طراحی گیربکس خودروی پنج دنده

دانلود مقاله طراحی گیربکس خودروی پنج دنده
مقاله طراحی گیربکس خودروی پنج دنده شامل 35 صفحه می باشد و برای دانشجویان مکانیک در درس طراحی اجزا کاربرد دارد درادامه توضیحاتی راجع به این مقاله آورده شده است

فصل اول : طراحی ومحاسبات
توضیحات:
در این مقاله هدف طراحی چرخدنده های مناسب برای یک خودروی با پنج دنده به سمت جلو و یک دنده عقب برای یک موتور محرکه با قدرت تقریبی ماکسیمم 90 hp در دور موتور 6000 با جرم تقریبی(بدون سرنشین) 1000 کیلوگرم می باشد.

مقدار قدرت میانگین موتور خودرو را 52.54 hp در دور موتور 3500 rpm در نظر میگیریم. اما برای دنده عقب به دلیل استفاده کم و رانندگی آرام دور موتور 2000 و قدرت 20 hp را در نظر میگیریم.

فرایند اصلی طراحی یک جعبه دنده به ترتیب زیر است:
1- محاسبه جرم متوسط خودرو( جرم خودرو + بار) و توان متوسط خودرو( در دور موتور متوسط)
2- محاسبه ی نیروهای اصطکاک و دراگ وارد بر خودرو در سرعتهای مختلف حرکت در دنده های مختلف
3- محاسبه ساعات کارکرد خودرو (در نظر گرفته شده برای عمر گیربکس)
4- در نظر گرفتن ضریب ایمنی در خواستی.
5- محاسبه حداکثر ابعاد جعبه دنده با توجه به ابعاد خودرو و طراحی شاسی
6- در نظر گرفتن کاربرد خودرو ( نیاز به قدرت و شتاب یا سرعت نهایی با توجه به موتور خودرو و کاربری برای یافتن نسبت های تبدیل در دنده های مختلف)
7- در نظر گرفتن هزینه و قیمت تمام شده.
8- یافتن تعداد دنده، مدول و قطر مناسب با توجه به موارد بالا برای دنده های مختلف.

اما در طراحی گیربکسی که ما انجام دادیم با توجه به محدودیت های محاسباتی و عملیاتی فرایند طراحی کمی با فرایند بالا تفاوت دارد. بدین صورت که مرحله 8 کمی تغییر میکند.

فرایند طراحی انتخاب شده توسط ما بدین صورت است که ابتدا یک مدول و تعداد دنده و عرض دنده حدس میزنیم. سپس با کمک فرمول های طراحی ضریب ایمنی را بدست می آوریم.

اگر ضریب ایمنی از مقدار مورد نظر خیلی بزرگتر شد در مقادیر مدو ل و تعداد دنده و یا عرض دنده یا جنس آن تغییراتی میدهیم تا ضریب ایمنی پایین آید ( برای کاهش هزینه) ، اگر ضریب ایمنی از حد مجاز پایین تر آمد با تغییر مقادیر بالا ضریب ایمنی را بالا میبریم. یعنی روش طراحی ما روش سعی و خطا می باشد.

برای خودروی مورد نظر ما که یک خودرو با کابری عادی است میتوان فرض های زیر را در نظر گرفت:

با توجه به نیروی دراگ بالا در سرعتهای بالا( دنده 4 و 5 ) و شتاب بالا در سرعتهای پایین( دنده 1 و 2) و ترکیبی از سرعت و شتاب در دنده 3 می توان به طور تقریبی یک توان متوسط را در تمام دنده ها در نظر گرفت. با توجه به استفاده خودرو در شهر به طور مداوم و کوتاه مدت در دنده های سنگین(1 و 2و 3) و استفاده طولانی و مقطعی خودرو در جاده با سرعت های بالا در دنده های سبک (4 و 5) میتوان عمر برابر را برای چرخ دنده های مختلف در نظر گرفت.

اما اگر مثلا یک خودرو برای استفاده همیشگی در شهر یا در خارج شهر در حال طراحی باشد( مثل تاکسی های برون شهری یا داخل شهری) عمر و ضریب ایمنی در چرخ دنده های مختلف متفاوت خواهد بود.

و…

فصل دوم:نحوه ی عملکرد یک گیر بکس 5 دنده:
حال به چگونگی عملکرد گیر بکس 5 دنده ( پژو 405)می پردازیم:
عملکرد گیر بکس پژو 405:
مسیر انتقال تولن در دنده های مختلف به صورت زیر می باشد .

حالت خلاص
شفت ورودی دنده زیر را می چرخاند .
دنده زیر باعث حرکت دنده های 1و2و3 روی شفت خروجی می شود.
تمامی کشویی ها در وضعیت وسط (خلاص ) قرار دارد.
شفت خروجی با هیچ دنده ای درگیر نیست.
شفت خروجی با شفت ورودی درگیر نیست.

حالت دنده 1
و….

فصل سوم :سیستم انتقال قدرت در اتومبیل
مقدمه:
گشتاور تولیدی توسط موتور پس از انتقال توسط کلاچ به جعبه دنده می رسد. وظیفه جعبه دنده انتقال دور موتور با نسبتهای گوناگون و رساندن آن به خطوط انتقال و میل گاردان در خودروهای دیفرانسیل عقب یا مستقیماً به دیفرانسیل در خودروهای دیفرانسیل جلو است.
سیستم جعبه دنده ای انتقال قدرت را می توان به دو گروه جعبه دنده ای دستی و جعبه دنده ای اتوماتیک تقسیم بندی کرد. سیستم انتقال قدرت دستی در حالت انتقال مستقیم بازدهی در حدود 98% ولی در دنده های با نسبت انتقال پایین تر بازده به حدود 90% می رسد. چون بیشترین زمان استفاده از اتومبیل، جعبه دنده در حالت انتقال مستقیم قدرت است، بنابراین با توجه به این مورد و هزینه اولیه به نسبت کمتر این سیستم جعبه دنده ای، هنوز استفاده از آنها در اکثر اتومبیلها مورد توجه است. از سیستم انتقال اتوماتیک بیشتر در اتومبیلهای گرانقیمت تر و کلاسهای بالاتر استفاده می شود چرا که با توجه به عملکرد ساده تر آن برای راننده، هزینه ساخت آن نیز بیشتر است. علاوه بر دو نوع فوق، امروزه استفاده از نسل جدیدی از سیستم انتقال قدرت بنام سیستم انتقال قدرت پیوسته متغیر (CVT) نیز مورد توجه طراحان خودروها قرار گرفته است.

سیستم انتقال قدرت دستی
در دسته بندی کلی از لحاظ نحوه کارکرد، جعبه دنده های دستی به سه گروه کلی تقسیم می شوند:
– Sliding mesh type Gearbox
– Constant mesh type Gearbox
– Synchromesh type Gearbox

Sliding Mesh Type Gearbox
این جعبه دنده ها از قدیمیترین و ساده ترین انواع جعبه دنده ها هستند که درگیری دنده ها در آنها توسط جابجا کردن دنده ها ایجاد می شود. این جعبه دنده ها در واقع شامل دو ردیف شفت می باشند : شفتی که از طرف کلاچ می آید و خود شامل دو قسمت است؛ یکی که کاملاً ثابت می باشد و در واقع محور ورودی است بنام محور اصلی

فهرست مطالب
فصل اول : طراحی و محاسبات
توضیحات
محاسبات………………2
دنده 1 ……….2
دنده 2 ……….3
دنده 3 ……….4
دنده 4 ……….5
دنده 5 ……….6
دنده عقب ………………7
فصل دوم : نحوه ی عملکرد یک گیر بکس 5 دنده
عملکرد گیر بکس ………9
فصل سوم : سیستم انتقال قدرت در اتومبیل
مقدمه
سیستم انتقال قدرت دستی
Sliding mesh type gear box
Constant mesh type gear box
mesh type gear box Synchro
عملکرد تعویض دنده و میله بندی آن
دنده های کمکی splitter change & range change
PTO (power take off
اور درایو over drive
سیستم انتقال قدرت اتوماتیک
سیستم کنترل هیدرولیکی جعبه دنده اتوماتیک
بست قفل کننده(band brake)
کلاچ چند صفحه ای