Đồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe Focus (Link Cad: http://bit.ly/lyhopxefocus)

Tài liệu số 2 Đồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe Focus

MụC LụC

MụC LụC 1

LờI NóI ĐầU 2

Chơng 1:Tổng quan về cụm ly hợp 4

1.Công dụng: 5

2.Yêu cầu : 5

3.Phân loại ly hợp : 6

4 phân tích kết cấu - chọn phơng án thiết kế ly hợp ô tô 21

Chuơng 2 : tính toán thiết kế 28

1 Giới thiệu xe tham khảo và phân tích đặc điểm kết cấu ly hợp của xe tham khảo : 28

2 Tính toán thiết kế hệ thống ly hợp : 33

Chơng 3 : Thiết kế tính toán hệ dẫn động ly hợp 55

1 Xác định lực và hành trình của bàn đạp khi không có trợ lực 55

2 Đờng kính xy lanh công tác: 57

3 Thiết kế bộ trợ lực chân không 57

Chơng 4 : Quy trình tháo lắp ,sử dụng , sửa chữa ,vận hành 60

1.Những biểu hiện của h hang chính: 60

2 Sửa chữa các chi tiết của cụm ly hợp: 61

3 Lắp ráp và điều chỉnh bộ ly hợp: 65

CHƯƠNG 5 : Quy trình công nghệ gia công chi tiết 67

1.Nhiệm vụ và kết cấu : 67

2.Phân tích tính công nghệ và chọn chuẩn gia công : 68

3.Các nguyên công gia công chi tiết : 69

Kết luận 74

Tài liệu tham khảo 75

LờI NóI ĐầU

Cùng với sự phát triển nhanh chóng của Khoa học kỹ thuật nói chung,ngành công nghiệp chế tạo ôtô nói riêng trong vài thập kỷ gần đây đã cónhững bớc phát triển nhanh chóng vợt bậc với nhiều loại ôtô hiện đại ra đời,nhờ thành tựu các lĩnh vực điện tử, tin học, cơ khí, vật liệu mới và dần đợchoàn thiện để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con ngời cũng nh của cácngành kinh tế khác

Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của nớc ta hiện nay với chủ

tr-ơng “Công nghiệp hoá - hiện đại hoá” đã có nhiều loại ôtô đợc nhập và lắp ráptại Việt Nam Dòng xe con du lịch ngày càng đợc sử dụng rộng rãi bởi chúng

có nhiều tính năng u việt: điều khiển dễ dàng, an toàn, độ bền tốt và có kíchthớc nhỏ gọn nên đi lại dễ dàng trong các đờng hẹp đặc biệt trong các đờnggiao thông đô thị ở thành phố lớn nớc ta hiện nay Với mục tiêu nghiên cứuthiết kế hệ thống ly hợp theo hớng giảm nhẹ lao động ngời lái, giảm hànhtrình bàn đạp, sang kết cấu phải đơn giản em đợc giao nhiệm vụ thiết kế lyhợp xe ôtô con

Với nội dung, yêu cầu của đề tài đợc giao, em đã tập trung nghiên cứutính toán kiểm nghiệm xe cơ sở, tính toán thiết kế bộ trợ lực chân không Phầncòn lại của đồ án là tính toán thiết kế hệ dẫn động và xây dựng quy trình côngnghệ gia công chi tiết điển hình Ly hợp này sẽ có kết cấu đơn giản, lực điềukhiển ngời lái sẽ nhẹ hơn và đảm bảo hành trình bàn đạp hợp lý Các bộ phậnthiết kế có thể sản xuất đợc trong nớc

Qua quá trình làm đồ án em đã tập sự làm công việc của ngời kỹ s, cũng

nh tác phong làm việc và học hỏi thêm nhiều kiến thức Điều đó rất bổ ích cho

sự nghiệp của một kỹ s cơ khí ôtô tơng lại

Trong quá trình làm đồ án, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng và đợc

sự giúp đỡ của các thầy trong Bộ môn ôtô, Khoa Cơ khí trờng Đại học BáchKhoa Hà Nội song do khả năng và thời gian có hạn nên bản đồ án không tránhkhỏi thiếu sót Em rất mong sự hớng dẫn, phê bình của các thầy, các đồngnghiệp

Em xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáohớng dẫn Phạm Huy Hờng và các thầy trong Bộ môn ôtô Trờng Đại học BáchKhoa Hà Nội đã tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này.

Sinh viên

Phí văn Tuấn

Chơng 1 Tổng quan về cụm ly hợp

Ly hợp là một phần từ không thể thiếu trong hệ thống truyền lực(HTTL) của ô tô.Nó nối động cơ với hộp số Nếu không có nó thì các bánhrăng hộp số , HTTL sẽ phải chịu lớn lực xung kích, mô men xung lợng của lựcxung kích, mô men lực quán tính trong những thời điểm khác nhau khi vậnhành ô tô Ví dụ: Khi sang số, khi phanh

Mô men quán tính của phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm tải trọng

động tác dụng lên các bánh răng và bộ đồng tốc khi sang số

- Mô men ma sát không đổi khi ly hợp ở trạng thái đóng

- Ly hợp phải có khả năng trợt khi quá tải

- Điều khiển ly hợp phảI nhẹ nhàng tráng gây mệt mỏi cho ngòi lái xe

- khi có hiện tợng cộng hởng ly hợp phảI có khả năng dập tắt dao động

nhằm nâng cao chất lợng truyền lực

-Giá thành của bộ ly hợp rẻ , tuổi thọ cao ,kết cấu đơn giản ,kích thớc gọn

nhẹ ,dễ tháo lắp và sửa chữa bảo dỡng

3.Phân loại ly hợp :

