Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
LỜI NÓI ĐẦU
Sau quá trình học tập và trang bị những kiến thức về chuyên ngành động lực,
sinh viên được giao nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp, nhằm giúp cho sinh viên
tổng hợp và khái quát lại những kiến thức đã học, từ kiến thức cơ sở đến kiến thức
chuyên ngành. Qua quá trình thực hiện đồ án sinh viên tự rút ra nhận xét và kinh
nghiệm cho bản thân trước khi bước vào công việc thực tế.
Em được nhận đề tài tốt nghiệp: “Khảo sát hệ thống truyền lực trên xe
nâng hàng FG60-7”
Trong phạm vi đồ án này, em chỉ giới hạn tìm hiểu một cách tổng thể về xe
nâng, các cơ cấu trên xe, đồng thời đi sâu tìm hiểu về hệ thống truyền lực, trong đó
đi sâu vào tính toán, kiểm tra, mô phỏng hộp số trên loại xe nâng hàng này.
Do kiến thức còn hạn chế, tài liệu tham khảo còn ít và điều kiện thời gian
không cho phép nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính
mong các thầy cô trong bộ môn chỉ bảo để đồ án em được hoàn thiện hơn. Cuối
cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Đông, cùng các thầy giáo
trong bộ môn Ô tô và Máy Công trình, các thầy cô giáo trong khoa và các bạn đã
giúp đỡ em để em hoàn thành đồ án này. Đà Nẵng, ngày 20 tháng 5 năm 2010
Sinh viên thực hiện Doãn Văn Lập

Trang 1
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 1
1

4.1.2. Yêu cầu 37
4.1.3. Phân loại 37
4.2. Tính toán kiểm nghiệm hộp số xe nâng FG60-7 38
4.2.1. Xác định tỉ số truyền 38
4.2.2. Tính bền các bánh răng của hộp số xe nâng FG60-7 42
4.2.3. Tính kiểm nghiệm sức bền trục 46
5. MÔ PHỎNG KẾT CẤU MỘT SỐ BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN
LỰC TRÊN XE FG60-7 BẰNG PHẦN MỀM AUTODESK INVENTOR 56
5.1 Giới thiệu phần mền 56
5.2 Mô phỏng hộp số xe nâng FG 60-7 bằng phần mền Autodesk Inventor 56
5.2.1. Trình tự thực hiện 56
5.2.2. Kết quả mô phỏng 57
6. CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC PHỤC CỦA HỆ
THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE NÂNG HÀNG FG60-7 59
6.1. Các hư hỏng thường gặp của biến mô và hộp số, biện pháp khắc phục 59
6.2. Các hư hỏng thường gặp của trục các đăng và biện pháp khắc phục 65
6.3. Các hư hỏng thường gặp của truyền lực chính, vi sai và biện pháp khắc
phục 65
7. KẾT LUẬN 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO 67
Trang 3
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
1. TỔNG QUAN
1.1. Mục đích, ý nghĩa đề tài
Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước việc cải tiến quy trình
công nghệ, áp dụng máy móc trang thiết bị kỹ thuật hiện đại vào sản xuất đóng một
vai trò vô cùng quan trọng. Trong đó ngành xếp dỡ hàng hóa là một ví dụ điển hình
Ngày nay, tại các công ty, xí nghiệp, nhà ga, bến cảng… trang bị rất nhiều phương
tiện vận tải hiện đại, việc bốc xếp hàng hóa từ khu vực này đến khu vực khác chủ
yếu dựa vào các loại xe chuyên dụng, mà loại xe nâng hạ là loại xe chính đảm

nâng; 21. Xilanh nâng hạ; 22. Trụ nâng.
Xe NISSAN FG60-7 là loại xe chuyên dụng dùng để nâng hạ các loại hàng
hóa, được Hãng KOMATSU thiết kế chế tạo. Đây là loại xe nâng hiện đại với hệ
thống truyền lực thủy cơ, hệ thống lái trợ lực thủy lực, kết cấu gọn nhẹ nên xe hoạt
động êm dịu vàlinh hoạt trong phạm vi nhỏ hẹp.
Trang 5
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
1.2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe
s
α
β
h4
h3
h1
h2
m1
W
a
b1
b3
b10
b11
h6
L2
x
60
y
m2
5
L1

