%34تخفیف

چرخدنده قابل قفل و کاربرد آن در جعبه دنده خودروها

تعداد 100صفحه  دword

گروهمهندسی مکانیک

کارشناسی ارشد

در رشته مهندسی مکانیک گرايش تبدیل انرژی

چرخدنده قابل قفل و کاربرد آن در جعبه دنده خودروها

چکيده

قدرت تولید شده در موتور توسط جعبه دنده و دیفرانسیل منتقل می گردد و باعث به حرکت در آوردن خودرو می شود. گشتاور تولید شده توسط موتور، تقریبا دارای مقدار مشخصی می باشد. ولی در حالتی که خودرو به حرکت در آمده و سرعت آن افزایش یافته است، برای ادامه حرکت دیگر نیاز به قدرت زیادی نبوده و مقدار سرعت مهم تلقی می گردد. بنابراین سیستمی نیاز می باشد که بتواند متناسب با شرایط، مقدار قدرت و سرعت را افزایش و یا کاهش دهد. این کار توسط جعبه دنده انجام می شود.  بنابراین جعبه دنده نقش بسیار مهمی در سیستم انتقال قدرت دارد. امروزه از جعبه دنده های مکانیکی برای تغییر در سرعت و قدرت خودرو استفاده می کنند.

تعویض دنده در یک جعبه دنده های مکانیکی، نیازمند به داشتن یک سیستم سنکرونیزه ( هم دور کننده ) می باشد.که این سیستم از اولین نوع جعبه دنده مکانیکی تا کنون ادامه پیدا و ساختار اصلی آن ثابت بوده و فقط نحوه عملکرد آن کامل تر شده، در حالی که همچنان معایب ذاتی آن مانند: نیروی زیاد جهت تعویض دنده، صدای زیاد هنگام درگیری چرخدنده ها و گرفتن سرعت خودرو با هر تعویض دنده، به همان صورت باقیست.

در این پروژه با طراحی چرخدنده ایتحت عنوان چرخدنده قابل قفل می توان بدون نیاز به سیستم سنکرونیزه، عملتعویض دنده و یا تغییر در نسبت دور را به راحتی انجام داد، که در ادامه همین چرخدنده به صورت اتوماتیک نیز طراحی گردید. از آنجایی که در جعبه دنده های اتوماتیک دمای سیال عمل کننده (روغن) باید در بازه دمایی بین 60 تا 85 درجه سانتیگراد باشد. اگر چنانچه دمای کاری روغن به مقدار 10 درجه سانتیگراد افزایش پیدا کند، عمر روغن را به نصف تقلیل می دهد و باعث تجزیه شدن روغن می شود.برای اینکه درجه حرارت روغن در محدوده ی مطمئن باقی بماند، باید از خنک کننده روغن استفاده کرد. که در این پروژه نوع بهینه شده آن نیز طراحی گردیده است.

واژه‌هاي كليدي:چرخدنده، سیستم سنکرونیزه، نسبت دنده، سیال خنک کننده، کولر روغن.

