Đồ án kết cấu, tính toán và thiết kế bộ ly hợp ô tô và bản vẽ

Đồ án kết cấu, tính toán và thiết kế bộ ly hợp ô tô và bản vẽ Đồ án kết cấu, tính toán và thiết kế bộ ly hợp ô tô và bản vẽ Đồ án kết cấu, tính toán và thiết kế bộ ly hợp ô tô và bản vẽ Đồ án kết cấu, tính toán và thiết kế bộ ly hợp ô tô và bản vẽ

Mục lục

Lời nói đầu

Phần I:tổng quan về ly hợp 4

I.Công dụng –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp.phân loại –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp. yêu cầu đối với ly hợp .5

I.1 Công dụng: 5

I.2 Phân loại 5

I.3 Yêu cầu: 6

II.Phân tích kết cấu –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp. chọn ph ơng án thiết kế ly hợp 7

II.1 Phơng án chọn lò xo ép : 7

II.2 Đĩa bị động của ly hợp 8

II.3 Giảm chấn 9

II.4 Vòng ma sát 10

Phần II.Tính toán thiết kế cụm ly hợp 12

I.Xác định mô men ma sát của ly hợp 14

II Xác định kích thớc cơ bản của ly hợp 14

II.1.Mô men ma sát của ly hợp 14

II.2 Chọn số lợng đĩa bị động (số đôi bề mặt ma sát) 16

III Xác định công trợt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp 16

III.1.Công trợt đợc xác định theo công thức sau : 16

III.2.Xác định công trợt riêng 19

IV Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết 19

V Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp 20

V.1.Tính sức bền đĩa bị động 20

V.2.Moay-ơ đĩa bị động 23

V.3.Kiểm nghiệm trục ly hợp : 24

V.4.Tính toán lò xo giảm chấn của ly hợp : 31

V.5.Tính bền lò xo đĩa : 33

Phần III.tính toán dẫn động ly hợp 36

I.Yêu cầu: 37

II Phân loại và đặc điểm từng loại dẫn động 37

II.1.Phân loại : 37

II.2.Đặc điểm của từng loại dẫn động 37

III Phân tích chọn phơng án thiết kế ly hợp 38

III.1 Phơng án 1: Dẫn động cơ khí : 38

III.2 Phơng án 2 : Dẫn động cơ khí có cờng hoá khí nén : 40

III.3.Phơng án 3 : Dẫn động thuỷ lực 43

III.4.Phơng án 4 : Dẫn động thuỷ lực có cờng hoá chân không 44

IV.Thiết kế ,tính toán dẫn động 48

IV.1.Xác định lực và hành trình của bàn đạp khi không có cờng hoá : 48

IV.2.Thiết kế tính toán dẫn động thuỷ lực ,cờng hoá chân không 52

V.Tính toán thiết kế bộ cờng hoá chân không : 56

V.1 Xác định lực mà bộ cờng hoá phải thực hiện: 56

V.2 Xác định tiết diện màng sinh lực và hành trình màng sinh lực : 56

V.3 Tính lò xo hồi vị màng sinh lực : 57

V.4 Kiểm tra bền xylanh cờng hoá : 60

V.5 Tính và kiểm tra cần đẩy màng sinh lực : 60

Phần IV.TíNH TOáN CÔNG NGHệ GIA CÔNG CHI TIếT ĐIểN HìNH 62

I.Nhiệm vụ và kết cấu 63

I.1.Kết cấu piston 63

I.2 Chức năng và điều kiện làm việc của piston 63

I.3 Yêu cầu kĩ thuật đối với piston 63

II.Phân tích tính công nghệ và chọn chuẩn gia công 64

II.1.Tính công nghệ: 64

II.2.Chọn chuẩn công nghệ 64

II.3.Phơng pháp chế tạo phôi 64

II.4.Phơng pháp gia công chi tiết 64

II.5.Đồ gá 64

III.Các nguyên công gia công chi tiết 65

III.1.Nguyên công 1 :Khỏa mặt tiện thô, khoan 2 lỗ tâm 65

III.2 Nguyên công 2 : Tiện tinh, hạ bậc và tiện rãnh lắp phớt 67

III.3 Nguyên công 3 : Khoan 4 lỗ 2 ở đầu (A) 69

III.4 Nguyên công 4 : Doa lỗ đặt ty đẩy 70

III.5 Nguyên công 5 : Mài tròn mặt ngoài suốt chiều dài của piston 71

III.6 Nguyên công 6 :Kiểm tra 72

Lời nói đầu

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

“ Công nghiệp hoá - hiện đại hoá “ đã có nhiều loại ô tô đợc nhập và lắp ráp tại Việt Nam

Cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật nói chung và ngành công nghiệp chế tạo ô tô nói riêng trong những thập kỷ gần đây ,

ngành công nghiệp chế tạo ô tô đã có những bớc phát triển nhanh chóng vợt bậc với nhiều loại ô tô hiện đại ra đời với nhiều cụm, nhiều bộ phận, chi tiết của ô tô

đã đợc cải tiến ,thay thế bằng những vật liệu mới nhẹ,bền hơn và dần đợc hoàn thiện để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con ngời cũng nh của các ngành kinh tế khác

Trong điều kiện đờng xá nớc ta còn khó khăn loại xe UAZ-469 vẫn đợc nhập và sử dụng thông dụng bởi tính việt dã cao và đặc biệt là bảo dỡng sửa chữa

đơn giản Có thể nói xe UAZ –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp.469 từ khi ra đời cho đến nay đợc cải tiến rất ít , trong đó cụm ly hợp hầu nh không cải tiến Với mục tiêu nghiên cứu cải tiến cụm ly hợp theo hớng đơn giản hoá kết cấu và giảm cờng độ lao động cho ngời lái em đợc giao nhiệm vụ thiết kế ly hợp dựa trên xe tham khảo là xe UAZ –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp

469

Với nội dung,yêu cầu của đồ án tốt nghiệp , em đã tập trung nghiên cứu , tính toán , thiết kế để có thể thay thế lò xo ép loại lò xo trụ thành loại lò xo đĩa

mà công nghệ của các nhà máy cơ khí nớc ta có thể thực hiện đợc Khi đó kết cấu ly hợp trở nên đơn giản hơn vì bỏ đợc 8 lò xo trụ ,3 bộ đòn mở ly hợp đồng

thời đảm bảo lực ép đều Phần còn lại của đồ án là tính toán thiết kế dẫn động lyhợp và xây dựng quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình

Trong quá trình làm đồ án ,mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng và đ ợc sựhớng dẫn giúp đỡ tận tình của các thầy , cô giáo trong Bộ môn Ô tô, khoa Cơ khítrờng Đại học Bách Khoa Hà Nội song do khả năng và trình độ có hạn nên bản

đồ án không tránh khỏi sai sót

Em xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn ,giúp đỡ tận tình của thầy giáo ớng dẫn , các thầy cô giáo trong Bộ môn Ô tô , khoa cơ khí trờng Đại học BáchKhoa Hà Nội đã tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này

I.Công dụng –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp.phân loại –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp. yêu cầu đối với ly hợp.

I.1 Công dụng:

Trong hệ thống truyền lực của ô tô ly hợp là một trong những cụm chính

Nó có công dụng là:

+ Tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực một cách dứt khoát

+ Nối động cơ với hệ thống truyền lực một cách êm dịu và phải truyền

đ-ợc toàn bộ mô men quay từ động cơ đến hệ thống truyền lực

+ Đảm bảo an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khi gặp quátải nh khi phanh đột ngột mà không nhả ly hợp (ly hợp lúc này sẽ bị trợt quay) Nối và tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực một cách êm dịu và dứtkhoát để giảm tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực (phải đảm bảo đợckhi khởi động tại chỗ,khi tăng tốc,khi sang số lúc ô tô chuyển động phải êm dịu

và các va đập ở các răng ,ở các khớp nối … phải nhỏ để tăng tuổi thọ các chi tiết phải nhỏ để tăng tuổi thọ các chi tiết

I.2 Phân loại

a) Theo phơng pháp truyền mô men chia ra:

+ Ly hợp ma sát : Mô men truyền động nhờ các mặt ma sát

+ Ly hợp thuỷ lực : mô men truyền nhờ chất lỏng

+ Ly hợp nam châm điện : Mô men truyền nhờ tác dụng của trờng namchâm điện

+ Loại liên hợp : Mô men truyền nhờ các loại trên kết hợp

Đối với ô tô loại ly hợp ma sát đợc dùng nhiều nhất

b) Tuỳ theo hình dạng của chi tiết ma sát chia ra:

