thiết kế ly hợp 8 tấn

thiết kế ly hợp 8 tấn

ThuyÕt minh

§å ¸n Tèt NghiÖp

§Ò tµi : ThiÕt kÕ hÖ thèng ly hîp cho xe t¶i 8 tÊn

C¸n bé híng dÉn : Ph¹m Vþ

C¸n bé duyÖt : NguyÔn Träng Hoan

Sinh viªn thùc hiÖn : NguyÔn Hµ B×nh Líp : ¤T¤ Khãa K45

Hµ Néi - 2005

Mục lục

Trang

2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô 13

3 Lựa chọn phơng án dẫn động điều khiển ly hợp loại đĩa ma sát 29

3 Xác định công trợt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp 42

Lời nói đầu

Trên thế giới cũng nh ở nớc ta, nền kinh tế quốc dân luôn đòi hỏi chuyên chở một khối lợng hàng hóa, hành khách rất lớn và cùng với sự phát triển của nền kinh tế thì lợng hàng hóa,

hành khách yêu cầu đợc 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 lợng

ở Việt Nam việc phát triển ngành ôtô đã đợc Đảng và Nhà nớc hết sức quan tâm

Về quan điểm phát triển :

- Công nghiệp ôtô là ngành Công nghiệp rất quan trọng cần đợc 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 nớc

- Phát triển nhanh ngành Công nghiệp ôtô trên cơ sở thị trờng và hội nhập với nền kinh

tế thế giới ; lựa chọn các bớc phát triển thích hợp, khuyến khích chuyên môn hóa - hợp tác hóa nhằm phát huy lợi thế, tiềm năng của đất nớc ; 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 nớc và các chiến lợc phát triển các ngành liên quan đã đợc 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 nớc 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 nớc phát triển nhằm đẩy nhanh quá trình sản xuất linh kiện, phụ tùng trong nớc

- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô phải phù hợp với chính sách tiêu dùng của đất nớc

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 trờng

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 nớc, có khả năng đáp ứng ở mức cao nhất nhu cầu thị trờng trong nớc và tham gia vào thị trờng khu vực và thế giới

- Một số mục tiêu cụ thể :

+ Về các loại xe thông dụng (xe tải, xe khách, xe con) :

33

Đáp ứng khoảng 40 - 50% nhu cầu thị trờng trong nớc về số lợng và đạt tỷ lệ sản xuất trong nớc (hàm lợng chế tạo trong nớc) đến 40% vào năm 2005 ; đáp ứng trên 80% nhu cầu thị trờng trong nớc về số lợng và đạt tỷ lệ sản xuất trong nớc 60% vào năm 2010 (riêng động cơ phấn đấu đạt tỷ lệ sản xuất trong nớc 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 nớc 20% vào năm 2005 và 35

- 40% vào năm 2010, đáp ứng 80% nhu cầu thị trờng trong nớc

Sản lợng yêu cầu năm

2010 (dự

Sản lợng cần

bổ sung năm 2010

Ghi chú

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

Đến năm 2010 : 36.000 xe, đáp ứng trên 80% nhu cầu thị trờng

Tỷ lệ sản xuất trong nớc đạt 40% vào năm 2005, 60% vào năm 2010 Riêng tỷ lệ sản xuất trong nớc 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 lợng ôtô tải :

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

Đến năm 2010 : 127.000 xe, đáp ứng khoảng 80% nhu cầu thị trờng

Tỷ lệ sản xuất trong nớc đạt trên 40% vào năm 2005 và khoảng trên 60% vào năm 2010

- Sản xuất động cơ ôtô :

Động cơ ôtô (chủ yếu là các loại động cơ diesel có công suất từ 80 - 400 mã lực) :Tổng sản lợng của các nhà máy sản xuất động cơ khoảng 100.000 động cơ/năm vào năm 2010, khoảng 200.000 động cơ/năm vào năm 2020, trong đó động cơ có công suất 100 -

300 mã lực chiếm 70% Phấn đấu đến năm 2005 đạt tỷ lệ sản xuất trong nớc 15 - 20% ; năm

2010 đạt 50%

Khuyến khích khu vực đầu t nớc ngoài sản xuất các loại động cơ cho các loại xe con

