe .
Nhíp xe MAZ - 500 từ các tấm có độ dày khác nhau chúng kết hợp với
giảm chấn kiểu xếp lồng hiện đại của giá treo trớc, nâng cao đáng kể độ êm dịu
chuyển động ô tô.
Hệ thống tay lái trợ lực, bố trí hợp lý, điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện
Trong khớp của trục các đăng ngời ta đặt các ổ bi có kích thớc lớn nên đảm bảo
khả năng truyền lực lớn, tin cậy.
Trên ô tô MAZ-500 đợc lắp đặt hệ thống phanh đảm bảo phanh tin cậy, do
đợc đặt máy nén khí có lu lợng lớn, clàm ác buồng phanh có thể tích lớn và sử
dụng các ổ đỡ lớn con lăn, trong cơ cấu phanh để giảm lực ma sát. Phanh tay loại
mới có tác dụng hai chiều đảm bảo duy trì độ tin cậy của ô tô ở độ nghiêng đáng
tin cậy.
Điểm đặc biệt của hệ thống điện là: Sử dụng máy phát điện xoay chiều có
công xuất lớn, đảm bảo khả năng làm việc cao, nạp đầy cho ác quy và độ tin cậy
cao.
Tất cả các đặc tính kỹ thuật trên ô tô MAZ-500, đồng thời nâng cao tải
trọng và tốc độ chuyển động hơn 1,5 lần độ bền so với ô tô họ MAZ-500. Tải
trọng của ô tô loại mới này lớn, tốc độ cao, hiệu quả và kinh tế tốt, ta thấy ô tô
MAZ - 500A rất tiện lợi cho ngời sử dụng.
2

Hình 1: Hình dáng bên ngoài xe ô tô MAZ - 500.
1.2 Đặc tính kỹ thuật xe ô tô MAZ- 500
1.2.1. Các tham số chính :
Tải trọng trên đờng chính cứng :8000kg
Khối lợng cho phép của rơ moóc :12000kg
Tổng trọng lợng của xe có tải :14825kg
Tổng trọng lợng đoàn xe có tải :26825kg
Phân bố trọng lợng ô tô không tải
- Lên cầu trớc :3550kg
- Lên cầu sau :3250kg
Phân bố trọng lợng ô tô có tải
- Lên cầu trớc :4820kg
- Lên cầu sau :10000kg
Khoảng cách trục của ô tô :3950mm
Vết bánh xe sau giữa 2 cặp bánh :1900mm
Vết bành xe trớc :1950mm
Khoảng sáng gần xe
- Cầu trớc : 290mm
- Cầu sau : 290mm
Bán kính quay vòng nhỏ nhất cả hai phía
- Theo chắn bảo hiểm : 9.50 m
- Theo vết bánh xe trớc : 8.50 m
3
Góc vợt ( khi có tải)
- Trớc : 28
0
- Sau : 26
0

Kích thớc của xe

-Dài : 7140mm
- Rộng : 2480mm
- Cao : 2600mm
Kích thớc của thùng xe
- Dài : 4860mm
- Rộng : 2480mm
- Cao : 670mm
Thể tích thùng xe ( không có hành) : 8.05m
3
Tốc độ lớn nhất khi xe đẩy tải trọng chạy trên đờng thẳng , bằng : 85K/h
Quãng đờng phanh lớn nhất khi xe đầy tải trọng không kéo rơ moóc với tốc độ
40 K/h trên đờng khô cứng. : 18m
Tiêu hao nhiên liệu : 22lít/100Km
1.2.2 Động cơ
Nhãn hiệu : M3-236.
Loại động cơ : Diezen4 kỳ.
Số xi lanh : 6 .
Phân bố xi lanh : Chữ V với góc lệch gia hai hàng xi lanh 90
0
Thứ tự công tác : 1-4-2-5-3-6
Đờng kính xi lanh : 130mm
Hành trình piston : 140mm
Thể tích làm việc của tất cả các xi lanh : 11.15 lit.
Tỷ số nén : 16.5
Công suất định mức ở 2100v/ph : 180 mã lực
Mô men xoắn lớn nhất ở 1500v/p : 68 KGm
Số vòng quay nhỏ nhất không tải : 450-550 v/p
Bộ chỉnh số vòng quay : Ly tâm mọi chế độ
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
4

