Đề tài THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI 8 TẤN

- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô trên cơ sở tiếp thu công nghệ tiên tiến của thế giới, kết hợp với việc đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu - phát triển trong n-ớc và tận dụng có hiệu quả cơ

B×nh Líp : ¤T¤ Khãa K45

2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp

loại đĩa ma sát khô

13

2 Lựa chọn kết cấu cụm ly hợp lắp trên một số

4 Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu

của ly hợp

45

4.2 Tính sức bền moayơ đĩa bị động 48 4.3 Tính sức bền lò xo ép của ly hợp 50 4.4 Tính sức bền lò xo giảm chấn của ly hợp 54 4.5 Tính sức bền các chi tiết truyền lực

tới đĩa chủ động

58

4.7 Tính sức bền các đòn dẫn động 69

Lời nói đầu

Trên thế giới cũng nh- ở n-ớc ta, nền kinh tế quốc dân luôn đòi hỏi chuyên chở một khối l-ợng hàng hóa, hành khách rất lớn và cùng với sự phát triển của nền kinh tế thì l-ợng hàng hóa, hành khách yêu cầu

đ-ợc chuyên chở ngày càng lớn Vì thế, để tạo điều kiện cho kinh tế phát triển đòi hỏi ngành giao thông vận tải phải không ngừng phát triển cả về quy mô và chất l-ợng ở Việt Nam việc phát triển ngành ôtô đã

đ-ợc Đảng và Nhà n-ớc hết sức quan tâm

Về quan điểm phát triển :

- Công nghiệp ôtô là ngành Công nghiệp rất quan trọng cần đ-ợc -u tiên phát triển để góp phần phục vụ

có hiệu quả quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và xây dựng tiềm lực an ninh, quốc phòng của đất n-ớc

- Phát triển nhanh ngành Công nghiệp ôtô trên cơ

sở thị tr-ờng và hội nhập với nền kinh tế thế giới ; lựa chọn các b-ớc phát triển thích hợp, khuyến khích chuyên môn hóa - hợp tác hóa nhằm phát huy lợi thế,

tiềm năng của đất n-ớc ; đồng thời tích cực tham gia quá trình phân công lao động và hợp tác quốc tế trong ngành Công nghiệp ôtô

- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô phải gắn kết với tổng thể phát triển công nghiệp chung cả n-ớc và các chiến l-ợc phát triển các ngành liên quan đã đ-ợc phê duyệt, nhằm huy động và phát huy tối đa các nguồn lực của mọi thành phần kinh tế, trong đó doanh nghiệp nhà n-ớc giữ vai trò then chốt

- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô trên cơ sở tiếp thu công nghệ tiên tiến của thế giới, kết hợp với việc đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu - phát triển trong n-ớc và tận dụng có hiệu quả cơ sở vật chất, trang thiết bị hiện có, nhằm nhanh chóng đáp ứng nhu cầu trong n-ớc về các loại xe thông dụng với giá cả cạnh tranh, tạo động lực thúc đẩy các ngành công nghiệp hỗ trợ trong n-ớc phát triển nhằm đẩy nhanh quá trình sản xuất linh kiện, phụ tùng trong n-ớc

- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô phải phù hợp với chính sách tiêu dùng của đất n-ớc và phải bảo đảm

đồng bộ với việc phát triển hệ thống hạ tầng giao thông ; các yêu cầu về bảo vệ và cải thiện môi tr-ờng

Về mục tiêu phát triển :

- Xây dựng và phát triển ngành Công nghiệp ôtô Việt Nam để đến năm 2020 trở thành một ngành Công

nghiệp quan trọng của đất n-ớc, có khả năng đáp ứng ở mức cao nhất nhu cầu thị tr-ờng trong n-ớc và tham gia vào thị tr-ờng khu vực và thế giới

- Một số mục tiêu cụ thể : + Về các loại xe thông dụng (xe tải, xe khách, xe con) :

Đáp ứng khoảng 40 - 50% nhu cầu thị tr-ờng trong n-ớc về số l-ợng và đạt tỷ lệ sản xuất trong n-ớc (hàm l-ợng chế tạo trong n-ớc) đến 40% vào năm 2005 ; đáp ứng trên 80% nhu cầu thị tr-ờng trong n-ớc về số l-ợng

và đạt tỷ lệ sản xuất trong n-ớc 60% vào năm 2010 (riêng động cơ phấn đấu đạt tỷ lệ sản xuất trong n-ớc 50%, hộp số đạt 90%)

+ Về các loại xe cao cấp : Các loại xe tải, xe khách cao cấp đạt tỷ lệ sản xuất trong n-ớc 20% vào năm 2005 và 35 - 40% vào năm

2010, đáp ứng 80% nhu cầu thị tr-ờng trong n-ớc

+ Về động cơ, hộp số và phụ tùng : Lựa chọn để tập trung phát triển một số loại động cơ, hộp số, bộ truyền động và phụ tùng với số l-ợng lớn phục vụ lắp ráp ôtô trong n-ớc và xuất khẩu

+ Dự kiến sản l-ợng ôtô đến năm 2020 :