N
- Trọng lượng toàn bộ khi đầy
tải . + Phân bố cầu trước
+ Phân bố cầu sau
G
a
G
at
G
as
139302
124636
14666
N
Các thông số
kích thước
của xe và bộ
phận công tác
- Chiều cao đỉnh trụ nâng (so
với bàn nâng ở vị trí thấp nhất )
h
1
2500 mm
- Vị trí bàn nâng (khi không
nâng hàng)
h
2
215 mm
- Chiều cao nâng lớn nhất h
3

3min
1700
300
mm
mm
- Bán kính quay vòng W
a
3250 mm
- Góc nghiêng của trụ nâng α⁄β 6/12 Độ
- Chiều dài lưỡi nâng l 1220 mm
- Chiều rộng lưỡi nâng e 150 mm
- Chiều dày lưỡi nâng s 60 mm
- Khoảng cách từ mặt đất đến
trụ nâng
m
1
225 mm
- Khoảng sáng gầm xe m
2
285 mm
Các thông số
vận tốc của xe
- Vận tốc nâng hàng v
n
420 mm/s
- Vận tốc bàn nâng khi hạ hàng v
h
550 mm/s
Trang 7
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7

2. TỔNG QUAN CÁC HỆ THỐNG TRÊN XE NÂNG FG60-7
2.1. Hệ thống động lực ( Động cơ NISAN )
Trên xe nâng FG60-7 được trang bị động cơ Nissan TB42. Đây là động cơ
xăng 6 xi-lanh thẳng hàng với thứ tự làm việc: 1-5-3-6-2-4.
4
5
6
1
2
3
Hình 2.1. Động cơ NISSAN (TB42)
1. Động cơ khởi động; 2. Bầu lọc dầu bôi trơn; 3. Buji;
4. Máy phát điện; 5. Quạt làm mát
; 6. Puly.
Bảng 2.1. Các thông số cơ bản của động cơ Nissan TB42
Tên Thông số Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Dung tích xi-lanh V
a
4169 mm
3
Công suất cực đại / tại số vòng quay N
emax
/n
N
66/2300 KW/(v/ph)
Mô-men cực đại / tại số vòng quay M
emax
/n
M
275/1900 Nm/(v/ph)

Hệ thống này sử dụng trên động cơ NISSAN TB42 là hệ thống làm mát bằng
nước kiểu kín, tuần hoàn cưỡng bức, bao gồm áo nước, xilanh và nắp máy, két
nước, bơm nước, van hằng nhiệt, quạt gió, và các đường ống dẫn nước.
Bơm nước là kiểu bơm li tâm dẫn động bằng đai thang từ trục khuỷu.Quạt gió có 6
cánh được đặt sau két nước làm mát, để làm tăng lượng gió qua két làm mát nước.
2.1.3 Hệ thống nhiên liệu
Đây là loại dùng bộ chế hòa khí để tạo hỗn hợp cháy, các cổ góp nạp được bố trí
gần cổ góp xả để tận dụng nhiệt ống xả để sấy hỗn hợp nhiên liệu không khí trước
khi nạp vào xilanh động cơ. Bơm chuyển nhiên liệu là loại bơm màng dẫn động từ
trục cam. Có nhiệm vụ vận chuyển xăng từ thùng chứa đến bình xăng con của bộ
chế hòa khí.
2.1.4 Hệ thống đánh lửa
Hệ thống này có nhiệm vụ tạo ra tia lửa điện ở hai đầu cực buji để đốt cháy
hỗn hợp ở đúng thời điểm và theo đúng thứ tự làm việc của các xilanh động cơ. Hệ
thống đánh lửa được dùng là loại có bộ chia, trục bộ chia được dẫn động từ trục
cam. Ắcqui dùng trong hệ thống là loại 12V, 48A. Thứ tự đánh lửa của hệ thống là:
1 -5 - 3 - 6 - 2 - 4. Khe hở giữa hai cực buji: 0,7 – 0,8 (mm).
Trang 10
Két nước Bơm nước Động cơ
Van hằng nhiệt
t(
0
C)<[t]
t(
0
C)>[t]
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
2.2 Hệ thống phanh
Với các chức năng khác nhau. Hệ thống phanh chính đặt ở các bánh xe dùng
để phanh các bánh xe, hệ thống phanh dừng đặt giữa trục các đăng và bộ vi sai.