Ta có thể phân loại ly hợp theo các phơng pháp sau :

3.1 Theo phơng pháp truyền mô men.

3.1.1 Ly hợp ma sát:

- Truyền mômen từ động cơ sang trục sơ cấp hộp số thông qua bề mặt ma sát

- Sơ đồ cấu tạo:

1.Bánh đà ; 2 đĩa ma sát ; 3 đĩa ép ; 4 trục ly hợp ; 5.vỏ ; 6 bạc mở ; 7 càng mở ;

8 bi T ; 9 đòn mở ; 10 lò xo giảm chấn ; 11 trục khuỷu ; 12 càng mor ly hợp

Hình 1.1 : Ly Hợp ma sát

* Nguyên lý làm việc

+ Đóng ly hợp: Khi ngời lái không đạp chân vào bàn đạp ly hợp, không

còn lực tác dụng vào lò xo màng 9 Lò xo màng sẽ ép đĩa ép (3) vào đĩa bị

động ép chặt đĩ bị động vào bánh đà thông qua bề mặt ma sát mômen đợctruyền từ bánh đà sang trục của ly hợp theo hai đờng Đờng thứ nhất từ bánh

đà qua bề mặt ma sát phía bên trái của đĩa bị động Đờng thứ hai mômen từbánh đà truyền qua vỏ trong ly hợp qua đòn mở đến đĩa ép thông qua bề mặt

ma sát phía bên trái của đĩa bị động mômen đợc truyền từ đĩa ép sang đĩa bị

động Đĩa bị động đợc nối với trục ly hợp nhờ khớp nối then hoa nên mômen

đờng truyền từ đĩa bị động sang trục ly hợp

+ Khi mở ly hợp: Ngời lái đạp chân vào bàn đạp qua hệ thống dẫn động

lực ngời lái tác động vào lò xo màng 9 tác dụng nh đòn mở đĩa ép chuyển

động sang bên phải tách khỏi bề mặt của đĩa ma sát nên đĩa ma sát tách khỏi

bề mặt của bánh đà, do đó mômen đông cơ không truyền đợc sang trục ly hợp

- Khả năng giảm quá tải không cao.

- Độ êm dịu khi khởi động, đi số, về số phụ thuộc rất nhiều vào trình độ ngời

lái

- Khi phanh xe ở tốc độ cao gây quá tải cho HTTL (có thể làm chết máy, gãy

trục cơ) ảnh hởng đến việc điều khiển vận hành xe

3.1.2 Ly hợp thuỷ lực.

Truyền mômen thông qua chất lỏng

- Sơ đồ cấu tạo: Gồm hai phần

+ Phần chủ động là phần bánh bơm, bánh đà

+ Phần bị động là bánh tua bin nối với trục sơ cấp của hộp giảm tốc

Trong không gian của bánh bơm và bánh tua bin là dầu thuỷ lực

Sơ đồ cấu tạo của ly hợp thuỷ lực

1191087

56

4

312

12

1 Bánh tua bin ; 2.lắp ; 3 bánh bơm ; 4 cánh cong ; 5 tấm ngăn ngoài ;6 tấm ngăn trong

7 đờng dầu vào ;8 bình tản nhiệt ; 9 van an toàn 10 bơm dầu ; 11 thùng dầu ;

bánh bơm và bánh tua bin chất lỏng đập vào cánh tua bin làm cánh tua binquay nên trục sơ cấp của hộp số quay Khi tới đầu vào của cánh tua bin chấtlỏng lại quay trở lại bánh bơm tạo ra chu kỳ kín Khi tốc độ động cơ lớn nênvận tốc chất lỏng lớn, do vậy động năng truyền cho bánh tua bin lớn.

+ Trạng thái ngắt: Khi số vòng quay động cơ nhỏ không đủ cho bánhtua bin quay nên mômen không truyền từ động cơ ra trục ly hợp đợc

+ Trạng thái đóng Số vòng quay động cơ tăng làm cánh tua bin quaymômen đợc truyền từ động cơ sang trục ly hợp Khi chủ động ngắt nhanh lyhợp xả van (12) dầu thoát ra ngoài bình chứa, ly hợp ngắt momen khôngtruyền từ động cơ sang trục ly hợp

3

2 2

Hình 1.3 Ly hợp điện từ

* Nguyên lý làm việc:

+ Mở ly hợp: Khi không cấp điện cho cuộn dây (3) không có lực từ ờng trong cuộn dây nên phần chủ động (1) và phần bị động (4) không hútnhau nên khi động cơ quay mômen không truyền ra trục ly hợp (5)

tr-+ Đóng ly hợp: khi cấp điện cho cuộn dây (3) xuất hiện lực điện từtrong cuộn dây nên xuất hiện lực hút giữa bánh đà (1) và lõi sắt bị động (4)

Nh vậy khi bánh đà (1) quay làm (4) quay theo Do đó mômen đợc truyền từ

động cơ sang trục ly hợp Tuy vậy lực hút giữa (1) và (4) không đủ lớn nên ởkhi hở giữa (1) và (4) ngời ta đa vào những mạt sắt khi có đờng sức từ đi quachúng sắp xếp thành đờng theo hớng của đờng sức tạo thành dây sắt cứng nối(1) và (4) với nhau làm tăng ma sát nên việc truyền mômen giữa (1) sang (4)

- Bảo dỡng sửa chữa khó khăn.

