Nghiên cứu, mô phỏng bộ ly hợp bằng phần mềm Inventor

Dòng xe con ngày càng được sử dụng rộng rãi bởi chúng có nhiều tính năng ưu việt: điều khiển dể dàng,an toàn, độ bền tốt và kích thước nhỏ gọn nên đi lại dễ dàng trong các đường hẹp, đặc

-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Tên đề tài: Nghiên cứu, mô phỏng bộ ly hợp bằng phần

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành bản đồ án này trước hết em xin gửi đến quý thầy, cô giáo trong khoa công nghệ kĩ thuật Ô tô trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội

Em xin gửi đến thầy Trịnh Đắc Phong đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ

em hoàn thành khóa đồ án tốt nghiệp Từ những kiến thức ấy em đã học được thêm rất nhiều kiến thức bổ ích, hữu dụng cho công việc sau này

Em xin gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo và các thầy cô trong khoa Công nghệ Ô tô đã tạo điều kiện giúp đỡ, dạy dỗ em trong suốt quá trình học tập tại trường

Em trân trọng và biết ơn sâu sắc tới tất cả mọi người trong gia đình, bạn

bè đã động viên khích lệ giúp em trong quá trình học tập và làm khóa luận

Trong quá trình làm khóa luận tốt nghiệp này, mặc dù đã được sự giúp

đỡ tận tình và hết sức cố gắng nhưng không thể tránh những thiếu sót Vì vậy,

em kính mong nhận được ý kiến đóng góp chỉ bảo của các quý thầy cô

Hà Nội, tháng 05 năm 2022

Sinh viên thực hiện

Đào Phú Hoàng Anh

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH ẢNH vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU vii