+ Ly hợp đĩa : phần bị động gồm một , hai hoặc nhiều đĩa

+ Ly hợp hình nón : Đĩa bị động có dạng hình nón

+ Ly hợp hình trống : Phần bị động làm theo kiểu má phanh và tang trống.Loại ly hợp hình nón và hình trống ngày nay không dùng trên ôtô nữa vìmô men quán tính của chi tiết bị động của chúng lớn gây nên tải trọng va đập lên

hệ thống truyền lực khi đóng ly hợp

c) Theo phơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa chia ra :

+ Loại lò xo( lò xo đặt xung quanh, lò xo trung tâm ,lò xo đĩa ): lực épsinh ra do các lò xo

+ Loại nửa ly tâm : lực ép sinh ra ngoài lực ép của lò xo còn có lực ly tâmcủa trọng khối phụ ép thêm vào

+ Loại ly tâm :ly hợp ly tâm thờng sử dụng khi điều khiển tự động ở lyhợp này lực ly tâm sử dụng để đóng và mở ly hợp , còn áp lực ở trên đĩa ép đ ợctạo ra bởi lò xo ít khi lực ly tâm sử dụng để tạo ra áp lực trên đĩa ép

d) Theo kết cấu cơ cấu đĩa ép chia ra :

+ Ly hợp thờng đóng

+ Ly hợp không thờng đóng

I.3 Yêu cầu:

+ Truyền đợc mô men quay lớn nhất của động cơ mà không bị trợt ở bất

kỳ điều kiện sử dụng nào

+ Đóng ly hợp phải êm dịu để giảm tải trọng va đập sinh ra trong các răngcủa hộp số khi khởi động ô tô và khi sang số lúc ôtô chuyển động

+ Mở dứt khoát và nhanh, tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trongthời gian ngắn Vì mở không dứt khoát và nhanh sẽ làm cho khó gài số đợc êmdịu

+ Mô men quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đậplên bánh răng khi khởi động và sang số

Ly hợp còn là cơ cấu an toàn để tránh các lực quá lớn tác dụng lên hệthống truyền lực khi gặp quá tải

+ điều khiển dễ dàng , lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ

+ Các bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt

+ Kết cấuđơn giản dễ điều chỉnh chăm sóc

II.Phân tích kết cấu –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp. chọn ph ơng án thiết kế ly hợp

Các ly hợp của ô tô là loại ly hợp luôn luôn đóng ở ô tô thờng dùng loại lyhợp một hoặc hai đĩa bị động

Ưu điểm:u điểm: Đóng êm dịu

Nhợc điểm: Mở không dứt khoát

ở ly hợp thờng đóng , lực đóng nhờ có các lò xo ép

II.1 Phơng án chọn lò xo ép :

a)Lò xo trụ :

Ưu điểm:u điểm: Kết cấu nhỏ gọn , khoảng không gian chiếm chỗ ít vì lực ép lên

đĩa ép qua nhiều lò xo tác dụng cùng một lúc

Nhợc điểm: Các lò xo thờng không đảm bảo đợc các thông số cơ bámgiống nhau hoàn toàn Do đó phải chọn thật kỹ , nếu không thì lực ép trên đĩa sẽkhông đều làm tấm ma sát mòn không đều

b)Lò xo hình côn :

Ưu điểm:u điểm :

- Lực ép tác dụng lên đĩa ép đều vì có một lò xo đặt trung tâm Thờngdùng trên ôtô có mô men quay cần truyền lớn hơn 50KGm

- Có thể rút ngắn đợc chiều dài của ly hợp vì lò xo ép hình côn có thể épcho đến khi lò xo nằm trên một mặt phẳng

Ưu điểm:u điểm:

Lò xo ép làm luôn nhiệm vụ đòn mở cho nên kết cấu rất đơn giản và gọn

Lò xo đĩa có đờng đặc tính phi tuyến rất hợp với điều kiện làm việc của ly hợp vìcần lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ

Qua việc phân tích kết cấu trên cùng với yêu cầu của phơng án thiết kế tachọn loại lò xo ép loại đĩa để thay thế cho các lò xo trụ và cụm đòn mở của xeUAZ-469 tham khảo

II.2 Đĩa bị động của ly hợp

Một trong những yêu cầu của ly hợp là đóng phải êm dịu Để tăng tính êmdịu cho ly hợp thì ngời ta dùng đĩa bị động loại đàn hồi Độ đàn hồi của đĩa bị