Trên cơ sở cân đối năng lực hiện tại và nhu cầu

dự báo, dự kiến sản l-ợng ôtô tải đến năm 2010

STT Loại xe

Năng lực hiện tại năm

2003

Sản l-ợng yêu cầu năm

2010 (dự báo)

Sản l-ợng cần bổ sung năm

2010

Ghi chú

Xe tải 14.000 127.000 113.000 + Đến 2

tấn 10.000 57.000 47.000 ĐT thêm + > 2 tấn

- 7 tấn 4.000 35.000 31.000 ĐT thêm

- 20 tấn

+ > 20 tấn ch-a có 1.000 1.000 ĐT thêm

Về định h-ớng phát triển :

- Về các loại xe ôtô thông dụng : bao gồm xe tải (chủ yếu là cỡ nhỏ và trung bình), xe chở khách, xe con 4 - 9 chỗ ngồi

+ Xe khách : Phục vụ vận tải hành khách công cộng, bao gồm ôtô từ 10 chỗ ngồi trở lên Dự kiến sản l-ợng :

Đến năm 2005 : 15.000 xe, đáp ứng trên 50% nhu cầu thị tr-ờng ;

Đến năm 2010 : 36.000 xe, đáp ứng trên 80% nhu cầu thị tr-ờng

Tỷ lệ sản xuất trong n-ớc đạt 40% vào năm 2005, 60% vào năm 2010 Riêng tỷ lệ sản xuất trong n-ớc đối với động cơ đạt 15 - 20% vào năm 2005 và 50% vào năm

2010

+ Xe tải : Phục vụ vận tải hàng hóa, khai thác

mỏ, công nghiệp - xây dựng , bao gồm chủ yếu là các loại xe tải cỡ nhỏ và trung bình, một phần là xe tải lớn (trọng tải đến 20 tấn) Dự kiến sản l-ợng ôtô tải :

Đến năm 2005 : 68.000 xe, đáp ứng trên 50% nhu cầu thị tr-ờng ;

Đến năm 2010 : 127.000 xe, đáp ứng khoảng 80% nhu cầu thị tr-ờng

Tỷ lệ sản xuất trong n-ớc đạt trên 40% vào năm

xe tải 7 tấn đến 20 tấn đ-ợc đặt ra chiếm một tỷ trọng

từ 13% đến 15% trong tổng số ôtô và chiếm khoảng 30%

đến 35% trong tổng số xe tải Vì thế nghiên cứu đề tài phục vụ cho sản xuất, cải tiến những cụm chi tiết cho

xe tải trên 7 tấn là nhiệm vụ đặt ra phù hợp với sự phát triển ngành Công nghiệp ôtô của n-ớc ta trong giai đoạn hiện nay

Mục tiêu đề tài tốt nghiệp là tính toán thiết kế

hệ thống ly hợp cho xe ôtô tải 8 tấn trên cơ sở xe ôtô MA-5335

Hệ thống ly hợp trên xe ôtô là một trong những cụm chi tiết chịu ảnh h-ởng lớn của điều kiện địa hình, môi tr-ờng khí hậu và nhiệt độ Cụm ly hợp lắp trên xe MA-5335 là loại ly hợp ma sát khô hai đĩa th-ờng đóng Các lò xo ép đ-ợc bố trí xung quanh, có

hệ thống dẫn động cơ khí và có c-ờng hóa khí nén

Việc nắm vững ph-ơng pháp tính toán thiết kế, quy trình vận hành, tháo lắp điều chỉnh, bảo d-ỡng các cấp

và sửa chữa lớn ly hợp là một việc cần thiết Từ đó ta

có thể nâng cao khả năng vận chuyển, giảm giá thành vận chuyển, tăng tuổi thọ của xe, đồng thời giảm c-ờng

độ lao động cho ng-ời lái

Trong quá trình làm đồ án, em hết sức cảm ơn sự giúp đỡ của thầy giáo Phạm Vỵ, của các thầy cô giáo trong bộ môn Ôtô, cùng sự giúp đỡ của các bạn

Với sự nỗ lực của bản thân, bản đồ án của em đã hoàn thành Tuy nhiên do trình độ và thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế còn thiếu, nên bản đồ án của em chắc chắn sẽ còn nhiều thiếu sót Em rất mong các thầy cô giáo cùng các bạn đóng góp ý kiến, để bản đồ án của

em đ-ợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phạm Vỵ, các thầy cô trong bộ môn Ôtô, cùng toàn thể các bạn, đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Hà Nội, ngày 19 tháng 5

năm 2005 Sinh viên thiết kế

Nguyễn Hà Bình

Ch-ơng 1 Tổng quan về hệ thống ly hợp trên ôtô

1 Công dụng, phân loại và yêu cầu của ly hợp

- Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của

hệ thống truyền lực không bị quá tải nh- trong tr-ờng hợp phanh đột ngột và không nhả ly hợp

ở hệ thống truyền lực bằng cơ khí với hộp số có cấp, thì việc dùng ly hợp để tách tức thời động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực sẽ làm giảm va đập giữa các

đầu răng, hoặc của khớp gài, làm cho quá trình đổi số

đ-ợc dễ dàng Khi nối êm dịu động cơ đang làm việc với

hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự tr-ợt) làm cho mômen ở các bánh xe chủ động tăng lên từ từ Do