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP 3

1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại 3

1.1.1 Công dụng 3

1.1.2 Yêu cầu 3

1.1.3 Phân loại 4

1.2 Cấu tạo ly hợp 5

1.2.1 Ly hợp ma sát ma sát khô 5

1.2.2 Ly hợp thủy lực 8

1.2.3 Ly hợp liên hợp 9

1.3 Kết cấu của các bộ phận chính của ly hợp 10

1.3.1 Đĩa ma sát 10

1.3.2 Đòn mở ly hợp 12

1.3.3 Đĩa ép 13

1.3.4 Lò xo ép 13

1.3.5 Trục ly hợp 14

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CỤM CHI TIẾT CỦA LY HỢP 15

2.1 Thông số xe Vinfast Lux A2.0 15

2.2 Moment ma sát của ly hợp 15

2.3 Xác định các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp 16

2.3.1 Bán kính hình vành khăn của bề mặt ma sát đĩa bị động 16

2.3.2 Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát 18

2.3.3 Lực ép cần thiết F 18

2.3.4 Nhiệt sinh ra do trượt ly hợp 23

2.3.5 Xác định các thông số cơ bản của cơ cấu ép 24

2.4 Tính toán điều khiển ly hợp 29

2.4.1 Xác định hành trình của bàn đạp Sbd (mm) 30

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM AUTODESK INVENTOR PROFESSIONAL VÀO THIẾT KẾ LY HỢP 32

3.1 Giới thiệu về phần mềm Inventor 32

3.2 Các tiện ích của Inventor 33

3.2.1 Tiện ích tạo mô hình 33

3.2.2 Tiện ích quản lý thông tin 34

3.2.3 Hệ thống hỗ trợ người dùng 34

3.3 Module 3D model 35

3.4 Module Assembly 36

3.5 Ứng dụng trên phần mềm Inventor 38

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ 43

4.1 Kết quả chung 43

4.2 Kết cấu của từng chi tiết của bộ ly hợp 43

4.2.1 Đĩa ma sát 43

4.2.2 Vỏ ly hợp 45

4.2.3 Bánh đà 46

4.2.4 Đĩa áp suất 47

KẾT LUẬN 48

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Cấu tạo ly hợp 6

Hình 1.2 Ly hợp ở trạng thái đóng và mở 8

Hình 1.3 Nguyên lý của ly hợp thủy lực 9

Hình 1.4 Cấu tạo ly hợp liên hợp 9

Hình 1.5 Cấu tạo đĩa ma sát 10

Hình 1.6 Đòn mở ly hợp 13

Hình 2.1 Công trượt của ly hợp 18

Hình 3.1 Khởi động môi trường lắp ráp 37

Hình 3.2 Giao diện của môi trường lắp ghép 37

Hình 3.3 Sketch hình vành khăn của đĩa ma sát 38

Hình 3.4 Đùn biên dạng vành khăn 39

Hình 3.5 Biên dạng rãnh 39

Hình 3.6 Extrude cut biên dạng rãnh 40

Hình 3.7 Sử dụng công cụ Circular Pattern 40

Hình 3.8 Vị trí lỗ 41

Hình 3.9 Công cụ Hole 41

Hình 3.10 Đĩa ma sát 42

Hình 4.1 Phân rã các chi tiết của ly hợp 43

Hình 4.2 Đĩa ma sát 43

Hình 4.3 Chi tiết đĩa ma sát 44

Hình 4.4 Trục ly hợp 45

Hình 4.5 Moay ơ 45

Hình 4.6 Nắp ly hợp 46

Hình 4.7 Bánh đà 46

Hình 4.8 Đĩa áp suất 47

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Hệ số dự trữ của các loại xe 17

Bảng 2.2 Giới hạn của đường kính ngoài vành ma sát 18

Bảng 2.3 Hệ số cản tổng cộng của đường 21

Bảng 2.4 Hiệu suất thuận của hệ thống truyền lực 22

Bảng 2.5 Đường kính dây lò xo và đường kính trung bình 27

Bảng 2.6 Các hệ số k, v, γ 27

Bảng 3.1 Các lệnh trong môi trường 3D Model 36

Bảng 3.2 Các lệnh cơ bản trong môi trường lắp ghép 38

LỜI NÓI ĐẦU

Ô tô là phương tiện vận tải chủ yếu hiện nay và cả trong tương lai.Nó đóng vai trò hết sức quan trọng đối với đời sống con người và đối với sự phát triển của mỗi quốc gia Ô tô không chỉ là phương tiện chủ yếu để chuyên chở hành khách, hàng hóa mà ngày nay cùng với sự phát triển tột bậc của công nghệ

ô tô còn là những tác phẩm nghệ thuật thể hiện vẻ đẹp, vẻ sang trọng và sự hoàn

mỹ Ô tô là phương tiện chủ chốt trong ngành giao thông vận tải đang không ngừng phát triển cả về quy mô và chất lượng để tạo điều kiện cho một nền kinh

tế phát triển, vì thế ở nước ta hiện nay Đảng và Nhà nước đang rất chú trọng phát triển ngành công nghiệp ôtô

Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của nước ta hiện nay với chủ trương “công nghiệp hoá-hiện đại hoá” đã có nhiều loại ô tô được nhập khẩu

và lắp ráp tại Việt Nam Dòng xe con ngày càng được sử dụng rộng rãi bởi chúng có nhiều tính năng ưu việt: điều khiển dể dàng,an toàn, độ bền tốt và kích thước nhỏ gọn nên đi lại dễ dàng trong các đường hẹp, đặc biệt là trong thành phố với rất nhiều phương tiện giao thông lưu thông trên đường.Với mục tiêu là nghiên cứu thiết kế hệ thống ly hợp theo hướng giảm nhẹ lao động cho người lái,giảm hành trình bàn đạp, song kết cấu phải đơn giản nên em đã thực hiện đề tài thiết kế bộ ly hợp

Với nội dung như vậy,em đã tập trung nghiên cứu tính toán kiểm nghiệm trên xe cơ sở Vinfast Lux A2.0 Ly hợp này sẻ có kết cấu đơn giản, lực điều khiển của người lái sẽ nhẹ hơn và đảm bảo hành trình bàn đạp hợp lý.các bộ phận thiết kế có thể sản xuất được trong nước

Nội dung gồm các phần chính như sau:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CỤM CHI TIẾT

CHƯƠNG 3: ỨNG DỰNG PHẦN MỀM AUTODESK INVENTOR

PROFESSIONAL VÀO THIẾT KẾ LY HỢP

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ

Trong quá trình làm đồ án, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng, xong do khả năng và thời gian có hạn nên bản đồ án không tránh khỏi thiếu sót Em rất mong sự góp ý, phê bình của các thầy và các bạn trong lớp

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẩn Trịnh Đắc Phong và các thầy trong Khoa Công nghệ Kỹ thuật ô tô Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội đã tạo điều kiện cho em hoàn thành bản

đồ án này

Là cơ cấu an toàn, bảo vệ toàn bộ hệ thống truyền lực trước tác động của

sự thay đổi tải trọng xuất hiện ở các chế độ quá độ, khi chuyển động trên các loại đường phức tạp hoặc khi phanh đột ngột mà ly hợp đang được nối [1]

Ly hợp ngắt phải dứt khoát và nhanh chóng sẽ cắt truyền lực từ động cơ xuống hệ thống truyền lực, giúp cho việc gài số được dễ dàng Moment quán tính của phần bị động phải nhỏ (có khổi lượng bé) để nhanh chóng dừng lại khi

Truyền moment xoắn nhờ lực từ trường của nam châm điện [3]

Sử dụng lực điện từ từ cuộn dây để kéo phần ứng ma sát ép vào rotor

 Ly hợp liên hợp:

Là sự kết hợp của 2 loại ly hợp thủy lực và ly hợp ma sát

1.1.3.2 Theo cách dẫn động điều khiển

 Ly hợp điều khiển tự động

Ly hợp điều khiển tự động là một cơ cấu khá đặc biệt Nó được điều khiển bởi máy tính với các thông số đầu vào dựa trên tín hiệu chuyển số từ cần gạt số, và các tín hiệu cần thiết khác tùy thuộc và cấp độ tinh vi của hệ thống

 Ly hợp điều khiển thủ công

Đây là loại điều khiển dẫn động và điều khiển thông thường Nó bao gồm các phương pháp truyền động ở mục 1.1.3.1 Dưới tác dụng của người lái vào bàn đạp ly hợp, truyền lực thông qua thủy lực hoặc cơ khí đến càng cắt ly hợp

Phần chủ động: vỏ ly hợp 2 liên kết với bánh đà động cơ 7 bằng bu lông,

đĩa ép 3 cùng các chi tiết gắn trên vỏ ly hợp (lò xo ép, đòn mở 11) Đĩa ép 3 nói với vỏ 2 bằng các thanh trụ 16 đảm bảo truyền được moment xoắn lên đĩa ép

và có khả năng đàn hồi Lực ép từ lò xo dạng đĩa 11 truyền tới đĩa ép có tác

dụng kẹp chặt đĩa bị động 4 với bánh đà 7

Phần bị động: đĩa bị động 4 (với các chi tiết: xương đĩa bị động, các tấm

ma sát 8, moay ơ 5, bộ phận giảm chấn xoắn 10), trục ly hợp 6

Phần dẫn động: gồm có các chi tiết liên kết từ bàn đạp 14, đòn kéo 15

tới càng gạt 12, ổ bi tỳ 9, đòn mở 11 (là một phần của lò xo ép dạng đĩa) Càng gạt 12 có điểm tựa cố định trên các te chung của cụm 1, đòn mở có điểm tựa

trên vỏ ly hợp 2 [3]

Hình 1.1 Cấu tạo ly hợp 1.2.1.2 Nguyên lý làm việc

Ly hợp trên ô tô đảm nhận truyền moment xoắn khi ô tô hoạt động sự làm việc của ly hợp được chia thành hai trạng thái cơ bản: đóng và mở Trong quá trình khởi hành, chuyển số và phanh, người lái tác dụng lực điều khiển trên bàn đạp ly hợp ở buồng lái, bàn đạp 14 di chuyển, dẫn động dịch chuyển đĩa ép

3 sang phải, thực hiện mở ly hợp, ngắt dòng truyền moment từ động cơ tới hệ thống truyền lực

Trạng thái đóng ly hợp: Bàn đạp ly hợp ở vị trí ban đầu, dưới tác dụng

của các lò xo hồi vị bố trí trên ly hợp, đĩa bị động 4 được ép giữa bánh đà 7 và đĩa ép 3 bằng lực của lò xo đĩa 11, moment ma sát được tọa nên giữa chúng Moment xoắn truyền từ phần chủ động tới phần bị động, qua bề mặt tiếp xúc giữa đĩa bị động 4 và bánh đà 7 và đĩa ép 3 tới trục bị động ̉ của ly hợp, sang hộp số

Trạng thái mở ly hợp: Khi tác dụng lực điều khiển lên bàn đạp 14, bàn

đạp dịch chuyển, đầu dịch chuyển sang phải, tách các bề mặt ma sát của đĩa bị động ra khỏi bánh đà và đĩa ép Moment ma sát giảm và triệt tiêu, ly hợp được

mở, thực hiện ngắt moment truyền từ động cơ tới hộp số Ở trạng thái mở ly hợp, lực điều khiển cần thắng lực ép của lò xo ép để dịch chuyển đĩa ép sang phải

Khi ô tô khởi hành, ban đầu người lái mở ly hợp, ngắt moment truyền từ động cơ khỏi hệ thống truyền lực, gài số trong hộp số, sau đó từ từ nhả bàn đạp

14, bánh đà và đĩa ép được nối với đĩa bị động và truyền moment tới hệ thống truyền lực làm bánh xe quay Khi chuyển số, quá trình mở, đóng ly hợp xảy ra trong thời gian ngắn: ngắt tạm thời moment truyền, thực hiện giảm xung lực va đạp chuyển số và sau đó đóng ly hợp thực hiện truyền moment ở chế độ moment truyền khác Khi phanh ô tô, ly hợp có thể được đóng, ngắt tạm thời moment truyền, đảm bảo động cơ không bị giảm tốc độ quay và dẫn tới chết máy

Sự đóng mở ly hợp trong các quá trình quá độ trên thường xuyên xảy ra Trong các giai đoạn này, giá trụ lực ép và moment ma sát thay đổi và tạo nên

sự trượt của đĩa bị động trên bề mặt tiếp xúc của bánh đà và đĩa ép, sinh nhiệt, làm nóng các chi tiết của ly hợp mặt khác, khi nhả bàn đạp quá nhanh có thể làm gia tăng đột ngột moment truyền và tải trọng động xuất hiện trong hệ thống truyền lực lớn làm ảnh hưởng tới tuổi thọ của các chi tiết và sự chuyển động ổn định của ô tô Quá trình trượt của ly hợp thường dẫn tới mài mòn tấm ma sát của đĩa bị động 11, giảm dần chiều dày, giảm lực ép của lò xo ép 9, thu hẹp khe

hở do vật, trong phần dẫn động bố trí khe hở ban đầu giữa ổ bi và đòn mở đủ lớn, tránh hiện tượng tự mở ly hợp khi tấm ma sát của đĩa bị động bị mòn

Khe hở ban đầu trên ly hợp thường nằm trong giá trị (1 – 3 mm) phụ thuộc bào kết cấu, vật liệu tấm ma sát Khi mở ly hợp, bàn đạp cần di chuyển

một hành trình để khắc phục khe hở này Hành trình này là hành trình tự do

của bàn đạp ly hợp hành trình tự do trên ô tô thường bằng (10 – 30 mm) Để thực hiện mở hoàn toàn ly hợp, hành trình dịch chuyển của đĩa ép có giá trị (1,2 – 2 mm), tương ứng với hành trình của bàn đạp ly hợp là (60 – 130 mm) (được

gọi là hành trình làm việc của bàn đạp ly hợp) Hành trình toàn bộ của bàn

đạp ly hợp là tổng của hành trình tự do và hành trình làm việc (70–160 mm) Hành trình toàn bộ của bàn đạp ly hợp phụ thuộc vào không gian bố trí bàn đạp

ly hợp trong buồng lái

Ly hợp ma sát khô phù hợp với ô tô có công suất động cơ nhỏ hơn 200

kW

Với các loại ô tô có công suất và moment lớn, do bị giới hạn bởi kích thước bánh đà nên ly hợp một đĩa ma sát khô không đảm bảo đủ khả năng truyền moment xoắn lớn [3]

Khi động cơ làm việc, đĩa bơm quay do lực ly tâm, chất lỏng chuyển động từ tâm với vận tốc tuyệt đối v1 theo các cánh ra ngoài rìa với vận tốc tuyệt đối v2 (v2 > v1), bắn vào cánh tuốc bin buộc đĩa này phải quay theo Chất lỏng tiếp tục di chuyển từ rìa vào tâm đĩa tuốc bin và lại sang đĩa bơm, chu kỳ tuần hoàn được lặp lại Như vậy moment xoắn truyền xuống hệ thống truyền lực, tăng từ từ theo tốc độ động cơ chứ không tăng đột ngột được [3]

Hình 1.3 Nguyên lý của ly hợp thủy lực

1.2.3 Ly hợp liên hợp

Ly hợp liên hợp (kết hợp giữa ly hợp thủy lực và ly hợp ma sát) cũng được sử dụng rộng rãi trên ô tô hiện nay Ly hợp ma sát được đặt sau ly hợp thủy lực giúp cho việc đóng ly hợp êm dịu hơn cho dù ly hợp ma sát đóng đột ngột Ly hợp ma sát có nhiệm vụ cắt ly hợp khi cần vào số [3]

Hình 1.4 Cấu tạo ly hợp liên hợp

1.3 Kết cấu của các bộ phận chính của ly hợp

- Cấu thành từ thép mỏng có các rãnh hướng kính chia xương đĩa thành hình rẻ quạt đều để giảm độ cứng, giảm khối lượng, tăng độ đàn hồi, giảm sự cong vênh khi đĩa ma sát quá nóng

- Xương đĩa được tán chặt với các tấm đệm và được tán với các tấm ma sát, các tấm ma sát được cố định vào các tấm đệm theo cách tán độc lập Tấm

ma sát bên trái sẽ tán với tấm đệm bên trái, tấm ma sát bên phải sẽ tán với tấm đệm bên phải Khi ngắt ly hợp thì xương đĩa và các tấm đệm ở trạng thái tự do, khi đóng ly hợp thì các tấm này sẽ được ép phẳng và tạo ra lực ép lên bề mặt

- Mặt trong thường được gia công các rãnh then hoa để lắp ghép với trục

sơ cấp của hộp số Các rãnh then hoa thường dùng răng thân khai để làm tăng

độ bền, độ đồng tâm, diện tích tiếp xúc trong khi di trượt giữa moay ơ và trục

- Trên thân có 4 lỗ hình trụ chữ nhật để lắp lò xo giảm chấn

- Thường dùng thép để chế tạo

 Bộ giảm chấn

- Làm tăng độ êm trong quá trình đóng ly hợp và tránh khỏi các dao động xoắn cộng hưởng sinh ra khi có tần số dao động riêng của hệ thống truyền lực đúng bằng tần số dao động do lực tác dụng gây nên vì có hiện tượng thay đổi

moment xoắn của động cơ Bộ giảm chấn gồm 4 lò xo giảm chấn được lắp trong

4 lỗ hình trụ chữ nhật của xương đĩa và trong mặt bích moay ơ

- Do có khe hở giữa đinh tán với thành của dãy bán nguyệt trong mặt bích với độ căng ban đầu của các lò xo, mômen xoắn được truyền từ đĩa bị động tới mặt bích moay ơ qua các lò xo xoắn Để đảm vệ cho lò xo khỏi rơi đã có các vòng bảo vệ, giữa các vòng bảo vệ của đĩa và mặt bích moay ơ đặt các vòng thép ma sát.Đĩa bị động và xương đĩa không nối cứng với moay ơ nên dao động xoắn của trục khuỷa động cơ làm biến dạng các lò xo xoắn và làm các đĩa ma sát bị động quay tương đối với moay ơ, lúc này xuất hiện ma sát giữa các bề mặt của đĩa và vòng thép ma sát làm cho dao động xoắn bị dập tắt [4]

 Các tấm ma sát

- Các tấm ma sát có dạng vành khăn, một mặt trơn lắp với xương đĩa ma sát, mặt còn lại có các rãnh khía hướng tâm, nghiêng để thoát nhiệt và thoát một phần vật liệu mà các bề mặt ma sát bị mài mòn [3]

1.3.2 Đòn mở ly hợp

Thường có cấu tạo đơn giản như:

- Đầu ngoài nối với đĩa ép qua ổ thanh lăn kim 1, ở giữa kết nối bản lề với giá đỡ 5, giá đỡ này lắp cố định trên vỏ ly hợp, đòn mở 3 tì vào bạc mở ly hợp Khớp bản lề 2 và giá đỡ 5 phải đảm bảo cho đầu trong của đòn mở có thể quay quanh bản lề với tâm quay thay đổi để đầu ngoài của đòn mở chỉ có một chuyển động tịnh tiến dọc trục ly hợp khi đóng và ngắt ly hợp Đầu phía trong

4 của các đòn mở phải nằm trong cùng một mặt phẳng vuông góc với đường tâm trục [3]

Hình 1.6 Đòn mở ly hợp

1.3.3 Đĩa ép

Có dạng hình khối và dày nên nó sẽ hấp thụ nhiệt và tỏa ra môi trường

để không làm ảnh hưởng đến hệ số ma sát của ly hợp và độ bền nhiệt của các chi tiết Đĩa ép và bánh đà được coi là hai bộ phận hấp thụ toàn bộ nhiệt sinh ra trong quá trình làm việc Đĩa ép phải đảm bảo độ cứng để tránh bị cong vênh trong quá trình làm việc

Đĩa ép chuyển động quay cùng bánh đà và di chuyển dọc trục ly hợp khi

ly hợp đóng, ngắt

Đĩa ép bị ép bởi các lò xo ép Đĩa ép và vỏ ly hợp được liên kết với nhau bởi các lò xo Có một đầu cố định với vỏ ly hợp bằng đinh tán, một đầu bắt với đĩa ép bằng ống bạc và bu lông Vậy nên sự liên kết của đĩa ép và vỏ ly hợp đủ cứng để đảm bảo truyền được moment xoắn và di chuyển dọc trục khi ly hợp đóng, ngắt [3]

1.3.4 Lò xo ép

Có nhiều loại lò xo ép, có thể là hình trụ (loại nén biên) hoặc lò xo hình côn có tiết diện hình chữ nhật

Lò xo nén biên thì có một đầu tì vào ly hợp, đầu còn lại tì vào vách cách nhiệt trên đĩa ép, được định tâm bằng mép các lỗ ở vỏ và gờ lồi trên đĩa ép Chiều dài của các lò xo thường không chênh nhau quá 2mm, khi nén lò xo 10mm thì yêu cầu các lực lớn nhất và nhỏ nhất không chênh nhau quá 30N

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CỤM CHI TIẾT

CỦA LY HỢP

2.1 Thông số xe Vinfast Lux A2.0

Thông số

Kích thước (dài x rộng x cao) 4973 x 1900 x 1500

thiên, phun nhiên liệu trực tiếp Công suất tối đa (Hp/rpm) 174/6000

Moment xoắn cực đại (Nm/rpm) 300/4000

Tỉ số truyền lực chính 4,510

2.2 Moment ma sát của ly hợp

Moment ma sát của ly hợp phải truyền được hết moment xoắn lớn nhất của động cơ Từ đó ta có mối quan hệ giữa moment ma sát của ly hợp và moment xoắn của động cơ là:

M ms = β M emax ( 1.3.5.1)

Trong đó:

Mms: moment ma sát của ly hợp

Như vậy tổng lực ép do các yếu tố trên sẽ bị giảm 23% - 30% Hệ số β phải chọn không được nhỏ quá, tuy vậy cũng không được lớn quá Nếu β lớn quá thì cần phải tăng lực ép điều khiển ly hợp vậy sẽ gây ra mỏi cho người lái Hơn nữa kích thước của ly hợp cũng tăng lên

Trong trường hợp này ta chọn giá trị ở giữa β = 1,5

M emax: moment xoắn lớn nhất của động cơ

Vậy moment ma sát của ly hợp

Mms = β M emax = 1,5 300 = 450 Nm

2.3 Xác định các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp

2.3.1 Bán kính hình vành khăn của bề mặt ma sát đĩa bị động

Nếu gọi lực ép tổng cộng do cơ cấu ép tạo ra là F (N) đặt tại bán kính trung bình Rtb (m) của đĩa bị động thì moment ma sát của ly hợp Mms (Nm) do

cơ cấu ép tạo ra là:

Ly hợp hai đĩa bị động: zms = 4

Gọi p (N/m 2 ) là áp suất pháp tuyến sinh ra ở các đôi bề mặt ma sát dưới tác dụng của lực ép F, và với giả thiết áp suất p được phân bố đều trên toàn bộ trên bề mặt ma sát (p = const) Moment ma sát của đĩa bị động ly hợp do cơ cấu ép tạo ra là [7]:

Đường kính cho phép D2 (mm)

≤ 400 (465) – 685 (1080) ≥ 3000 – 4000 ≤ 340 – 400

Bảng 2.2 Giới hạn của đường kính ngoài vành ma sát

Theo điều kiện trong bảng ta thấy kết quả R1, R2 thỏa mãn

2.3.2 Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát

e ct

z R

M F

Quá trình đóng êm dịu ly hợp bao giờ cũng kèm theo sự trượt ly hợp giữa các đôi bề mặt ma sát Sự trượt của ly hợp làm cho các bề mặt ma sát mòn, đồng thời sinh nhiệt nung nóng các chi tiết tiếp xúc với các bề mặt trựơt Nếu cường độ trượt quá mạnh sẽ làm mòn nhanh các bề mặt ma sát và nhiệt sinh ra

sẽ rất lớn, có thể làm cháy cục bộ các tấm ma sát, làm nung nóng lò xo ép từ

đó có thể làm giảm khả năng ép của chúng

Vì vậy, việc xác định công trượt, công trượt riêng để hạn chế sự mòn, khống chế nhiệt độ cực đại nhằm bảo đảm tuổi thọ cho ly hợp là hết sức cần thiết [5]

Để đánh giá tuổi thọ của ly hợp theo điều kiện trượt, người ta dùng chỉ tiêu công trượt riêng lr Được xác định bằng công trượt trên một đơn vị diện tích làm việc của các bề mặt ma sát [7]

R1: Bán kính trong hình vành khăn của bề mặt ma sát (m)

Sự trượt của ly hợp diễn ra ngay sau khi gài số và thực hiện đóng ly hợp Điều đó có thể xảy ra lúc xe đang chạy hoặc khi bắt đầu khởi hành xe Trong

đó, trường hợp xe bắt đầu khởi hành sẽ có công trượt lớn nhất vì lúc này sự chênh lệch tốc độ giữa bánh đà động cơ và tốc độ trục ly hợp là lớn nhất Sự trượt ly hợp có hai trường hợp: sự trượt ly hợp do đóng ly hợp đột ngột hoặc

sự trượt ly hợp do đóng ly hợp từ từ

Khi đóng ly hợp đột ngột: làm cho đĩa ép lao nhanh vào đĩa bị động, thời gian trượt ngắn nhưng lực ép tăng lên nhanh làm xe bị giật mạnh, gây tải trọng động lớn đối với hệ thống truyền lực (do quán tính lao vào của đĩa ép, làm tăng

thêm lực ép, moment ma sát ly hợp tăng lên và do vậy ly hợp có thể cho phép truyền qua nó một moment quán tính lớn hơn moment ma sát)

Khi đóng ly hợp từ từ: tạo được sự êm dịu cần thiết cho ly hợp và hệ thống truyền lực Đó là một trong những yêu cầu quan trọng của ly hợp nhằm bảo đảm tính êm dịu và không sinh ra va đập cho hệ thống truyền lực Tuy nhiên, đóng ly hợp từ từ làm cho thời gian trượt kéo dài và công trượt sẽ tăng lên [7]

Moment quán tính quy dẫn được xác định trong điều kiện cân bằng động năng khi ô tô đang chuyển động:

𝐽𝑎 = (𝐺𝑎− 𝐺𝑚

𝑔 ) 𝑟𝑏𝑥2

(𝑖ℎ.𝑖𝑝.𝑖𝑜)2 𝛿𝑡 ( 2.3.3.3)

Trong đó:

Ga: Trọng lượng toàn bộ của ô tô (N)

Gm: Trọng lượng toàn bộ của rơ mooc hoặc xe kéo theo (N)

g: Gia tốc trọng trường, g=9,81 (m/s2)

rbx: Bán kính làm việc của bánh xe chủ động (m)

ih: Tỷ số truyền của hộp số ih = 3,454

ip: Tỷ số truyền của hộp số phụ ip = 1

io: Tỷ số truyền của truyền lực chính io = 4,51

δt: Hệ số tính đến các khối lượng chuyển động quay trong hệ thống truyền lực δt = 1,05 – 1,06 Ta chọn δt = 1,05

Ta có:

𝐽𝑎 = (17950

9,81 ) 0,452

3,454.1.4,512 1,05 = 1,6 (J)

2.3.3.3 Moment cản chuyển động quy dẫn M a (Nm)

Moment cản chuyển động quy dẫn về trục ly hợp được tính theo [7]

Bê tông nhựa và bê tông xi