- Thiết bị cung cấp nhiên liệu : Loại riêng biệt
- Bơm nhiên liệu : Loại piston
- Bơm nhiên liệu cao áp : 6 xi lanh
- Vòi phun : Dạng kín.
- Các bầu lọc nhiên liệu : 2 lớp thô và 1 lớp tinh.
Hệ thống bôi trơn : Tổng hợp do áp suất và vung té.
áp suất trong hệ thống bôi trơn
Khi đạt đến vòng quay định mức : 4-7KG/cm
2
Bầu lọc dầu nhờn : 2 lớp thô và một lớp tinh.
Hệ thống làm mát : Chất lỏng, chu kỳ làm mát cỡng bức.
Dạng hở, làm mát dầu nhờn tản nhiệt.
Dạng kín
Bộ lọc không khí : Quán tính dầu nhờn, cùng với phần tử tiếp xúc
Trọng lợng khô của động cơ + ly hợp + hộp số và thiết bị phụ : 1195 kg
1.2.3 Truyền động :
Ly hợp : 2 đĩa bị động ma sát khô
Hộp số : Cơ khí , 5 tốc độ , 2 bộ đồng tốc ở II-III, IV-V.
Tỷ số truyền của hộp số : i
I
=5,26; i
II
=2.90 ; i
III
=1.52
I
IV
= 1.00; i
V
=0.66 ; i

VII
= 5.48
Trục các đăng : 1 trục phần giữa của là dạng ống, các
chữ thập có ổ đỡ bi kim.
Truyền lực chính : Cặp bánh răng côn dạng răng cong.
Giảm tốc bánh xe : Các răng hình trụ, 1 bánh răng ngoại
luân, 3 bánh răng hành tinh và 1 bánh răng
mặt trời .
Tỷ số truyền chung của cầu xe : 7.73
Bộ vi sai : Côn đối xứng, 4 bánh răng hành tinh.
Bán trục : Giảm tải hoàn toàn
Dầu hộp số : 5.50 lít MK 22 hoặc MC- 14
Dâù cầu xe : 11.5 lít TCII-14 hoặc TAII-15B.
5
Khối lợng hộp số : 215 kg
Khối lợng cầu sau : 41 kg
Lốp xe : 825kg
- áp suất bánh trớc : 5 Kg/cm
2
- áp suất bánh sau : 5.5 Kg/ cm
2
- Cỡ lốp : 320 - 508.
1.2.4 Cơ cấu điều khiển.
-Cơ cấu lái : Trục vít, đai ốc, thanh răng và bi lăn.
-Tỷ số truyền cơ cấu lái : 23.6
- Trợ lực lái : Thủy lực
- Góc quay lớn nhất của bánh xe trớc(phía trong).
+ Bên phải: 38
0
+ Bên trái: 38

0
- Phanh chân : Dạng guốc ở tất cả các bánh .
- Truyền động phanh chân : Khí nén, bầu phanh cùng với màng cao su.
- Máy nén khí : Loại 2 xi lanh với chất lỏng làm mát đầu các xi lanh.
- Phanh tay : Dạng guốc.
- Phanh động cơ : Dạng nén với sự quay cuả con trợt trong hệ thống xả.
1.2.5 Phần chuyển động
- Khung : Loại tán đinh từ các linh kiện rèn dập.
- Hệ thống giá treo của ôtô : Bằng các lá nhíp phía sau có nhíp phụ.
- Các giảm chấn : Thủy lực, xếp lồng, tác dụng hai chiều.

- Trục trớc : Loại dầm không xẻ có thể có tiết diện hình ống
và cùng các giá đỡ phanh.
- Bánh trớc
+ Độ nghiêng ngang của chốt trụ : 8
0
+ Độ nghiêng dọc của chốt trụ : 2.5
0
+ Độ chụm của bánh : 3.5mm.
6
Phần thứ 2
Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống
Truyền lực xe ôtô maz-500
Hệ thống truyền lực của xe MAZ-500 là tổ hợp các cụm, cơ cấu sắp xếp
theo một qui luật xác định và hợp lý để thực hiện các nhiệm vụ sau đây:
- Truyền mô mem xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động .
- Thay đổi lực kéo và tốc độ ở bánh xe chủ động để khắc phục sức cản của đ-
ờng.
- Cắt nối nguồn tự động cơ tới các bánh xe chủ động khi cần thiết.
- Lùi xe .