55

Căn cứ vào mục tiêu, định hớng phát triển của ngành ôtô chúng ta thấy tơng lai phát triển của loại xe tải 7 tấn đến 20 tấn đợc 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 nớc 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 MA3-5335

Hệ thống ly hợp trên xe ôtô là một trong những cụm chi tiết chịu ảnh hởng lớn của điều kiện địa hình, môi trờng khí hậu và nhiệt độ Cụm ly hợp lắp trên xe MA3-5335 là loại ly hợp

ma sát khô hai đĩa thờng đóng Các lò xo ép đợc bố trí xung quanh, có hệ thống dẫn động cơ khí và có cờng hóa khí nén

Việc nắm vững phơng pháp tính toán thiết kế, quy trình vận hành, tháo lắp điều chỉnh, bảo dỡng 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 cờng độ lao

động cho ngời 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-

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

1.1 Công dụng ly hợp

Trong hệ thống truyền lực của ôtô, ly hợp là một trong những cụm chính, nó có công dụng là :

- Nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ôtô di chuyển

- Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trờng hợp ôtô khởi hành hoặc chuyển số

- Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực không bị quá tải

nh trong trờng 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 đợc dễ dàng Khi nối êm dịu động cơ đang làm việc với hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự trợt) 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

1.2 Phân loại ly hợp

Ly hợp trên ôtô thờng đợc phân loại theo 4 cách :

+ Phân loại theo phơng pháp truyền mômen

+ Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp

+ Phân loại theo phơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép

+ Phân loại theo phơng pháp dẫn động ly hợp

1.2.1 Phân loại theo phơng pháp truyền mômen

Theo phơng pháp truyền mômen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống truyền lực thì ngời 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 :

77

+ 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 đợc sử dụng rất rộng rãi, vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và khối lợng phần bị động của ly hợp tơng đối nhỏ Còn ly hợp ma sát loại hình nón và hình trống ít đợc sử dụng, vì phần bị động của ly hợp có trọng lợng 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 trờng ma sát gồm có :

+ Ma sát khô

+ Ma sát ớt (các bề mặt ma sát đợc ngâm trong dầu)

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

Nhợc điểm của ly hợp ma sát là : các bề mặt ma sát nhanh mòn do hiện tợng trợt tơng

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 đợc 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 lợng của chất lỏng (thờng là dầu)

Ưu điểm của ly hợp thủy lực là : làm việc bền lâu, giảm đợc tải trọng động tác dụng lên

hệ thống truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe

Nhợc điểm của ly hợp thủy lực là : chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực nhỏ

do hiện tợng trợt

Loại ly hợp thủy lực ít đợc sử dụng trên ôtô, hiện tại mới đợc 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 trờng nam châm điện Loại này ít đợc 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 đợc 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 ngời ta chia ly hợp ra thành 2 loại sau :

Ly hợp thờng đóng : loại này đợc sử dụng hầu hết trên các ôtô hiện nay

Ly hợp thờng mở : loại này đợc sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi nh C - 100 , C -

80 , MTZ2

1.2.3 Phân loại theo phơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép

Theo phơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì ngời 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 :

- Lò xo đặt xung quanh : các lò xo đợc bố trí đều trên một vòng tròn và có thể đặt một hoặc hai hàng

- Lò xo trung tâm (dùng lò xo côn)

Theo đặc điểm kết cấu của lò xo có thể dùng lò xo trụ, lò xo đĩa, lò xo côn

Trong các loại trên thì ly hợp dùng lò xo trụ bố trí xung quanh đợc áp dụng khá phổ biến trên các ôtô hiện nay, vì nó có u điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo đợc lực ép lớn theo yêu cầu và làm việc tin cậy

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 đợc 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 phơng pháp dẫn động ly hợp

Theo phơng pháp dẫn động ly hợp thì ngời ta chia ly hợp ra thành 2 loại sau :

Loại 1 : Ly hợp điều khiển tự động

99

Loại 2 : Ly hợp điều khiển cỡng bức.