đó, xe khởi hành và tăng tốc êm

Còn khi phanh xe đồng thời với việc tách động cơ

ra khỏi hệ thống truyền lực, sẽ làm cho động cơ hoạt

động liên tục (không bị chết máy) Do đó, không phải khởi động động cơ nhiều lần

+ Phân loại theo ph-ơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép

+ Phân loại theo ph-ơng pháp dẫn động ly hợp

1.2.1 Phân loại theo ph-ơng pháp truyền mômen

Theo ph-ơng pháp truyền mômen từ trục khuỷu của

động cơ đến hệ thống truyền lực thì ng-ời ta chia ly hợp ra thành 4 loại sau :

Loại 1 : Ly hợp ma sát : là ly hợp truyền mômen xoắn bằng các bề mặt ma sát, nó gồm các loại sau :

- Theo hình dáng bề mặt ma sát gồm có :

+ Ly hợp ma sát loại đĩa (một đĩa, hai đĩa hoặc nhiều đĩa)

+ Ly hợp ma sát loại hình nón

+ Ly hợp ma sát loại hình trống

Hiện nay, ly hợp ma sát loại đĩa đ-ợc sử dụng rất rộng rãi, vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và khối l-ợng phần bị động của ly hợp t-ơng đối nhỏ Còn

ly hợp ma sát loại hình nón và hình trống ít đ-ợc sử dụng, vì phần bị động của ly hợp có trọng l-ợng lớn sẽ gây ra tải trọng động lớn tác dụng lên các cụm và các chi tiết của hệ thống truyền lực

- Theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có :

+ Thép với gang

+ Thép với thép

+ Thép với phêrađô hoặc phêrađô đồng

+ Gang với phêrađô

+ Thép với phêrađô cao su

- Theo đặc điểm của môi tr-ờng ma sát gồm có :

+ Ma sát khô

+ Ma sát -ớt (các bề mặt ma sát đ-ợc ngâm trong dầu)

Ưu điểm của ly hợp ma sát là : kết cấu đơn giản,

dễ chế tạo

Nh-ợc điểm của ly hợp ma sát là : các bề mặt ma sát nhanh mòn do hiện t-ợng tr-ợt t-ơng đối với nhau

trong quá trình đóng ly hợp, các chi tiết trong ly hợp

bị nung nóng do nhiệt tạo bởi một phần công ma sát

Tuy nhiên ly hợp ma sát vẫn đ-ợc sử dụng phổ biến

ở các ôtô hiện nay do những -u điểm của nó

Loại 2 : Ly hợp thủy lực : là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng l-ợng của chất lỏng (th-ờng là dầu)

Ưu điểm của ly hợp thủy lực là : làm việc bền lâu, giảm đ-ợc tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe

Nh-ợc điểm của ly hợp thủy lực là : chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực nhỏ do hiện t-ợng tr-ợt

Loại ly hợp thủy lực ít đ-ợc sử dụng trên ôtô, hiện tại mới đ-ợc sử dụng ở một số loại xe ôtô du lịch, ôtô vận tải hạng nặng và một vài ôtô quân sự

Loại 3 : Ly hợp điện từ : là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng của từ tr-ờng nam châm điện Loại này ít đ-ợc sử dụng trên xe ôtô

Loại 4 : Ly hợp liên hợp : là ly hợp truyền mômen xoắn bằng cách kết hợp hai trong các loại kể trên (ví

dụ nh- ly hợp thủy cơ) Loại này ít đ-ợc sử dụng trên

xe ôtô

1.2.2 Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp

Theo trạng thái làm việc của ly hợp thì ng-ời ta chia ly hợp ra thành 2 loại sau :

Ly hợp th-ờng đóng : loại này đ-ợc sử dụng hầu hết trên các ôtô hiện nay

Ly hợp th-ờng mở : loại này đ-ợc sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi nh- C - 100 , C - 80 , MTZ2

1.2.3 Phân loại theo ph-ơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép

Theo ph-ơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì ng-ời ta chia ra các loại ly hợp sau :

Loại 1 : Ly hợp lò xo : là ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, nó gồm các loại sau :

Loại 2 : Ly hợp điện từ : lực ép là lực điện từ Loại 3 : Ly hợp ly tâm : là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở ly hợp Loại này

ít đ-ợc sử dụng trên các ôtô quân sự

Loại 4 : Ly hợp nửa ly tâm : là loại ly hợp dùng lực ép sinh ra ngoài lực ép của lò xo còn có lực ly tâm của trọng khối phụ ép thêm vào Loại này có kết cấu phức tạp nên chỉ sử dụng ở một số ôtô du lịch nh- ZIN-110, POBEDA

1.2.4 Phân loại theo ph-ơng pháp dẫn động ly hợp

Theo ph-ơng pháp dẫn động ly hợp thì ng-ời ta chia ly hợp ra thành 2 loại sau :

Loại 1 : Ly hợp điều khiển tự động

Loại 2 : Ly hợp điều khiển c-ỡng bức

Để điều khiển ly hợp thì ng-ời lái phải tác động một lực cần thiết lên hệ thống dẫn động ly hợp Loại này đ-ợc sử dụng hầu hết trên các ôtô dùng ly hợp loại