- Là cơ cấu an toàn cho hệ thống an toàn lực.
Để thực hiện các nhiệm vụ trên thì hệ thống truyền lực phải đảm bảo các an
toàn sau:
- Có tỷ số truyền hợp lý để đảm baỏ chất lợng kéo tốt.
- Hiệu xuất truyền lực cao, làm việc không ồn.
- Kích thớc và trọng lựợng nhỏ phù hợp cho bố trí chung.
- Điều khiển thuận tiện, nhẹ nhàng.
- Có tính công nghệ cao dễ chăm sóc bảo dỡng và sửa chữa.
7
1
87
65
42 3
Hình 2 :Hệ thống truyền lực xe MAZ-500.
1- Bánh xe cầu trớc ; 2- Động cơ ; 3- Ly hợp ;
4- Hộp số ; 5- Các đăng ; 6- Truyền lực chính ;
7- Bánh xe cầu sau ; 8- Cầu chủ động.
Hệ thống truyền lực xe MAZ-500 là hệ thống truyền lực cơ khí , hệ thống này
gồm có: Ly hợp, hộp số chính, truyền động các đăng, cầu xe. Ưu điểm của hệ
thống truyền lực này là đơn giản, hiệu suất truyền cao, tăng khoảng sáng gầm xe,
dễ chăm sóc bảo quản.
2.1.Hộp số
Động cơ đốt trong dùng trong ôtô có hệ số thích ứng rất thấp, đối với động
cơ xăng hệ số này bằng 1,1-1,2 và đối với động cơ điezen bằng 1,05 - 1,15 do đó
mô men xoắn của động cơ không thể đáp ứng yêu cầu mômen cần thiết để thắng
sức cản chuyển động thay đổi khá nhiều khi ôtô làm việc, muốn giải quyết vấn
đề này trên ôtô cần phải đặt hộp số.
2.1.1 Công dụng và yêu cầu .
Hộp số dùng để truyền mômen xoắn, thay đổi tỷ số truyền, nhằm mục
đích thay đổi lực kéo trên bánh xe chủ động và thay đổi vận tốc chuyển động của

xe trong phạm vi rộng theo sức cản của đờng, cho phép chuyển động lùi , cắt
mômen xoắn ra khỏi cụm truyền lực phía sau hộp số với thời gian tùy ý.
Để thỏa mãn chức năng trên những yêu cầu của hộp số là :
8
- Bảo đảm cho xe có chất lợng kéo trong những điều kiện sử dụng cho trớc.
- Điều khiển thuận tiện nhẹ nhàng.
- Làm việc êm và không ồn.
- Hiệu suất cao.
2.1.2 Phân tích đánh giá một số chi tiết chủ yếu của hộp số .
Hộp số xe Maz-500 là hộp số cơ khí, 5 tiến và 1 số lùi, 2 bộ đồng tốc ở số
II-III và IV-V.
Hộp số đợc lắp với vỏ ngoài ly hợp. Trục chủ động của hộp số là trục bị
động của ly hợp nh vậy động cơ, ly hợp, hộp số hợp thành một cụm tổng thành.
- Trục sơ cấp hộp số 2 : Có rãnh then hoa then để lắp với đĩa bị động của ly
hợp, đợc đúc liền với bánh răng nghiêng chủ động để dẫn động trục trung gian.
Trên trục có khoan lỗ dọc để dẫn dầu bôi trơn ổ đỡ trục thứ cấp hộp số. Trên
bánh răng có vành răng để gài số.
9
Hình 3: Hộp số xe Maz 500
1. Bạc mở ; 2. Trục chủ động ; 3. Nắp đậy vòng bi trục chủ động ;
4. Các te ly hợp ; 5. Bộ đồng tốc IV-V ; 6. Cần nối vào số ;
7. Hòn bi hãm với lò xo ; 8. Vành răng số 5 của trục bị động
9. Bánh răng số 3 của trục bị động ; 10. Bộ đồng tốc số II - III
11. Bánh răng số II của trục bị động ; 12. bánh răng số I và số lùi của trục bị
động
13. Nắp trên của hộp số ; 14. Trục bị động ; 15. Nắp đậy ổ bi trục bị động
16. Mặt bích cố định trục các đăng và hộp số ; 17. Trục trung gian
18. Vỏ hộp số ; 19. Bánh răng số II của trục trung gian
20. Nam châm ; 21. Bánh răng số III của trục trung gian
22. Bánh răng số V của trục trung gian ; 23. Bánh răng trích công suất