Để điều khiển ly hợp thì ngời lái phải tác động một lực cần thiết lên hệ thống dẫn động

ly hợp Loại này đợc sử dụng hầu hết trên các ôtô dùng ly hợp loại đĩa ma sát ở trạng thái luôn

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

đợc các yêu cầu sau :

- Truyền hết mômen của động cơ mà không bị trợt 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 β 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 đợc 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 đợc 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 ma sát khô

2.1 Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô

1 2 3 4 6

5 7

8

17

16 15 14 13 12

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

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

Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo thì ngời 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

- Dẫn động ly hợp : là bộ phận thực hiện việc điều khiển đóng mở ly hợp

Trong phần này, ta xét cấu tạo của cơ cấu ly hợp, nó gồm 3 phần chính : bánh đà, đĩa

ma sát và đĩa ép

- Nhóm các chi tiết chủ động gồm bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép, đòn mở và các lò xo ép Khi ly hợp mở hoàn toàn thì các chi tiết thuộc nhóm chủ động sẽ quay cùng bánh đà.

- 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 đợc 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 đợc gọi là phần chủ động của ly hợp và chi tiết đĩa ma sát 2 đợc gọi là phần bị động của ly hợp Các chi tiết còn lại thuộc bộ phận dẫn động ly hợp

Đối với một số ôtô vận tải khi cần phải truyền mômen lớn ngời ta sử dụng ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động So với ly hợp ma sát khô một đĩa bị động thì ly hợp ma sát khô hai 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 nhợc điểm của ly hợp hai đĩa là mở không dứt khoát nên ở những loại ly hợp này thì ngời ta phải bố trí cơ cấu để tạo điều kiện cho ly hợp khi mở đợc dứt khoát Trên hình 1.1.b thì cơ cấu này đợc 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 đợc

tự do

13

- 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 đợc 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 đợc truyền vào xơng 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 ngời 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 đợc 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 đợc 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 đợc truyền vào xơng 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 tơng 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 ngời 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 đợc 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 trợt tơng đối giữa các bề mặt ma sát của ly hợp Hiện tợng này thờng 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)

Chơng 2 Lựa chọn phơng án thiết kế

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

ốc, có bi cầu, thanh răng-vành răng và có cờng hóa bằng thủy lực

Hệ thống treo của xe là loại hệ thống treo phụ thuộc và đợc bố trí trên các nhíp dọc hình nửa elíp Hệ thống treo trớc có giảm chấn thủy lực ống lồng nhằm nâng cao độ êm dịu khi

xe di chuyển trên đờng không bằng phẳng với tốc độ cao Hệ thống treo sau có nhíp phụ

15

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.

- Trọng lợng toàn bộ xe (KG)

Phân cho cầu trớc

Phân cho cầu sau

14950 495010000

- Tỉ số truyền của hộp số III : 1,52 ; IV : 1 ;I : 5,26 ; II : 2,9 ;

V : 0,66 ; lùi : 5,48

H×nh 2.2 C¸c th«ng sè kü thuËt cña xe MA3-5335

17

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

lò xo lá có một đầu đợc tán cố định với vỏ ly hợp bằng các đinh tán và đầu còn lại đợc 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 phơng pháp tuyến để đảm bảo truyền đợc mômen xoắn, đồng thời đảm bảo đợc

sự di chuyển dọc trục của đĩa ép khi mở và đóng ly hợp

- Đĩa bị động của ly hợp trên xe ZIN-130 :

Xơng đĩa bị động đợc chế tạo bằng thép và có xẻ rãnh Đĩa ma sát đợc 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 Xơng đĩa đợc ghép chặt với moayơ đĩa bị động bằng các đinh tán Đinh tán đợc chế tạo bằng thép

- Đòn mở ly hợp 16 (hình 2.3) : gồm có 4 chiếc và đợc 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 đợc 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 hớng 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 trớc của trục ly hợp

19

- Bạc mở ly hợp gồm có ổ bi tỳ 11 và bạc trợt (hình 2.3) Trong ổ bi tỳ có đủ lợng 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 đợc 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

- 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, đợc ghép với nhau qua xơng đĩa bằng các đinh tán Xơng đĩa đợc chế tạo bằng thép và trên có các xẻ rãnh Đĩa ma sát đợc ghép với moayơ đĩa bị động bằng các đinh tán bằng thép Moayơ đĩa bị động đợc chế tạo bằng thép và có thể di trợt 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 đợc ghép với xơng đĩa bằng các đinh tán Lò xo giảm chấn đợc đặt trong các

lỗ của đĩa bị động và tấm đỡ

- Hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp : Ly hợp đợc dẫn động điều khiển bằng cơ khí