động đợc giải quyết bằng cách kết cấu có những hình thù nhất định hoặc dùngnhững chi tiết đặc biệt có khả năng làm giảm độ cứng của đĩa Để giảm độ cứngtrên đĩa bị động có sẻ rãnh hớng tâm , các đờng xẻ rãnh này chia đĩa bị động ranhiều phần , các phần này uốn về các phía khác nhau Số lợng đờng sẻ rãnh từ412 tuỳ theo đờng kính đĩa Các đờng sẻ rãnh này còn làm cho đĩa bị động đỡvênh khi bị nung nóng lúc làm việc

Để tăng độ đàn hồi thì ở chỗ nối tiếp của đờng xẻ rãnh hớng tâm có sẻthêm rãnh ngang tạo thành hình chữ T Đĩa bị động đàn hồi làm tăng độ êm dịukhi đóng ly hợp nhng lại kéo dài thời gian đóng ly hợp Nhợc điểm của loại đĩa

có các phần uốn về các phía khác nhau là khó mà nhận đợc độ cứng nh nhau ởcác phần đã uốn

Để tăng độ êm dịu khi đóng ly hợp ngời ta còn làm đĩa bị động khôngphẳng mà làm cong Đĩa bị động đợc nối với trục ly hợp nhờ moay-ơ, moay-ơ

nối với đĩa bị động nhờ đinh tán Đĩa bị động có thể làm với bộ phận giảm chấnhoặc không có giảm chấn.

Hình 1 : Xơng đĩa bị động của ly hợp

II.3 Giảm chấn.

Giảm chấn dùng trong ly hợp để tránh cho hệ thống truyền lực của ô tôkhỏi những dao động cộng hởng sinh ra khi có sự trùng hợp một trong số nhữngtần số dao động riêng của hệ thống truyền lực với tần số dao động của lực gâynên bởi sự thay đổi mô men quay của động cơ Chi tiết đàn hồi của giảm chấndùng để giảm độ cứng của hệ thống truyền lực do đó giảm đợc tần số dao độngriêng của hệ thống truyền lực và khắc phục khả năng xuất hiện cộng hởng ở tần

số cao

Hình 2 : Kết cấu giảm chấn của ly hợp

Do độ cứng tối thiểu của các chi tiết đàn hồi của giảm chấn bị giới hạn bởi

điều kiện kết cấu cuả ly hợp cho nên hệ thống truyền lực của ô tô máy kéokhông thể tránh khỏi cộng hởng ở tần số thấp Bởi vậy ngoài chi tiết đàn hồi racần phải có chi tiết thu năng lợng của các dao động cộng hởng ở tần số thấpbằng phơng pháp ma sát gọi là chi tiết ma sát

Hình trên trình bày sơ đồ của giảm chấn đợc sử dụng phổ biến nhất Chitiết đàn hồi là lò xo 3 đợc đặt vào các lỗ xung quanh đĩa Muốn có các lỗ đặt lò

xo thì trên đĩa chủ động 1 và 2 và mặt bích của moay-ơ bị động 5 ngời ta đục lỗ

Đĩa 1 và đĩa 2 nối với nhau bằng đinh tán 6 Các tấm 4 chế tạo bằng thép hoặcvật liệu ma sát , số lợng và chiều dày tấm 5 ngời ta chọn nh thế nào để đảm bảo

có mô men ma sát cần thiết giữa các chi tiết chủ động và bị động của giảm chấn

để thu năng lợng của các dao động cộng hởng ở tần số thấp

Để tăng hiệu quả của giảm chấn có khi giảm chấn đợc thiết kế với độ cứngthay đổi , ban đầu cứng ít hơn sau đó tăng dần lên Mô men giới hạn cực đại

Mmax xoắn giảm chấn đến chỗ tỳ và đến giới hạn độ cứng tối thiểu của nó thì

ng-ời ta chọn bằng mô men đợc xác định bởi trọng lợng bám của ô tô G2 với hệ sốbám  =0,8 nghĩa là :

Mmax=

ở đây :

rbx: Bán kính lăn của bánh xe

i0 : Tỷ số truyền của truyền lực chính

i1 : Tỷ số truyền của hộp số ở số truyền 1

II.4 Vòng ma sát.

Trong quá trình ôtô làm việc khi khởi động sang số hoặc khi phanh thờng

có hiện tợng trợt ly hợp Do có trợt nên sinh công ma sát và sinh nhiệt làm chovòng ma sát dễ bị cháy và mòn nếu nh vòng ma sát không có chất lợng tốt Vìvậy vòng ma sát phải có những đặc tính sau :

+ Đảm bảo có hệ số ma sát cần thiết và hệ số ma sát này ít bị ảnh hởng khi

có sự thay đổi về nhiệt độ , tốc độ trợt và áp suất

Nguyên liệu hiện nay thờng dùng là phê ra đô, phê ra đô đồng rai bét hoặc

át bét đồng và trong một số trờng hợp dùng kim loại sứ Chiều dày tấm ma sát

độ 34 mm

G2 .rbx

i0 .i1

PhÇn II.

TÝnh to¸n thiÕt kÕ côm ly hîp.

Sè liÖu Xe tham kh¶o :

Xe tham kh¶o :UAZ-469

I.Xác định mô men ma sát của ly hợp

Mô men ma sát của ly hợp đợc tính theo công thức :

Ml =.Mđ

Trong đó :

Ml: Mô men ma sát của ly hợp

Mđ: Mô men xoắn của động cơ Đối với ôtô Mđ=Memax

Memax: Mô men xoắn cực đại của động cơ Memax=17KGm

Memax: Mô men cực đại của động cơ (Nm)

D2 : Đờng kính ngoài của đĩa ma sát (cm)

C : Hệ số kinh nghiệm , đối với ô tô du lịch C=4,7

II.2 Chọn số lợng đĩa bị động (số đôi bề mặt ma sát)

b=R2-R1=125-75=50 mm=0,05 m[q] : áp lực riêng cho phép trên bề mặt ma sát Chọn [q] =200KN/m2

 : Hệ số ma sát Chọn =0,3

Từ đó ta tính đợc :

i=

27,2.9,81 2.3,14.0,102.0,05.0,3.200.103 =1,36

Khi tính i ta phải làm tròn theo giá trị nguyên chẵn gần nhất

Chọn i=2

Vậy số lợng đĩa bị động là : n= i/2 =2/2=1

III Xác định công trợt sinh ra trong quá trình

đóng ly hợp

Khi đóng ly hợp có thể xảy ra hai trờng hợp :

+ Đóng ly hợp đột ngột tức là để động cơ làm việc ở số vòng quay cao rồi

đột ngột thả bàn đạp ly hợp Trờng hợp này không tốt nên phải tránh

+ Đóng ly hợp một cách êm dịu :Ngời lái thả từ từ bàn đạp ly hợp khi xekhởi động tại chỗ sẽ làm tăng thời gian đóng ly hợp và do đó sẽ tăng công trợtsinh ra trong quá trình đóng ly hợp Trong sử dụng thờng sử dụng phơng phápnày nên ta tính công trợt sinh ra trong trờng hợp này

III.1.Công trợt đợc xác định theo công thức sau :

Gm:là trọng lợng toàn bộ của rơ móoc ,Gm=0

i0,i1,if lần lợt là tỷ số truyền của truyền lực chính, của hộp số và hộp số phụ

k : là hệ số tỷ lệ kể đến nhịp độ tăng mô men Ml khi ly hợp đóng ,

đợc xác định bằng thực nghiệm

Đối với xe du lịch k=5 10 KGm/s , chọn k=10KGm/s

A : là biểu thức rút gọn đợc tính theo công thức :A= √2.J a (ω m−ω a)

Thay số vào biểu thức tính công trợt ta có :

L = 0,719(297,03-0).( 0,0719/ 2 + 2.1,1/3) + 0,0207(293,07 –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp.0 )2 = 1051,063 KGm

III.2.Xác định công trợt riêng

Để đánh giá độ hao mòn của đĩa ma sát ta phải xác định công trợt riêngtheo công thức sau :

l0 =L/F.i  [l0] (KGm/cm2)Trong đó :

l0= 1051,063/(314.2) =1,67KGm/ cm2Trị số công trợt riêng cho phép [l0] đối với xe du lịch tra bảng ta có :

l0 =1012 KGm/ cm2Vậy l0 thoả mãn

IV kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết

Công trợt sinh ra làm nung nóng các chi tiết nh đĩa ép ,lò xo,… phải nhỏ để tăng tuổi thọ các chi tiết.do đó phảikiểm tra nhiệt độ của các chi tiết bằng cách xác định độ tăng nhiệt độ theo côngthức :

T=.L /(c,mt) = .L/(427.c.Gt )  [T]

Trong đó :

L : công trợt

c : tỷ nhiệt của chi tiết bị nung nóng Đối với thép và gang c=0,015Kcal/KgoC

Mt :khối lợng chi tiết bị nung nóng

Gt : trọng lợng chi tiết bị nung nóng, trọng lợng đĩa ép xe tham khảo

Gt=4,2Kg

 : hệ số xác định phần công trợt dùng nung nóng chi tiết cầntính , đối với đĩa ép ngoài  =1/2n với n là số lợng đĩa bị độngn=1

là loại phê-ra-đo hoặc at –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp.bet đồng

Hình 4 : Sơ đồ đĩa bị động

Đinh tán bố trí trên đĩa theo hai dãy tơng ứng với các bán kính ở vòngtrong là r1 và vòng ngoài là r2

ứng suất cắt và chèn dập đối với đinh tán ở vòng trong đợc tính theo côngthức :

c1 : ứng suất cắt của đinh tán ở vòng trong

cd1 : ứng suất chèn dập của đinh tán

n1 : số đinh tán bố trí ở vòng trong

F1 : lực tác dụng lên dãy đinh tán vòng trong

d : đờng kính đinh tán Với vòng ngoài đinh tán cũng đợc kiểm tra tơng tự :

c2=

4  [c] (KG/cm2 )

cd2=

F2¿ n21.l.d ¿

¿ ¿  [cd] (KG/cm2 )Trong đó :

F2 : lực tác dụng lên dãy đinh tán vòng ngoài

n2 : số đinh tán bố trí ở vòng ngoài

l : chiều dài bị chèn dập của đinh tán

Xe tham khảo là UAZ –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp.469 nên ta chọn :

[c] =100 KG/cm2[cd] = 250 KG/cm2Vậy đĩa bị động đủ bền

V.2.Moay-ơ đĩa bị động.

Chiều dài của moay-ơ đợc chọn tơng đối lớn để giảm độ đảo của đĩa bị

động , moay-ơ đợc ghép với xơng đĩa bị động bằng đinh tán và lắp với trục lyhợp bằng then hoa

Khi làm việc then hoa của moay-ơ chịu ứng suất chèn dập và cắt đợc xác

Memax : mô men cực đại của động cơ

Z1 : số lợng moay-ơ riêng biệt ,với ly hợp một đĩa bị động Z1 =1

Z2 : số then hoa của một moay-ơ , Z2 =10

d : đờng kính trong của then hoa ,d =27 mm

D : đờng kính ngoài của then hoa ,D =35 mm

b : bề rộng của một then hoa , b = 5 m

L : chiều dài moay-ơ , L =32 mm

Hình 6 : Sơ đồ moay-ơ đĩa bị động

Thay số ta có :

c =

4.17.1021.10.3,2.0,5.(3,5+2,7) =68,54 (KG/cm2)

cd =

8.17.1021.10.3,2.(3,52−2,72) = 85,67 (KG/cm2)Vật liệu chế tạo moay-ơ thờng là thép 40, 40X , ứng suất cho phép :

[c] =100 KG/cm2[cd] = 200 KG/cm2Vậy then hoa của moay-ơ đủ bền

.Đinh tán nối moay-ơ với xơng đĩa bị động thờng làm bằng thép có đờngkính d =( 6 10)mm Với xe tham khảo UAZ- 469 chọn :

d = 8 mm

Chiều dài bị chèn dập l = 6 mmBán kính làm việc R1 =62 mm

Số đinh tán n = 4Lực tác dụng lên đinh tán:

F = Memax / R1 =17.103/6,2 =274,19 KGKhi làm việc đinh tán chịu ứng suất cắt và chèn dập đợc tính theo côngthức sau :

4 = 136,44 (KG/cm2)

cd =

F n.l.d =

274,19

4.0,6.0,8 = 142,8 (KG/cm2)

Đinh tán bằng thép các bon trung bình có các trị số ứng suất cho phép :

[c] =300 KG/cm2[cd] =800 KG/cm2Vậy đinh tán đủ bền

V.3.Kiểm nghiệm trục ly hợp :

Đối với ô tô ,trục ly hợp cũng chính là trục sơ cấp hộp số Đầu cuối củatrục có bánh răng nghiêng liền trục luôn ăn khớp với bánh răng trung gian củatrục trung gian hộp số

Đầu trớc của trục có lắp ổ bi trong khoang của bánh đà và đầu sau có lắp ổ bitrên thành vỏ hộp số

V.3.1 Sơ đồ lực tác dụng lên trục :

Trong đó :

Trục I : là trục ly hợp đồng thời là trục sơ cấp của hộp số ở cuối của trục

có lắp bánh răng nghiêng và đợc khhoét rộng lỗ ở tâm để lắp ổ bi kim đỡ một

đầu trục số III

Trục II : là trục trung gian của hộp số, hai đầu trục đợc đỡ bởi hai ổ bi trụlắp trên vỏ hộp số

Trục III : là trục thứ cấp của hộp số, một đầu đợc tỳ lên ổ bi kim ở trongtrục sơ cấp, đầu còn lại là đầu a và đợc tỳ lên ổ bi lắp trên thân hộp số

I

II

IIIB

RAX

RAY

RBXRBY

Pa1

Pr1Pv1MX

Để kiểm nghiệm trục ta cần kiểm tra trục ở chế độ mômen lớn nhất khi đócông suất của động cơ truyền qua ly hợp là cực đại và hộp số để ở tay số 1 với :

mômen lớn nhất của động cơ : Memax = MI = 1700 (KG.cm)

đờng kính vòng lăn bánh răng trục sơ cấp : d1 = 50 mm

đờng kính vòng lăn bánh răng trục trung gian : d2 = 115 mm

d3 = 40 mm

đờng kính vòng lăn bánh răng trục thứ cấp : d4 = 130 mm

Từ các kích thớc bộ truyền bánh răng ta xác định đợc mômen truyền đếncác trục của hộp số là :

Trục sơ cấp : MI = Memax = 1700 KG.cm

Trục trung gian : MII = MI.i12 = 1700.115/5 =3910 KG.cm

Trục thứ cấp : MIII = MII.i34 = 3910.130/40 = 12707,5 KG.cm

+ Víi trôc sè III :

RcxRby Rbx

Ta lấy :

MBy = 0  RAy.130 = Pr1.50 + RCy.30 –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp Pa1.50/2

 RAy = (273.50 + 158.30 –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp.317.50/2 )/130 =80 (KG)

Y = 0  RBy = Pr1 + RCy –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp RAy = 273+158 –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp 80 = 351 (KG)

MBx = 0  RAx.130 = Pv1.30 + RCx.30

 RAx = (680.30+343.30)/130 = 257 (KG)

X = 0  RBx = P1 + RCx –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp RAx = 680+343 –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp 257 = 857 (KG)

V.3.3 Kiểm tra bền trục :

Để có thể kiểm tra bền cho trục ta đi vẽ biểu đồ mômen uốn, xoắn tácdụng lên trục và kiểm tra bền cho trục tại các tiết diện nguy hiểm của trục

Với lực tác dụng lên bánh răng và các phản lực tác dụng lên các gối đỡ đã

đợc xác định ở trên ta vẽ đợc biểu đồ mômen tác dụng lên trục nh sau :

Pr1Pv1

Pa150mm

Mu

23

Dựa trên biểu đồ mômen uốn và mômen xoắn tác dụng lên trục ta thấy tiếtdiện nguy hiểm (chịu lực lớn nhất) là tiết diện tại ổ bi nằm trên thân hộp số(điểmB).

Do đó ta kiểm tra bền cho trục tại tiết diện nguy hiểm theo ứng suất tổnghợp nh sau :

th =

√M u2 +M2x

0,1 d3

 [th]Trong đó :

th : là ứng suất tổng hợp tác dụng lên trục tại tiết diện đang xét

Mu : là mômen uốn tác dụng lên trục, ta có :

Thay số vào biểu thức ta có :

th = √3499 2 +1700 2

0,1 43 =546,7 (KG/cm2 ) Vậy trục ly hợp đủ bền

1302 KG.cm

1700 KG.cm

Mux

Mx

V.4.Tính toán lò xo giảm chấn của ly hợp :

Kết cấu của giảm chấn gồm lò xo và các tấm ma sát Lò xo giảm chấn đ

-ợc đặt ở đĩa bị động để tránh sự cộng hởng ở tần số cao của dao động xoắn do sựthay đổi mômen của động cơ và của hệ thống truyền lực, đảm bảo truyền mômenmột cách êm dịu từ đĩa bị động đến moay ơ và trục ly hợp Tấm ma sát đợc làm

từ thép non dễ biến dạng có tác dụng dập tắt dao động riêng ở tần số thấp

Mômen cực đại có khả năng ép lò xo giảm chấn đợc xác định theo côngthức :

Mmax= Gb.ϕ rb

i0.ih1.if ( KG.cm )

Trong đó :

io : là tỷ số truyền của truyền của truyền lực chính ;ta có: io = 5,125

ih1 : là tỷ số truyền của hộp số ở tay số 1 ; ta có : ih1 = 4,124  : là hệ số bám của đờng tốt , lấy  = 0,8

rb : là bán kính làm việc của bánh xe, rb = rbx = 37,76 (cm)

Z2 : là số lợng vòng ma sát (số đôi cặp ma sát), ta có : ở đây ta lấy

hệ số ma sát giữa các vòng ma sát và với đĩa bị động là :  =0,25

Trong tính toán ta thờng chọn :

M = 25 .M = 0,25.1031,4 = 257,85 (KG.cm)

Vậy suy ra M1 = Mmax –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp M2 = 75 Mmax = 773,55 (KG.cm)

Gọi  là biến dạng toàn lò xo giảm chấn khi làm việc ,chọn  =3

G : là môđuyn đàn hồi dịch chuyển ; ta có : G = 8.105 (KG/cm2)

d : là đờng kính dây lò xo giảm chấn, lấy d = 4 (mm)

D: là đờng kính trung bình của vòng lò xo, ta có D = 24 (mm)

n0: là số vòng làm việc của lò xo giảm chấn, ta có : n0 = 14 (vòng)Thay số vào ta có :

Khi đó số vòng toàn bộ của lò xo là :

n= no + 2 = 14 + 2 = 16 vòng

và bớc của lò xo là :

t = d + /n + với  : là khe hở cực tiểu của lò xo giảm chấn khi làm việc; ta có :  = 1

mm

 t = 4 + 3/5 + 1 = 5,6 mm

- Chiều dài của lò xo ở trạng thái tự do là :

l = n.d + (t-d)n0 = 16.4 + (5,6 –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp 4).14 = 86,4 (mm)

- Độ cứng tối thiểu của lò xo giảm chấn(là mômen xoắn tác dụng lên đĩa

bị động để xoay đĩa đi 1o so với moay ơ), độ cứng đợc xác định theo công thức :

S = 17,4.R1 C.Z1 (KG.cm)Trong đó :

S : là độ cứng tối thiểu của lò xo giảm chấn

R1 : là bán kính đặt các lò xo giảm chấn, ta có : R1 = 50 cm

C : là độ cứng của một lò xo , ta lấy C = 60 (KG/cm)Z1 : là số lợng lò xo giảm chấn bố trí trên moay ơ, ta có : Z1 = 8

K =

4 c−1 4c−4+

Thay số vào ta có :

 =8.19,34.2,4.1,2525/3,14.0,43 = 2314,33 (KG/cm2)Vậy lò xo giảm chấn đảm bảo điều kiện về bền

Ta sử dụng lò xo đĩa để tạo lực ép ban đầu lên đĩa ép Khi đó lò xo đĩavừa đóng vai trò là lò xo ép vừa đóng vai trò là đòn mở

Dựa trên cơ sở xe tham khảo và các yêu cầu trong việc chọn lựa, thiết kế

lò xo đĩa ta chọn đợc lò xo đĩa với các kích thớc cơ bản sau :

De : là đờng kính ngoài của lò xo đĩa, ta có : De = 240 mm = 2,40 cm

Di : là đờng kính trong của lò xo đĩa, ta có Di =75 mm

 : chiều dày lò xo đĩa ,  = 2,5mm

Lực tác dụng lên đầu trên của lò xo đĩa khi ngắt ly hợp đợc xác định theocông thức :

192) = 220 mm

 =2.h/(De –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp Da ) = 2.5 /(240 –phân loại – yêu cầu đối với ly hợp.192) =0,17

 : là độ biến dạng của lò xo đĩa ,  =(46 )% chọn  = 4% = 4% 2,5 =0,1 mm

p :là hệ số Poat-xông , p =0,26

ứng suất cho phép [] =1400 MN/m2 = 14000 KG/cm2

Thay số ta có :

= 284819 KG/mm2 = 2848,19 KG/cm2

Vậy lò xo đĩa đã chọn đủ bền

Phần III tính toán dẫn động ly hợp