đĩa ma sát ở trạng thái luôn đóng

Theo đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống dẫn động ly hợp thì ng-ời ta lại chia ra thành 3 loại sau :

- Dẫn động bằng cơ khí

- Dẫn động bằng thủy lực và cơ khí kết hợp

- Dẫn động bằng trợ lực : có thể bằng trợ lực cơ khí (dùng lò xo), trợ lực bằng khí nén hoặc trợ lực bằng thủy lực Nhờ có trợ lực mà ng-ời lái điều khiển

ly hợp dễ dàng, nhẹ nhàng hơn

1.3 Yêu cầu ly hợp

Ly hợp là một trong những hệ thống chủ yếu của

ôtô, khi làm việc ly hợp phải đảm bảo đ-ợc các yêu cầu sau :

- Truyền hết mômen của động cơ mà không bị tr-ợt

ở bất kỳ điều kiện sử dụng nào Muốn vậy thì mômen ma sát của ly hợp phải lớn hơn mômen cực đại của động cơ (có nghĩa là hệ số dự trữ mômen  của ly hợp phải lớn hơn 1)

- Đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng va

đập sinh ra trong các răng của hộp số khi khởi hành

ôtô và khi sang số lúc ôtô đang chuyển động

- Mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng, tách

động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian ngắn (vì mở không dứt khoát sẽ làm cho khó gài số đ-ợc

êm dịu)

- Mômen quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh răng khi khởi hành và sang số

- Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ

- Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt

- Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều chỉnh và chăm sóc, tuổi thọ cao

Ly hợp làm nhiệm vụ bộ phận an toàn để tránh quá tải cho hệ thống truyền lực

Tất cả những yêu cầu trên, đều đ-ợc đề cập đến trong quá trình chọn vật liệu, thiết kế và tính toán các chi tiết của ly hợp

2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa

7 - bàn đạp ; 8 - lò xo hồi vị bàn đạp

9 - đòn kéo ; 10 - càng mở ; 11 - bi "T"

12 - đòn mở ; 13 - lò xo giảm chấn

Hình 1.1.b Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa

1 - bánh đà ; 2 - lò xo đĩa ép trung gian

3 - đĩa ép trung gian ; 4 - đĩa ma sát ;

5 - đĩa ép ngoài

6 - bulông hạn chế ; 7 - lò xo ép ; 8

- vỏ ly hợp

9 - bạc mở ; 10 - trục ly hợp ; 11 - bàn đạp

12 - lò xo hồi vị bàn đạp ly hợp ; 13

- thanh kéo

14 - càng mở ; 15 - bi "T" ; 16 -

đòn mở

17 - lò xo giảm chấn

2.2 Cấu tạo chung của ly hợp loại đĩa ma sát khô

Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo thì ng-ời

ta chia thành 2 bộ phận :

- Cơ cấu ly hợp : là bộ phận thực hiện việc nối

và ngắt truyền động từ động cơ đến hệ thống truyền lực

- Nhóm các chi tiết bị động gồm đĩa ma sát, trục

ly hợp Khi ly hợp mở hoàn toàn các chi tiết thuộc nhóm bị động sẽ đứng yên

Theo sơ đồ cấu tạo hình 1.1.a : vỏ ly hợp 5 đ-ợc bắt cố định với bánh đà 1 bằng các bulông, đĩa ép 3 có thể dịch chuyển tịnh tiến trong vỏ và có bộ phận truyền mômen từ vỏ 5 vào đĩa ép Các chi tiết bánh đà

1, đĩa ép 3, lò xo ép 4, vỏ ly hợp 5 đ-ợc gọi là phần chủ động của ly hợp và chi tiết đĩa ma sát 2 đ-ợc gọi

là phần bị động của ly hợp Các chi tiết còn lại thuộc

+ Nếu phải truyền một mômen nh- nhau thì ly hợp hai đĩa có kích th-ớc nhỏ gọn hơn ly hợp một đĩa

+ Ly hợp hai đĩa khi đóng êm dịu hơn nh-ng khi mở lại kém dứt khoát hơn ly hợp một đĩa

+ Ly hợp hai đĩa có kết cấu phức tạp hơn ly hợp một đĩa

Theo sơ đồ cấu tạo hình 1.1.b : cũng bao gồm các

bộ phận và các chi tiết cơ bản nh- đối với ly hợp một

đĩa Điểm khác biệt là ở ly hợp hai đĩa có hai đĩa ma sát 4 cùng liên kết then hoa với trục ly hợp 10 Vì có hai đĩa ma sát nên ngoài đĩa ép 5 còn có thêm đĩa ép trung gian 3 ở ly hợp hai đĩa phải bố trí cơ cấu truyền mômen từ vỏ hoặc bánh đà sang đĩa ép và cả đĩa

ép trung gian Vì nh-ợc điểm của ly hợp hai đĩa là mở không dứt khoát nên ở những loại ly hợp này thì ng-ời

ta phải bố trí cơ cấu để tạo điều kiện cho ly hợp khi

mở đ-ợc dứt khoát Trên hình 1.1.b thì cơ cấu này đ-ợc thực hiện bởi lò xo đĩa ép trung gian 2 và bu lông

điều chỉnh 6 Khi mở ly hợp thì lò xo 2 sẽ đẩy đĩa ép trung gian 3 tách khỏi đĩa ma sát bên trong và khi đĩa

ép trung gian chạm vào đầu bu lông điều chỉnh 6 thì dừng lại nên đĩa ma sát bên ngoài cũng đ-ợc tự do

- Bộ phận dẫn động điều khiển ly hợp gồm : bàn

đạp ly hợp, đòn dẫn động, càng mở ly hợp, đòn mở ly hợp và bạc mở ly hợp Ngoài ra, tùy theo từng loại ly hợp mà có thể thêm các bộ phận dẫn động bằng thủy lực, bằng khí nén nh- các xilanh chính và xilanh công tác

2.3 Nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô

Nguyên lý làm việc theo hình 1.1.a :

Trạng thái đóng ly hợp : ở trạng thái này lò xo 4 một đầu tựa vào vỏ 5, đầu còn lại tì vào đĩa ép 3 tạo lực ép để ép chặt đĩa bị động 2 với bánh đà 1 làm cho phần chủ động và phần bị động tạo thành một khối cứng Khi này mômen từ động cơ đ-ợc truyền từ phần chủ động sang phần bị động của ly hợp thông qua các bề mặt ma sát của đĩa bị động 2 với đĩa ép 3 và lò xo ép 4 Tiếp

đó mômen đ-ợc truyền vào x-ơng đĩa bị động qua bộ giảm chấn 13 đến moayơ rồi truyền vào trục ly hợp Lúc này giữa bi "T" 11 và đầu đòn mở 12 có một khe hở từ 3-4

mm t-ơng ứng với hành trình tự do của bàn đạp ly hợp

từ 30-40 mm

Trạng thái mở ly hợp : khi cần ngắt truyền động

từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số ng-ời lái tác dụng một lực vào bàn đạp 7 thông qua đòn kéo 9 và càng

mở 10, bạc mở 6 mang bi "T" 11 sẽ dịch chuyển sang trái Sau khi khắc phục hết khe hở bi "T" 11 sẽ tì vào

đầu đòn mở 12 Nhờ có khớp bản lề của đòn mở liên kết với vỏ 5 nên đầu kia của đòn mở 12 sẽ kéo đĩa ép 3 nén

lò xo 4 lại để dịch chuyển sang phải Khi này các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động của ly hợp

đ-ợc tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số

Nguyên lý làm việc theo hình 1.1.b :

Trạng thái đóng ly hợp : ở trạng thái này các lò

xo ép 7 một đầu tựa vào vỏ ly hợp 8, đầu còn lại tì vào đĩa ép 5 tạo lực ép để ép chặt toàn bộ các đĩa ma sát 4 và đĩa ép trung gian 3 với bánh đà 1 làm cho phần chủ động và phần bị động tạo thành một khối cứng Khi này mômen từ động cơ đ-ợc truyền từ phần chủ động sang phần bị động của ly hợp thông qua các bề mặt ma sát của các đĩa ma sát 4 và đĩa ép trung gian 3 với

đĩa ép 5 và lò xo ép 7 Tiếp đó mômen đ-ợc truyền vào x-ơng đĩa bị động qua bộ giảm chấn 17 đến moayơ rồi truyền vào trục ly hợp Lúc này giữa bi "T" 15 và đầu

đòn mở 16 có một khe hở từ 3-4 mm t-ơng ứng với hành trình tự do của bàn đạp ly hợp từ 30-40 mm

Trạng thái mở ly hợp : khi cần ngắt truyền động

từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số thì ng-ời lái tác dụng một lực vào bàn đạp 11 thông qua đòn kéo 13

và kéo càng mở 14, bạc mở 9 mang bi "T" 15 sẽ dịch chuyển sang trái Sau khi khắc phục hết khe hở bi "T"

15 sẽ tì vào đầu đòn mở 16 Nhờ có khớp bản lề của đòn

mở liên kết với vỏ 8 nên đầu kia của đòn mở 16 sẽ kéo

đĩa ép 5 nén lò xo 7 lại để dịch chuyển sang phải tạo khe hở giữa các đĩa ma sát với các đĩa ép, đĩa ép trung gian và bánh đà Khi này các bề mặt ma sát giữa

bộ phận chủ động và bị động của ly hợp đ-ợc tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp

số

Ngoài các trạng thái làm việc trên, thì ly hợp còn xuất hiện trạng thái tr-ợt t-ơng đối giữa các bề mặt ma sát của ly hợp Hiện t-ợng này th-ờng xuất hiện khi đóng ly hợp (xảy ra trong thời gian ngắn) hoặc khi gặp quá tải (phanh đột ngột mà không nhả ly hợp)