Đòn mở ly hợp 5 đợc 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 δ = 4 mm Điều chỉnh đòn mở ta dùng đai ốc 7 Bạc mở ly hợp gồm có ổ bi tỳ và bạc trợt 9 Trên bạc trợt có lắp ống bơm mỡ 6

Hình 2.4 Ly hợp lắp trên xe ΓAZ-53

1 Bánh đà ; 2 Vỏ ngoài ly hợp ; 3 Đĩa ma sát ; 4 Đĩa ép ; 5 Đòn mở ly hợp ; 6 ống bơm mỡ

; 7 Đai ốc điều chỉnh ; 8 Càng nối ; 9 Bạc trợt ; 10 Trục ly hợp ; 11 Càng mở ly hợp ; 12

Đinh tán nối các tấm 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

21

- Bộ phận bị động của ly hợp : gồm có hai đĩa bị động 25, mỗi đĩa bị động gồm 2 tấm

ma sát đợc ghép với xơng đĩa bằng các đinh tán bằng đồng Xơng đĩa đợc chế tạo bằng thép, trên có các xẻ rãnh nhằm giảm độ cứng, tăng độ đàn hồi và giúp ly hợp đóng êm dịu Xơng đĩa

đợc ghép với moayơ đĩa bị động bằng các đinh tán, trên moayơ có các lỗ hình chữ nhật để đặt

6 lò xo giảm chấn Moayơ đợc chế tạo bằng thép, số lợng là 2 moayơ và có thể di trợt trên rãnh then hoa của trục ly hợp

Hình 2.5 Ly hợp lắp trên xe MA3-5335

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 cờng hóa bằng khí nén

Đòn mở ly hợp 5 đợc chế tạo bằng thép và có số lợng là 4 đòn Mỗi đòn mở thì đầu trên liên

23

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 đợc điều chỉnh tơng tự nh ly hợp trên xe ZIN-130.

2.2.2 Kết cấu ly hợp lắp trên xe KAMAZ-5511

Ly hợp lắp trên xe KAMAZ-5511 là ly hợp hai đĩa ma sát khô (hình 2.6)

- Bộ phận chủ động của ly hợp : gồm có bánh đà 21 lắp ghép với vỏ trong ly hợp 17 bằng các bu lông Đĩa ép trung gian 2 và đĩa ép ngoài 4 đợc chế tạo bằng gang Các đĩa ép chủ

động liên kết với bánh đà bằng ngõng (đòn tách) Ngõng đợc 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 đợc chế tạo bằng thép 60C2 , gồm có 12 lò xo đợc 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 đợc ghép với nhau qua xơng đĩa bằng các đinh tán Xơng đĩa đợc chế tạo bằng thép, trên có các xẻ rãnh và đợc ghép với moayơ bằng các đinh tán Moayơ đợc chế tạo bằng thép 40X và số lợng là 2 moayơ Trong lòng moayơ có then hoa và có thể di trợt trên trục ly hợp Bộ phận giảm chấn gồm 8 lò xo giảm chấn 25 đợc đặt trong các rãnh hình chữ nhật trên xơng đĩa

và moayơ Trục ly hợp 23 đợc 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 đợc chế tạo bằng thép và có số lợng 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 đợc điều chỉnh tơng tự nh ly hợp trên xe ZIN-130

Hình 2.6 Ly hợp lắp trên xe KAMAZ-5511

1 Xơng đĩa ; 2 Đĩa ép trung gian ; 3 Bulông hạn chế ; 4 Đĩa ép ngoài ; 5 Càng nối ; 6 Đòn

mở ly hợp ; 7 Lò xo đỡ tấm chặn ; 8 ống bơm mỡ ; 9 Vòng bắt lò xo với tấm chặn ; 10 Bi

“T” ; 11 Lò xo hồi vị khớp nối ; 12 Khớp nối ; 13 Càng mở ly hợp ; 14 Tấm chặn đầu đòn

mở ; 15 Trục của càng mở ly hợp ; 16 Lò xo ép ; 17 Vỏ trong ly hợp ; 18 Đệm cách nhiệt ;

19 Bulông bắt chặt vỏ ly hợp với bánh đà ; 20 Nắp của cácte ly hợp ; 21 Bánh đà ; 22 Đĩa ma sát ; 23 Trục ly hợp ; 24 Moayơ ; 25 Lò xo giảm chấn ; 26 Tấm đĩa ; 27 Bulông bắt đòn tách