- Giá thành đắt

3.1.4 Ly hợp liên hợp:

Là loại ly hợp kết hợp hai trong số các loại trên nh thuỷ cơ, cơ điệnTrong ôtô hiện nay ly hợp ma sát đợc dùng rất phổ biến vì giá thành

rẻ, chế tạo đơn giản hiệu suất truyền cao Nhng ly hợp thuỷ lực ngày càng đợc

sử dụng trên các xe hiện đại có sử dụng hộp số tự động vì giảm đợc tải trọng

động trên HTTL

Sơ đồ cấu tạo 1 loại ly hợp hỗn hợp thuỷ lực và cơ khí dùng trên xe con

1- trục khuỷu động cơ; 2- bích trục khuỷu để bắt với bánh bơm; 3- moayơ bánh bơm; 4- tấm chắn; 5- vỏ ngoài ly hợp thuỷ lực; 6- vành răng; 7- bánh bơm; 8- vỏ bao kín; 9- bánh tuabin; 10- nút dầu; 11- moayơ bánh tuabin; 12- đĩa bánh đà của ly hợp ma sát; 13- thân ly hợp ma sát; 14- ổ bi kim; 15- đòn mở; 16- trục ly hợp; 17- lò xo ép; 18- đĩa ép; 19- đĩa ma sát; 20- lò xo ép phớt dầu; 21- phớt dầu; 22- cánh tản nhiệt; 23- cácte ly hợp.

Hình 1.4 ly hợp liên hợp

3.2 Theo hình dạng của các chi tiết ma sát.

- Ly hợp dạng đĩa (một đĩa, hai đĩa)

- Ly hợp hình nón

- Ly hợp hình trống

Hai loại ly hợp hình trống và ly hợp hình nón ít đợc sử dụng vì mômenquán tính phần bị động quá lớn nên khi ngắt ly hợp nó vẫn quay gây ra va đậpgiữa các bánh răng và các khâu khớp của HTTL

3

2

4 5

6 7

3.3 Theo phơng pháp phát sinh lực ép

- Loại lò xo: Lò xo đặt xung quanh, lò xo đặt trung tâm (côn), lò xo đĩa

- Loại lực ép nửa ly tâm; Lực ép sinh ra ngoài lực của lò xo côn còn cólực phụ thêm là lò do lực ly tâm của trọng khối phụ sinh ra

- Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm thờng đợc sử dụng khi điều khiển tự động,

ở ly hợp này lực ly tâm dùng để đóng và mở ly hợp còn áp lực trên đĩa đợc tạobởi lực lò xo ít khi lực ly tâm đợc dùng để tạo lực ép trên đĩa

3.4 Theo kết cấu ép chia ra.

- Ly hợp thờng đóng đợc sử dụng phổ biến trên ô tô

- Ly hợp thóng mở đợc sử dụng trên máy kéo

du lịch hoặc ôtô tải nhỏ, lực ép của lò xo ly hợp không lớn

Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có thể sử dụng dạng đòn kéo (đẩy) hoặc dây cáp

- Dẫn động cơ khí kiểu đòn kéo (đẩy)

Cấu tạo chung của hệ dẫn động ly hợp bằng cơ khí đợc thể hiện trên hình.Những bộ phận chính của dẫn động cơ khí kiểu này bao gồm: bàn đạp 1,thanh đẩy 3, càng mở 4, bạc mở 6 và đòn mở 7

Khi cần mở ly hợp ngời lái tác dụng một lực vào bàn đạp 1, qua khớp bản lề 2

đầu dới của bàn đạp sẽ dịch chuyển sang phải làm thanh đẩy 3 cũng dịchchuyển sang phải theo Đầu thanh đẩy 3 tác dụng vào càng mở 4 làm càng mở

4 quay quanh điểm tựa 5 đẩy bạc mở 6 dịch chuyển sang trái tác dụng lên đầu

đòn mở 7 để kéo đĩa ép tách khỏi đĩa ma sát thực hiện mở ly hợp

Khi thôi mở ly hợp ngời lái nhấc chân khỏi bàn đạp ly hợp dới tác dụng củacác lò xo ép và các lò xo hồi vị, các chi tiết của hệ thông dẫn động đợc trả về

Hình 2.2 Dẫn động cơ khí kiểu cáp

-Nguyên lý làm việc của hệ dẫn động này nh sau: khi cần mở ly hợp ngờilái tác dụng lực vào bàn đạp ly hợp, đầu kia của bàn đạp ly hợp sẽ kéo dây cápdịch chuyển Do một đầu của dây cáp đợc nối với đòn quay nên đòn quay sẽquay một góc làm càng mở (nối với đòn quay) cũng quay một góc tơng ứngtác dụng vào bạc mở để ép lên các đầu đòn mở tách đĩa ép thực hiện mở lyhợp Khi thôi tác dụng lực lên bàn đạp, dới tác dụng của các lò xo ép và các lò

xo hồi vị các chi tiết của hệ dẫn động trở lại vị trí ban đầu, ly hợp đợc đóng.Hình 2.2 Dẫn động cơ khí kiểu cáp

3.5.2 Dẫn động thuỷ lực

Dẫn động ly hợp bằng thuỷ lực có u điểm là việc bố trí các chi tiết của hệthống dẫn động khá linh hoạt thuận tiện, ít bị ràng buộc bởi không gian bố tríchung, đặc biệt thích hợp ở những ôtô mà ly hợp đặt xa ngời điều khiển Tuynhiên cũng nh dẫn động cơ khí tỷ số truyền của hệ dẫn động thuỷ lực cũng bịgiới hạn nên không thể giảm nhỏ lực điều khiển Vì vậy hệ dẫn động thuỷ lựccũng chỉ thích hợp với các ôtô con , ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ

của xi lanh công tác 4 qua ống dẫn 3 Pittông của xi lanh công tác 4 sẽ dịchchuyển sang phải và ty đẩy của nó sẽ tác dụng lên càng mở 5 đẩy bạc mở 6dịch chuyển sang trái tác dụng vào các đầu đòn mở 7 kéo đĩa ép tách khỏi đĩa

ma sát thực hiện mở ly hợp Khi thôi tác dụng lực lên bàn đạp ly hợp, dới tácdụng của các lò xo ép đẩy càng mở 5 dịch chuyển theo hớng ngợc lại làmpittông của xi lanh công tác 4 dịch chuyển sang trái đẩy dầu trở lại khoangbên phải của xi lanh chính 2 Do đó pittông của xi lanh 2 sẽ dịch chuyển sangtrái cùng với lò xo hồi vị đa bàn đạp 1 trở về vị trí ban đầu Ly hợp trở về trạngthái đóng

Cấu tạo cụ thể của hệ thống dẫn động ly hợp bằng thuỷ lực trên ôtô du lịch đ

-ợc thể hiện trên hình

Hinh 2.5 Dẫn động ly hợp bằng thuỷ lực trên xe du lịch

3.5.3 Dẫn động cơ khí cờng hoá khí nén:

Dẫn động cơ khí cờng hoá khí nén là sự kết hợp giữa dẫn động cơ khí và dẫn

động khí nén ở đây dẫn động cơ khí nhằm thực hiện việc điều khiển van phânphối cấp khí nén cho xi lanh lực thực hiện dẫn động khí nén để mở ly hợp Vìvậy, ở đây lực mở ly hợp chủ yếu do dẫn động khí nén thực hiện Ưu điểm cơbản của kiểu dẫn động này là có thể tăng đợc lực mở ly hợp theo mong muốn

K 15

Vì vậy kiểu dẫn động này thờng đợc áp dụng trên các ôtô khách hoặc ôtô tải

xi lanh lực 12 cũng ở trạng thái cha làm việc

Khi mở ly hợp ngời lái tác dụng một lực vào bàn đạp 1 làm thanh đẩy 2 dịchchuyển sang phải do thanh đẩy 2 gắn với vỏ của van phân phối 3 nên làm vanphân phối 3 cũng dịch chuyển sang phải làm các thanh đẩy 8 và càng mở 9 tácdụng lên bạc mở làm bạc mở dịch chuyển để khắc phục khe hở giữa bạc mở

và đòn mở Khi bạc mở đã chạm vào đòn mở lực cản sẽ truyền tới thanh 8 làmpiston 7 của van phân phối tạm thời dừng lại Trong khi đó ngời lái tiếp tục tácdụng vào bàn đạp làm vỏ van 3 tiếp tục dịch chuyển sang phải Khi khe hởgiữa thân van 7 và nắp van 5 đợc khắc phục thì nắp van 5 sẽ mở, khí nén từcửa C thông qua cửa van sang khoang B vào cửa D theo ống dẫn 15 đến xilanh lực 12 Dới tác dụng của khí nén pittông 13 dịch chuyển tác dụng vàocàng mở 10 ép bạc mở dịch chuyển sang trái tì vào các đầu đòn mở tách đĩa

ép ra khỏi đĩa ma sát, ly hợp đợc mở Khi thôi tác dụng lên bàn đạp ly hợp,

d-ới tác dụng của lò xo ép và các lò xo hồi vị toàn bộ hệ thống dẫn động sẽ trởlại trạng thái ban đầu Khi nắp van 5 của van phân phối đợc đóng lại thì khínén ngừng cung cấp cho xi lanh 12 còn khí nén ở khoang dới của xi lanh 12 sẽtheo đờng ống 15 trở về cửa D vào khoang B và thông qua kênh dẫn a để xả rangoài, kết thúc quá trình mở ly hợp

Khi cờng hoá khí nén bị hỏng hệ thông vẫn làm việc đợc nhờ tác dụng cơ khí

từ bàn đạp qua vỏ van 3 đến tấm chặn 14 làm càng mở 9 và 10 tác dụng để mở

ly hợp Tuy nhiên lúc này lực trên bàn đạp ly hợp sẽ rất lớn vì không có sự trợlực của dẫn động khí nén

3.5.4 Dẫn động thuỷ lực cờng hoá khí nén

Dẫn động thuỷ lực cờng hoá khí nén là sự kết hợp giữa dẫn động thuỷlực và dẫn động khí nén Trong đó dẫn động thuỷ lực chủ yếu là để điều khiểnvan phân phối của dẫn động khí nén (khi hệ thống làm việc bình thờng) Dẫn

động khí nén sẽ tạo ra nguồn lực chính để thực hiện mở ly hợp Vì vậy ngời tacũng có thể tạo ra lực mở ly hợp lớn theo mong muốn Chính vì lý do đó màdẫn động thuỷ lực cờng hoá khí nén cũng đợc áp dụng nhiều trên các xe khách

và xe tải lớn

Sơ đồ cấu tạo của hệ thống dẫn động thuỷ lực cờng hoá khí nén đợc thể hiệntrên hình Các chi tiết và tên gọi của chúng đã đợc chỉ dẫn qua hình vẽ, tuynhiên cấu tạo chung của hệ thống gồm các bộ phận chính: xi lanh chính 3, xilanh công tác 8 (nh dân động thuỷ lực đơn thuần), cụm van phân phối khí nén

và xi lanh lực 5

Hình 2.7 Dẫn động thuỷ lực cờng hoá khí nén

- Nguyên lý làm việc của hệ thống đợc mô tả nh sau: ở trạng thái bình ờng (ly hợp đang đóng) van nạp 18 đóng ngăn không cho khí nén từ ống dẫn