فهرست مطالب

مقدمه 13

فصل 1 14

انواعجعبهدندهدرخودرو 14

1-1 انواعجعبهدندههادرخودرو 15

111ساختمانوطرزکارگیربکسهایدستی(manual) 15

2-1-1 عملکردیکجعبهدندهساده 16

3-1-1 بررسیاجزایدیاگرام 16

4-1-1 دندهیک 17

5-1-1همگامسازها 20

2-1ساختمانوطرزکارگیربکسهایاتوماتیک 20

1-2-1 گیربکسAL4 20

2-2-1 کانورتور 21

3-2-1 عملكردكانورتر 21

4-2-1 پمپروغندرتورککانورتور 23

5-2-1 شيرترموستاتيك: 23

6-2-1 مكانيزمAL4 23

7-2-1 واحدهيدروليك 24

8-2-1دندهپارك 24

9-2-1 عملكرددندهپارک 25

10-2-1 عملكردقفلكانورتور 27

1-10-2-1 اصطلاحات. 28

11-2-1 باندها 28

12-2-1 عملکرددندهپارک 29

13-2-1 شفتخروجیگیربکس 29

14-2-1 سیستمهیدرولیک: 30

15-2-1 پمپ 31

16-2-1 گاورنر: 31

17-2-1 سوپاپهاومدولاتورها 31

19-2-1 تیپترونیک 33

3-1 ساختمانوطرزکارگیربکسهایدابلکلاچ 35

1-3-1 کلاچهایچندصفحهایومحورانتقالقدرت 37

4-1 ساختمانوطرزکارگیربکسهایCVT: 39

1-4-1 تغیراتCVT درطولزمان: 41

2-4-1 اصولCVT: 41

3-4-1  CVTهاییبراساسپولی 42

4-4-1 CVTنوعمحرککششي 44

5-4-1 نوعتسمهايالاستومرباقطرمتغير 44

6-4-1 انواعديگرCVT 45

7-4-1 مزايايCVT 45

8-4-1 معايبCVT 46

5-1 معرفیوخواصروغندرجعبهدندهاتومانیک 46

1-5-1 مهمترينخواصروغنجعبه‌دنده‌هاياتوماتيک 46

فصلدوم 48

1-2 معرفيچرخدندهها 49

2-2فرمهاياصليچرخدندهها 49

3-2 اصول(قوانين)چرخدندهها 51

4-2 جنسچرخدندهها 52

5-2 شكلدادندندانههايچرخدنده 52

6-2 عملمزدوج 53

7-2 نسبتتماس 54

8-2 تداخل 55

9-2 اصلاحدنده 55

10-2 بازرسيچرخدندهها 58

1-10-2 استفادهازپينياساچمه 58

فصل 3 60

طراحیچرخدندهقابلقفل (نتایج) 60

1-3 تشريحكاملروشتحقيق 61

2-3 طراحیچرخدندهقابلقفل 61

3-3 مراحلطراحی 61

5-3 نحوهکارکرد 63

1-5-3 حالتقفل 63

2-5-3 حالتآزاد (خلاص) 63

6-3 گیربکسباچرخدندهقابلقفل 63

1-6-3 حالتدرگیر 64

2-6-3 حالتخلاص 64

7-3 استفادهازچرخدندهقابلقفلدرمقایسهباسیستمسنکرونیزه 65

1-7-3 نحوهکارکرد 65

2-7-3 تکنیکساختوتعدادفرایندها 66

1-2-7-3 فرآیندهایساختسیستمسنکرونیزه 66

2-2-7-3 فرایندهایساختچرخدندهقابلقفل 66

8-3   طراحیچرخدندهقابلقفلبامکانیزمعملکننندههیدروالکترونیک 67

8-3 معرفیچرخدندهقابلقفلبامکانیزمهیدرولیکی 67

1-8-3  اجزایتشکیلدهنده 67

2-8-3 نحوهعملکردچرخدندهقابلقفلبامکانیزمهیدرولیکی 68

9-3 جعبهدندهاتوماتیکیکسرعته (شکل 20-3) بااستفادهازچرخدندهقابلقفلبامکانیزمهیدرولیکی 68