qua các cần sẽ làm cho piston trong xilanh phanh chính dịch chuyển, áp suất dầu
trong xilanh chính tăng lên và áp suất dầu trong đường ống, trong xilanh con cũng
tăng lên. Khi áp suất dầu trong xilanh bánh xe tăng lên sẽ làm cho các piston dịch
chuyển đẩy các má phanh ép vào trống phanh tạo ra mômen ma sát trong cơ cấu
phanh để tiến hành quá trình phanh xe. Khi người lái đạp một lực đạp đủ lớn thì
piston bộ trợ lực chân không dịch chuyển, đồng thời lúc đó nó sẽ đóng van chân
không ngăn cách giữa hai khoang A và B, và van không khí (3) mở cho thông
khoang A với khí trời. Như vậy giữa hai khoang A và B có sự chênh lệch áp suất
bởi thế bộ trợ lực làm việc, sẽ tăng cường lực tác dụng lên cần piston, và làm tăng
mức độ dịch chuyển của piston do đó áp suất dầu trong xilanh chính tăng lên sẽ
tăng cường lực phanh. Nếu người lái giữ bàn đạp phanh ở một vị trí bất kỳ thì
piston trợ lực tiếp tục dịch chuyển và sẽ đóng kín van không khí ngăn cách khoang
A với khí trời đồng thời mở van chân không cho thông giữa hai khoang A và B. Từ
đó bộ trợ lực kết thúc làm việc.
* Khi nhả phanh: Khi người lái nhả bàn đạp phanh nhờ các lò xo hồi vị sẽ kéo
má phanh tách ra khỏi trống phanh kết thúc quá trình phanh. Nhờ có áp suất và lò
xo hồi vị thì piston trở lại vị trí ban đầu.
Ngoài ra, trong hệ thống phanh trên còn trang bị một số thiết bị khác như bơm
để tạo chân không (9) cung cấp cho bình chân không. Khi áp suất chân không trong
bình (1) bị giảm công tắc chân không (13) đóng lại nên động cơ điện quay dẫn động
bơm nạp chân không vào bình chứa để đảm bảo quá trình phanh được an toàn.
+ Hệ thống phanh dừng:
Trên xe nâng hạ NISSAN FG60-7 phanh dừng sử dụng phần tử ma sát của cơ
cấu phanh này là loại trống - guốc bố trí trên hệ thống truyền lực chính. Phanh dừng
được đặt giữa trục các đăng và truyền lực chính.
Sơ đồ dẫn động của phanh dừng được trình bày dưới đây:
Trang 12
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
1
2

B
Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái xe FG60-7
1. Trụ lái; 2. Vôlăng; 3. Đường dầu từ bơm đến; 4. Van điều áp; 5. Tiết lưu; 6. Bơm
dầu lái; 7. Động cơ; 8. Đường dầu điều khiển lái sang phải; 9 Xilanh lái.; 10. Đường
dầu điều khiển lái sang trái;11. Thùng dầu; 12. Lọc thô; 13. Bộ tản nhiệt dầu; 14.
Đường dầu về thùng; 15. Van phân phối
Nguyên lý làm việc của hệ thống lái: Bơm dầu sẽ đẩy dầu các áp suất cao đến
van phân phối (15) của hệ thống lái. Khi xe chuyển động thẳng dầu theo đường dầu
(3) đến van phân phối (15) sẽ về lại thùng theo đường hồi (14). Khi người lái muốn
quay vòng sang trái thì xoay vôlăng ngược chiều kim đồng hồ thì thông qua trụ lái
(1) làm xoay van phân phối (15), mở đường thông cho dầu theo đường dầu (10) vào
khoang A xilanh lái (9), đẩy piston của xilanh lái sang trái và dầu ở khoang B sẽ
theo đường dầu (9) qua đường hồi (13) về thùng, như vậy xe sẽ quay vòng sang trái.
Còn khi đánh vôlăng theo chiều kim đồng hồ thì van phân phối (14) sẽ mở đường
thông cho dầu cao áp theo đường dầu (9) vào khoang B đẩy piston sang phải thực
hiên quay vòng sang phải. Xi-lanh lái có kết cấu như sau:
Trang 14
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
1 2 3
4
5 6 7 8 9 10
1213
11
141516
1718
Hình 2.6. Kết cấu xilanh lái
1. Khớp nối; 2. Bạc lót khớp nối; 3. Vòng chắn bụi; 4. Vòng chặn đầu xi lanh; 5.
Đệm lót; 6. Thân xi lanh; 7. Piston; 8. Séc măng; 9. Vòng chặn; 10. Then vòng cố
định piston (ở trên cần piston); 11. Đệm lót; 12. Vòng chắn bụi; 13. Vòng chặn; 14,
16. Đầu nối ống dẫn dầu; 15. Đầu xi lanh; 17. Phần thân nối với khung xe;