đĩa ép trung gian

3 Lựa chọn phơng án dẫn động điều khiển ly hợp loại đĩa ma sát

25

3.1 Phơng án 1 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí.

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các đòn, khớp nối và đợc lắp theo nguyên lý đòn bẩy Loại dẫn động điều khiển ly hợp đơn thuần này có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và có độ tin cậy làm việc cao Hệ thống dẫn động này đợc sử dụng phổ biến ở các ôtô quân

Khi ngời lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 8 sẽ làm cho cần của trục bàn đạp

ly hợp 4 quay quanh tâm O1 kéo thanh kéo của ly hợp 5 dịch chuyển sang phải (theo chiều mũi tên) Làm cho cần ngắt ly hợp 3 và càng mở ly hợp 2 quay quanh O2 Càng mở gạt bạc mở 1 sang trái (theo chiều mũi tên) tác động vào đầu đòn mở của ly hợp, kéo đĩa ép tách ra khỏi đĩa

ma sát

Khi ngời lái nhả bàn đạp 8 thì dới tác dụng của lò xo hồi vị 6, bàn đạp trở về vị trí ban

đầu duy trì khe hở δ giữa bạc mở với đầu đòn mở Nhờ có các lò xo ép để ép đĩa ép tiếp xúc với đĩa ma sát, ly hợp đợc đóng lại

Hành trình toàn bộ của bàn đạp ly hợp thờng từ 130 ữ 150 mm Trong quá trình làm việc, do hiện tợng trợt tơng đối giữa các bề mặt ma sát, nên đĩa ma sát thờng bị mòn, do đó hành trình tự do của bàn đạp ly hợp bị giảm xuống Khi các bề mặt ma sát mòn tới mức nào đó thì hành trình tự do của ly hợp giảm tới mức tối đa, sẽ không tạo đợc cảm giác cho ngời lái nữa, đồng thời gây hiện tợng tự ngắt ly hợp Trong trờng hợp khác, khi hành trình tự do của bàn đạp ly hợp quá lớn, làm cho ngời lái đạp bàn đạp hết hành trình toàn bộ mà ly hợp vẫn cha

mở hoàn toàn, cũng tạo hiện tợng trợt tơng đối giữa các bề mặt ma sát, sẽ gây mòn các bề mặt

ma sát một cách nhanh chóng

Trong cả hai trờng hợp nêu trên đều không có lợi, vì vậy phải điều chỉnh hành trình tự

do của bàn đạp ly hợp trong một miền cho phép

Ưu điểm : Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, có độ tin cậy làm việc cao, dễ tháo lắp và sửa chữa

Nhợc điểm : Kết cấu phụ thuộc vào vị trí đặt ly hợp Yêu cầu lực của ngời lái tác dụng lên bàn đạp lớn Hiệu suất truyền lực không cao

27

Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực

Hình 2.9 Sơ đồ cấu tạo xilanh chính của dẫn động ly hợp bằng thủy lực

Nguyên lý làm việc :

Khi ngời lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, nhờ thanh đẩy, đẩy piston 4 của xilanh chính 3 sang trái, bịt lỗ bù dầu b, làm dầu trong khoang D bị nén lại Khi áp lực dầu trong khoang D thắng lực ép của lò xo van một chiều 11 ở van một chiều 10 thì van một chiều

mở ra Lúc này dầu từ khoang D theo đờng ống dẫn dầu 5 vào xilanh công tác 6 đẩy piston sang phải, làm cho càng mở ly hợp 7 quay quanh O, đồng thời đẩy bạc mở 8 sang trái (theo chiều mũi tên) Bạc mở tác động nên đầu dới của đòn mở ly hợp tách đĩa ép ra khỏi bề mặt ma sát Ly hợp đợc mở

Khi ngời thả bàn đạp ly hợp 1 thì dới tác dụng của lò xo hồi vị 2 và lò xo ép làm các piston của xilanh chính và xilanh công tác từ từ trở về vị trí ban đầu Lúc này dầu từ xilanh công tác 6 theo đờng ống dẫn dầu 5 qua van hồi dầu 12 vào khoang D

