đồ án ly hợp ô tô xe khách 11 tấn

Nguyên lý hoạt động: Khi ta tác dụng một lực F từ bàn đạp ly hợp, thông qua hệ thống điều khiểnbằng cơ khí hay thủy lực, lực sẽ được truyền đến ổ mở 7, lực này ép ổ mở sangtrái, rồi ép l

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU……… 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP Ô TÔ……… 3

1.1 Công dụng và yêu cầu của ly hợp……….3

1.2 Phân loại ly hợp………4

1.3 Sơ đồ dẫn động ly hợp……… ……9

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN LY HỢP……… 14

2.1 Số liệu cho trước……….14

2.2 Tính toán mô men ma sát yêu cầu của ly hợp……….14

2.3 Phân tích, lựa chọn phương loại/kiểu và phương án dẫn động ly hợp…………15

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

2.5 Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát……… 17

2.6 Lực ép của cơ cấu ép……… 18

2.7 Công trượt riêng của ly hợp………18

2.8 Khối lượng tối thiểu của đĩa ép (theo chế độ nhiệt) 24

2.9 Bề dày tối thiểu của đĩa ép (theo chế độ nhiệt) 25

2.10 Xác định các thông số cơ bản của cơ cấu ép 25

2.11 Tính lò xo giảm chấn 30

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẪN DỘNG LY HỢP 32

3.1 Xác định hành trình của bàn đạp 32

3.2 Lực tác dụng lên bàn đạp 34

3.3 Xác định các thông số cơ bản của điều khiển ly hợp có trợ lực khí nén 34

3.4 Xác định đường kính xy lanh thủy lực 37

CHƯƠNG 4: MÔ TẢ CHI TIẾT KẾT CẤU LY HỢP VÀ DẪN ĐỘNG LY HỢP THIẾT KẾ 38

4.1 Kết cấu ly hợp 38

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, trong các phương tiện giao thông thì ô tô chiếm một số lượng lớnphục vụ các nhu cầu của con người Do đó, đòi hỏi ngành ô tô luôn cần có sự đổimới, tối ưu hoá về mặt kỹ thuật, hoàn thiện hơn về mặt công nghệ, để nâng cao tínhhiện đại, tính kinh tế trong quá trình vận hành Để đạt được các yêu cầu đó các nhàsản xuất, các kỹ sư, trong ngành Cơ khí Động lực cần phải có một kiến thức sâurộng, tiếp cận nhiều trong thực tế để tìm ra các biện pháp tối ưu trong quá trìnhnghiên cứu Đối với các sinh viên, để thực hiện được các điều đó thì đồ án môn họcnói chung và đồ án thiết kế ô tô nói riêng nhằm giúp sinh viên có thể vận dụngnhững kiến thức đã học vào thực tế, phát huy khả năng tư duy và sáng tạo trong quátrình nghiên cứu và công tác về sau này

Được sự hướng dẫn tận tình của thầy Lê Văn Tụy và các thầy trong bộ môn,cùng với sự cố gắng của bản thân đã giúp em hoàn thành đồ án này một cách tốtnhất Tuy vậy, do thời gian và kiến thức còn hạn chế, sự tiếp xúc với thực tế còn ítnên trong đồ án thiết kế không thể tránh khỏi những sai xót Mong được các thầygóp ý để đồ án được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 27 tháng 11 năm 2017

Sinh viên thực hiện

LÊ ĐỨC TRÍ

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP Ô TÔ

1.1 Công dụng và yêu cầu của ly hợp

1.1.2 Yêu cầu

Ly hợp khi thiết kế phải đảm bảo được các yêu cầu chính sau đây:

- Truyền được mô men xoắn lớn nhất của động cơ mà không bị trượt trongbất cứ điều kiện sử dụng nào

- Khi đóng nối phải êm dịu để tránh va đập các bánh răng trong hệ thốngtruyền lực và để ôtô máy kéo khi khởi hành, tăng tốc không bị giật