Ch-ơng 2 Lựa chọn ph-ơng án thiết kế

1 Các thông số tham khảo của xe Ôtô tải 8 tấn

MA-5335 là một trong những loại ôtô vận tải đ-ợc dùng nhiều trong việc vận chuyển hàng hóa bằng đ-ờng

bộ ở n-ớc ta Nó là loại xe có thể hoạt động trên mọi

đ-ờng sá Sức chở của ôtô là 8 tấn Loại xe này đ-ợc nhà máy chế tạo ôtô mang tên MINXCƠ sản xuất Xe có một cabin là loại cabin lật, trên cabin có 2 chỗ ngồi

và 1 chỗ ngủ Vỏ cabin bằng kim loại và bố trí động cơ

ở phía d-ới Thùng xe đ-ợc chế tạo bằng sắt và có 3 thành mở lật ra đ-ợc Động cơ lắp trên xe ôtô MA-5335

là loại động cơ Diezel 4 kỳ, có ký hiệu kiểu : ЯMZ-236

và gồm 6 xilanh, bố trí hình chữ V Công suất cực đại của động cơ là 180 mã lực ở 2100 vòng/phút Mômen cực

đại của động cơ là 68 kG.m ở 1500 vòng/phút Hệ thống truyền lực của xe ở dạng cơ nhiều cấp Trong đó, ly hợp lắp trên xe là loại ly hợp hai đĩa ma sát khô th-ờng đóng, đ-ợc dẫn động điều khiển bằng cơ khí và

có c-ờng hóa khí nén Hộp số lắp trên xe là loại hộp

số cơ khí có 5 cấp số tiến, một cấp số lùi và có đồng tốc cho số 2-3, 4-5 Cầu chủ động của xe có hai cấp, cặp bánh răng trụ và cặp bánh răng côn xoắn Hệ thống lái lắp trên xe là loại trục vít đai ốc, có bi cầu, thanh răng-vành răng và có c-ờng hóa bằng thủy lực

Hệ thống treo của xe là loại hệ thống treo phụ thuộc và đ-ợc bố trí trên các nhíp dọc hình nửa elíp

Hệ thống treo tr-ớc có giảm chấn thủy lực ống lồng nhằm nâng cao độ êm dịu khi xe di chuyển trên đ-ờng không bằng phẳng với tốc độ cao Hệ thống treo sau có nhíp phụ

Hệ thống phanh của xe là loại phanh tang trống trên tất cả các bánh xe, có độ an toàn cao, dễ điều khiển và có hệ thống dẫn động khí nén Phanh dừng là loại phanh tang trống ở cơ cấu truyền lực và có dẫn

động cơ khí

Xe ôtô MA-5335 có đặc tính kỹ thuật vận hành cao

và xe có thể tăng tốc đạt từ 85  100 km/h trong thời gian không quá 45 giây Xe có thể tăng sức tải so với thiết kế là 35% Xe vận hành phù hợp trong điều kiện khí hậu và nhiệt độ không khí từ + 50 oC  - 40 oC

- TØ sè truyÒn cña hép sè

I : 5,26 ;

II : 2,9 ; III : 1,52 ;

IV : 1 ;

V : 0,66 ; lïi : 5,48

- TØ sè truyÒn cña truyÒn lùc

chÝnh

7,73

- KÝch th-íc lèp 12 - 20 (300 - 508)

H×nh 2.2 C¸c th«ng sè kü thuËt cña xe MA-5335

2 Lựa chọn kết cấu cụm ly hợp lắp trên một số xe ôtô 2.1 Ly hợp một đĩa ma sát

2.1.1 Kết cấu ly hợp lắp trên xe ZIN-130

Ly hợp lắp trên xe ZIN-130 là ly hợp một đĩa ma sát khô (hình 2.3)

- Đĩa ép 3 bị ép bởi lò xo ép 8 bố trí xung quanh

vỏ ly hợp 9 Vỏ ly hợp đ-ợc lắp ghép với bánh đà 2 nhờ các bulông 23 Đĩa ép 3 và vỏ ly hợp 9 liên kết với nhau bằng lò xo lá 4, mỗi lò xo lá có một đầu đ-ợc tán

cố định với vỏ ly hợp bằng các đinh tán và đầu còn lại

đ-ợc lắp cố định với đĩa ép 3 bằng các bulông Do đó,

đã tạo nên sự liên kết cứng giữa đĩa ép với vỏ ly hợp (vỏ trong) theo ph-ơng pháp tuyến để đảm bảo truyền

đ-ợc mômen xoắn, đồng thời đảm bảo đ-ợc sự di chuyển dọc trục của đĩa ép khi mở và đóng ly hợp

- Đĩa bị động của ly hợp trên xe ZIN-130 : X-ơng đĩa bị động đ-ợc chế tạo bằng thép và có xẻ rãnh Đĩa ma sát đ-ợc lắp ghép với x-ơng đĩa bằng các

đinh tán Bộ giảm chấn gồm 8 lò xo giảm chấn đặt xung quanh cách đều nhau cùng tấm ma sát X-ơng đĩa đ-ợc ghép chặt với moayơ đĩa bị động bằng các đinh tán

Đinh tán đ-ợc chế tạo bằng thép

- Đòn mở ly hợp 16 (hình 2.3) : gồm có 4 chiếc và

đ-ợc chế tạo bằng thép Mỗi đòn mở thì đầu ngoài liên kết khớp bản lề với đĩa ép 3 qua các ổ bi kim Phần

giữa đòn liên kết bản lề với càng nối qua ổ bi kim Càng nối gối tựa lên vỏ ly hợp bằng đai ốc hình chỏm cầu Các đai ốc này bị ép vào vỏ ly hợp bằng đệm đàn hồi, mỗi đệm đàn hồi này đ-ợc cố định vào vỏ ly hợp bằng hai bu lông nhỏ Nhờ có mối liên kết nh- vậy mà càng nối có thể chuyển động xoay để tạo ra tâm quay thay đổi ở giữa đòn mở ly hợp, cần thiết cho sự di chuyển của đĩa ép khi mở và đóng ly hợp Đai ốc chỏm cầu còn có tác dụng điều chỉnh đầu đòn mở để các đòn

mở cùng nằm trong mặt phẳng song song với mặt phẳng của đĩa ép

Hình 2.3 Ly hợp lắp trên xe ZIN-130

1 Trục khuỷu ; 2 Bánh đà ; 3 Đĩa ép ; 4 Tấm thép truyền lực ; 5 Bao của lò xo 6 Bulông bắt chặt lò xo

; 7 Cácte bộ ly hợp ; 8 Lò xo ép ; 9 Vỏ trong ly hợp ; 10 Đệm cách nhiệt ; 11 Bi “T” ; 12 Khớp nối ;

13 Lò xo trả về khớp nối ; 14 Bạc dẫn h-ớng của khớp nối ; 15 Càng mở ly hợp ; 16 Đòn mở ; 18 Êcu điều chỉnh ; 19 Đế tựa của bulông điều chỉnh ; 20 Chốt ;

21 Nắp của cácte ly hợp ; 23 Bulông bắt chặt vỏ ly hợp ; 24 Chốt chẻ ; 25 Vành răng bánh đà ; 26 Đĩa

ma sát ; 27 Vú mỡ ; 28 Nút ; 29 Trục ly hợp ; 30 ổ

bi tr-ớc của trục ly hợp

- Bạc mở ly hợp gồm có ổ bi tỳ 11 và bạc tr-ợt (hình 2.3) Trong ổ bi tỳ có đủ l-ợng mỡ dự trữ để bôi trơn trong suốt quá trình sử dụng mà không cần bổ xung thêm (chỉ thay thế và bổ xung khi ly hợp đ-ợc tháo để sửa chữa lớn)

- Lò xo hồi vị bạc mở ly hợp 13 dùng để giữ bạc

mở luôn có khe hở với đầu đòn mở, đảm bảo cho ly hợp luôn đóng hoàn toàn và khi đóng ly hợp thì bạc mở nhanh chóng tách khỏi đầu đòn mở

2.1.2 Kết cấu ly hợp lắp trên xe AZ-53

Ly hợp lắp trên xe AZ-53 là ly hợp một đĩa ma sát khô (hình 2.4)

- Bộ phận chủ động của ly hợp : Bánh đà 1 bắt với

vỏ trong ly hợp 13, vỏ trong quay cùng với bánh đà Vỏ

13 có khoang để giữ các lò xo ép 14 hình trụ đặt xung quanh Đĩa ép đ-ợc chế tạo bằng gang, mặt ngoài có các vấu lồi để giữ các lò xo ép

- Bộ phận bị động của ly hợp : Đĩa ma sát 3 có hai tấm ma sát làm bằng vật liệu có hệ số ma sát cao,

đ-ợc ghép với nhau qua x-ơng đĩa bằng các đinh tán X-ơng đĩa đ-ợc chế tạo bằng thép và trên có các xẻ

rãnh Đĩa ma sát đ-ợc ghép với moayơ đĩa bị động bằng các đinh tán bằng thép Moayơ đĩa bị động đ-ợc chế tạo bằng thép và có thể di tr-ợt trên trục ly hợp 10 nhờ các then hoa Bộ phận giảm chấn gồm có 6 lò xo giảm chấn 18, đặt xung quanh và cách đều nhau Tấm ma sát

đ-ợc ghép với x-ơng đĩa bằng các đinh tán Lò xo giảm chấn đ-ợc đặt trong các lỗ của đĩa bị động và tấm đỡ

- Hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp : Ly hợp

đ-ợc dẫn động điều khiển bằng cơ khí Đòn mở ly hợp 5

đ-ợc chế tạo bằng thép, đầu trên đòn mở liên kết bản

lề với đĩa ép qua các ổ bi kim, giữa đòn liên kết bản

lề với càng nối 8 thông qua ổ bi kim Khe hở giữa đầu

đòn mở và bạc mở là  = 4 mm Điều chỉnh đòn mở ta dùng đai ốc 7 Bạc mở ly hợp gồm có ổ bi tỳ và bạc tr-ợt 9 Trên bạc tr-ợt có lắp ống bơm mỡ 6

đĩa ; 13 Vỏ trong ly hợp ; 14 Lò xo ép ; 15 Đai ốc

điều chỉnh ; 16 Thanh kéo ; 17 Lò xo hồi vị càng mở

ly hợp ; 18 Lò xo giảm chấn ; 19 X-ơng đĩa ; 20 Đế cách nhiệt lò xo ép

đẩy 1 Lò xo đẩy có tác dụng đẩy đĩa ép trung gian ra khỏi bề mặt tiếp xúc với đĩa bị động 25 khi mở ly hợp

Để đảm bảo khe hở cần thiết giữa các bề mặt ma sát của

ly hợp khi mở ly hợp, đồng thời đảm bảo cho đĩa ép trung gian, đĩa ép ngoài và bánh đà thành một khối mà vẫn đảm bảo đĩa ép trung gian và đĩa ép ngoài có thể

di tr-ợt đ-ợc thì ng-ời ta dùng một cơ cấu gồm có đai

ốc điều chỉnh 4 đ-ợc kẹp chặt vào đĩa ép trung gian Khi các bề mặt ma sát của tấm ma sát của đĩa bị động

bị mòn nhiều, nhờ có cơ cấu đó sẽ làm cho đĩa ép trung gian di chuyển đến gần bánh đà hơn Đai ốc 4 có vòng cách tỳ lên vỏ ly hợp, đẩy cho bulông hạn chế di chuyển dọc trục của nó, nên duy trì đ-ợc khe hở cần thiết giữa các bề mặt ma sát khi mở ly hợp Các lò xo

ép 20 đ-ợc bố trí xung quanh theo hai vòng tròn (vòng

trong và vòng ngoài) Tổng số lò xo ép là 24, các lò

xo ép đ-ợc đặt trong phần lõm của vỏ ly hợp và đầu còn lại đ-ợc đặt vào phần lồi của đĩa ép

- Bộ phận bị động của ly hợp : gồm có hai đĩa bị

động 25, mỗi đĩa bị động gồm 2 tấm ma sát đ-ợc ghép với x-ơng đĩa bằng các đinh tán bằng đồng X-ơng đĩa

Hình 2.5 Ly hợp lắp trên xe MA-5335

1 Lò xo đẩy đĩa ép trung gian ; 2 Bulông hạn chế ;

3 Vỏ trong ly hợp ; 4 Đai ốc điều chỉnh ; 5 Đòn mở

ly hợp ; 6 Càng nối đòn mở ly hợp ; 7 Đai ốc điều chỉnh đòn mở ; 8 Tấm hãm ; 9 Quang treo ; 10 Lò xo

đỡ tấm chặn ; 11 Bi “T” ; 12 ống bơm mỡ ; 13 Càng

mở ly hợp ; 14 Tấm chặn đầu đòn mở ; 15 Trục của càng mở ly hợp ; 16 Tay đòn ; 18 Nắp của cácte ly hợp ; 19 Vỏ trong ly hợp ; 20 Lò xo ép ; 21 Đệm

cách nhiệt ; 22 Đĩa ép ngoài ; 23 Nút xả mạt ; 24 Bánh đà ; 25 Đĩa ma sát ; 26 Đĩa ép trung gian ; 27 Thanh tựa ; 28 Moayơ ; 29 Bulông bắt chặt các tấm

đĩa ; 30 Lò xo giảm chấn

- Hệ thống dẫn động ly hợp thuộc loại dẫn động bằng cơ khí có c-ờng hóa bằng khí nén Đòn mở ly hợp 5

đ-ợc chế tạo bằng thép và có số l-ợng là 4 đòn Mỗi

đòn mở thì đầu trên liên kết khớp bản lề với đĩa ép ngoài qua các ổ bi kim Phần giữa đòn liên kết bản lề với càng nối 6 thông qua ổ bi kim Đòn mở ly hợp đ-ợc

ép trung gian 2 và đĩa ép ngoài 4 đ-ợc chế tạo bằng gang Các đĩa ép chủ động liên kết với bánh đà bằng ngõng (đòn tách) Ngõng đ-ợc bắt vào đĩa ép trung gian bằng các bulông 27 và lắp với rãnh của mặt trụ bánh

đà Mặt ngoài của đĩa ép ngoài có phần lồi để lắp các

lò xo ép 16 Lò xo ép đ-ợc chế tạo bằng thép 60C2 , gồm có 12 lò xo đ-ợc bố trí xung quanh, giữa lò xo và

đĩa ép có đệm cách nhiệt

- Bộ phận bị động của ly hợp : gồm có hai đĩa ma sát 22, mỗi đĩa bị động gồm hai tấm ma sát đ-ợc ghép

với nhau qua x-ơng đĩa bằng các đinh tán X-ơng đĩa

đ-ợc chế tạo bằng thép, trên có các xẻ rãnh và đ-ợc ghép với moayơ bằng các đinh tán Moayơ đ-ợc chế tạo bằng thép 40X và số l-ợng là 2 moayơ Trong lòng moayơ

có then hoa và có thể di tr-ợt trên trục ly hợp Bộ phận giảm chấn gồm 8 lò xo giảm chấn 25 đ-ợc đặt trong các rãnh hình chữ nhật trên x-ơng đĩa và moayơ Trục

ly hợp 23 đ-ợc chế tạo bằng thép 40X và có bánh răng liền trục

- Hệ thống dẫn động ly hợp thuộc loại dẫn động bằng thủy lực, cơ khí kết hợp với c-ờng hóa bằng khí nén Đòn mở ly hợp 6 đ-ợc chế tạo bằng thép và có số l-ợng là 4 đòn Mỗi đòn mở thì đầu trên liên kết khớp bản lề với đĩa ép ngoài qua các ổ bi kim Phần giữa

đòn liên kết bản lề với càng nối thông qua ổ bi kim

Đòn mở ly hợp đ-ợc điều chỉnh t-ơng tự nh- ly hợp trên

xe ZIN-130