th-19 vào khoang B của xi lanh lực 5 nên hệ thống cha hoạt động

Khi cần mở ly hợp ngời lái tác dụng một lực Q vào bàn đạp ly hợp thông qua các khâu khớp, ty đẩy tác dụng vào pittông của xi lanh công tác 3 dồn ép dầu theo đờng ống 4 tới khoang C của xi lanh công tác 8 làm pittông 9 dịch

chuyển sang phải, ty đẩy 10 tác dụng vào càng mở 11 ép bạc mở 12 dịch chuyển sang trái khắc phục khe hở giữa bạc mở và các đầu đòn mở Khi bạc

mở chạm vào đầu đòn mở lực cản sẽ truyền về đến pittông 9 làm nó tạm thời dừng lại Khi ngời lái tiếp tục tác dụng lực vào bàn đạp áp suất dầu ở khoang

C tiếp tục tăng dẫn đến pittông 14 của van phân phối dịch chuyển sang trái làm cốc 15 dịch chuyển sang trái theo Sau khi cốc 15 tì vào van xả 17 và tiếp tục dịch chuyển sang trái làm van nạp 18 mở, khí nén từ ống dẫn 19 đi qua cửa nạp đã mở để vào khoang B của xi lanh lực Nhờ áp lực của khí nén piston

6 dịch chuyển sang phải đẩy càng mở 11 tiếp tục ép bạc mở 12 lên các đòn

mở để tách dĩa ép của ly hợp khỏi đĩa ma sát và ly hợp đợc mở

Khi thôi tác dụng lực lên bàn đạp, dới tác dụng của lò xo ép càng mở 11 bị

đẩy trở lại làm pittông 9 dịch chuyển sang trái Do không tác dụng lực lên bàn

đạp nên áp suất dầu trong khoang C cũng giảm Do đó pittông 14, cốc 15 và cụm van nạp/xả cùng dịch chuyển sang phải Khi van nạp 18 đã đóng cửa nạp thì cụm van nạp/xả dừng lại còn cốc 15 và pittông 4 tiếp tục dịch chuyển sang

phải làm cửa xả mở ra, khí nén từ khoang B của xi lanh lực qua cửa xả thoát rangoài kết thúc quá trình mở ly

Cấu tạo bộ trợ lực :

Hình 2.8 Bộ trợ lực khí nén

3.5.5 Dẫn động thuỷ lực cờng hoá chân không

Dẫn động thuỷ lực cờng hoá chân không tận dụng đợc u điểm của kiểu dẫn

động thuỷ lực và giảm đợc lực bàn đạp nhờ có cờng hoá Tuy nhiên độ chânkhông sử dụng cho bộ cờng hoá không lớn nên cũng không thể tăng lực mở

nh mong muốn Vì lý do đó mà dẫn động thuỷ lực cờng hoá chân không chủyếu sử dụng cho ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ Cấu tạo chung của dẫn độngthuỷ lực cờng hoá chân không đợc chỉ ra trên

Hình 2.9 Bộ trợ lực chân không

- Trong hệ thống dẫn động này cũng bao gồm xi lanh chính đợc bố trí kếthợp cùng với cụm van phân phối và bộ cờng hoá Còn xi lanh công tác đợc bốtrí ở cụm ly hợp cùng với càng mở nh ở hệ thống dẫn động thuỷ lực đơn thuần

4 phân tích kết cấu - chọn phơng án thiết kế ly hợp ô tô.

4.1 Các ly hợp của ô tô là loại thờng đóng

ở ô tô thờng dùng loại ly hợp một, hai loại hay nhiều đĩa bị động

4.1.1.Ly hợp 1 đĩa bị động:

1- trục khuỷu; 2,3 - bulông; 4 - bánh đà; 5 - đĩa ép; 6 - tấm thép truyền lực; 7 - tấm

đệm; 8 bulông; 9 vỏ ly hợp; 10 đệm cách nhiệt; 11 lò xo ép; 12 vỏ trong ly hợp; 13

bi "T"; 14 bạc mở; 15 lò xo hồi vị bạc mở; 16 ống trợt; 17 càng mở; 18 đòn mở; 19

-đai ốc điều chỉnh; 20 - bulông điều chỉnh; 21 - tấm hãm; 22 - quang treo; 23 - cácte ly hợp;

24 - bulông; 25 - chốt; 26 - bi kim; 27 - bulông; 28 - đĩa bị động; 29 - vú mỡ; 31 - bulông;

32 - tấm thép; 33 - trục ly hợp; 34 - ngõng trục ly hợp.

Hình 3.1 Ly hợp 1 đĩa bị động ding lò xo trụ bố trí xung quanh

-Ưu điểm :

+ Kết cấu đơn giản, rẻ tiền

+ Thoát nhiết tốt

4.2) Ph¬ng ¸n chän lß xo Ðp

4.2.3 Ly hợp dùng lò xo màng :

Có đặc tính hợp lý hơn cả vì trong miền làm việc của nó lực ép của nó thay

đổi không đáng kể theo biến dạng Do vậy lực ngắt ly hợp đòi hỏi không lớn vì vậy khi đĩa ma sát mòn lực ép giảm không đáng kể

Nhợc điểm tạo lực ép không lớn nên thờng dùng trên xe con

Biến dạng

Lực nén

Lò xo màng

Lò xo trụ

4.3 Đĩa bị động của ly hợp.

4.3.1 Xơng đĩa.

-Một trong những yêu cầu của ly hợp là đóng phải êm dịu Để giảiquyết vấn đề này ngời ta dùng đĩa bị động loại đàn hồi Ngời ta xẻ các rãnh h-ớng tâm chia đĩa ra nhiều phần Các phần này đợc uốn về các phía khác nhau.Nhờ cách xẻ rãnh đĩa bị động đỡ vênh khi bị nung nóng lúc làm việc

A;Sờn thép gợn sang ,B,C :Đinh tán ,1 Mặt phía bánh đà , 2.Mặt phía mâm ép

( Hình 3.4)

- Xơng đĩa thờng đợc chế tạo bằng thép cacbon 45,65P và 70… sau khi sau khithực hiện nhiều nguyên công chế tạo cần tôi, thờng trong dầu, ram trongkhuôn, để đạt độ cứng 35  65HRC Quá trình chế tạo phôi đợc kết thúc bằngphôi phát hoá và kiểm tra các thông số cơ bản Ví dụ độ không phẳng khôngvợt quá 0,4  0,5mm dới tải trọng 20  50N

Các này có tác dụng làm thoát khỏi bề mặt ma sát các sản phẩm màimòn và thông gió bề mặt ma sát.

Vật liệu thờng dùng là phêrađô, phêrađôraibet hoặc raibet đồng

Đinh tán: Đây là chi tiết liên kết giữa tấm ma sát với xơng đĩa bị động

Đờng kính đợc chọn theo chiều dày tấm ma sát theo hãng “Pherodo” (Pháp)thì giữa chiều dày tấm ma sát H và đờng kính D của đinh tián cơ quan hệ sau

đây: Khi H’ = 3mm  D = 2,5  3mm khi H = 4mm  D = 3  3,75; Khi H

4.3.4 Giảm chấn

Khi mômen động cơ thay đổi thì rất có thể có sự dao động này trùng vớitần số dao động riêng của chi tiết nào đó trong hệ thống truyền lực, dẫn đếnnhững dao động cộng hởng cho hệ thống này, kéo theo có thể phá huỷ chi tiếthoặc động học của chúng Do vậy phải làm lò xo giảm chấn (hình vẽ trên) đểgiảm độ cứng của hệ thống truyền lực, do đó giảm tần số riêng của hệ thốngtruyền lực và khắc phục cộng hởng ở tần số cao Còn tránh đợc cộng hởng ởtần số thấp ngời ta làm chi tiết ma sát để thu năng lợng của các dao động ởtần số này

Chuơng 2 tính toán thiết kế

1 Giới thiệu xe tham khảo và phân tích đặc điểm kết cấu ly hợp của xe

tham khảo :

1.1 giới thiệu về xe tham khảo:

Xe tham khoả là xe Focus 2.0LMT là loai xe con 5 chỗ Là xe dùng động cơ xăng 4 kỳ kiểu Duratec Mô men xoắn cực đại của xe là 185 Nm ở vòng quay

4500 vòng/ phút ; công suất cực đại 1107 Kw ở 6000 vòng / phút Tốc độ tối

đa 140 km/h Hộp số 5 số tay Hệ thống phanh trớc dùng đĩa , phanh sau dùng tang trống.Hệ thống treo độc lập

- Thông số kỹ thuật của xe :

Đặc tính kỹ thuật

Trọng lợng không tải KG 1300 Trọng lợng toàn tải KG 1795 Vận tốc lớn nhất Km/h 150

Tỉ số truyền 3,147 ; 2,136 ; 1,448 ; 1,028 ; 0,805

Tỉ số truyền lực chính 4,22

Ly hợp Dẫn động thuỷ lực Loại động cơ Xăng 2.0 l

Dài x rộng x cao (mm) 4488 x 1840 x1475 Công suất lớn nhất 107(Kw) ở 6000 (v/ph)Mômen xoắn lớn nhất

185(N.m) ở 4500(v/ph)

1.2 Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống ly hợp của xe :

Ly hợp của xe Focus là loại ly hợp ma sát khô thờng đóng 1 đĩa bị động.Với

-u điểm của loại ly hợp ma sát khô 1 đĩa là làm việc an toàn , thoát nhiệt tốt ,mở dứt khoát, kích thớc nhỏ gọn

-Dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không Với dẫn động thuỷ lực u điểm việc

bố trí các chi tiết của hệ thống dẫn động linh hoạt , làm việc nhạy ,với trợ lực chân không giảm lực điều khiển cho ngời lái xe đợc nhẹ nhàng

1.2.1.Kết cấu cụm ly hợp của xe:

17 15

14 13 12 11 10

*Nguyên lý hoạt động :

-khi đóng ly hợp :ngời lái không đạp chân vào bàn đạp ly hợp ,không còn lực tác dụng lên đầu đòn mở Lò xo ép sẽ ép đĩa 17 vào đĩa bị động vào bánh

đà thông qua bề mặt ma sát mô men đợc truyền từ bánh đà theo 2 đờng

Đờng thứ nhất : từ bánh đà qua bề mặt ma sát phía bên tráI của đĩa bị động Đờng thứ 2 : mô men truyền qua vỏ trong ly hợp qua thanh đàn hồi 27 đén

đĩa ép thông qua bề mặt ma sát phía ben phảI của đĩ bị động và mô men đợc truyền từ đĩa ép sang đĩa bị động

Vậy cả 2 con đờng mô men truyền tới đĩa bị động đến moay ơ và tới trục ly hợp

-khi mở ly hợp : ngời lái đạp chân vào bàn đạp thông qua hệ thống dẫn

động Lực ngời lái tác động vào đòn mở ly hợp làm ép bi tì vào tì vào đĩa lò xo

và lò xo tác dụng nh đòn mở này quay quoanh đinh tán không ép đĩa ép nữa

Kết cấu cụm đĩa bị động :