- Khi tách phải dứt khoát, nhanh chóng để dễ gài số

- Mô men quán tính phần bị động phải nhỏ để chuyển số được nhẹ nhàng vàgiảm mài mòn các bề mặt ma sát của đồng tốc

- Làm được nhiệm vụ của bộ phận an toàn để tránh cho hệ thống truyền lựckhỏi quá tải khi xuất hiện các tải trọng động lớn

- Điều khiển dễ dàng, lực điều khiển nhỏ

- Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt

- Kết cấu đơn giản, trọng lượng nhỏ, làm việc bền, điều chỉnh, bảo dưỡng

và sửa chữa thuận tiện

1.2 Phân loại ly hợp

Theo phương pháp truyền mô men xoắn ly hợp được chia ra các loại: ma sát,thủy lực và điện từ

Các ly hợp ma sát lại được phân loại:

+ Theo hình dạng các chi tiết ma sát chia ra: ly hợp đĩa (phần bị độnggồm một, hai hay nhiều đĩa), ly hợp hình côn (phần bị động có dạnghình côn) và ly hợp hình trống hay guốc (phần bị động có dạng tangtrống hoặc guốc)

+ Theo phương pháp tạo lực ép chia ra: loại lò xo (các lò xo ép có thể

à lò xo trụ bố trí quanh chu vi đĩa ép, lò xo côn bố trí ở tâm hay lò xođĩa), loại nửa ly tâm (lực ép tạo nên đồng thời bởi lực lò xo và lực lytâm của các trọng khối phụ) và loại ly tâm

+ Theo kết cấu của cơ cấu ép chia ra: loại thường đóng và khôngthường đóng

Ly hợp ma sát đĩa côn và hình trống hiện nay hầu như không được dùng trênôtô nữa vì mô men quán tính của phần bị động khá lớn, ảnh hưởng xấu tới việc gài

số, mà chỉ được sử dụng trong phạm vi hẹp các máy nông nghiệp

Ly hợp ma sát đĩa phẳng được dùng rất phổ biến vì cấu tạo khá đơn giản, khốilượng tương đối nhỏ, do đó mô men quán tính phần bị động không lớn giúp dễ dànggài số

Theo phương pháp điều khiển ly hợp được chia ra: loại điều khiển bằng tay(có trợ lực hoặc không) và loại điều khiển tự động

1.2.1 Ly hợp ma sát loại một đĩa dùng lò xo trụ bố trí xung quanh

Sơ đồ nguyên lý:

Hình 1.1 – Sơ đồ nguyên lý ly hợp ma sát loại một đĩa 1-Bánh đà; 2-Đĩa ma sát; 3-Khớp nối đĩa chủ động với vỏ ly hợp; 4-Đĩa ép; 5-Lò xo ép; 6-Đòn mở (ép); 7-Ổ (bạc) mở; 8-Thân ly hợp.

Nguyên lý hoạt động:

Khi ta tác dụng một lực F từ bàn đạp ly hợp, thông qua hệ thống điều khiểnbằng cơ khí hay thủy lực, lực sẽ được truyền đến ổ mở (7), lực này ép ổ mở sangtrái, rồi ép lên dầu đòn mở (6) làm cho đầu đòn mở đi vào và kéo thanh kéo số (5)

đi ra, do đó kéo đĩa ép (4) đi ra và tách đĩa ma sát không ép nữa  mô men khôngtruyền lên đĩa ép nên cắt được ly hợp Khi thôi tác dụng vào bàn đạp ly hợp, các lò

xo hồi vị sẽ kéo các cơ cấu diều khiển mở ly hợp trở về vị trí ban đầu  ly hợpđóng

- Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, thoát nhiệt tốt, mở dứt khoát, hành trình mởnhỏ, làm việc bền vững, tin cậy Sử dụng, sửa chữa và bảo dưỡng dễ dàng

1.2.2 Ly hợp ma sát loại hai đĩa dùng lò xo trụ bố trí xung quanh

Sơ đồ nguyên lý:

lý ly hợp ma sát loại một đĩa 1-Bánh đà; 2-Đĩa ma sát; 3-Khớp nối đĩa chủ động với vỏ ly hợp;

4-Cơ cấu tách đĩa ly hợp; 5-Đĩa ép; 6-Lò xo ép; 7-Đòn mở (ép);

8-Ổ (bạc) mở; 9-Thân ly hợp; 10-Đĩa ép trung gian.

