Tính toán thiết kế ly hợp ôtô

cơ khí động lực, Điều khiển cơ khí, Ly hợp điện từ, Mô men ma sát, Đĩa bị động, ĐIỀU KHIỂN LY HỢP,

Đồ án môn học Tính toán thiết kế ly

hợp ôtô

LỜI NÓI ĐẦU

Với nền công nghiệp phát triển ngày càng hiện đại, các nhu cầu trong lao động vàcuộc sống của con người càng được nâng cao Vấn đề vận chuyển hàng hóa, đi lại củacon người là một trong những nhu cầu rất cần thiết Ô tô là một loại phương tiện rất pháttriển và phổ biến trên thế giới và ở Việt Nam hiện nay để đáp ứng cho nhu cầu đó

Là một sinh viên ngành động lực, việc tìm hiểu, nghiên cứu, tính toán và thiết kếcác bộ phận, cụm máy, chi tiết trong xe là rất thiết thực và bổ ích Trong khuôn khổ giớihạn của một đồ án môn học, em được giao nhiệm vụ thiết kế và tính toán ly hợp xe tải.Công việc này đã giúp cho em bước đầu làm quen với công việc thiết kế mà em đã đượchọc ở trường để ứng dụng cho thực tế, đồng thời nó còn giúp cho em cũng cố lại kiếnthức sau khi đã học các môn lý thuyết trước đó

Dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Việt Hải và sự nổ lực của bản thân,

sau một khoảng thời gian cho phép em đã hoàn thành được đồ án của mình Vì bước đầutính toán thiết kế còn rất bỡ ngỡ cho nên không tránh khỏi những sai sót, nhầm lẫn Dovậy, em rất mong các thầy (cô) thông cảm và chỉ bảo thêm để em được hoàn thiện hơntrong quá trình học tập của mình

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2011

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN BÃO QUỐC

MỤC LỤC

1.CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU CỦA LY HỢP 4

1.1 Công dụng 4

1.2 Yêu cầu đối với ly hợp 4

1.3 Phân loại ly hợp 4

1.3.1 Ly hợp ma sát cơ khí 6

1.3.2 Ly hợp ma sát thuỷ lực 7

1.3.3 Ly hợp điện từ 8

1.4 Điều khiển dẫn động ly hợp 8

1.4.1.Điều khiển cơ khí 8

1.4.2.Điều khiển thủy lực 9

1.4.3.Điều khiển ly hợp có trợ lực 9

2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP 12

2.1 Mô men ma sát của ly hợp 14

2.2 Xác đinh các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp 14

2.2.1.Bán kính hình vành khăn của bề mặt ma sát đĩa bị động 14

2.2.2 Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát 15

2.2.3 Lực ép cần thiết PCT 16

2.2.4 Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp 16

2.2.5.Nhiệt sinh ra do trượt ly hợp 19

2.2.6 Bề dày tối thiểu đĩa ép (theo chế độ nhiệt) 20

2.2.7 Tính toán lò xo ép dây xoắn hình trụ ……… 20

2.3 Giảm chấn ……… 23

2.4 Thân và vỏ ly hợp……… .25

2.5 Đòn mở………25

2.6 Đĩa bị động……… 26

2.7 Đĩa ép và đĩa trung gian……… 31

3.TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN LY HỢP 33

3.1.Xác định hành trình của bàn đạp Sbd [mm] 33

3.2 Xác định lực tác dụng lên bàn đạp Fbd [N] 35

3.3 Kết cấu xilanh chính……… 35

3.4 Kết cấu xilanh công tác……….36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ LY HỢP

1.CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU CỦA LY HỢP

1.1 Công dụng

-Ly hợp là khớp nối giữa trục khuỷu động cơ với hệ thống truyền lực

-Ly hợp dùng để ngắt - nối truyền động từ trục khuỷu động cơ đến hệ thống truyềnlực

-Ngoài ra, ly hợp còn được dùng như một cơ cấu an toàn cho hệ thống truyền lựckhi quá tải

1.2 Yêu cầu đối với ly hợp

- Ly hợp phải truyền được mô men quay lớn nhất của động cơ trong bất kỳ điềukiện làm việc nào Hay nói cách khác, mô men ma sát của ly hợp phải luôn luôn lớn hơn

mô men cực đại của động cơ

- Việc mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng Nghĩa là khi mở ly hợp, phần bịđộng phải tách hoàn toàn khỏi phần chủ động Như vậy momen quán tính quy dẫn củatrục khuỷu và momen xoắn của động cơ bị triệt tiêu khỏi hệ trục của ly hợp khi gài số,nếu không sẽ gây khó khăn cho việc gài số

- Khi đóng ly hợp, yêu cầu phải êm dịu Tức là, mô men ma sát hình thành ở lyhợp phải tăng từ từ khi đóng ly hợp; có vậy mới tránh được hiện tượng giật xe và gây dậprăng của các bánh răng trong hộp số cũng như các cơ cấu truyền động khác trong hệthống truyền lực

- Do ly hợp còn là cơ cấu an toàn nên yêu cầu phải tự trượt khi quá tải Nếukhômg làm nhiệm vụ an toàn, khi phanh xe đột ngột xe sẽ chuyển động chậm dần với giatốc tịnh tiến chậm dần là jp =

dt

d

( là tốc độ tịnh tiến của xe trong quá trình phanh), vàcác chi tiết quay trong hệ thống truyền lực cũng quay chậm dần tương ứng Nếu ly hợpđang đóng thì trục khuỷu động cơ cũng quay chậm dần với gia tốc góc là :

dt

d r i i dt

d i i dt

d

bx o h

b o h

e e

Vì vậy xuất hiện mô men lực quán tính của bánh đà bằng theo [2]:

Mj = Jbde = Jbd dt

d r i i

bx o h

1

Mô men này sẽ truyền qua ly hợp để tác dụng lên hệ thống truyền lực Do khiphanh xe đột ngột vận tốc v giảm nhanh làm cho dt

d tăng đột ngột, điều này khiến cho

Mj truyền xuống hệ thống truyền lực tăng Cũng theo lý thuyết ôtô, giá trị lớn nhất của

Mj đạt được khi gia tốc phanh jp đạt giá trị cực đại Jmax

φ : Hệ số bám giữa lốp với mặt đường khi phanh;

δ : Hệ số xét đến ảnh hưởng của các khối lượng quay trong hệ thống truyềnlực; có thể tính gần đúng bằng :  = 1+(0,040,06) 2

bx o h bd

1

Thực nghiệm chứng tỏ rằng Mjmax có giá trị lớn hơn mô men xoắn cực đại củađộng cơ rất nhiều lần và có thể làm cho hệ thống truyền lực phía dưới bị quá tải Do đó

để tránh hiện tượng trên ly hợp phải tự trượt Điều đó có nghĩa là ly hợp còn có tác dụngnhư một cơ cấu an toàn, bảo vệ cho hệ thống truyền lực không bị quá tải khi phanh độtngột mà không kịp mở ly hợp

Ngoài ra, ly hợp phải có kết cấu gọn nhẹ, momen quán tính của các chi tiết phần bịđộng ly hợp phải nhỏ đến mức thấp nhất có thể nhằm giảm các lực va đạp lên bánh rănggài số (trường hợp không có bộ đồng tốc), giảm nhẹ điều kiện làm việc của bộ đồng tốccũng như tăng nhanh thời gian gài số

Điều khiển dễ dàng và nhẹ nhàng, tuổi thọ cao

1.3 Phân loại ly hợp

Với yêu cầu nêu trên, hiện nay trên ôtô máy kéo sử dụng nhiều loại ly hợp

Dựa theo tính chất truyền mô men, người ta phân ra các loại ly hợp sau :

1.3.1 Ly hợp ma sát cơ khí

Đó là loại ly hợp mà mô men ma sát hình thành ở ly hợp nhờ sự ma sát của các bềmặt ma sát cơ khí Loại này được sử dụng phổ biến trên hầu hết các ôtô nhờ kết cấu đơngiản, dễ bảo dưỡng sữa chữa thay thế

- Theo hình dạng của bộ phận ma sát, có thể chia ra : Ly hợp ma sát đĩa (phẳng),

ly hợp ma sát đĩa côn (đĩa bị động có dạng hình côn), ly hợp ma sát hình trống (kiểu tang

trống và guốc ma sát ép vào tang trống)

+ Kiểu hình côn và hình trống ngày nay không dùng nữa vì mô men quán tính củaphần bị động khá lớn, ảnh hưởng không tốt đến việc gài số Kiểu ma sát đĩa dùng phổbiến và tuỳ theo cấu tạo có thể có kiểu một đĩa, kiểu hai đĩa hoặc có thể nhiều đĩa

Ly hợp một đĩa ma sát Ly hợp hai đĩa ma sát

Hinh 1.1 : Ly hợp ma sát đĩa phẳng

+ Ly hợp ma sát một đĩa được dùng ở hầu hết trên tất cả các loại ôtô và máy kéonhờ kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, việc mở ly hợp dễ dứt khoát và mô men quán tính củaphần bị động nhỏ

+ Kiểu ly hợp ma sát hai đĩa chỉ được dùng trên xe tải lớn to (vì cần truyền mômen quay lớn) Nhược điểm của kiểu này là kết cấu phức tạp, việc mở ly hợp khó dứtkhoát (khó cách ly các đĩa bị động khỏi phần chủ động); tuy nhiên việc đóng ly hợp là êmdịu hơn loại một đĩa (nhờ sự tiếp xúc của các bề mặt ma sát được tiến hành từ từ hơn)

- Theo đặc điểm kết cấu của lò xo ép, có thể chia ly hợp ma sát cơ khí ra :

+ Ly hợp ma sát cơ khí kiểu nhiều lò xo ép hình trụ

 Mở ly hợp: lực từ bàn đàp thông qua cơ cấu dẫn động ( không thể hiện trênhình) đẩy ổ bi tỳ 5 dịch chuyển sang trái tác dụng lực vào đòn mở thông qua cơcấu đòn bẩy ép lò xo lại, kéo đĩa ép qua phải tách hai bề mặt ma sát ngắtmomen truyền từ I sang II

Ưu điểm: Kiểu này có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, có độ tin cậy cao (nếu một lò xo

bị gẫy ly hợp vần làm việc được)

Nhược điểm: là áp lực sinh ra ở các bề mặt ma sát dễ không đều

Phạm vi sử dụng: Loại này được sử dụng phổ biến trên xe tải máy kéo và một số

xe con

+ Ly hợp ma sát cơ khí kiểu lò xo ép trung tâm :chỉ gồm duy nhất một lò xo hìnhcôn (hoặc có thể một hoặc hai lò xo trụ) bố trí ở giữa Nhờ vậy áp suất sinh ra ở các bềmặt ma sát là đồng đều Tuy nhiên độ tin cậy thấp (nếu lò xo gẫy thì ly hợp mất tácdụng), kết cấu đòn mở phức tạp và điều chỉnh rất khó khăn nên ít sử dụng

+ Ly hợp ma sát cơ khí kiểu lò xo ép đĩa nón cụt :

2 3 4 5

6 7 8

I II

Hình 1.3 : Ly hợp cơ khí lò xo đĩa côn

1.Bánh đà; 2.Đĩa ma sát; 3.Đĩa ép; 4.Lò xo đĩa nón cụt; 5.Vòng thép; 6.Đinh tán; 7.Vỏ lyhợp; 8.Ổ bi tỳ

Nguyên lý làm việc tương tự như ly hợp ma sát cơ khí lò xo trụ nhưng ở đây ổ bi

tỳ 8 tác dụng trực tiếp lên lò xo đĩa nón cụt (không có đòn mở)

Ưu điểm: Chỉ có một lò xo kiểu đĩa nón cụt bố trí ở giữa nên áp lực phân bố đềulên bề mặt ma sát Lò xo làm luôn nhiệm vụ đòn mở nên kết cấu rất gọn nhẹ Đặc tínhcủa là xo là phi tuyến nên lực để mở ly hợp hầu như không tăng thêm như loại lò xo hìnhtrụ; vì vậy điều khiển nhẹ nhàng hơn

Nhược điểm: không thể điều chỉnh khe hở giữa đòn mở và bạc mở khi tấm ma sát bị mònnên ly hợp kiểu này chỉ sử dụng trên xe du lịch và khách cở nhỏ có đặc tính động lực tốt, sửdụng trong điều kiện đường tốt (ít phải sang số)

1.3.2 Ly hợp ma sát thuỷ lực

Đó là loại ly hợp mà mô men ma sát hình thành ở ly hợp nhờ ma sát chất lỏng ưuđiểm nổi bậc của ly hợp thủy lực là rất êm dịu (nhờ tính chất dễ trượt của chất lỏng) nhờvậy 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 khăn cho việc gài số Vì vậy ly hợp thủy lựcthường được dùng kết hợp với một ly hợp ma sát cơ khí để ngắt hoàn toàn ly hợp khi gàisố

Ngoài ra ly hợp thuỷ lực luôn luôn có sự trượt (ít nhất 23%) do vậy gây thêm tổn) do vậy gây thêm tổnhao công suất động cơ và do đó tăng tiêu hao nhiên liệu của xe Mặc khác ly hợp thủy lựcđòi hỏi 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 nói riêng và ôtô nói chung rấtcao Vì vậy ly hợp loại này chỉ sử dụng hạn chế trên các loại xe đặc biệt có công suấtriêng lớn.

1.3.3 Ly hợp điện từ

Đó là loại ly hợp mà mô men hình thành ở ly hợp nhờ mo men điện từ Ly hợpđiện từ truyền động êm dịu Tuy vậy kết cấu kồng kềnh nên ít dùng trên ôtô mà thườngđược sử dụng trên tàu hoả, máy công trình

1.4 Điều khiển dẫn động ly hợp

Đối với ly hợp thường đóng (dùng lò xo ép), muốn mở ly hợp người ta phải dùng

hệ thống điều khiển để truyền lực từ bàn đạp ly hợp đến đĩa ép nhằm thắng lực ép lò xo,tách đĩa ép khỏi đĩa ma sát bị động.Điều khiển ly hợp có thển là điều khiển cơ khí, điềukhiển thủy lực.Điều khiển ly hợp có trợ lực được áp dụng rộng rãi nhằm giảm lực điềukhiển cho người lái xe nhất là xe tải và xe khách có tải trọng lớn.Việc trợ lực cho ly hợp

có thể là khí nén, trợ lực chân không hoặc lò xo

1.4.1.Điều khiển cơ khí:



1.Bàn đạp; 2.Thanh kéo; 3.Đòn trung gian; 4.Thanh đẩy; 5.Càng mở (bên ngoài); 6.Càngmở(bên trong); 7.Lò xo hồi vị; 8.Ổ bi tỳ; 9 Giá tùy động; 10 Nạng mở; 11.Đĩa ép;12.Bánh đà; 13.Tấm ma sát

Nguyên lý làm việc: Lực tác dụng từ bàn đạp 1 sẽ thông qua đòn bẩy để kéo thanhkéo 2,đẩy thanh 4 qua phải làm quay càng mở 5-6 để ép vào ổ bi tỳ 8, tác dụng lực để mở

1

78

91011

1213

Hình 1.5 : Sơ đồ ly hợp dẫn động kiểu cơ khí

 Mòn các khớp sau thời gian làm việc, tăng hành trình tự do của bàn đạp dẫnđến mở không hết ly hợp.

 Bố trí phức tạp, khó khăn nhất là khi ly hợp ở xa vị trí người lái xe (động cỏ

bố trí sau)

 Hiệu suất thấp khi mòn và cũ

1.4.2.Điều khiển thủy lực

1: Bánh đà 2: Đĩa bị động 3: Đòn mở 4: Giá tùy động 5: Bạc mở và ổ bi tỳ ;

6: Lò xo hồi vị và ổ bi tỳ; 7: Bàn đạp; 8: Xilanh chính 9: Xi lanh công tác:

10: Nạng mở 11: Ống trượt 12: Đĩa ép

Nguyên lý làm việc:Dưới tác dụng của lái xe từ bàn đạp, dầu trong xilanh chính 8

sẽ theo đường ống để đến xylanh công tác 9.Dầu cao áp sẽ đẩy piston và do đó đẩy cầnpiston quay càng mở 10 tiến hành mở ly hợp

Ưu điểm:

 Khắc phục được hiện tượng mòn rơ các khớp

 Có tính khuyếch đại cao

 Hiệu suất cao, độ cứng vững cao

 Giảm tải trọng động , có khả năng hạn chế tốc độ dịch chuyển của đĩa épkhi đóng ly hợp

 Dể lắp đặt

Nhược điểm:

 Kết cấu phức tạp,yêu cầu độ kín khít cao

 Làm việc kém tin cậy khi có rò rỉ

 Bảo dưỡng sửa chữa phức tạp.

Nguyên lý trợ lực: Khi không mở ly hợp lò xo có tác dụng như một lò xo hồi vị

để kéo bàn đạp về vị trí ban đầu Khi mở ly hợp, vị trí bàn đạp di chuyển quanh tâm cốđịnh làm cho đầu di động của lò xo di chuyển theo và vì vậy phương của lực kéo lò xochuyển dần về phía bên kia của tâm quay bàn đạp Tại vị trí bàn đạp ứng với lúc mở lyhợp hoàn toàn, lực của lò xo có tác dụng hỗ trợ lực cho bàn đạp của người lái, làm giảmlực tác dụng của người lái xe trong quá trình mở ly hợp

1.4.3.2.Trợ lực khí nén

a Điều khiển ly hợp cơ khí có trợ lực khí nén

1 3

4 5 6 2

Hình 1.8 : Sơ đồ dẫn đông cơ khí trợ lực khí nén

1.Thanh đẩy; 2.Van; 3.Cần đẩy; 4.Piston trọ lực; 5.Cần piston trợ lực; 6.Ổ bi tỳ; 7.Bìnhkhí nén

Nguyên lý trợ lực: Dưới tác dụng của lực bàn đạp để mở ly hợp, cần đẩy với van

sẽ dịch chuyển tương đối với thanh đẩy làm mở van cấp khí nén.Khí nén từ bình chứaqua van theo đường ống đến xilanh trợ lực khí nén Lực do áp suất khí nén tạo trongxylanh sẽ đẩy cần piston cùng với lực đẩy trên cần đẩy tiến hành mở ly hợp Khi thôi tácdụng lên bàn đạp, dưới tác dụng của các lò xo hồi vị các chi tiết trở về vị trí ban đầu, cònkhí nén từ xylanh trợ lực trở về van rồi qua các đường thông ra ngoài khí quyển

b Điều khiển thủy lực trợ lực khí nén

20 19 18 17

1

2

43

65

1211

1: Bánh đà 2: Đĩa bị động 3: Đòn mở 4: Giá tùy động 5: Bạc mở và ổ bi tỳ ;

6: Lò xo hồi vị và ổ bi tỳ; 7: Bàn đạp; 8: Xilanh chính 9: Xi lanh công tác:

10: Nạng mở 11: Ống trượt 12: Đĩa ép

Nguyên lý trợ lực: Dưới tác dụng lực lái xe từ bàn đạp 1, dầu trong xilanh chính sẽtheo đường ống để đến xylanh công tác Dầu cao áp sẽ đẩy piston để tiến hành mở ly hợp.Đồng thời áp suất dầu cũng tác dụng lên piston của xilanh13 điều khiển mở van cấp khínén cho hệ thống trợ lực Khí nén từ bình chứa qua van rồi đến xylanh trọ lực khí nén hỗtrợ thêm lực mở ly hợp.Khi thôi tác dụng lên bàn đạp, dưới tác dụng của các lò xo hồi vị,dầu trong các xylanh sẽ trở về, còn khí nén từ xylanh trợ lực trở về van rồi qua các đườngthông ra ngoài khí quyển

2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP

2.1 Mô men ma sát của ly hợp

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

được xác định :

Mms = Memax. [N.m]

Trong đó :

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

Theo đề Memax = 275[Nm]

 : Hệ số dự trữ của ly hợp

Hệ số dự trữ  tính đến các yếu tố làm giảm lực ép hoặc làm giảm momen ma sát trongquá trình sử dụng như:

Mòn vùng ma sát làm giảm lực ép 15%) do vậy gây thêm tổn ÷20%) do vậy gây thêm tổn

Giảm độ đàn hồi của lò xo ép làm giảm 8%) do vậy gây thêm tổn ÷ 20%) do vậy gây thêm tổn

Như vậy tổng lực ép do các yếu tố trên sẽ bị giảm khoảng 23%) do vậy gây thêm tổn ÷30%) do vậy gây thêm tổn.Hệ số  phải chọnkhông được nhỏ quá tuy vậy cũng không được lớn quá Nếu  lớn thì phải tăng lực ép do

đó cần tăng lực điều khiển ly hợp nên gây mệt mỏi cho người lái Cùng với đó thì kíchthước của ly hợp tăng và mất vai trò của cơ cấu an toàn

Căn cứ vào chủng loại xe và điều kiện làm việc thường xuyên của nó để chọn hệ

số dự trữ 

Theo bảng B1.1 Bảng chọn hệ số dự trữ ly hợp 

Ta có xe tải có trọng lượng không lớn, làm việc trong điều kiện bình thường, nênchọn hệ số dự trữ  về phía giới hạn giữa nên chọn  = 2

Thay số ta có : Mms = 275.2 = 550 [Nm]

2.2 Xác đinh các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp

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

Hình 2.1 : Sơ đồ tính toán đĩa ma sát

Ta có bán kính ngoài của bề mặt ma sát ly hợp được xác định theo [1]:

3

R ms

e K p z

 : Hệ số ma sát trượt giữa các đôi bề mặt ma sát chọn  = 0,25

zms : Số đôi bề mặt ma sát; ưu tiên chọn một đĩa bị động nên zms = 2

p : Áp suất pháp tuyến của các bề mặt ma sát Để bảo đảm tuổi thọ cho cáctấm ma sát, giá trị cho phép [p] = (1,4.105  2,5.105 )[N/m2]

Vì ly hợp có điều kiện làm việc tương đối cao nên có thể chọn áp suất theo giớihạn trên p = 2,2.105 [N/m2]

KR : Hệ số tỷ lệ giữa bán kính trong và ngoài bề mặt ma sát, KR =

Có thể chọn KR theo giới hạn KR = 0,55.theo [1] : (0,53-0,75)

Thay số vào công thức trên ta tính được :

55 , 0 1 10 2 , 2 25 , 0 2 2

275 2 3





= 0,142 [m] = 142 ( mm)Suy ra bán kính trong của tấm ma sát R1 :

2 2

3 1

3 23

2

R R

R R





Rtb = 32((00,,1421422 00,,0780782))

3 3

e

M F

275 2

Quá trình đóng êm dịu ly hợp bao giờ cũng kèm theo sự trượt ly hợp giữa các đôi

bề mặt ma sát Sự trượt của ly hợp làm cho các bề mặt ma sát mòn, đồng thời sinh nhiệtnung nóng các chi tiết tiếp xúc với các bề mặt trựơt Nếu cường độ trượt quá mạnh sẽ làmmòn nhanh các bề mặt ma sát và nhiệt sinh ra sẽ rất lớn, có thể làm cháy cục bộ các tấm

ma sát, làm nung nóng lò xo ép từ đó có thể làm giảm khả năng ép của chúng

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

2.2.4.1 Mô men quán tính qui dẫn J a [kg.m 2 ]:

Mô men quán tính khối lượng qui dẫn Ja được xác định từ điều kiện cân bằng độngnăng khi ôtô đang chuyển động theo [1]:

t 2 o p h

2 bx m a

rg

GG

Ga : Trọng lượng toàn bộ của ôtô, Ga = 3000.9,81 = 29430 [N]

Gm : Trọng lượng toàn bộ của rơ mooc hoặc đoàn xe kéo theo, Gm = 0[N]

g : Gia tốc trọng trường, g = 9,81 [m/s2]

rbx : Bán kính làm việc của bánh xe chủ động, rbx = 0,35 [m]

ih : Tỷ số truyền của hộp số Tính công trượt cho số một,

ip : Tỷ số truyền số phụ Không có hộp số phụ, ip = 1

io : Tỷ số truyền của truyền lực chính

t : Hệ số tính đến các khối lượng chuyển động quay trong hệ thống truyềnlực; trong tính toán có thể lấy bằng t = 1,05  1,06 Chọn  = 1,05

i i

V

0 max

35,0.4200

.max max

V

R n V

bx h

i M

R G

i



 .0max

max

1 Bảng B 2- 1 : Bảng tham khảo các thông số ( sách hướng dẫn thiết kế ô tô – LêVăn Tụy ):

Chọn = 0,3

85 , 0 618 , 4 275

35 , 0 3 , 0 29430

h i

Trong đó : : hiệu suất hệ thống truyền lực

bx h

i M

R G

max

1 Với Gφ : trọng lượng bám của cầu chủ động.Đối với xe con tải trọng phân bố đềutrên các cầu => Gφ=Ga/2=29430/2=14715[N]

φmax : hệ số bám lớn nhất (φmax = 0,6- 0,8) Chọn φmax = 0,7

=> i h1 14715275.4,.6180,7..00,,3585= 3,339

Chọn ih1=3

) 3 618 , 4 (

35 , 0 81 , 9

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

Mô men cản chuyển động của xe qui dẫn về trục ly hợp được tính theo [1]:

t t

bx m

a

r P G

G M

 : Hệ số cản tổng cộng của đường Tính cho đường có  = 0,02

P : Lực cản của không khí Khi khởi hành xe thì P = 0 (vì tốc độ quá nhỏ)

it : Tỷ số truyền chung hệ thống truyền lực (it = ih1.ip.io)

t : Hiệu suất thuận của hệ thống truyền lực Xe tải, chọn t = 0,85

Thay số ta được :

85 , 0 618 , 4 1 3

35 , 0 02

, 0 29430



a

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

Chúng ta có thể chọn một trong hai cách tính sau:

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] (chọn thời gian càng lớn, quá trìnhđóng ly hợp càng êm dịu nhưng công trượt sẽ tăng)

ωe : tốc độ góc động cơ khi đóng ly hợp, khi tính toán lấy bằng tốc độ góc ứng vớimomen cực đại ωe = ωM = nM.π/30 = 2200.π/30 = 230,267 [rad/s].

ωa :tốc độ góc trục ly hợp.Tính toán cho lúc khởi động xe nên ωa =0

Tính thời gian trượt t1, t2 :

.k(

Mt

t

)MM

.k(

J.2)

(t

a max e d

a 2

1

a max e d

a a e 2

Sử dụng công cụ solver của Microsoft Excel, với điều kiện ràng buộc kd > 0 và kd <=1,5ß ( kd <= 3)

Hệ số kết thúc trượt kd :

kd = 1,61 khi t0 = 2,5

Thay kd vào công thức tính thời gian trượt t1 , t2 ta có :

Kiểm tra hệ số đặc trưng cho cường độ tăng momen K ( Nm/s)

K = M a /t 1 = 17,49/ 0,10351 = 168,99 ≈ 169 ͌ (Nm/s)

So sánh với giá trị kinh nghiệm , đối với xe tải : K = 150 -750 ( Nm/s)

Vậy : thỏa mãn

2.2.4.4 Tính công trượt tổng cộng của ly hợp

Công trượt tổng cộng của ly hợp L [J] dược xác định :

2 a e a 2

1 a e

2

1t3

22

t)

t1, t2 : Thời gian trượt của ly hợp trong hai giai đoạn

Thay số các đại lượng đã biết vào ta tính được công trượt L [J]:

2

1 396 , 2 3

2 2

1035 , 0 ).

0 267 , 230 (

49 ,

2 ).

(

max

M M

k

j t

a e

d

a a

.

max 2

M M