+ Đĩa ma sát gồm 2 tấm ma sát và xơng đĩa đợc ghép với nhau bằng đinh tán Xơng đĩa làm bằng thép mỏng có rãnh chia xơng đĩa thành những hình rẻ quạt đều nhau tác dụng làm giảm độ cứng tăng đanf hồi ,giảm khối lợng và hạn chế cong vênh khi đĩa ma sát quá nóng

Trên tấm ma sát có dạng hình vành khăn ,bề mặt lắp với xơng đĩa làm trơn ,bềmặt bên kia có khía rãnh hớng tâm ,nghiêng đẻ thoát nhiệt và thoát 1 phần vất liệu bị do cọ sát tạo ra

+ Các đinh tán làm bằng đồng

+Moay ơ dùng để truyền mo men xoắn từ đĩa bị động tới trục ly hợp mặt trong moay ơ có gia công rãnh then hoa loại hình chữ nhật Nó đợc lắp then

hoa với trục ly hợp để có thể ra vào khi đóng mở ly hợp.Có các lỗ hính chữ nhật để lắp lò xo giảm chấn có các rãnh để cho chốt truyền lực xuyên qua +Bộ phận giảm chấn xoắn : là các lò xo trụ ,có 4 lò xo trụ ,mục đích giảm những dao động cộng hởng gây ra bởi sự thay đổi mo men xoắn của động cơ.-Lò xo màng :

Hình 4.3 Kết cấu lò xo dang màng

+Ưu điểm :

Tạo lực ép đồng đều ,làm việc tin cậy hơn loạilò xo ép khác Độ mòn của của các tấm ma sát không ảnh hởng nhiều đến sức ép do lò xo àng tạo ra Lực cần tác dụng để mở ly hợp nhẹ hơn lò xo trụnvà giảm đợc việc không cần dùng đòn mở Vì vậy đơn giản đi mốt số kết cấu ,khối lợng cụm ly hợp giảm

đi

Lò xo tác dụng nh 1 đòn bẩy nó quoay quanh đinh tán khi mở ly hợp thì nó tì vào đĩa ép trực tiếp

- Bộ phận truyền mo men từ vỏ ly hợp tới đĩa ép là thanh thép đàn hồi

- Đĩa ép : có dạng khối và khá dày làm bằng gang Nó thu nhiệt vào bản thân rồi toả ra môI trờng không hkí bề nặt tiếp xúc với đĩa ma sát đợc làm nhẵn

- Bánh đà : làm bằng gang hấp thụ nhiệt tạo ra do sự trợt gây ra.tác dung định tâm cho ly hợp ,dự trữ mô men Trên bánh đà có lắp vành răng khởi đông 1.2.2 Dẫn động ly hợp :

Dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không

8 9

4 3 2 1

10 6

7

Hinh 4.4 Hệ thống dẫn động

Hình 4.5 Cụm bộ trợ lực và xy lanh chính

*nguyên

lý làm việc:

-khi

mở ly hợp :

Khi ngời láI tác dụng lên bàn đạp 12 làm cần đẩy 32 dịch chuyển sang trái

đẩy van khí mở ra đồng thời đóng van điều khiển 26 đóng van chaan không lại,lúc này khoang B đợc nối thông với khoang chân không A tạo ra sự chênh áp giữa khoang A và khoang B làm cho van chân không chuyển động sang

tráiđẩy ty đẩy của piston xy lanh chính 7 sang trái , do đó piston của xu lanh chính 7 dồn dầu theo ống dẫn sang xy lanh công tác 2 và sinh lực tác dụng lênpiston của nó đẻ đẩy cang mở ép bi tỳ vao lò xo màng mở ly hợp

-Khi đóng ly hợp:

Khi ngời lái thôi tác dụng vào bàn đạp nhờ hệ thống lò xo hồi vị làm cho bàn

đạp 12 cần đẩy 32 ,van khí trở về vị trí ban đầu ,lúc này van khí ép chặt vào van điều khiển đến mức mở van chân không ra Kết quả là khoang chân không

A nối thông với khoang B ,khoang B không thông với khoang khí trời nữa

24 25 26 27

28 29 A

B

E K

G

Nhờ các lò xo hồi vị mà hệ thống trở về vị trí ban đầu piston của xy lanh công tác kéo càng mở 8 về vị trí ban đầu.Dẫn đến càng mở 8 không chạm vào lò xo màng nữa ,nh vậy lò xo màng và đĩa ép trở về vị trí ban đầu

-khi ngời lái dừng chân ở 1 vị trí nào đố thì van màng cao su vẫn dịch chuyển 1 chút và kéo van chân không 13 đI theo neen đẩy van điều khiển ép chặt vào khí ddóng van khí Lúc này van khí và van chân không đều

dduwowcj đóng lại ,và không khí trong khoang b không đổi sự chênh áp giữa

2 khoang A và khoang B là ổn định cùng với lực đần hồi của lò xo mà đĩa ép

đợc giữ nguyên vị trí nhất định

2 Tính toán thiết kế hệ thống ly hợp :

2.1 Xác định mômen ma sát của ly hợp đợc tính theo công thức sau:

Mc = .Memax.Trong đó:

Dựa theo tiêu trí trên và dựa theo kinh nghiệm ta chọn

Với ôtô con :  = 1,3  1,75: chọn  = 1,4 Mômen lớn nhất của động cơ : Memax = 197 (Nm)

2.2 Xác định khích thớc cơ bản của ly hợp.

2.2.1 Xác định đờng kính trong và ngoài đĩa ma sát.

Khi thiết kế ngời ta chọn sơ bộ đờng kính ngoài theo kinh nghiệm nhsau:

D2 = 2R2 = Me max

3,16

C

ở đây:

D2: Đờng kính ngoài đĩa ma sát C: Hệ số kinh nghiệm , C = 4,7 với ôtô con Memax = 185 (Nm)

7 , 4

185 16 , 3

2 2

Đờng kính trong D1 chọn theo: D1 = (0,53  0,75) D2

Khi đĩa ma sát quay với vận tốc góc  nào đó, vận tốc tiếp tuyến ở một

điểm x bất kỳ V x   R x điều đó có nghĩa là vận tốc trợt ở mép trong của đĩanhỏ hơn vận tốc ở mép ngoài của đĩa , do vậy phía trong đĩa sẽ ít mòn hơnphía ngoài Sự chênh lệch càng lớn khi sự chênh lệch bán kính trong ngoàicàng lớn Vì vậy với động cơ có số vòng quay thấp nên lấy D1=0,53 D2 , còn

động cơ có số vòng quay cao lấy D1=0,75D2

Xe thiết kế chạy bằng xăng, số vòng quay động cơ tơng đối cao nên lấy

D1 ở trị số lớn:

D1 = 0,7D2 = 0,7.22 = 15,4 (cm) Vậy ta chọn kích thớc đờng kính trong và ngoài đĩa ma sát

Số đôi bề mặt ma sát đợc tính theo công thức :

 q b R

M R

P

M i

tb

c tb

c

2

2 2

3 1

3 2 3

2

R R

R R

R tb





Với ô tô con vì r=(0,55-0,75).R nên :

) ( 95 2

80 110 2

Tra bảng 3 Sách hớng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô", ta xác

định áp lực riêng cho phép : [q] = 100  250 kN/m2

 Ta chọn [q] = 200 kN/m2 = 2 kG/cm2

10 200 3 , 0 03 , 0 095 , 0 14 , 3 2

185 [

M

2 tb

) / ( 181 2 3 , 0 03 , 0 095 , 0 14 , 3 2

185 2

M

2 tb

2.2.3 Xác định công trợt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp

Khi khởi động : Đĩa chủ động ly hợp đang quay theo trục khuỷu còn đĩa

bị động cha quay (có sự chênh lệnh về tốc độ) Trớc khi đĩa bị động cùng quayvới đĩa chủ động thành một khối liền thì bao giờ cũng có trợt Khi sang sốhoặc khi phanh ngời lái thờng mở ly hợp rồi đóng lại thì sự chênh lệch tốc độgiữa đĩa bị động và chủ động bao giờ cũng sinh ra trợt trớc khi chúng quaythành hệ thống liền Tóm lại cứ một nguyên nhân nào mà sinh ra độ chênhlệch tốc độ của 2 đĩa kể trên đều sinh ra trợt

Hiện tợng trợt sinh ra công ma sát, công ma sát biến thành nhiệt làmnung nóng các chi tiết của ly hợp lên quá nhiệt độ làm việc bình thờng và nhất

là lò xo có thể bị ủ ở nhiệt độ cao nh vậy có thể làm mất khả năng ép, gây haomòn nhanh các chi tiết (đĩa ma sát, đĩa ép )

Công trợt riêng phụ thuộc vào kết cấu, vật liệu, tải trọng và cả cách điềukhiển của ngời lái vào bề mặt ma sát ly hợp Với kết cấu, tải trọng, vật liệu đã

có, ta xét công trợt phụ thuộc vào cách điều khiển

- Trờng hợp đóng ly hợp đột ngột : Tức là động cơ làm việc ở số vòngquay cao rồi đột ngột thả bàn đạp ly hợp Trờng hợp này thời gian đóng ly hợpnhỏ song xảy ra tải trọng động rất lớn Vậy ta không dùng trờng hợp này.

Trờng hợp đóng ly hợp êm dịu : Để xác định đợc công trợt lớn nhất thìxét trờng hợp đóng ly hợp êm dịu lúc khởi động

Quá trình này chia làm 2 giai đoạn

+Tăng mômen ly hợp từ 0 đến Ma (mômen cần chuyển động quy dẫn

về trục ly hợp), khi đó ôtô bắt đầu chuyển động tại chỗ (đặc trng bằng công

95 , 0

) 100 / max(

6 , 5 0

2 2 0

b t

f h

b

r G i Me i

i i

r n

Me G L

Trong đó: G : Tải trọng toàn bộ của ôtô : G = M.g = 1795 (N)

2

15 4 , 25

195

 rbx = 0,360( m)

i f : Tỉ số truyền của hộp số phụ, i f  1

i t tỉ số truyền của hệ thống truyền lực

i0, ih1: Lần lợt là tỷ số truyền của truyền lực chính và hộp số ở tay số 1

i0 = 4,22

ih1 = 3,147suy ra it=i0.ih1=4,22.3,147=13,28

n0: số vòng quay của động cơ khi khởi động ôtô tại chỗ.Chọn

n0 =0,75 nemaz=0,75.4500=3375 (vong/ phut)

0 , 95 185 13 , 28 1795 0 , 360 0 , 03 8,930

1 147 , 3 22 , 4

36 , 0 100

3375

185 1795 6 ,

2.3.4 Kiểm tra công trợt riêng.

Để đánh giá độ hao mòn của đĩa thì phải kiểm tra công trợt riêng ,công

trợt riêng là: l0 = L

F.i(J/m

2)

l0 : Công trợt riêngF: Diện tích một bề mặt ma sát đĩa bị động (m2)