Nguyên lý hoạt động:

+ Mở ly hợp: Lực tác dụng vào bàn đạp, tác động vào các cơ cấu điềukhiển, ép ổ mở (8) qua trái, đòn mở (7) sẽ kéo cơ cấu tách đĩa (4) đi ralàm tách các tấm ma sát khỏi đĩa chủ động

+ Đóng ly hợp: Khi thôi tác dụng vào bàn đạp côn, các lò xo hồi vị sẽkéo cơ cấu điều khiển mở ly hợp trở về vị trí cũ  ly hợp đóng

- Ưu điểm: Đóng êm dịu, kích thước đường kính bé hơn loại một đĩa nếu cầntạo lực ép bằng nhau Chỉ được dùng trên xe tải lớn (vì cần truyền mô menquay lớn)

- Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, kích thước dài, hành trình mở và mô menquán tính phần bị động lớn, lực điều khiển tăng lên do phải thắng mô men

10

ma sát ở khớp trượt nối các đĩa chủ động với bánh đà, khó đảm bảo yêu cầu

4-Đĩa ép; 5-Lò xo ép; 6-Đòn mở (ép); 7-Ổ (bạc) mở; 8-Thân ly hợp.

Nguyên lý làm việc:

+ Mở ly hợp: Khi tác dụng một lực F vào bàn đạp ly hợp, thông qua

cơ cấu điều khiển, ổ mở (7) ép vào lò xo đĩa kéo đĩa ép đi ra, làm táchđĩa ma sát ra khỏi bánh đà, ngắt mô men truyền từ động cơ đến hộpsố

+ Đóng ly hợp: Thôi tác dụng vào bàn đạp, cơ cấu điều khiển thôi tácđộng vào ổ mở (7), lò xo đĩa được trả về, đồng thời đĩa ép (4) ép cáctấm ma sát vào bánh đà, lúc này mô men truyền được qua hộp số

1

2

6 7

8

khối lượng của ly hợp Đặc tính của lò xo là phi tuyến, rất thích hợp với điềukiện làm việc của ly hợp.

- Nhược điểm: Không thể điều chỉnh khe hở giữa đòn mở và ổ mở khi tấm

ma sát bị mòn nên ly hợp kiểu này chỉ sử dụng trên xe du lịch và tải nhỏ cóđặc tính động lực tốt, sử dụng trong điều kiện đường tốt (ít phải sang số)

1.2.4 Ly hợp thủy lực

Ưu điểm nổi bật của ly hợp thủy lực là rất êm dịu (nhờ tính chất dễ trượt củachất lỏng) nhờ vậy giảm được tải trọng động cho động cơ và hệ thống truyền lực.Tuy vậy, ly hợp thủy lực lại mở không dứt khoát vì luôn có mô men dư (dù sốvòng quay của động cơ rất thấp) gây khó khăng cho việc gài số Vì vậy, ly hợp thủylực thường được dùng kết hợp với một ly hợp ma sát dể ngắt hoàn toàn ly hợp khigài số

Ngoài ra ly hợp thủy lực luôn luôn có sự trượt (ít nhất 2  3%) do vậy gâythêm tổn hao công suất động cơ và do đó tăng tiêu hao nhiên liệu của xe Mặt khác

ly hợp thủy lực đòi hỏi độ cao về độ chính xác và kín khít cũng như dầu đặc biệt (có

độ nhờn và nhiệt độ đông đặc thấp, không sủi bọt.v.v ) nên giá thành ly hợp nóiriêng và ôtô nói chung rất cao Vì vậy, ly hợp loại này chỉ sử dụng hạn chế trên cácloại xe đặc biệt có công suất riêng lớn

1.2.5 Ly hợp điện từ

Là loại ly hợp mà mô men hình thành ở ly hợp nhờ mô men điện từ

- Ưu điểm:

+ Kết cấu đơn giản;

+ Dễ dàng tự động hóa quá trình điều khiển;

+ Các bề mặt làm việc rất ít bị mài mòn;

+ Có khả năng điều chỉnh vô cấp mô men xoắn;

+ Không cần điều chỉnh tròng sử dụng

- Nhược điểm:

+ Hiệu suất thấp (do tổn hao năng lượng cho cuộn kích thích);

+ Mô men chịu ảnh hưởng nhiều của nguồn điện;

+ Tốn kém kim loại màu và giá thành cao

Nên việc sử dụng cá ly hợp điện từ còn bị hạn chế.

3 4

5

+ Khắc phục được hiện tượng mòn rơ các khớp.

+ Hiệu suất cao; độ cứng lớn nên giảm được hành trình tự do của bànđạp

+ Nhờ các ống cao su liên kết giữa các phần của dẫn động rất mềm,

do đó nó rất thích hợp khi dùng để điều khiển ly hợp ở khoảng cách

xa và trên những cabin kiểu lật

+ Ngoài ra, dẫn động thủy lực còn cho phép hạn chế tốc độ dịch

7

5

6

1 2

3

4

- Nhược điểm:

+ Kết cấu, bảo dưỡng, sửa chữa phức tạp

+ Làm việc kém tin cậy hơn dẫn động cơ khí

vị để kéo bàn đạp về vị tri ban đầu Khi mở ly hợp, vị trí bàn đạp di chuyển quanhtâm cố định làm cho đầu di động của lò xo di chuyển theo và vì vậy phương của lựckéo lò xo chuyển dần về phía của tâm quay bàn đạp Tại vị trí bàn đạp ứng với lúc

mở ly hợp hoàn toàn, lực của lò xo có tác dụng hỗ trợ lực cho bàn đạp của người lái,làm giảm lực tác dụng của người lái xe trong quá trình mở ly hợp

Phạm vi sử dụng: Do hiệu suất thấp nên chỉ sử dụng trên một số ôtô du lịch vàtải nhỏ

1.3.4 Ly hợp dẫn động kiểu cơ khí có trợ lực khí nén

- Sơ đồ nguyên lý

45

Pbd

6

2

7

Hình 1.7 – Sơ đồ nguyên lý ly hợp kiểu cơ khí có trợ lực khí nén

1 Thanh đ y; 2.Van; 3.C n đ y; 4.Xi lanh tr l c; 5.C n piston tr l c; 6 bi tỳ; ần đẩy; 4.Xi lanh trợ lực; 5.Cần piston trợ lực; 6.Ổ bi tỳ; ợ lực; 5.Cần piston trợ lực; 6.Ổ bi tỳ; ực; 5.Cần piston trợ lực; 6.Ổ bi tỳ; ần đẩy; 4.Xi lanh trợ lực; 5.Cần piston trợ lực; 6.Ổ bi tỳ; ợ lực; 5.Cần piston trợ lực; 6.Ổ bi tỳ; ực; 5.Cần piston trợ lực; 6.Ổ bi tỳ; Ổ bi tỳ;

7 Bình ch a khí nén ứa khí nén.

Nguyên lý trợ lực: Khi người lái đạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1)i lái đ p bàn đ p ly h p và gi , thanh đ y (1)ạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1) ạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1) ợp và giữ, thanh đẩy (1) ữ, thanh đẩy (1) ẩy (1)

d ch chuy n sang ph i tỳ lên đ van và m đển sang phải tỳ lên đế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa ải tỳ lên đế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa ế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa ở đường cấp khí nén từ bình chứa ười lái đạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1)ng c p khí nén t bình ch aấp khí nén từ bình chứa ừ bình chứa ứa

đ n xilanh tr l c, th c hi n vi c tr l c S d ch chuy n c a van (2) m tế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa ợp và giữ, thanh đẩy (1) ực, thực hiện việc trợ lực Sự dịch chuyển của van (2) một ực, thực hiện việc trợ lực Sự dịch chuyển của van (2) một ện việc trợ lực Sự dịch chuyển của van (2) một ện việc trợ lực Sự dịch chuyển của van (2) một ợp và giữ, thanh đẩy (1) ực, thực hiện việc trợ lực Sự dịch chuyển của van (2) một ực, thực hiện việc trợ lực Sự dịch chuyển của van (2) một ển sang phải tỳ lên đế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa ủa van (2) một ột

đo n làm đóng van c p khí nén và xilanh tr l c v trí cân b ng: không thôngạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1) ấp khí nén từ bình chứa ợp và giữ, thanh đẩy (1) ực, thực hiện việc trợ lực Sự dịch chuyển của van (2) một ở đường cấp khí nén từ bình chứa ằng: không thông

v i bình ch a cũng nh v i khí quy n Khi ngứa ư ển sang phải tỳ lên đế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa ười lái đạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1)i lái đ p h t hành trình bànạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1) ế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa

đ p, áp su t trong xi lanh b ng v i áp su t trong bình ch a Khi nh bàn đ p,ạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1) ấp khí nén từ bình chứa ằng: không thông ấp khí nén từ bình chứa ứa ải tỳ lên đế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa ạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1)các c c u tr v v trí ban đ u nh các lò xo h i v , thanh (1) tách kh i đ vanấp khí nén từ bình chứa ở đường cấp khí nén từ bình chứa ầu nhờ các lò xo hồi vị, thanh (1) tách khỏi đế van ời lái đạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1) ồi vị, thanh (1) tách khỏi đế van ỏi đế van ế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa(2) nên khí nén t xilanh tr l c theo đừ bình chứa ợp và giữ, thanh đẩy (1) ực, thực hiện việc trợ lực Sự dịch chuyển của van (2) một ười lái đạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1)ng r ng trong thanh (1) thoát raỗng trong thanh (1) thoát rangoài khí quy n.ển sang phải tỳ lên đế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa

Phạm vi sử dụng: Được sử dụng trên các xe tải trọng lớn

6 5

12 11

15

14

16

Hình 1.8 – Sơ đồ nguyên lý ly hợp dẫn động kiểu thủy lực có trợ lực khí nén

1- Bánh đà; 2- Đĩa ma sát; 3- Đòn m ; 4- Giá tùy đ ng; 5- bi tỳ ; ở; 4- Giá tùy động; 5- Ổ bi tỳ ; ộng; 5- Ổ bi tỳ ; Ổ bi tỳ; 6- Lò xo h i v ; 7- Xilanh th y l c; 8- Xilanh khí nén; 9- Van phân ph i; 10- ủy lực; 8- Xilanh khí nén; 9- Van phân phối; 10- ực; 5.Cần piston trợ lực; 6.Ổ bi tỳ; ối; 10-

C a thông v i khí quy n; 11, 12, 13- C c u t l ; 14- Bình khí nén; 15- Bàn ển; 11, 12, 13- Cơ cấu tỷ lệ; 14- Bình khí nén; 15- Bàn ơ cấu tỷ lệ; 14- Bình khí nén; 15- Bàn ấu tỷ lệ; 14- Bình khí nén; 15- Bàn ỷ lệ; 14- Bình khí nén; 15- Bàn ệ; 14- Bình khí nén; 15- Bàn

đ p; 16- Xilanh chính; 17- Ti t l u; 18- Càng m ; 19- ng tr ết lưu; 18- Càng mở; 19- Ống trượt; 20- Đĩa ép ưu; 18- Càng mở; 19- Ống trượt; 20- Đĩa ép ở; 4- Giá tùy động; 5- Ổ bi tỳ ; Ống trượt; 20- Đĩa ép ưu; 18- Càng mở; 19- Ống trượt; 20- Đĩa ép.ợ lực; 5.Cần piston trợ lực; 6.Ổ bi tỳ; t; 20- Đĩa ép.

Nguyên lý trợ lực: Dư i tác d ng c a l c bàn đ p (15), d u trong xilanhụng của lực bàn đạp (15), dầu trong xilanh ủa van (2) một ực, thực hiện việc trợ lực Sự dịch chuyển của van (2) một ạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1) ầu nhờ các lò xo hồi vị, thanh (1) tách khỏi đế vanchính (16) sẽ theo đười lái đạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1)ng ng đ đ n xylanh công tác (7) Đ ng th i áp su tống để đến xylanh công tác (7) Đồng thời áp suất ển sang phải tỳ lên đế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa ế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa ồi vị, thanh (1) tách khỏi đế van ời lái đạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1) ấp khí nén từ bình chứa

d u cũng tác d ng lên piston c a xilanh (13) đi u khi n m van phân ph iầu nhờ các lò xo hồi vị, thanh (1) tách khỏi đế van ụng của lực bàn đạp (15), dầu trong xilanh ủa van (2) một ển sang phải tỳ lên đế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa ở đường cấp khí nén từ bình chứa ống để đến xylanh công tác (7) Đồng thời áp suất(8), c p khí nén t bình ch a (14) cho xilanh khí nén (8), th c hi n vi c trấp khí nén từ bình chứa ừ bình chứa ứa ực, thực hiện việc trợ lực Sự dịch chuyển của van (2) một ện việc trợ lực Sự dịch chuyển của van (2) một ện việc trợ lực Sự dịch chuyển của van (2) một ợp và giữ, thanh đẩy (1)

l c N u ngực, thực hiện việc trợ lực Sự dịch chuyển của van (2) một ế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa ười lái đạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1)i lái đ p m t ít và gi , s d ch chuy n c a các khâu sẽ khi n choạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1) ột ữ, thanh đẩy (1) ực, thực hiện việc trợ lực Sự dịch chuyển của van (2) một ển sang phải tỳ lên đế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa ủa van (2) một ế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứavan phân ph i (9) v trí trung gian (xilanh khí nén (8) không thông v i bìnhống để đến xylanh công tác (7) Đồng thời áp suất ở đường cấp khí nén từ bình chứa

ch a cũng nh v i khí quy n) Khi ngứa ư ển sang phải tỳ lên đế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa ười lái đạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1)i lái đ p h t hành trình bàn đ p, vanạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1) ế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa ạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1)phân ph i sẽ n i thông xilanh khí nén v i bình ch a Khi thôi tác d ng lên bànống để đến xylanh công tác (7) Đồng thời áp suất ống để đến xylanh công tác (7) Đồng thời áp suất ứa ụng của lực bàn đạp (15), dầu trong xilanh

đ p, dạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1) ư i tác d ng c a các lò xo h i v , d u trong các xylanh sẽ tr v , còn khíụng của lực bàn đạp (15), dầu trong xilanh ủa van (2) một ồi vị, thanh (1) tách khỏi đế van ầu nhờ các lò xo hồi vị, thanh (1) tách khỏi đế van ở đường cấp khí nén từ bình chứanén t xylanh khí nén 8 tr v van r i qua các đừ bình chứa ở đường cấp khí nén từ bình chứa ồi vị, thanh (1) tách khỏi đế van ười lái đạp bàn đạp ly hợp và giữ, thanh đẩy (1)ng thông ra ngoài khíquy n.ển sang phải tỳ lên đế van và mở đường cấp khí nén từ bình chứa

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN LY HỢP.

2.1 Số liệu cho trước

Theo nhiệm vụ của đồ án được giao, ta có thông số kỹ thuật được cho theobảng sau:

khách

5 Số vòng quay ứng với công suất cực đại nN 4400 vòng/phút

7 Sô vòng quay ứng với mô men cực đại nM 2100 vòng/phút

Bảng 2.1: Bảng thông số yêu cầu ban đầu

2.2 Tính toán mô men ma sát yêu cầu của ly hợp

Ly hợp phải có khả năng truyền hết mô men xoắn lớn nhất của động cơ

Để đảm bảo yêu cầu truyền hết mô men xoắn lớn nhất của động cơ trong mọiđiều kiện làm việc, thì ta phải có:

ms emax

Trong đó:

+ Mms : Mô men ma sát yêu cầu của ly hợp [N.m]

+ Memax : Mô men xoắn lớn nhất của động cơ [N.m]

+ β : Hệ số dự trữ của ly hợp

Hệ số dự trữ β phải đủ lớn (β>1) để đảm bảo cho ly hợp truyền hết mô menxoắn động cơ trong điều kiện làm việc của nó (khi các bề mặt ma sát bị dầu mỡ rơivào, khi các lò xo ép bị giảm tính đàn hồi, khi các tầm ma sát bị mòn.v.v ) Mặt

khác hệ số β không được lớn quá, vì như thế ly hợp không làm tốt chức năng bảo vệ

an toàn cho hệ thống truyền lực khi quá tải

Hệ số β thường được xác định bằng thực nghiệm; có tính đến các yếu tố như

đã nêu và đặc biệt chú ý xét đến điều kiện làm việc nặng nhọc của xe, đặc tính độnglực học của xe thiết kế

Đối với xe khách, trị số β nằm trong khoảng 1,6  2,25 Xe thiết kế là xekhách có trọng lượng toàn bộ là 11000 [KG], ta chọn β = 1,7

ms emax

M = M β= 380.1,7 = 640 [N.m]

2.3 Phân tích, lựa chọn phương loại/kiểu và phương án dẫn động ly hợp

Với xe khách có trọng lượng (11000 [KG]), chủ yếu hoạt động trên loại đườngtốt và mô men cực đại là 380 [N.m] nhỏ hơn 465 [N.m] nên ta chọn ly hợp một đĩa

bị động Mặt khác, xe khách cần độ êm dịu cao, điều khiển dễ dàng và lực điềukhiển nhỏ cho người sử dụng nên ta chọn ly hợp dẫn động kiểu thủy lực để đáp ứngyêu cầu đó Sau khi tính toán lực yêu cầu tác dụng lên bàn đạp ly hợp, nếu vượt quágiới hạn giá trị cho phép thì ta chọn thêm hệ thống trợ lực để giảm bớt lực yêu cầutác dụng lên bàn đạp ly hợp, ngược lại thì không cần dùng hệ thống trợ lực dẫnđộng ly hợp

Hình 2.1 – Sơ đồ nguyên lý ly hợp dẫn động kiểu thủy lực

7

5

6

1 2 3

4

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

Hình 2.2 – Sơ đồ tính toán đĩa ma sát

Bán kính trong R1 và bán kính ngoài R2 của bề mặt ma sát ly hợp được xácđịnh phải đảm bảo sao cho áp suất làm việc của các bề mặt ma sát không vượt quágiới hạn cho phép Bán kính ngoài của bề mặt ma sát được xác định theo công thức:

emax 3

3.β.M

R = 2.z μ.π.p 1-K

(2-2)Trong đó:

+ µ : Hệ số ma sát trượt giữa các đôi bề mặt ma sát, µ=0,22÷0,30 Tachọn µ = 0,28

R2

- Thay số và (2-2) ta tính được:

3.1,7.380 2.2.0, 28 .1, 7.10 1 0,6 

= 0,16 [m] = 160 [mm]

Mômen cực đại động cơ

Memx [N.m] không lớn hơn Số vòng quay tương ứngnN [v/ph] không nhỏ hơn DĐường kính cho phép2 [mm] không lớn hơn

Bảng 2.2: Giới hạn của đường kính ngoài vành ma sát D2

- Chọn R2 = 160 [mm] Theo Bảng 2.2, ta thấy bán kính R2 trong khoảngchấp nhận được

- Bán kính trong của tấm ma sát theo công thức:

= 0,16.0,6

= 0,096 [m] = 96 [mm]

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

Diện tích hình vành khăn tấm ma sát S [m2] được xác định theo công thức:

2.6 Lực ép của cơ cấu ép

Sau khi đã xác định được các thông số kích thước của vành ma sát, ta dễ dàngxác định lực ép cần thiết của cơ cấu ép phải tạo để đảm bảo áp suất làm việc đãchọn và thỏa mãn mô men ma sát yêu cầu

2.7 Công trượt riêng của ly hợp

Hình 2.3 – Biểu đồ mô men của quá trình đóng ly hợp

Để đánh giá tuổi thọ của ly hợp theo điều kiện trượt, người ta dùng chỉ tiêucông trượt riêng, được xác định bằng công trượt trên một đơn vị diện tích làm việccủa các bề mặt ma sát, kí hiệu lr [J/m2], ta có công thức:

R1 : bán kính trong hình vành khăn của bề mặt ma sát, [m]

Quá trình đóng êm dịu ly hợp bao giờ cũng kèm theo sự trượt ly hợp giữa cácđôi bề mặt ma sát Sự trượt của ly hợp làm cho các bề mặt ma sát mòn, đồng thờisinh nhiệt nung nóng các chi tiết tiếp xúc với các bề mặt trượt Nếu cường độ trượtquá mạnh sẽ làm mòn nhanh các bề mặt ma sát và nhiệt sinh ra sẽ rất lớn, có thểlàm cháy cục bộ các tấm ma sát, làm nung nóng lò xo ép từ đó có thể làm giảm khảnăng ép của chúng

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

2.7.1 Mô men quán tính qui dẫn J a :

Mô men quán tính khối lượng qui dẫn Ja được xác định từ điều kiện cân bằngđộng năng khi ô tô đang chuyển động Ta có công thức:

2

t 2

+ Ga : Trọng lượng toàn bộ của ôtô, Ga = 11000.9,81 = 107910 [N]

+ Gm : Trọng lượng toàn bộ của rơ mooc hoặc đoàn xe kéo theo,

+δ t: Hệ số tính đến các khối lượng chuyển động quay trong hệthống truyền lực Trong tính toán có thể lấy bằng t=1,051,06 Chọnt

+ ihn: Tỷ số truyền của hộp số ở số truyền cao nhất Với hộp số có

số cao nhất là truyền thẳng nên ihn = 1

+ emax: Tốc độ góc lớn nhất của động cơ ứng với vận tốc lớn nhấtcủa ô tô Với N là tốc độ góc ứng với công suất cực đại của động

cơ, emax  N(0,8 1)  Chọn emax  0,9 N

N emax

* Xác định tỷ số truyền của hộp số ở tay số 1 (ih1) theo hai điều kiện sau:

- Xác định ih1 theo điều kiện kéo:

ih1

max a bx emax o t

ψ G r

M i η



(2-10)Trong đó:

+ ψmax : Hệ số cản lớn nhất của đường Theo đề: ψmax= 0,25.+ ηt

: Hiệu suất của hệ thống truyền lực Với ô tô tải và khách thì0,82 0,85

G φbx.r

M i η



(2-11)Trong đó:

+ m : Hệ số phân bố tải trọng động m = 1,21,35

Ta chọn m = 1,2

+ Gφbx : Trọng lượng bám của xe

ih1

64746.0,78.0, 45380.5, 6.0,83



 ih1  12,87

- Ta chọn ih1 = 6,9 thỏa cả hai điều kiện

* Từ các đại lượng trên, ta thay vào công thức (2-8) ta sẽ xác định được

mô men quán tính khối lượng qui dẫn về trục ly hợp Ja:

2 2

9,81 (6,9.1.5,6)

2.7.2 Mô men cản chuyển động qui dẫn M a [N.m] :

* Mômen cản chuyển động của xe qui dẫn về trục ly hợp được tính theo

 Ma = 30,4 [N.m]

2.7.3 Tính thời gian trượt ly hợp trong các giai đoạn (t 1 và t 2 ):

* Chọn cách tính theo thời gian trượt tổng cộng của ly hợp t0

- Chọn thời gian đóng ly hợp êm dịu: t0= 1,1 2,5 [s] Để quá trìnhđóng ly hợp càng êm dịu ta chọn t0 = 2 [s]

- Tính hệ số kết thúc trượt ly hợp kd (kd > 0) của ly hợp theo côngthức: