Giao an kết cấu tính toán oto chuong 2

đây là giáo trình về phần tính toán kết cấu oto trong đó có dầy đủ thông tin về tính toán kết cấu oto dành cho sinh cao đẳng đại học theo học chuyên nghành công nghệ kỹ thuật oto tại việt nam. giáo trình này gồm 9 chương .là giáo trình chuẩn quốc gia và đả được giảng dạy thực tế

Trang 1

CHƯƠNG 2 LY HỢP

Công dụng, phân loại, yêu cầu

Kết cấu và nguyên lý hoạt động của ly hợp Ảnh hưởng của ly hợp đến gài số

Tính toán các thông số cơ bản của ly hợp

Trang 2

Công dụng, yêu cầu, phân loại

2.1.1 Công dụng

- Ly hợp dùng để nối cốt máy với hệ thống truyền lực, nhằm để truyềnmômen quay một cách êm dịu và để cắt truyền động đến hệ thống truyềnlực được nhanh và dứt khoát trong những trường hợp cần thiết

- Ngoài ra ly hợp còn được sử dụng như một bộ phận an toàn (nó cóthể cắt truyền động khi moment quá mức quy định)

Trang 3

Công dụng, yêu cầu, phân loại 2.1.2 Yêu cầu

- Ly hợp phải truyền được mômen xoắn lớn nhất của động cơ mà không

bị trượt trong mọi điều kiện, bởi vậy ma sát của ly hợp phải lớn hơnmômen xoắn của động cơ

- Khi kết nối phải êm dịu để không gây ra va đập ở hệ thống truyền lực

- Khi tách phải nhanh và dứt khoát để dễ gài số và tránh gây tải trọngđộng cho hộp số

Trang 4

Cấu tạo chung ô tô 2.1.2 Yêu cầu

- Mômen quán tính của phần bị động phải nhỏ

- Ly hợp phải làm nhiệm vụ của bộ phận an toàn do đó hệ số dự trữ phải nằm trong giới hạn

- Điều khiển dễ dàng, kết cấu đơn giản và gọn

- Đảm bảo thoát nhiệt tốt khi ly hợp trượt

Trang 5

2.1.3 Phân loại Cấu tạo chung ô tô

- Phân loại theo cách truyền moment xoắn:

+ Ly hợp ma sát: Truyền moment xoắn nhờ các bề mặt ma sát (tạomoment ma sát để truyền moment xoắn)

+ Ly hợp thủy lực: Truyền moment xoắn nhờ lực của dòng chất lỏng (lyhợp thủy tĩnh, ly hợp thủy động)

+ Ly hợp điện từ: Truyền moment xoắn nhờ lực từ trường của nam châmđiện

+ Ly hợp hỗn hợp: Thường dùng kết hợp ly hợp thủy lực và ma sát

Trang 6

Cấu tạo chung ô tô

2.1.3 Phân loại

- Phân loại theo cách dẫn động điều khiển:

+ Ly hợp điều khiển tự động

+ Ly hợp điều khiển cưỡng bức

- Dựa vào nguyên lý làm việc của dẫn động có:+ Dẫn động cơ khí

+ Dẫn động thủy lực

+ Dẫn động trợ lực

Trang 7

Kết cấu và nguyên lý làm việc của ly hợp

2.2.1 Ly hợp ma sát một đĩa

2.2.1.1 Cấu tạo của ly hợp

ma sát một đĩa

- Phần chủ động: Gồm

những chi tiết bắt trực tiếp

hoặc gián tiếp với bánh đà

như: Bánh đà, đĩa ép, vỏ

ly hợp, lò xo ép

Trang 8

ma sát một đĩa

- Phần bị động: Gồm các

chi tiết lắp trực tiếp hoặc

gián tiếp với trục bị động

(trục sơ cấp của hộp số):

Trục bị động, đĩa ma sát

Trang 9

Trang 10

với nhau Mômen xoắn từ

trục khuỷu động cơ truyền từ

bánh đà qua các bề mặt ma

sát truyền đến moayơ đĩa ma

sát đến trục trục sơ cấp hộp

số

Trang 11

2.2.1.2 Hoạt động của ly hợp

- Trạng thái mở:

Trang 12

2.2.2 Ly hợp ma sát hai đĩa

Trang 13

2.2.2.1 Đĩa ma sát

- Đĩa ma sát gồm phần vành đĩa

và moayơ ở giữa lắp với trục sơcấp hộp số bằng then hoa Giữamoayơ và đĩa ma sát có lắp lò xogiảm chấn Hai bên vành đĩa cótấm ma sát làm bằng vật liệu masát, chịu nhiệt Trên bề mặt lớp

ma sát có nhiều rãnh tản nhiệt vàthoát phôi Thuờng tấm ma sátlắp vào vành đĩa bằng đinh tán

Trang 14

2.2.2.1 Đĩa ma sát

Trang 15

2.2.2.2 Cụm

vỏ ly hợp

- Gồm vỏ ly hợp, đĩa ép có bề mặt là một vòng lớn tiếpxúc với đĩa ly hợp nhờ lò xo ép

- Lò xo ép có hai

loại: Lò xo trụ

hoặc lò xo đĩa (lò

xo mặt trời)

Trang 16

2.2.2.2 Cụm vỏ ly hợp

Trang 17

2.2.2.2 Cụm vỏ ly hợp

Trang 18

Trang 19

Kết cấu và nguyên lý làm việc của ly hợp 2.2.2.4 Cơ cấu dẫn động điều khiển ly hợp

Trang 20

Kết cấu và nguyên lý làm việc của ly hợp 2.2.2.4 Cơ cấu dẫn động điều khiển ly hợp

b Loại thủy lực Loại này giúp lái xe điều khiển mở ly hợp nhẹ.

Trang 21

Kết cấu và nguyên lý làm việc của ly hợp 2.2.4 Ly hợp điện từ

- Ngoài ly hợp ma sát, người ta còn sử dụng loại ly hợp điện từ Loại lyhợp này không những chỉ bố trí trên ôtô mà còn sử dụng ở nhiều lĩnhvực khác Ly hợp điện từ cũng có ưu điểm như ly hợp thuỷ lực là truyền động êm, cho phép trượt lâu dài mà không ảnh hưởng đến hao mòn các chi tiết của ly hợp

Trang 22

2.2.4.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc

- Các bộ phận chính của ly hợp điện từ

bao gồm: Phần cố định 14 trên đó có

cuộn dây điện từ 15; bộ phận chủ động

13 được nối với trục khuỷu của động cơ;

bộ phận bị động 16 được nối với trục ly

hợp (trục sơ cấp hộp số)

Trang 23

2.2.4.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc

- Các bộ phận bị động, chủ động và

bộ phận cố định có thể quay trơn với

nhau thông qua các khe hở A, B, C

Để hiệu suất truyền động được cao các

khe hở này phải nhỏ Ngoài ra để tăng

khả năng truyền mômen từ phần chủ

động sang phần bị động người ta bỏ

bột sắt vào khoang kín giữa phần chủ

động và bị động

Trang 24

2.2.4.2 Nguyên lý làm việc

- Nguyên lý làm việc của ly hợp điện

từ dựa vào lực điện từ tương tác giữa

phần chủ động và bị động nhờ nam

châm điện do cuộn dây 15 sinh ra

Trang 25

Trạng thái đóng ly hợp: Khi này cuộn dây

15 được cấp một dòng điện một chiều và nó

sẽ trở thành nam châm điện Điện trường của

nam châm sẽ khép kín mạch từ qua các bộ

phận cố định 14, phần chủ động 13, phần bị

động 16 theo đường mũi tên trên hình vẽ

Khi này dưới sự tương tác của lực điện từ

phần chủ động 13 sẽ kéo phần bị động 16

quay theo, mômen được truyền từ động cơ

sang trục ly hợp

Trang 26

Trạng thái mở ly hợp: Khi cần mở ly

hợp người ta ngắt dòng điện cấp cho

cuộn dây 15 Lực điện từ sẽ mất, các chi

tiết được quay tự do, ngắt đường truyền

mômen từ động cơ tới trục ly hợp

Trang 27

Kết cấu và nguyên lý làm việc của ly hợp 2.2.5 Ly hợp thủy lực

- Ngoài ly hợp ma sát, trên ô tô còn sử dụng loại ly hợp thủy lực So với

ly hợp ma sát, ly hợp thủy lực có những ưu điểm sau:

+ Làm việc êm dịu, hạn chế va đập khi truyền mômen từ động cơxuống hệ thống truyền lực

+ Có khả năng trượt lâu dài mà không gây hao mòn như ở ly hợp masát

+ Khi đóng ly hợp rất êm dịu

Trang 28

2.2.5.1 Cấu tạo

Trang 29

 Bánh bơm

Trang 30

 Bánh bơm

Đĩa bơm được nối với trục khuỷu và

luôn quay cùng với nó và gắn liền với vỏ

biến mô, rất nhiều cánh có dạng cong

được lắp theo huớng kính ở bên trong

Vành dẫn huớng được lắp trên cạnh trong

của cánh quạt dể dẫn huớng cho dòng

chảy của dầu được êm Vỏ biến mô được

nối bới trục khuỷu qua tấm dẫn dộng

Trang 31

 Đĩa Tuabin

Cũng như đĩa bơm, rất nhiều cánh

cong đựợc lắp trong đĩa tuabin

Hướng cong của các cánh này

nguợc chiều với các cánh trên đĩa

bơm Ðĩa tuabin được lắp trên trục

sơ cấp hộp số sao cho các cánh của

nó đối diện với các cánh trên đĩa

bơm giữa chúng có một khe hở rất

nhỏ

Trang 32

 Đĩa Tuabin

Đĩa tuabin được nối với trục sơ

cấp hộp số và quay cùng với nó

khi xe chạy ở dãy số "D", "2",

"L" hay "R" Tuy nhiên nó bị

ngăn không cho quay khi xe đang

đỗ và hộp số ở dãy "D", "2", "L"

hay "R" Và nó quay tự do cùng

với chuyển động quay của đĩa

bơm khi hộp số ở "P" hay "N"

Trang 33

 Stator

Stato được đặt giữa đĩa bơm và đĩa

tuabin Nó được lắp trên trục stato,

trục này lắp cố định vào vỏ hộp số

qua khớp một chiều

Các cánh của stato nhận dòng dầu

khi nó đi ra khỏi đĩa tuabin và huớng

cho nó đập vào mặt sau của cánh

quạt trên đĩa bơm làm cho đĩa bơm

được "cuờng hóa"

Trang 34

Kết cấu và nguyên lý làm việc của ly hợp 2.2.3 Ly hợp ly tâm

Trang 35

Ảnh hưởng của ly hợp đến gài số Ảnh hưởng của ly hợp đến gài số

TỰ NGHIÊN CỨU

Trang 36

Tính toán các thông số cơ bản của ly hợp 2.4.1 Xác định tải trọng

- Từ yêu cầu của ly hợp ta đã có mối quan hệ giữa moment xoắn lớnnhất của động cơ và moment ma sát của ly hợp:

max

.

- Đối với ô tô du lịch β = 1,3 ÷ 1,75; với ô tô tải không dùng kéo moóc

β = 1,6 ÷ 2,25; với ô tô tải dùng để kéo moóc β = 2 ÷ 3

Trang 37

- Moment ma sát sinh ra trong bộ ly hợp được tính:

Trang 38

1

2 2

2

1

3 2

3

tb

R R

3

2 R

e tb

M P

R p







Trang 39

2.4.2 Tính toán cơ cấu dẫn động ly hợp

 Tính toán cơ cấu dẫn động điều khiển kiểu cơ khí

b d f



Trang 40

Trang 41

Trang 42

 Tính toán cơ cấu dẫn động điều

khiển kiểu thủy lực

- Tính toán tỉ số truyền theo công

thức sau:

2 2

Trang 43

 Tính toán cơ cấu dẫn động điều

khiển kiểu thủy lực

- Hành trình của bàn đạp ly hợp:

2 2 1

Trang 44

 Tính lực tác dụng lên bàn đạp ly hợp 1, 2. 200( )

.

đ b

M P

Trang 45

 Tính công mở bộ ly hợp

 1, 2 

30(J) 2

Trang 46

2.4.3 Xác định kích thước cơ bản của ly hợp

- Moment ma sát của ly hợp phải bằng moment xoắn lớn nhất cần truyềnqua ly hợp:

+ Xe tải không kéo moóc:  = 1,6  2,25

+ Xe tải có kéo moóc: 2  3

Trang 47

p R

P μ

M β

Trang 48

p R

M p

2

1

3 2

3

tb

R R

R

R 3

2 R







Trang 49

- Trong trường hợp không cần độ chính xác cao thì Rtb có thể xác địnhtheo công thức gần đúng sau:

Trang 50

- Đường kính ngoài D2 của vòng ma sát bị khống chế bởi đường kínhngoài của bánh đà động cơ

C

M 16

, 3 R

2

C - Hệ số kinh nghiệm

+ Đối với xe du lịch C = 4,7

+ Đối với xe tải sử dụng trong điều kiện bình thường C = 3,6

+ Đối với xe tải đổ hàng và xe tải sử dụng trong điều kiện nặng nhọc

C = 1,9

Trang 51

- Bán kính trong R1 của tấm ma sát có thể chọn sơ bộ như sau:

R1 = (0,53  0,75 )R2Giới hạn dưới (0,53 R 2) dùng cho động cơ có số vòng quay thấp Còngiới hạn trên (0,75R 2) dùng cho các động cơ có số vòng quay cao

Trang 52

Nguyên liệu của các bề

Gang với phêrađô

Thép với phêrađô caosu

0,15  0,18 0,15  0,20 0,25  0,35 0,2

0,4  0,5

0,03  0,07 0,07  0,15 0,07  0,15

π

P S

P

1

2 2







Trang 53

2 tb

max e

R b

2

β.M p

.

q 





Trang 54

2.4.4 Tính toán độ hao mòn của ly hợp

 o

p S

L

Lo - Công trượt riêng (độ hao mòn của ly hợp) (J/m2)

L - Công trượt sinh ra khi ly hợp trượt (J)

S  

Trang 55

[Lo] - Công trượt riêng cho phép tra theo bảng 2.2

2.4.4 Tính toán độ hao mòn của ly hợp

Ô tô tải có trọng tải đến 50 kN

Ô tô tải có trọng tải trên 50 kN

Ô tô du lịch

150.000  250.000 J/m2400.000  600.000 J/m21.000.000  1.200.000 J/m2

Trang 56

2.4.5 Tính toán nhiệt độ của ly hợp

- Nhiệt độ tăng lên của chi tiết tiếp xúc trực tiếp với tấm ma sát trongthời gian ly hợp bị trượt được xác định theo công thức:

m c

L T

Trang 57

m c

L T

Trang 58

L - Công trượt sinh ra toàn bộ khi đóng ly hợp (J)

c - Nhiệt dung riêng của các chi tiết bị nung nóng, đối với thép và gang c

 500J/kg.độ

m - Khối lượng của chi tiết bị nung nóng (kg)

- Mỗi lần khởi hành ôtô tại chỗ trong điều kiện sử dụng ở đường phố,nhiệt không được vượt quá 100K

Định dạng
Số trang	58
Dung lượng	2,07 MB