nhiệt dầu; 5. Bộ lọc dầu; 6. Lưới lọc dầu; 7. Xi lanh lái; 8. Động cơ; 9. Bơm dầu;
10. Van điều áp; 11. Van điều khiển xi lanh điều chỉnh độ nghiêng; 12. Van điều
khiển cho xi lanh nâng hạ bộ công tác; 13. Van tiết lưu cho hệ thống lái; 14. Van an
toàn xi lanh điều chỉnh độ nghiêng; 15. Van điều áp xi lanh điều chỉnh độ nghiêng;
16. Xi lanh nâng hạ bộ công tác
Nguyên lý làm việc của hệ thống thủy lực trên xe FG60-7 như sau: Khi động
cơ làm việc kéo theo các bơm dầu hoạt động. Dầu sẽ được đẩy theo các đường:
• Đường dầu đi trong mạch thủy lực trợ lực lái. Mạch thủy lực này đã được
phân tích trên phần hệ thống lái.
Trang 16
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
• Đường dầu đi theo mạch thủy lực để phục vụ cho hoạt động của bộ phận
công tác, ở đây là các xi lanh nâng hạ bộ phận công tác (16) và xi lanh điều chỉnh
độ nghiêng (1).
Nguyên lý hoạt động của hệ thống này như sau: Khi động cơ hoạt động, trục của
bơm dầu (9) hoạt động, dầu sẽ được hút từ dưới thùng chứa lên, tạo một áp lực trên
đường ống dẫn dầu của hệ thống. Khi muốn đưa bộ phận công tác ra phía trước (lúc
lấy hàng), hoặc đưa bộ phận công tác lên cao người lái xe gạt cần gạt điều khiển,
dòng dầu cao áp sẽ đi qua van điều khiển, cung cấp cho xi lanh ngiêng và xi lanh
nâng. Khi muốn thu bộ phận công tác vào hoặc hạ xuống, thì dầu sẽ cung cấp từ van
điều khiển theo hướng ngược lại để đóng các xilanh lại. Các xilanh này hoạt động
độc lập, do vậy bộ phận công tác có thể dịch chuyển theo hai bạc tự do trong không
gian.
Ngoài ra trong hệ thống thủy lực trên xe nâng hàng FG60-7 còn có một
đường dầu đi theo mạch thủy lực điều khiển sự gài số trong hộp số của xe. Hệ thống
này hoạt động riêng và được cung cấp năng lượng nhờ sự trích công suất từ trục của
biến mô
2.4 Bộ phận công tác
1
7

10 9 81112131415
Hình 2.9. Xi lanh điều chỉnh độ nghiêng bộ phận công tác trên xe nâng
FG60-7
1. Khớp nối của xilanh điều chỉnh độ nghiêng; 2. Khoá của cần Piston; 3. Đầu xi
lanh điều chỉnh độ nghiêng; 4. Vòng chặn; 5. Thân xi lanh điều chỉnh độ nghiêng;
6. Đầu ống nối với ống dẫn dầu; 7. Bạc lót; 8. Lỗ đầu nối; 9. Đai ốc chặn piston; 10.
Trang 18
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
Pison; 11. Séc măng; 12. Cần piston; 13. Vòng chặn đầu piston; 14. Vòng chặn bụi;
15. Bạc lót khớp nối.
Nguyên lý hoạt động của xi lanh điều chỉnh độ nghiêng như sau: Cần piston
được gắn với trụ nâng của bộ phận công tác. Phần đuôi của xi lanh được gắn trên
thân xe nâng. Các đầu nối của ống dẫn dầu được nối vào các cửa của van điều khiển
xi lanh thông qua các đường ống dầu cao áp.
Khi muốn điều chỉnh độ nghiêng của trụ nâng và bàn nâng nhằm mục đích lấy
hàng và giữ hàng được dễ dàng, người lái xe chỉ cần gạt cần điều khiển cho dòng
dầu đi vào xi lanh ( theo đường ống 1 hoặc 2). Dầu cao áp đi vào trong xi lanh sẽ
đẩy piston đi ra hoặc đi vào, do đó đẩy trụ nâng ra phía trước hoặc lùi lại, làm thay
đổi góc nghiêng của trụ nâng so với phương thẳng đứng.
+ Kết cấu xilanh nâng hạ bộ phận công tác
18
17
2
1216
13
15
14
11
1098765431
Hình 2.10. Kết cấu Xi lanh nâng hạ bộ phận công tác

3
4
5
6
7
8
9
Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống truyền lực trên xe nâng hàng FG60-7
1. Động cơ; 2. Biến mô thủy lực; 3. Hộp số; 4. Cácđăng; 5. Cơ cấu phanh dừng;
6. Bộ vi sai; 7. Cơ cấu phanh chính; 8. Bánh răng hành tinh; 9. Bánh xe
Nguyên lý làm việc của hệ thống trên như sau:
Khi động cơ (1) chưa làm làm việc thì đĩa tuốc bin của biến mô chưa quay.
Khi động cơ bắt đầu làm việc, trục khuỷu của động cơ quay kéo theo trục bơm của
biến mô (2) quay. Chất lỏng nằm giữa hai đĩa của biến mô cũng bắt đầu chuyển
động. Dưới tác dụng của lực ly tâm, chất lỏng sẽ chuyển động theo các cánh bơm từ
tâm đến ngoài mép của biến mô với tốc độ tăng dần. Chất lỏng chuyển động theo
cánh dẫn của đĩa bơm rồi chuyển sang cánh của đĩa tuốc bin với tốc độ lớn rồi tiếp
tục đi từ rìa vào tâm. Chất lỏng sẽ bắn vào các cánh của tuốc bin, làm cho các cánh
của tua bin chuyển động, do đó tạo mô men quay trên đĩa tuốc bin. Khi tốc độ của
động cơ đủ lớn, mô men quay có giá trị đủ lớn sẽ làm quay trục tuốc bin. Trục tuốc
Trang 21
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
bin nối với trục sơ cấp của hộp số (3), khi trục tuốc bin quay sẽ làm quay trục sơ
cấp của hộp số. Nhờ các cặp bánh ăn khớp, chuyển động quay này sẽ được truyền
cho trục thứ cấp của hộp số. Từ trục thứ cấp, mô men quay được truyền qua trục các
đăng (4), qua truyền lực chính (7), qua bán trục, và dẫn động các bánh xe chủ động
(các bánh xe trước là các bánh xe chủ động).
Trong trường hợp xe nâng hàng mang tải nặng, để xe có thể chuyển động được, xe
phải có được momen đủ lớn để thỏa mãn được điều kiện kéo của xe. Trong trường
hợp này, hệ thống truyền lực, mà trực tiếp là bộ biến mô sẽ làm tăng mô men ở trục

không cho nó quay. Do vậy stato quay hay bị khóa phụ thuộc vào hướng của dòng
dầu đập vào các cánh quạt.

Trang 23
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
- Kết cấu bộ biến mô thủy lực
1
2
3
4
5
6
7
8
9
101112
2221
20
19
18
17
16
15
14
13
Hình 3.3. Kết cấu bộ biến mô men trên xe nâng hàng FG60-7
1. Bulông bắt nắp ổ bi; 2. Nắp lắp ổ bi; 3.Bơm thủy lực; 4. Bulông bắt bơm; 5.Trục
trung gian của bộ trích công suất; 6. Bulông bắt trục bánh phản ứng; 7. Trục bánh
phản ứng; 8. Bánh răng chủ động bộ trích; 9. Nắp chặn dầu; 10. Bánh bơm của biến
mô; 11. Bánh phản ứng; 12. Bánh tuabin; 13. Nắp dẫn động cố định với bánh bơm;

qua các máng dẫn của bánh tuabin và bánh phản ứng, kéo bánh tuabin quay với vận
tốc góc và mômen quay thay đổi tùy theo giá trị của mômen cản tác dụng lên trục
bánh tuabin.
Có hai cách bố trí các bánh trong buồng làm việc của biến tốc thủy lực:
+ Trường hợp bánh phản ứng đặt sau bánh bơm và trước bánh tuabin: dòng
chất lỏng sau khi ra khỏi bánh bơm có vận tốc lớn sẽ vào bánh phản ứng, dòng chất
lỏng sẽ được chuyển hướng cho phù hợp với lối vào bánh tuabin (trách va đập làm
tổn thất công suất) và tăng động năng của dòng chất lỏng. Do đó, làm tăng mômen
truyền đến trục ra. Biện pháp này không giảm tải cho động cơ.
+ Trường hợp bánh phản ứng trước bánh bơm và sau bánh tuabin : dòng chất
lỏng vào bánh phản ứng với các cách dẫn có chiều cong ngược với chiều cong của
cách dẫn bánh tuabin nên dòng chất lỏng khi ra khỏi bánh phản ứng sẽ hướng theo
Trang 25

Trích đoạn Câc hư hỏng thường gặp của truyền lực chính, vi sai vă biện phâp khắc

---