1-9-3  تشریحمدارهیدرولیکوحالتقفل 68

2-9-3 حالتخلاصیاآزاد 69

4-3 مقایسهچرخدندهقابلقفلبامکانیزمهیدرولیکیباجعبهدندهاتوماتیک 69

فصل 4 70

طراحیسیستمخنکاری (نتایج) 70

1-4 خنککاریجعبهدندهاتوماتیک 71

2-4 طراحیکولرروغنهوایی 71

1-2-4 نحوهمحاسبهانتقالحرارتدرنرمافزارفلوئنت 71

2-2-4 تعیینشرایطمرزیشارگرمادرنرمافزارفلوئنت 72

3-2-4 شرایطمرزیبرایانتقالحرارتجابجایی 72

4-2-4 محاسبهانتقالحرارتترکیبشدهجابجاییوتشعشعی 72

3-4 معادلاتپیوستگیوناویر-استوکس: 72

4-4  معادلاتانرژیبرایجریانپایا 75

5-4 تحلیلدمایخروجیروغن 79

6-4 هندسهاول 79

1-6-4 دمایورودسیالبهکولر 90 درجهسانتیگراد 79

2-6-4 دمایورودسیالبهکولر 85 درجهسانتیگراد 80

3-6-4 دمایورودسیالبهکولر 95 درجهسانتیگراد 80

4-6-4 هندسهدوم 80

5-6-4 دمایورودسیالبهکولر 90 درجهسانتیگراد 81

6-6-4 دمایورودسیالبهکولر 85 درجهسانتیگراد 81

7-6-4 دمایورودسیالبهکولر 95 درجهسانتیگراد 81

8-6-4 هندسهسوم 81

9-6-4 دمایورودسیالبهکولر 90 درجهسانتیگراد 82

10-6-4 دمایورودسیالبهکولر 85 درجهسانتیگراد 82

11-6-4 دمایورودسیالبهکولر 95 درجهسانتیگراد 82

12-6-4 هندسهچهارم 83

13-6-4 دمایورودسیالبهکولر 90 درجهسانتیگراد 83

14-6-4 دمایورودسیالبهکولر 85 درجهسانتیگراد 83

15-6-4 دمایورودسیالبهکولر 95 درجهسانتیگراد 83

16-6-4 نتیجه 84

7-4 تغییردرسرعتورودیروغنبهکولر 84

1-7-4 اثرسرعتسیالبرراندمانخنککاریکولربرایاولینهندسهطراحیشده 84

2-7-4 اثرسرعتسیالبرراندمانخنککاریکولربرایدومینهندسهطراحیشده 85

3-7-4 اثرسرعتسیالبرراندمانخنککاریکولربرایسومینهندسهطراحیشده 85

4-7-4 اثرسرعتسیالبرراندمانخنککاریکولربرایچهارمینهندسهطراحیشده 86

5-7-4 نتیجهبرایتغییردرسرعتسیال 86

8-4 تغییردمایمحیطموتور 86

1-8-4 اثردمایمحفظهموتوربردمایخروجیازکولرروغنبرایاولینهندسهطراحیشده 87

2-8-4 اثردمایمحفظهموتوربردمایخروجیازکولرروغنبرایدومینهندسهطراحیشده 87

3-8-4 اثردمایمحفظهموتوربردمایخروجیازکولرروغنبرایسومینهندسهطراحیشده 87

4-8-4 اثردمایمحفظهموتوربردمایخروجیازکولرروغنبرایچهارمینهندسهطراحیشده 88

5-8-4 نتیجه 89

9-4 جنسکولر 89

1-6-4 نتیجه 90

فصل 5 91

نتیجهگیری 91

1-5 نتیجهگیری 92

2-5 پيشنهادها 93

مراجع 94

 

 

فهرست تصاویر

فصل 1 14

انواعجعبهدندهدرخودرو 14

شکل1-1،جعبهدندهسنکرونیزه 15

شکل2-1،نشاندادنمحلقرارگیریجعبهدنده 15

شکل3-1،نمونهایازیکجعبهدنده 5 سرعته 15

شکل4-1،جعبهدندهساده 2 سرعته 16

شکل5-1،نحوهکارکردجعبهدنده. 17

شکل6-1،نمونهکاملشدهازیکجعبهدندهباسیستمسنکرونیزه 18

شکل 7-1 ،نحوهعملکردشیفتر 19

شکل8-1 دندهعقب 19

شکل9-1،عملکردسیستمسنکرونیزه 20

شکل10-1،تورککانورتور 21

شکل11-1،نمایبرشخوردهازتورککانورتور 21

شکل12-1،گردشروغندرمحفظه 22

شکل13-1،عملکرداستاتور 22

شکل14-1 جهتجریانروغنهنگامشتابگیری 22

شکل15-1،تورککنورتوربههمراهقفلکننده 23

شکل16-1،پمپروغن 23

شکل17-1،محلقرارگیریشیرترموستاتیکی 23

شکل18-1 اجزایداخلیجعبهدندهاتوماتیک. 23

شکل19-1،باندهاومحلقرارگیریانهادرجعبهدنده. 24

شکل20-1،شیرهاومسیرهایهیدرولیک. 24

شکل21-1،دندهپارک. 25

شکل 22-1،دریچهگاز. 25

شکل23-1،سنسورسرعتموتور. 25

شکل24-1،سنسورسرعتتوربينكهسرعتوروديگيربكسرانشانمیدهد. 25

شکل25-1،سنسورسرعتخودرو. 25

شکل26-1،كنتاكتورچندمنظوره. 26

شکل27-1،كليدترمز. 26

شکل28-1،عملکردECU . 26

شکل29-1،سنسورکنترلفشار. 26

شکل30-1،کنترلقفلکانورتورتوسطECU. 27

شکل31-1،کلیدانتخابوضعیترانندگی. 27

شکل32-1،پیستونهایمحرکباند. 28

شکل33-1،لاستیکدورپیستون. 29

شکل34-1،مکانیزمپارک 30

شکل35-1،کابلسیستمپارک. 30

شکل36-1،پمپ. 31

شکل37-1،گاورنرومحلقرارگیریآن. 31

شکل38-1،ساختمانگیربکسدابلکلاچ. 35

شکل39-1،نحوهعملکردگیربکس. 37

شکل40-1،معرفیاجزایگیربکس. 37

شکل41-1،نحوهعملکردکلاچها. 38

شکل42-1،نمونهکاملشدهازگیربکسدابلکلاچ. 39

شکل43-1،محلقرارگیریکابلوکلاچ. 39

شکل44-1،جعبهدندهسیویتینصبشدهرویخودرو. 40

شکل 45-1،یکمدلازجعبهدندهاتوماتیک. 40

شکل46-1، موتور فورد به همراه جعبه دنده سی وی تی. 41

شکل47-1،نمونهایازCVT. 42

شکل48-1 تسمهوپولیدرCVT. 42

شکل49-1،نحوهکارکردCVT. 42

شکل50-1 تسمهساختهشدهازفلز. 43

شکل 51-1 CVTنوعمحرککششيدرحالتهایمختلفازانتقالقدرت. 44

شکل 52-1 CVTنوعتسمهايالاستومرباقطرمتغير. 44

فصل 2                                                                                                                                     49  

شکل (1-2) پارامترهايعموميچرخدندهها 50

شکل (2-2) پارامترچرخدندهيسادهبهانضمامزاويهيفشاروضخامتدندهدرشعاعهايمختلفبرايمنحنياينولوت. 50