24. Bánh răng dẫn động trục trung gian ; 25. Bơm dầu.
- Trục trung gian 17 : Đợc lắp trên hai ổ bi trên vỏ hộp số, bánh răng số lùi đợc
chế tạo liểntục, bánh răng còn lại lắp với trục bằng then bán nguyệt, trên trục
trung gian một đầu dẫn động bơm dầu. Phía sau trục trung gian có phay rãnh lắp
móng hãm trong thành hộp số và nắp đậy, phía ổ bi cầu.
Ngoài ra phía sau cuả trục trung gian, phía vòng trong của ổ bi cầu bởi
vòng đệm 2 con ốc. Định vị nh vậy tăng khả năng chịu lực và cứng vững tốt.
Trên trục trung gian đợc lắp đặt theo thứ tự vành răng 24 cố định, vành răng 23
trích công suất ra cửa bên.
- Trục thứ cấp : Đợc gia công có tiết diện thay đổi, trên trục thứ cấp bắt đầu trục
đợc lắp đặt bộ đồng tốc số IV và số V, bánh răng 8 đi từ số V, bánh răng 9 đi số
III, bộ đồng tốc 10 đi số II và Số III, bánh răng 11 đi số II, bánh răng số 12 đi số
I và số lùi. Đồng tốc độ IV và V lắp then trên trục, đồng tốc số II- III lắp qua
ống lót.
- Bánh răng số 2,3,5 đợc lắp trên lắp bi trợt, bánh răng số1 và số Lùi có thể
dịch chuyển theo phần gờ của trục thứ cấp. Sự dịch chuyển của các bánh răng
còn lại đợc hạn chế bởi các vòng đệm và các ống lót.
Tất cả các bánh răng số1, số Lùi và bánh răng trích công suất, đều đợc đặt cố
định và tơng ứng với các bánh răng của trục chủ động và bị động. Các bánh răng
10
này có định dạng hình xoắn mục đích để làm giảm tiếng ồn khi làm việc đợc bôi
trơn bằng dầu nhờn từ đáy các te. ổ bi và các bánh răng bị động đợc bôi trơn
bằng dầu do áp suất dầu tạo ra, bơm dầu kiểu bơm, bánh răng và có lắp van an
toàn.
Dầu bôi trơn đi theo đờng trớc thành hộp số và trong nắp đậy trục chủ
động, dầu nhờn sẽ đa đến rãnh xuyên tâm của trục chủ động, từ các rãnh này dầu
nhờn đến ở bi trục gối đỡ ổ bị động và đến trục bị động và tiếp tục đến các lỗ
xuyên tâm, đến các ổ bi của bánh răng số V, III và II.
Để làm sạch dầu nhờn khỏi mạt kim loại ở phần đáy có thíêt bị thu cặn
dầu và nam châm.

Hộp số xe MAZ-500 đợc thiết kế theo sơ đồ trên, trong hộp số có vành
răng tơng ứng của tất cả các số trừ số I và số Lùi đều đợc nằm ở vi trí cố định.
Dùng các bộ đồng tốc này đảm bảo vào số không có tiếng kêu và va đập của các
bánh răng. Nh vậy, độ bền của các chi tiết đợc tăng lên.
Bộ đồng tốc cấu tạo gồm những phần chính sau: Khớp nối 5, trục lăn 6, vỏ
ngoài 7. Vỏ ngoài là một chi tiết chịu lực nên nó đợc gia công bằng thép ngoài
có 4 vấu của con trợt của bộ đồng tốc trên chúng đặt ống nối. Con trợt của bộ
đồng tốc có 4 lỗ nằm xung quanh. Trên các lỗ này đợc đặt các hòn bi 12 cùng
với các lò xo hãm.
ở vị trí ban đầu của vỏ bọc ngoài liên kết với các con trợt nhờ các lo xo
hãm, các viên bi dới tác dụng của các lò xo đi vào các rãnh kẹp vào 2 mặt đáy vỏ
ngoài. Các vòng hình nên bằng đồng tốc 3 và 8 đợc kẹp vào 2 mặt vỏ ngoài bộ
đồng tốc. ở hai mặt của trục con lăn bộ đồng tốc lắp khớp nối răng 10 và 13.
Nguyên lý làm việc củă bộ đồng tốc.
Khi muốn gài số theo hớng này hay số truyền kia phải dịch chuyển khớp
của bộ đồng tốc theo hớng bánh răng gài số, lúc này thân dịch chuyển liền khối
với con trợt, trợt theo rãnh then ở các trục bi dẫn cho đến khi tiếp xúc với mặt
con của vành đồng thau và bánh răng gài số.
Ma sát giữa mặt côn vành đồng thau của thân bộ đồng tốc với bánh răng
làm cho thân quay đi một góc nhỏ, do đó các vấu lồi của con truợt lọt vào chỗ
11
lõm ở bên sờn thân, ngăn không cho con trợt tiếp tục dịch chuyển theo chiều
trục.
Khi tốc độ quay của bánh răng gài các số và thân bộ đồng tốc bằng nhau
( nhờ có ma sát giữa các mặt côn ), con trợt rời khỏi bi định vị cấu lồi và di
chuyển về phía bánh răng cho đến lúc bánh răng của bộ đồng tốc vào ăn khớp
với vành răng tơng ứng.
Ta thấy rằng kết cấu đồng tốc lắp trên xe MAZ-500 đơn giản, độ tin cậy
cao, dễ chăm sóc bảo dỡng. Hai đồng tốc này đợc lắp then với trục thứ cấp hộp
số.

Hình 4 :Bộ đồng tốc số IV- V

: Mặt cắt. B: Sơ đồ làm việc.
1. Trục bị động hộp số 2. Bánh răng số V
3. Vòng hình nón bộ đồng tốc 4. Vòng hình nón vành răng số V
5. khớp gài 6. Con trợt
7. Vỏ bọc ngoài 8. Vòng hình nón để vào số IV
12
9. Trục chủ động hộp số 10. Khớp nối răng của con trợt
11. Khớp nối răng bộ đồng tốc 12. Viên bi hãm con trợt
3. Khớp nối răng số V 14. Khớp nối răng bộ đồng tốc.
2.1.3 Định vị khóa hãm.
Hình 5. Định vị khóa hãm.
1. Nắp trên 2. Lỗ bổ xung dầu nhờn
3. Chạc sang số I và số Lùi 4. Chạc sang số II - III
5. Thanh trợt của chạc số IV- V 6. Nắp đậy
7. Bi khóa thanh trợt 8. Chạc sang số IV- V
9. Chốt hãm. 10. Nắp đậy
11. Thanh trợt số I và số Lùi 12. Lò xo
13. Cốc lò xo 14. Trục dẫn động
15. Cơ cấu báo đi số Lùi 16. Cơ cấu cảm giác số Lùi
17. Đầu nhỏ thanh trợt sang số II và III 18. Bi hãm
19. Lò xo hãm 20. Thanh trợt chạc sang số II- III
13
21. Thanh trợt chạc sang số I và số Lùi 22. Cần gạt của cơ cấu sang số.
ở chỗ lỗi của nắp hộp số (hình trên) đợc bố trí 3 thanh trợt ở mỗi thanh tr-
ợt lắp các chạc gài 3 của hộp số I và của gài của số I và số Lùi. Trên thanh trợt
giữa, chạc 4 của số II- III. Trên thanh chạc thứ 3 - chạc 8 của số IV - V, các chạc
sang số này đợc gia công tỷ mỷ và nhiệt luyện.
Mục đích của định vị và khóa hãm giúp cho gài số đúng vị trí, giữ số ở vị trí

đã xác định và tránh gài 2 số một lúc. Định vị trong hộp số xe MAZ-500 kiểu bi
và lò xo, kết cấu đơn giản ít hỏng hóc. Khóa hãm kiểu chốt và con trợt kết cấu
có độ tin cậy cao, đơn giản.
Khóa an toàn số Lùi ( cảm giác số Lùi )để tránh gài số, một cách ngẫu
nhiên, nhằm đảm bảo an toàn cho ngời, xe và hàng hóa trên xe, khóa an toàn số
Lùi.
14
Chơng 3
Tính toán kiểm nghiệm các chi tiết
3.1. Tính toán kiểm bền các bánh răng của hộp số.
Bánh răng là chi tiết cơ bản của hộp số, trong quá trình làm việc, các bánh
răng làm việc trong điều kiện khá nặng nề, vì vậy để đảm bảo các bánh răng làm
việc tốt trong quá trình tính toán kiểm nghiệm hộp số cần thiết phải kiểm bền
cho các bánh răng.
Qua phân tích phần kết cấu của hộp số ta nhận thấy trong hộp số ôtô MAZ
500 gồm có các cặp bánh răng thờng xuyên ăn khớp.
Trong quá trình thiết kế hộp số ôtô MAZ 500 để đơn giản trong chế tạo ng-
ời ta dùng các bánh răng trụ đều cùng mô đun. Để đảm bảo kết cấu nhỏ gọn ngời
ta dùng bánh răng chủ động số I có số răng là nhỏ nhất, theo điều kiện cắt chân
răng ở hộp số ô tô MAZ 500 bánh răng chủ động số I là nhỏ nhất và có số răng
là 12.
Nh vậy ta thấy cặp bánh răng số I phải làm việc trong điều kiện nặng nề
nhất (lực vòng ở đó là lớn nhất) ta cần thiết tính toán cho chúng.
Chế độ tính toán: Khi xe làm việc ở số I và động cơ làm việc ở chế độ mô
men xoắn cực đại. Tải trọng tính toán cho bánh răng đợc xác định theo mô men
xoắn tự do cực đại của động cơ.
Các bánh răng thờng đợc tính bền theo ứng suất uốn và ứng suất tiếp xúc.
Đối với vật liệu làm bánh răng của xe tăng thờg làm bằng vật liêu đặc biệt, thờng
là thép hợp kim 12XH4BA có
b

= 800 MPa;
ch
= 1150 MPa, có độ cứng bề
mặt lớn hơn 350HB.
Trong quá trình tính toán kiểm nghiệm ta tính ứng suất uốn và ứng suất tiếp
xúc.
15
3.1.1. Kiểm nghiệm bánh răng bị động số I về độ bền uốn.
- Bánh răng bị động số I là bánh răng trụ răng thẳng nên ứng suất uốn của
nó đợc tính theo công thức:
[ ]
1
1
1
1

2
F
wW
FFt
F
mdb
YYYkM


=

[ ]
2
1

21
2
.
F
F
FF
F
y
Y



=
Theo công thức( 2.23)
Trong đó:
M
t
- Mô men tính toán. M
t
= M
đmax
. i
i
.
i
=680*1,5*0,98=1001,51N.m
M
đmax
- Mô men xoắn lớn nhất của động cơ. M
đmax

= 650N.m

i
- Hiệu suất truyền lực từ động cơ đến BZ cần tính.
i
=0.98
i
i
-Tỷ số truyền từ động cơ đến BZ cần tính. : i
i
=5,26/3,5=1,5
m=9 :b
w
= 36 :d
1w
=m*z=12*9 =108 :
Y

-Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, Y

=1/
a
:

a
=1.88-3.2(1/z
1
+1/z
2
)=1.54 vây Y


=1/
a
=1/1.54=0.65
Y

- Hệ số kể đến độ nghiêng của răng ,với răng thăng Y

=1
Y
1F
, Y
2F
- Hệ số dạng răng bánh răng số1,bánh răng số 2
Y
1F
=3.46 : Y
2F
=3.42
K
F
- Hệ số tải trọng; K
F
= K
Fv
. K
F


k


F
K
F


- Hệ số kể đến sự tập trung tải trọng theo chiều rộng vành răng,
K
F

=1.05
K
Fv
-Hệ số tải trọng động K
Fv
=1
k

F
-Hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều cho các đôi răng k

F
=1
Nh vậy ta có: K
F
= 1.05*1*1=1.05

Vậy:
1F
=198[N/mm

2
]
[ ]
1
F

:
2F
=196 [N/mm
2
]
[ ]
2F

3.1.2. Kiểm nghiệm bánh răng bị động số I về độ bền tiếp xúc.
16
áp dụng công thức V-22 trang 158 tài liệu [2] tập II phần II ứng suất tiếp đ-
ợc xác định theo công thức sau:
( )
[ ]
H
w
w
Ht
HmH
idb
iKM
zzz




+
=

12
2
1
Trong đó i là tỷ số truyền của cặp bánh răng số I.
ta có:
5,3
12
42
Z
Z
i
1
2
===

Z
M
-Hệ số kể đến cơ tính vật liệu làm bánh răng: =6,5
Z
H
-Hệ số kể đến hình dạng tiếp xúc:=1.56
Z

-Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với răng thăng Z

=

3
4
a


=
0.9
K
H
: Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc , với : K
H
=K
Hv
.K

H
.K

H
với K

H
=1 : K

H
-hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
khi tính về tiếp xúc: K

H
=1.05 : K

Hv
=1

H
=105 [N/mm
2
]
[ ]
H

Kiểm nghiệm răng về quá tải:
Khi làm việc bánh răng có thể bị quá tải do nhiều nguyên nhân : nhả li
hợp đột ngột, ga đột ngột ,xe sa xuống hố .với hệ số tải trọng động K
td
=
t
M
M
max
= ( là hệ số d trữ mômen li hợp ) =2 ữ2.5 chon =2 Vì vậy cần
kiểm nghiệm răng về quá tải dựa vào ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn
lớn nhất .
Để tránh biến dạng d hoặc mòn lơp bề mặt răng ,ứng suất tiếp xúc cực
đại
maxH
=
H
qt
K
[

H
]
max
=105.
2
=148,5 [N/mm
2
]
17
Đồng thời đề phòng biến dạng d hoặc phá hỏng tĩnh mặt lợn chân răng ,
ứng suất uốn cực đại
maxF
tại mặt lợn không đợc vợt quá một giá trị cho
phép
maxF
=
F
.k
qt
[
F
]
max
=198*2=396 [N/mm
2
]
3.2. Tính toán kiểm bền trục chính của hộp số.
Tính toán kiểm nghiệm trục của hộp số nhằm mục đích xem trục có thoả
mãn với điều kiện làm việc hay không. Tính toán trục làm cơ sở cho việc khai
thác sử dụng hộp số và tính toán thiết kế sau này.

Trục của hộp số đợc tính toán theo độ bền xoắn, uốn, ứng suất chèn dập và
hệ số an toàn cũng nh độ cững vững của trục.
Ta tiến hành kiểm nghiệm bền trục chính hộp số khi bánh răng số I ăn
khớp.
3.2.1. Tải trong tác dụng lên trục.
+ Xác định lực vòng tác dụng lên trục.
áp dụng công thức
Z.m
M2
P
t
=
Ta có:
][27222
429
51450002
NP =
ì
ì
=
+ Xác định lực hớng kính tác dụng lên trục.
P
r
= P.tg
- Là góc ăn khớp; = 20
0
Vậy P
r
= 27222.tg20
0

= 9908 [N]
Xác định phản lực ở các gối đỡ.
Sơ đồ tính toán nh hình (4.1)
Phơng trình đàn hồi khi không có ổ đỡ giữa:
( )
EJ
xaLxaP
y
r
6

222

=
(2.26)
Trong đó: J - mô men quán tính tiết diện ngang của trục
E - mô đun đàn hồi của vật liệu chế tạo trục
x,y - toạ độ của tiết diện xác định độ võng
18
Giả thiết trục chỉ chịu tác dụng của phản lực C = P
r
đặt tại ổ đỡ giữa, xác
định độ võng trục tại tiết diện đặt lực C. Khi đó x = L
1
, a = L
2
; từ phơng trình
(4.9) ta có:
EJL
LLP

y
r
c
3

2
2
2
1
=
(2.27)
Trong đó: P
r
- lực hớng kính tác dụng lên trục (N)
L
1
- khoảng cách gối tựa A- C (mm)
L
2
- khoảng cách gối tựa B - C (mm)
L - tổng chiều dài trục (mm)
Trong thực tế ổ đỡ giữa (C) có độ võng bằng không, do đó y
P
= y
C
. Từ
(4.10) ta xác định đợc phản lực tại ổ đỡ giữa do lực P
r
gây ra là:
( )

2
21
22
1
2
2
.
LL
aLLaP
R
r
CY

=
=10280 N (2.28)
Phản lực tại các ổ đỡ còn lại:
L
LRaP
R
CYr
AY
2

=
=1370 N (2.29)
( )
L
LRaLP
R
CYr

BY
1
.
=
=998 N (2.30)
Bằng cách tơng tự ta xác định đợc phản lực của các ổ đỡ theo phơng lực
vòng P nh sau:
( )
2
21
22
1
2
2
.
LL
aLLaP
R
CX

=
=28244 N (2.31)
L
LRaP
R
CX
XA
2
ã


=
=3626 N (2.32)
( )
L
LRaLP
R
CX
BX
1
.
=
=2741 N (2.33)
Từ các giá trị phản lực ta vẽ đợc biểu đồ nội lực mô men uốn theo phơng x,y nh
(hình 4.2):+ Phản lực sinh ra ở các gối đỡ.
19
H×nh 2-11. BiÓu ®å biÓu ®å néi lùc cña trôc bÞ ®éng hép sè
Ta cã:
M
x
= R
Ax
. L
1
= 3626 . 215 = 779590 [N.mm]
M
y
= R
Ay
. L
1

= 1370 . 215 = 294550 [N.mm]
22
yxu
MMM +=
=833 [Nm]
σ
t®
=
[ ]
στσ
≤+
22
.3

σ =
3
max
.1,0 d
M
=
3
80*1.0
833000
= 16.2[N/mm
2
]
3
.2,0 d
M
t

=
τ
=
3
80*2.0
5145000
=50.24[N/mm
2
]
20

tđ
=
[ ]

=+ 78.52.24.502.16
22

d
n
= 80 [mm] đờng kính ngoài trục.
5,0
80
40
==
tỷ số giữa đờng kính trong và đờng kính ngoài của trục.
So sánh
u
= 79,6 < [
u

] = 169,7
Vậy trục đủ bền.
3.2.3. Kiểm tra độ cứng của trục.
Độ cứng vững của trục ảnh hởng rất lớn tới chất lợng làm việc của các
cặp bánh răng. Khi độ cứng vững cao thì cho độ bền của bánh răng cao và
giảm tiếng ồn khi làm việc. Nh vầy cần thấy phải kiểm tra độ cứng của trục
bằng 2 thông số là độ vững và góc xoay của trục tại các tiết diện đặt bánh
răng.
Tại tiết diện r trục sẽ có độ cứng lớn nhất và đợc xác định theo công thức
21
Hình 2-12. Sơ đồ xác định độ võng của trục tại K
L-Chiều dài trục; L
1
, L
2
Khoảng cách giữa các gối đỡ; a-Khoảng cách từ ổ A đến
vị trí lắp bánh răng.
Xác định độ võng của trục.
Độ võng của trục tại tiết diện K đợc xác định theo công thức:
y
K
2
22
.3

LEJ
baP
r
=


[y
K
] (2.45)
Trong đó:
E - mô đun đàn hồi của vật liệu làm trục, E = 2,15.10
5
(N/mm
2
)
J - mô men quán tính của tiết diện trục
[y]

0,15 (mm) Là độ võng cho phép của trục.
Tính góc xoay của trục tại tiết diện K.
Góc xoay của trục đợc xác định theo công thức:
( )
2
.3

LEJ
abbaP
r

=



[] (2.46)
[]


0,002 (rad) - Là góc xoay cho phép
J-Mô men quán tính của tiết diện trục.
Với trục rỗng ta có:
( )
64
dD
J
44

=
ta có
( )
[ ]
3
44
mm1884000
64
408014,3
J =

=
22
K
B
C
A
X
Y
L
1

L
2
P
r
a
P
L
Vậy
=
ìì
=
350*188400010.15,23
220*65*285*9908
5
r
y
y
r
= 0,95.10
-4
[mm]
Độ võng cho phép [y] 0,15 [mm]
Ta có y
r
< [y
r
]
Vậy tại tiết diện r trục có độ võng nhỏ hơn độ võng cho phép.
*Tính góc xoay của trục tại chỗ lắp ổ chặn:
Ta có:









++=
3
C
C
EJ
M
2
o










++
ì
=
3

565
565
215
215
188400010.15,2
9908
2
5

= 0,0015 rad
Vậy < [] = 0,002 rad
Vậy góc xoay cho phép so với đờng tâm trục bảo đảm theo yêu cầu.
3.2.4. Tính toán kiểm nghiệm hệ số an toàn của trục.
Do tiết diện r gây ra mô men uốn và xoắn, hệ số an toàn xác định theo công
thức
[ ]
5,25,1n
nn
n.n
n
22
ữ=
+
=


n

- Hệ số an toàn xét đến ứng suất pháp.
n


-Hệ số an toàn xét đến ứng suất tiếp.
m
a
K
n










1
+
=

;







.
.


1
a
m
K
n
+
=


-1
;
-1
: Giới hạn mỏi của vật liệu khi uốn và xoắn theo chu kỳ đối xứng.


;

: Hệ số đặc trng quan hệ giữa giới hạn mỏi khi uốn và xoắn tuần hoàn
đối xứng mạch động.

m
;
m
: Giá trị trung bình của ứng suất pháp khi uốn và ứng suất tiếp khi
xoắn.

a
;
a

: Biên độ ứng suất pháp và ứng suất tiếp.
K

; K

: Hệ số tập trung ứng suất pháp và ứng suất tiếp.
23


;

:Hệ số kích thớc của ứng suất pháp và ứng suất tiếp.
Với các hệ số tra bảng từ (7 -4) đến (7 -7) thiết kế chi tiết.




K

K






b
N/mm
2


-1
N/mm
2

-1
N/mm
2
0,15 0,1 0,25 2,1 0,6 0,6 1 1150 460 230
Trong đó:

-1
= (0,4 ữ 0,45)
b
chọn
-1
= 0,4.
b

-1
= 0,4
b
= 0,4. 1150 = 460[N/mm
2
]

-1
= (0,2 ữ 0,25)
b
chọn
-1

= 0,2.
b

-1
= 0,2. 1150 = 230 [N/mm
2
]
Do trục quay một chiều và làm việc không liên tục nên:
- ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng.
nên
m
= 0;
m
=
max
=
u
= 79,6 [N/mm
2
]
- ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ đối xứng.
nên
a
= 0;
m
= 0 =
tx
/2= 5,42/2 = 2,71 [N/mm
2
]

Do đó ta có:
8,13
6,79.
6,0
25,0
460

K
1
n
m
a
==
+




=




;

6,0
71,21,2
71,21,0
230
n

ì
+ì
=

Vậy
( ) ( )
9,11
5,238,13
5,238,13
nn
n.n
n
2222
=
+
ì
=
+
=


So sánh n = 11,9 > [n] = 1,5 ữ 2,5
Vậy độ cứng của trục bảo đảm.
3.2.5. Kiểm nghiệm góc xoắn của trục.
Theo công thức:
24
p
x
GJ
.M

=
Trong đó:
M
x
: Mô men xoắn tác dụng lên trục

: Chiều dài chịu xoắn của trục.
J
p
: Mô men quán tính độc cực của tiết diện.
J= 0,1. d
4
.
G: Mô đun đàn hồi loại 2 của vật liệu.
G = 8,5.10
5
[KG/cm
2
]
Vậy ta có:
0
49
08,0
08,01,010.5,8
565,05145
=
ìì
ì
=


Để đánh giá xoắn của trục ngời ta thờng dùng thông số góc xoắn trên đơn vị
chiều dài trục.
Ta có:
[ ]
m
o
14,0
565,0
08,0
==


Với [] = 2
0
trên một mét chiều dài trục.
Vậy [] = 2
0
>
Kết luận:
Sau quá trình tính toán kiểm bền trục chính của hộp số xe chạy ở số I ở chế
độ mô men xoắn cực đại ta thấy trục chính của hộp số đảm bảo điều kiện bền về
ứng suất, về hệ số an toàn, về độ cứng (độ võng và góc xoay) và đảm bảo điều
kiện góc xoắn cho phép.
25