29

Khi ngời lái nhả nhanh bàn đạp ly hợp 1, thì do sức cản của đờng ống và sức cản của van hồi dầu 12 làm cho dầu từ xilanh công tác 6 không kịp về điền đầy vào khoang D Vì thế tạo ra độ chân không ở khoang D, nên dầu từ khoang C qua lỗ cung cấp dầu a vào khoang E, rồi sau đó dầu qua lỗ nhỏ ở mặt đầu piston ép phớt cao su 8 để lọt sang bổ sung dầu cho khoang D (tránh hiện tợng lọt khí vào khoang D, khi khoang D có độ chân không) Khi dầu đã khắc phục đợc sức cản của đờng ống và van hồi dầu 12 để trở về khoang D, thì lợng dầu d từ khoang D theo lỗ bù dầu b trở về khoang C, đảm bảo cho ly hợp đóng hoàn toàn.

Lỗ bù dầu b còn có tác dụng điều hòa dầu khi nhiệt độ cao Lúc nhiệt độ cao dầu trong khoang D nở ra, làm áp suất dầu tăng lên, dầu qua lỗ bù dầu b về khoang C Vì thế khắc phục

đợc hiện tợng tự mở ly hợp

Ưu điểm : Kết cấu gọn, việc bố trí hệ thống dẫn động thủy lực đơn giản và thuận tiện

Có thể đảm bảo việc đóng ly hợp êm dịu hơn so với hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí ống dẫn dầu không có biến dạng lớn, nên hệ thống dẫn động thủy lực có độ cứng cao Đồng thời hệ thống dẫn động bằng thủy lực có thể dùng đóng mở hai ly hợp

Nhợc điểm : Loại hệ thống dẫn động bằng thủy lực không phù hợp với những xe có máy nén khí Yêu cầu hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực cần có độ chính xác cao

động 7 quay quanh O3 Nhờ có đòn dẫn động 8 cùng với mặt bích của xilanh phân phối 9 và

đẩy thân van phân phối 10 sang phải (theo chiều mũi tên) Khi mặt phải của thân van phân phối chạm vào đai ốc hạn chế hành trình nắp trên cần piston 15 thì làm cho càng mở ly hợp 16 quay quanh O4 và đẩy bạc mở ly hợp 19 sang trái (theo chiều mũi tên) Ly hợp đợc mở

Đồng thời với việc khi nắp bên phải của thân van phân phối tỳ vào đai ốc hạn chế hành trình của cần piston 15 thì đầu piston van phân phối 14 cũng tỳ vào phớt van 12 và làm van 12

mở ra Khí nén lúc này từ khoang A qua van 12 vào khoang B, rồi theo đờng dẫn khí nén 13 vào xilanh 17 và đẩy xilanh lực dịch chuyển làm đòn dẫn động 18 quay quanh O4 Kết hợp với càng mở ly hợp 16 quay và đẩy bạc mở ly hợp 19 sang trái Ly hợp đợc mở

Khi ngời lái thôi tác dụng vào bàn đạp ly hợp 1 thì dới tác dụng của lò xo hồi vị 6 kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu Đồng thời thông qua đòn dẫn động 8 kéo thân van phân phối 10 sang trái, khi mặt đầu bên phải của piston 14 chạm vào mặt bích bên phải của thân van thì piston 14 đợc đẩy sang trái, làm càng mở ly hợp 16 quay và đẩy bạc mở ly hợp 19 sang phải

31

Cùng lúc đó, dới tác dụng của lò xo hồi vị phớt van phân phối 12 và đẩy van này đóng kín cửa van Khí nén từ xilanh lực 17 theo đờng dẫn khí nén 13 vào khoang B và qua đờng thông với khí trời a ở thân piston 14 ra ngoài Lúc này ly hợp ở trạng thái đóng hoàn toàn.

Ưu điểm : Hệ thống dẫn động làm việc tin cậy, khi cờng hóa khí nén hỏng thì hệ thống dẫn động cơ khí vẫn có thể điều khiển ly hợp đợc

Nhợc điểm : Khi cờng hóa hỏng thì lực bàn đạp lớn Loại hệ thống dẫn động này phù hợp với những xe có máy nén khí

3.4 Phơng án 4 : Dẫn động ly hợp bằng thủy lực có cờng hóa khí nén.

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn và áp lực của dầu trong các xilanh lực Đồng thời kết hợp với áp lực của khí nén lấy từ các máy nén khí

5 Xilanh công tác ; 6 Piston xilanh

mở ly hợp 11 quay quanh O2 và đẩy bạc mở ly hợp 12 sang trái (theo chiều mũi tên) Ly hợp

đ-ợc mở

Đồng thời dầu có áp suất theo đờng ống dẫn dầu 13 tác dụng lên piston xilanh mở van

14 thì đẩy piston 14 cùng cốc van 15 và màng ngăn 16 sang trái Đóng van xả 17 lại và van nạp

18 đợc mở ra Khí nén từ máy nén khí theo đờng ống dẫn khí nén 19 qua van nạp 18 vào khoang A, rồi theo lỗ thông xuống khoang B và đẩy piston xilanh 6 cùng cần piston 7 sang phải Kết hợp với lực đẩy của áp lực dầu, đẩy piston xilanh thủy lực 9 cùng cần piston 10 làm cho càng mở ly hợp 11 quay quanh O2 và đẩy bạc mở ly hợp 12 sang trái Ly hợp đợc mở

Khi ngời lái thôi tác dụng vào bàn đạp ly hợp 1 thì dới tác dụng của lò xo hồi vị 2 kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu Piston của xilanh chính 3 dịch chuyển lên phía trên và dầu từ xilanh công tác trở về xilanh chính Đồng thời van xả 17 mở, van nạp 18 đóng lại Khí nén từ khoang B qua lỗ thông sang khoang A và qua van xả 17 rồi theo lỗ trên cốc van phân phối 15 thông với khí trời ra ngoài Ly hợp đóng hoàn toàn

Ưu điểm : Hệ thống dẫn động làm việc tin cậy, khi cờng hóa khí nén hỏng thì hệ thống dẫn động bằng thủy lực vẫn hoạt động bình thờng Lực của ngời lái tác dụng vào bàn đạp ly hợp nhỏ Hành trình toàn bộ của bàn đạp không lớn Loại hệ thống dẫn động này thì đảm bảo

đợc yêu cầu đóng ly hợp êm dịu, mở dứt khoát và dùng phù hợp với những xe có máy nén khí

33

Nhợc điểm : Kết cấu phức tạp, bảo dỡng, điều chỉnh sửa chữa khó khăn và yêu cầu độ chính xác của hệ thống dẫn động cao.

Nhận xét :

Qua phân tích, tìm hiểu kết cấu, nguyên lý hoạt động, xem xét u điểm và nhợc

điểm của từng phơng án dẫn động điều khiển ly hợp, ta thấy Phơng án 3 : Dẫn động ly hợp

bằng cơ khí có cờng hóa khí nén phù hợp để áp dụng cho việc thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn trên cơ sở xe MA3-5335

Phơng án này đảm bảo nguyên tắc :

- Lực bàn đạp phải đủ lớn để có cảm giác mở ly hợp

- Sử dụng phải chắc chắn nhẹ nhàng

- Dễ chăm sóc, bảo dỡng và sửa chữa

Chơng 3 Nội dung thiết kế tính toán

1 Xác định mômen ma sát của ly hợp

Ly hợp cần đợc thiết kế sao cho nó phải truyền đợc hết mômen của động cơ và đồng thời bảo vệ đợc cho hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải Với hai yêu cầu nh vậy mômen ma sát của ly hợp đợc tính theo công thức :

Tra bảng 1 Sách hớng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô", ta xác định hệ số dự trữ của ly hợp : Với ôtô tải làm việc có kéo rơmoóc : β = 2,0 ữ 3,0

Mc = β Me max = 2 68 = 136 kGm = 1334,16 Nm

2 Xác định kích thớc cơ bản của ly hợp

2.1 Xác định bán kính ma sát trung bình của đĩa bị động

Mômen ma sát của ly hợp đợc xác định theo công thức :

Mc = β Me max = à P∑ Rtb iTrong đó : à - hệ số ma sát

D2 = 2 R2 = 3,16 C

Memax

Trong đó : Me max - mômen cực đại của động cơ, tính theo Nm

D2 - đờng kính ngoài của đĩa ma sát, tính theo cm

+ Nếu ta giảm đờng kính ngoài từ D2 = 430 mm xuống D2 = 350 mm (lấy theo xe tham khảo) và tăng số đôi bề mặt ma sát thì phơng án này là phù hợp Vậy ta chọn phơng án này

Ta có D2 = 350 mm → Bán kính ngoài của đĩa ma sát : R2 = 175 mm

Bán kính trong của đĩa ma sát đợc tính theo bán kính ngoài :

2 2

3 1

3 2

RR

RR3

2

−2 2

3 3

1175

100175

i = tb

c

RP

Tra bảng 3 Sách hớng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô", với nguyên liệu làm các

bề mặt là gang với phêrađô → ta chọn hệ số ma sát :à = 0,2

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

c

[

2π⋅ ⋅ ⋅à⋅ = 2 3,14 14,12 7,5 0,2 200 10 2

100136

Kiểm tra áp suất trên bề mặt ma sát theo công thức :

M

2 tb

3 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 xe khởi động tại chỗ sẽ làm tăng thời gian đóng ly hợp và do đó sẽ tăng công trợt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp Trong sử dụng thờng sử dụng phơng pháp này nên ta tính công trợt sinh ra trong trờng hợp này

37

3.1 Xác định công trợt của ly hợp khi khởi động tại chỗ

Phơng pháp này sử dụng công thức tính theo kinh nghiệm của Viện HAHM

)100/(6

,5

max

2 2 max

e f

h o

b o

e

r G i M i

i i

r n

M G

Trong đó :

L - công trợt của ly hợp khi khởi động tại chỗ (KGm)

Me max - mômen xoắn cực đại của động cơ Me max = 68 kGm

no - số vòng quay của động cơ khi khởi động ôtô tại chỗ

Chọn no = 0,75 ne max = 0,75 2100 = 1575 vg/phVới ne max là số vòng quay cực đại của động cơ

rb - bán kính làm việc trung bình của bánh xe (m)

it - tỉ số truyền của hệ thống truyền lực it = io ih if = 40,66

io - tỉ số truyền của truyền lực chính io = 7,73

L = 40,66 (0,95 68 40,66 14950 0,518 0,16)

518,0)100/1575(68149506

2

2 − ⋅

Vậy công trợt riêng thỏa mãn điều kiện cho phép

3.3 Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết

Công trợt sinh nhiệt làm nung nóng các chi tiết nh đĩa ép, đĩa ép trung gian ở ly hợp 2

Với thép và gang c = 0,115 kcal/kG oC

mt - khối lợng chi tiết bị nung nóng (kG)

Gt - trọng lợng chi tiết bị nung nóng (kG)

γ - hệ số xác định phần công trợt dùng nung nóng chi tiết cần tính

Với đĩa ép ngoài →γ = 2n

1

= 2 2

1

⋅ = 41

Với đĩa ép trung gian ở ly hợp 2 đĩa →γ = n

1 = 21

[∆T] - độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết

Với ôtô không có kéo rơmoóc : [∆T] = 8 oC ữ 10 oCTra bảng 5 Sách hớng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô", ta xác định trọng lợng của đĩa ép trung gian : Gt = 12 kG

Nhận xét :

- Đối với đĩa ép trung gian khi bị trợt thì cả hai bề mặt đều tham gia

- Đối với đĩa ép ngoài và bánh đà khi bị trợt thì chỉ có 1 bề mặt tham gia

Nh vậy đĩa ép trung gian và đĩa ép ngoài có khối lợng tơng đơng nhau, bánh đà có khối lợng lớn hơn Nhng khi bị trợt thì đĩa ép trung gian có độ tăng nhiệt độ gấp hai lần so với đĩa

ép ngoài và bánh đà Do đó ta chỉ cần kiểm tra độ tăng nhiệt độ của đĩa ép trung gian nên đảm bảo điều kiện cho phép là đợc

⋅

⋅

⋅

= 5,69 oC < [∆T]

Vậy đĩa ép trung gian thỏa mãn độ tăng nhiệt độ cho phép

- Khi đĩa ép ngoài bị nung nóng (với độ tăng nhiệt độ ∆T chỉ bằng 1/2 độ tăng nhiệt độ của đĩa ép trung gian), thì lò xo ép cũng có độ tăng nhiệt độ còn nhỏ hơn độ tăng nhiệt độ của

đĩa ép ngoài (do có đệm cách nhiệt) Do vậy, ta không cần kiểm tra nhiệt độ của lò xo ép