شکل 4-2 مقايسةانواعپروفيلهايدندانه. 51

شکل 5-2 نحوهیعملكرددنده. 53

شکل 6-2 بهترتیبازراستبهجپ،ايجاداينولوت،عملاینولوت،عملدندانه. 54

شکل 7-2 تعريفنسبتتماس. 55

شکل 7-2 محدودیتتعداددندهبرحسبزاویهیفشار. 56

شکل 8-2 اثرضريبتصحيحبررويمحدوديتتعداددنده. 56

شکل 9-2 اندازهگيريبااستفادهازساچمهياغلتكبادندهيفرد. 58

شکل 10-2 اندازهگيريبااستفادهازساچمهبادندهيزوج. 58

فصل 3 60

طراحیچرخدندهقابلقفل (نتایج) 60

شکل 1-3،مجموعهلغزنده. 62

شکل 2-3،نمایدوسمتازچرخدنده. 62

شکل 3-3،ماهک. 62

شکل 4-3،محلقرارگیریلغزنده. 62

شکل 5-3،نمایکاملشدهچرخدنده. 62

شکل 6-3،مخروط. 62

شکل 7-3،طراحیبالبیرینگساده. 62

شکل 8-3 طراحیدندانهرویکنسبیرونی. 62

شکل 9-3 طراحیهزارخاردروسطبالبیرینگ. 62

شکل 10-3 نمایانفجاریمجموعهلغزنده. 62

شکل 11-3،نحوهعملکردچرخدندهقابلقفل. 63

شکل 12-3،نمایکاملشدهیکگیربکسباچرخدندهقابلقفل. 64

شکل 13-3،نمایانفجاریمجموعهلغزنده. 67

شکل 14-3،منتاژمجموعهلغزنده. 67

شکل 15-3،سیلندردوطرفه. 67

شکل 16-3،شیارهایطراحیشدهبرایقرارگرفتنلغزنده. 67

شکل 17-3،منتاژمجموعهلغزندهدرشیاررویچرخدندهدرحالتآزاد. 67

شکل 18-3،نمایچرخدندهدرحالتقفل. 67

شکل 19-3،قرارگرفتنچرخدندهرویمحور. 67

شکل 20-3،حالتدرگیرباچرخدندهزیربرایایجادنسبتدور. 67

شکل 21-3 مدارهیدرولیک. 68

شکل 22-3 کانالطراحیشدهدرداخلشافت. 69

شکل 23-3 نمایکاملشافت. 69

فصل 4 70

طراحیسیستمخنکاری (نتایج) 70

شکل 1-4: حجمکنترلدرنظرگرفتهشده. 73

شکل 2-4: تنشهایلزجایجادشدهدرحجمکنترل. 73

شکل 3-4: دستگاهمختصاتاستوانهای. 75

شکل 4-4: حجمکنترلموردنظر. 76

شکل 5-4: جریانآنتالپیکهازحجمکنترلخارجوبهآنواردمیشود. 76

شکل 6-4: گرمایورودیوخروجیازحجمکنترل. 77

شکل 5-4،نمایاندازهگزاریشدهلولهدوخم. 79

شکل 6-4،لولهدوخمدرحالتمشخورده. 79

شکل 7-4،نمودارتغییردمابرایهندسهاول. 80

شکل 8-4،نمایلولهدوخمباقطر 5 میلیمتر. 80

شکل 9-4،لولهدوخمباقطر 5 میلیمتردرحالتمشخورده. 80

شکل 10-4،نمودارتغییردمابرایهندسهدومبرحسبزمان. 81

شکل 11-4،نمایلولهدوخمباقطر 10میلیمتر. 82

شکل 12-4،لولهدوخمباقطر 10 میلیمتردرحالتمشخورده. 82

شکل 13-4،نمودارتغییردمابرایهندسهسومبرحسبزمان. 82

شکل 14-4،نمایلولهدوخمباقطر 5 میلیمتر. 83

شکل 15-4،لولهدوخمباقطر 5 میلیمتردرحالتمشخورده. 83

شکل 16-4،نمودارتغییردمابرایهندسهچهارمبرحسبزمان. 84

شکل 17-4،نمودارتغییردمابرایهرچهاهندسه. 84

شکل 18-4،نمودارهایتغییردمابهازایسرعتهایمختلفبرحسبزمانبرایهندسهاول. 85

شکل 19-4،نمودارهایتغییردمابهازایسرعتهایمختلفبرحسبزمانبرایهندسهدوم. 85

شکل 20-4،نمودارهایتغییردمابهازایسرعتهایمختلفبرحسبزمانبرایهندسهسوم. 85

شکل 21-4،نمودارهایتغییردمابهازایسرعتهایمختلفبرحسبزمانبرایهندسهچهارم. 86

شکل 22-4،نمودارهایتغییردمابهازایسرعتهایمختلفبرایهرچهارهندسه. 86

شکل 23-4،نمودارهایکاهشدمایبرایسهدمایمتفاوتدرمحفظهموتور،مختلفبرحسبزماندرهندسهاول. 87

شکل 24-4،نمودارهایکاهشدمایبرایسهدمایمتفاوتدرمحفظهموتور،مختلفبرحسبزماندرهندسهدوم. 87

شکل 25-4،نمودارهایکاهشدمایبرایسهدمایمتفاوتدرمحفظهموتور،مختلفبرحسبزماندرهندسهسوم. 88

شکل 26-4،نمودارهایکاهشدمایبرایسهدمایمتفاوتدرمحفظهموتور،مختلفبرحسبزماندرهندسهچهارم. 88

شکل 27-4،نمودارتغییردمابرایهرچهارهندسه. 89

شکل 28-4،تاثیرآلیاژمسبرکولرروغنبرایهرچهارهندسه. 89

 

فهرست جدول ها

جدول 1-1،نسبتدندهدریکجعبهدنده 5 سرعته 16

جدول (2-1)،تیپترونیکمورداستفادهدرشرکتهایخودروسازیتحتنامهایمختلف 34

جدول 3-1،مزایایCVT 43

جدول 4-1 راندمانانتقالتواندردندههایمختلف 45

. جدول 5-1،محدودهراندمانچندنوعسيستمCVT 45

جدول 1-2 روابطچرخدندههايساده 52

جدول 2-2 روابطپارامترهای S0-Gearing 56

جدول 3-2 روابطپارامترهای S-Gearing 57

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “چرخدنده قابل قفل و کاربرد آن در جعبه دنده خودروها”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo