Đồ án tốt nghiệp thiết kế tính toán hệ thống ly hợp xe tải 5 tấn

Công dụng 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.. - Dẫn động có trợ lực: là tổ

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 4

CHƯƠNG 1 5

TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ô TÔ 5

1.1 Công dụng, phân loại và yêu cầu của ly hợp 5

1.1.1 Công dụng 5

1.1.2 Phân loại ly hợp 5

1.1.3 Yêu cầu ly hợp 7

1.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp 7

1.2.1 Ly hợp ma sát 7

1.2.2 Các bộ phận cơ bản trong ly hợp ma sát 12

1.3 Một số kết cấu ly hợp khác 17

1.3.1 Ly hợp thủy lực 17

1.3.2 Ly hợp điện từ 19

CHƯƠNG 2 21

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 21

2.1 Lựa chọn cụm ly hợp 21

2.1.1 Ly hợp ma sát 21

2.1.2 Ly hợp ma sát thủy lực 22

2.1.3 Ly hợp điện từ 22

2.2 Lựa chọn phương án dẫn động 22

2.2.1 Dẫn động điều khiển dạng cơ khí 22

2.2.2 Dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực 23

2.2.3 Dẫn động cơ khí trợ lực khí nén 25

2.2.4 Dẫn động thủy lực có trợ lực bằng khí nén 27

2.2.5 Dẫn động thủy lực có trợ lực chân không 29

2.3 Quan điểm thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 5 tấn 31

2.3.2 Các thông số kỹ thuật của xe HINO WU 342L - 130HD 32

CHƯƠNG 3 35

THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN XE 35

HINO WU 342L -130HD 35

3.1 Xác định momen ma sát của ly hợp 35

3.2 Xác định kích thước cơ bản của ly hợp 35

3.2.1 Xác định bán kính ma sát trung bình của đĩa bị động 35

3.2.2 Xác định số lượng đĩa bị động 36

3.3 Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp 37

3.3.1 Xác định công trượt của ly hợp khi khởi động tại chỗ 37

3.3.2 Xác định công trượt riêng 38

3.3.3 Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết 39

3.3.4 Bề dày tối thiểu của đĩa ép theo chế độ nhiệt 39

3.4 Tính toán sức bền một số chi tiết của ly hợp 40

3.4.1 Tính sức bền đĩa bị động 40

3.4.2 Tính sức bền moayơ đĩa bị động 42

3.4.3 Tính sức bền lò xo ép của ly hợp 44

3.4.4 Tính sức bền lò xo giảm chấn của ly hợp 50

3.4.5 Tính bền trục ly hợp 53

3.5 Tính toán hệ dẫn động của ly hợp 60

3.5.1 Xác định lực và hành trình của bàn đạp khi không có trợ lực 61

3.5.2 Thiết kế tính toán xy lanh công tác 63

3.5.3 Thiết kế tính toán xy lanh chính 64

3.5.4 Thiết kế bầu trợ lực chân không 66

CHƯƠNG 4 69

QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG LY HỢP 69

4.1 Phương pháp kiểm tra và phân tích các hỏng hóc thường gặp 69

4.1.1 Kiểm tra bộ ly hợp bị trượt 69

4.1.2 Kiểm tra bộ ly hợp bị giật mạnh khi kết nối 69

4.1.3 Bộ ly hợp không cắt hoàn toàn khi cắt khớp 70

4.1.4 Kiểm tra bộ ly hợp qua âm thanh phát ra từ ly hợp 70

4.1.5 Xác định tình trạng ly hợp thông qua lực tác dụng lên bàn đạp với cơ cấu điều khiển bằng thủy lực 70

4.2 Hiệu chỉnh bàn đạp ly hợp 70

4.3 Phương pháp kiểm tra sửa chữa các chi tiết trong bộ ly hợp 71

4.4 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của hệ thống ly hợp 74

4.5 Kiểm tra, sửa chữa xy lanh thủy lực 76

4.6 Kiểm tra bộ trợ lực chân không 77

4.7 Quy trình xả gió ly hợp 77

KẾT LUẬN 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành công nghiệp ô tô là một trong những ngành đang được Nhà nướcchú trọng đầu tư và phát triển hiện nay Ô tô phục vụ cho việc vận chuyển hànghóa, phục vụ mục đích đi lại của con người Ngoài ra ô tô còn phục vụ trong rấtnhiều lĩnh vực khác như: Y tế, cứu hỏa, cứu hộ….Do vậy phát triển ngành côngnghiệp ô tô Việt Nam là một trong những mục tiêu chiến lược trong sự phát triểncủa đất nước Cùng với việc chuyển giao công nghệ giữa Việt Nam và các nướcphát triển trên thế giới, chúng ta ngày càng được tiếp cận nhiều hơn với các côngnghệ tiên tiến trên thế giới trong đó có ô tô Đó cũng là cơ sở để thực hiện ước mơnội địa hóa và sau đó là tiến tới xây dựng thương hiệu ô tô Việt Nam đạt đến tầmđẳng cấp thế giới

Trên ô tô, ly hợp là một trong những cụm chính và có vai trò quan trọngtrong hệ thống truyền lực của ô tô Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êmdịu của ô tô, tính năng điều khiển của ô tô, đảm bảo an toàn cho động cơ và hệthống truyền lực trên ô tô Nên chế tạo ra một chiếc ô tô đạt yêu cầu chất lượng thìviệc thiết kế chế tạo một bộ ly hợp tốt là rất quan trọng Do đó em đã được giao đềtài: “Thiết kế, tính toán hệ thống ly hợp xe tải 5 tấn” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể

về hệ thống ly hợp trên ô tô và quy trình thiết kế tính toán hệ thống

Với nỗ lực của bản thân và sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo

ĐÀM HOÀNG PHÚC, bản đồ án của em đã được hoàn thành Tuy nhiên do trình

độ và thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế còn thiếu, nên bản đồ án của em khôngtránh khỏi thiếu sót Em rất mong quý thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để bản

đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực hiện

Lê Đức Tuân

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ô TÔ1.1 Công dụng, phân loại và yêu cầu của ly hợp

1.1.1 Công dụng

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 trường hợp ôtô khởi hànhhoặc chuyển số

Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực không bịquá tải như trong trường hợp phanh đột ngột và không nhả ly hợp Ở hệ thốngtruyền lực bằng cơ khí với hộp số có cấp, thì việc dùng ly hợp để tách tức thờiđộng cơ ra khỏi hệ thống truyền lực sẽ làm giảm va đập giữa các đầu răng, hoặccủa khớp gài, làm cho quá trình đổi số được dễ dàng Khi nối êm dịu động cơ đanglàm việc với hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự trượt) làm cho mômen ở cácbánh 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 phảikhởi động động cơ nhiều lần

1.1.2 Phân loại ly hợp

a) Phân loại theo phương pháp truyền mômen

Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thốngtruyền lực thì người ta chia ly hợp ra thành 4 loại sau:

+ Ly hợp ma sát: là ly hợp truyền mômen xoắn bằng các bề mặt ma sát Hiệnnay, ly hợp ma sát loại đĩa được sử dụng rất rộng rãi, vì nó có kết cấu đơn giản, dễchế tạo và khối lượng phần bị động của ly hợp tương đối nhỏ

Dựa vào đặc điểm liên kết giữa phần chủ động và phần bị động, ly hợp ma sátđược chia ra một đĩa, hai đĩa và nhiều đĩa

Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo

tạo bởi một phần công ma sát Tuy nhiên ly hợp ma sát vẫn được sử dụng phổ biến

ở các ôtô hiện nay do những ưu điểm của nó

+ Ly hợp thủy lực: Là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lượng của chất

+ Ly hợp điện từ: Mô men truyền qua ly hợp nhờ các lực điện từ

b) Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép

Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì người ta chia ra cácloại ly hợp sau:

+ Ly hợp lò xo: Là ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, nó gồm cácloại sau:

- Lò xo đặt xung quanh: Các lò xo được bố trí đều trên một vòng tròn và cóthể đặt một hoặc hai hàng

- Lò xo trung tâm (dùng lò xo côn)

- Lò xo đĩa (lò xo màng)

Trong các loại trên thì ly hợp dùng lò xo trụ và lò xo đĩa được áp dụng kháphổ biến trên các ôtô hiện nay, vì nó có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo được lực éplớn theo yêu cầu và làm việc tin cậy

+ Ly hợp điện từ: Lực ép là lực điện từ

+ Ly hợp ly tâm: Là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở

ly hợp

c) Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp

- Dẫn động bằng cơ khí: là dẫn động điều khiển từ bàn đạp tới cụm ly hợpthông qua các khâu khớp, đòn nối

Loại này được dùng trên xe con với yêu cầu lực ép nhỏ

- Dẫn động bằng thủy lực: là dẫn động thông qua các khâu khớp đòn nối vàđường ống cùng với các cụm truyền chất lỏng Loại này dùng trên ô tô con với yêucầu lực ép nhỏ

- Dẫn động có trợ lực: là tổ hợp của các phương pháp dẫn động cơ khí hoặcthủy lực với các bộ phận trợ lực bàn đạp: cơ khí, thủy lực áp suất cao, chân không,khí nén trợ lực điều khiển ly hợp thường gặp trên ô tô ngày nay.

- Khối lượng các chi tiết, 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 Hạn chế tối đa ảnh hưởng của nhiệt

độ tới hệ số ma sát, độ bền của các chi tiết đàn hồi

- Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều khiển và thuận tiện trong bảo dưỡng

Giữa đĩa ép và vỏ li hợp đặt các lò xo ép, lò xo ép có thể là lò xo trụ đượcphân bố đều đối xứng qua tâm (số lượng lò xo có thể là: 3, 6, 9 hoặc 12…) hoặc lò

xo đĩa

Với li hợp sử dụng lò xo trụ cần có vấu định tâm trên đĩa ép và vỏ li hợp để cốđịnh lò xo khi có lực quán tính Giữa lò xo và đĩa ép có đệm cách nhiệt

Phần bị động gồm: Đĩa bị động 1 và trục ly hợp đĩa ma sát đặt giữa bánh đà

và đĩa ép Đĩa ma sát lắp với trục ly hợp bằng then hoa của moay ơ

Hình 1.1 Cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa

Cơ cấu điều khiển li hợp gồm: Các đòn mở, vòng bi tỳ (ổ bi T), bạc trượt,càng mở Đòn mở được lắp trên vỏ li hợp bởi các khớp bản lề, tại khớp này có đai

ốc điều chỉnh khe hở giữa đòn mở và ổ bi T (khe hở δ) Số lượng đòn mở thường

có 3 chiếc hoặc nhiều hơn Vị trí các đầu đòn mở tỳ vào ổ bi T cần phải lắp đồngphẳng để mở đều đĩa ép tránh gây dính li hợp Với li hợp sử dụng lò xo đĩa thì khi

ép tới trục bị động của ly hợp sang hộp số

Khi làm việc, do một số nguyên nhân nào đó, mômen hệ thống truyền lực lớnhơn giá trị mô men ma sát ly hợp, ly hợp sẽ trượt và đóng vai trò là cơ cấu an toàntrành quá tải cho hệ thông truyền lực

dần và triệt tiêu Ly hợp được mở thực hiện ngắt mômen truyền từ động cơ tới hệthống truyền lực.

Phần chủ động của ly hợp ma sát hai đĩa bắt trên bánh đà động cơ gồm: bánh

đà 1, đĩa ép trung gian 3, đĩa ép ngoài 5 và vỏ ly hợp 8 Bánh đà có dạng cốc trụ,bên trong chứa các đĩa ép và đĩa bị động của ly hợp Mô men từ động cơ đượctruyền từ trục khuỷu tới bánh đà sang đĩa ép trung gian và đĩa ép ngoài nhờ cácrãnh trên bánh đà và các vấu của đĩa 3 và 5 Như vậy các đĩa (3) và (5) có thể dichuyển dọc trục so với bánh đà và các vấu có thể trượt dọc theo các rãnh Để hạnchế dịch chuyển của đĩa trung gian (3), kết cấu sử dụng bu lông hạn chế (6) Các

chi tiết đòn mở (16) các lò xo ép (7) (một dãy, hai dãy, hoặc lò xo đĩa) bố trí liênkết với đĩa ép ngoài nằm trong vỏ ly hợp (8).

Phần bị động: Gồm có hai đĩa ma sát bị động (4) cùng với bộ giảm chấn dậptắt dao động xoắn Đĩa bị động bên trong nằm giữa bánh đà và đĩa ép trung gian.Đĩa bị động bên ngoài nằm giữa đĩa ép trung gian và đĩa ngoài Các đĩa bị động (4)liên kết với các trục bị động của ly hợp bằng mối ghép then hoa di trượt trên moayơ

Phần dẫn động: Bao gồm bàn đạp (11) lò xo hồi vị (12), thanh kéo (13), cànggạt (14), ổ bi ‘T’ (15), đòn mở (16)

* Nguyên lí làm việc

Trạng thái đóng ly hợp: Lực ép của các lò xo 7 ép chặt các đĩa ép ngoài, đĩa bịđộng ngoài, đĩa ép trung gian, đĩa bị động trong, bánh đà thành một khối, mô menxoắn được truyền từ động cơ qua phần chủ động, bộ phận giảm chấn, moay ơ, tớitrục bị động của ly hợp

Trạng thái mở ly hợp: Khi tác dụng lực điều khiển vào bàn đạp 11 thông quathanh kéo 13, càng mở 14 đẩy ống trượt 9 dịch chuyển sang trái, khắc phục khe hở

∆ giữa ổ bi tỳ 15 và đầu trong đòn mở 16 Ổ bi tỳ tiếp tục ép lên đầu trong đòn mở,đẩy đầu trong sang trái, đầu ngoài đòn mở (nối với đĩa ép 5) dịch chuyển sangphải, kéo đĩa ép ngoài tách khỏi đĩa bị động ngoài, lò xo định vị 2 đẩy đĩa ép trong

Hình 1.4 Sơ đồ làm việc của ly hợp ma sát 2 đĩa

ộp của lũ xo ộp khụng truyền tới cỏc đĩa bị động, phần chủ động và phần bị độngcủa ly hợp được tỏch ra, mụ men từ động cơ truyền sang trục chủ động hộp số bịngắt.

1.2.2 Cỏc bộ phận cơ bản trong ly hợp ma sỏt

a Lũ xo ộp

Lũ xo ộp trong ly hợp ma sỏt là chi tiết quan trọng, cú tỏc dụng tạo nờn lực ộpcủa ly hợp ma sỏt Lũ xo ộp làm việc trong trạng thỏi luụn bị nộn để tạo lực ộp,truyền lờn đĩa ộp

Lũ xo ộp được chế tạo từ cỏc loại thộp đàn hồi cú độ cứng cao, và được nhiệtluyện, nhằm ổn định lõu dài độ cứng trong mụi trường nhiệt độ cao

Trong ly hợp ụ tụ thường được xử dụng lũ xo trụ, lũ xo cụn và lũ xo đĩa

+ Lũ xo trụ

Lũ xo trụ được lắp ở giữa đĩa ộp và nắp ly hợp nú được bố trớ theo đườngtrũn Lũ xo trụ được định vị trong vỏ ly hợp và được liờn kết với đũn bẩy được gắnvới cần mở ly hợp

Lũ xo trụ cú đường đặc tớnh tuyến tớnh, nhỡn chung là tại thời điểm ly hợpđúng, lực ộp đảm bảo đủ lớn để truyền mụ men xoắn qua ly hợp, khi mở ly hợp lực

ộp đũi hỏi phải tăng cao, như vậy khi mở ly hợp lực điều khiển đũi hỏi lớn, điềunày khụng cú lợi Khi ly hợp bị mũn, lực ộp bị giảm đỏng kể, thường dẫn đến trượtnhiều cỏc bề mặt ma sỏt và mũn nhanh tấm ma sỏt Lũ xo trụ sẽ bố trớ trờn ly hợp

xe tải, loại cú 2 đĩa ma sỏt

+ Lũ xo đĩa

b Lò xo trụ

a Lò xo đĩa Hỡnh 1.5 Kết cấu lũ xo ộp

Lò xo đĩa được làm bằng lá thép lò xo được tán bằng đinh tán hoặc bằng bulông bắt chặt vào nắp ly hợp Phần phía trong có các rãnh dài xẻ hướng tâm vàđược kết thúc bằng các lỗ tròn tạo điều kiện cho lò xo có khả năng biến dạng tốt.Đầu trong của lò xo được mài lõm tạo nên rãnh tròn nhằm giảm diện tích tiếp xúcvới bi tỳ và tạo điều kiện kiểm tra độ mòn của mép trong lò xo sau một thời gianlàm việc nhất định Ở trạng thái tự do lò xo có dạng hình nón, ở trạng thái lắp lò xo

đã bị biến dạng để gây nên lực ép

Lò xo đĩa thích hợp dùng trên xe du lịch vì độ cân bằng cao, kết cấu đơn giản

và đường đặc tính đàn hồi tốt hơn so với lò xo trụ nhưng lực ép sinh ra kém hơn sovới loại sử dụng lò xo trụ

b Đĩa ép và đĩa trung gian

Đĩa ép và đĩa trung gian đảm nhận

nhiệm vụ tạo mặt phẳng ép với đĩa bị động,

truyền lực ép từ lò xo ép tới ép chặt cụm ly

hợp Để đảm bảo chức năng đó, đĩa ép và

đĩa ép trung gian cần quay cùng tốc độ và

truyền mô men xoắn của động cơ tới các

đĩa bị động Kết cấu truyền mô men này

thực hiện bằng các vấu, chốt, thanh nối đàn

hồi…

Đồng thời trong điều kiện luôn chịu nhiệt sinh ra ở bề mặt ma sát, đĩa ép vàđĩa trung gian còn đảm bảo việc hấp thụ và truyền nhiệt ra môi trường Các đĩađược chế tạo từ gang đặc còn có các gân hoặc rãnh hướng tâm giúp thoát nhiệt rangoài

Liên kết bằng vấu (a, c) của đĩa ép nằm trong rãnh của vỏ ly hợp đảm bảo liênkết chắc chắn, nhưng có thể xuất hiện ma sát khi mở ly hợp Ở ly hợp hai dĩa: liênkết có thể thực hiện nhờ chốt cố định trên bánh đà (b, d)…

c Đĩa bị động

Đĩa bị động được lắp trên then hoa trục bị động gồm: Xương đĩa (5) bằng

Hình 1.6 Các dạng liên kết đĩa chủ động với bánh đà

11 Đinh tán tấm

ma sát

12 Moay ơ 14,15 Đinh tán

Xương đĩa được tán chặt với các cánh hình chữ T làm bằng thép lò xo Cáccánh được bẻ vênh về các hướng khác nhau và tán với các tấm ma sát (1) Cấu trúcnhư vậy đảm bảo cho các bề mặt ma sát được tiếp xúc tốt, đóng êm dịu, ngăn ngừa

sự cong vênh khi bị nung nóng dẫn đến làm giảm độ cứng dọc trục của đĩa bị động Các tấm ma sát (1) được cố định vào các cánh chữ T theo phương pháp tánđộc lập: tấm ma sát bên trái với các mặt cánh 2 chữ T vênh trái và ngược lại

Bề mặt của tấm ma sát có rãnh thông gió và để thoát hạt mài Vật liệu tấm

ma sát được làm từ nguồn gốc amiang Tấm ma sát đòi hỏi có hệ số ma sát ổnđịnh, chịu mài mòn cao với khả năng làm việc nhiệt độ lâu dài đến 2000C Tấm masát có thể sử dụng phụ gia: thiếc (ổn định hệ số ma sát), đồng (nâng cao khả năngtruyền nhiệt), chì (giảm tốc độ mài mòn, chống xước)

d Bộ phận giảm chấn

Dập tắt dao động xoắn ở đĩa bị động bao gồm hai nhóm chi tiết cơ bản

Hình 1.8 Kết cấu bộ giảm chấn xoắn

chi tiết đàn hồi (các lò xo giảm chấn) dùng để giảm dao động có tần số cao xuấthiện trong hệ thống tryền lực do có sự kích động cưỡng bức theo chu kì từ động cơhoặc mặt đường

+ Nhóm chi tiết hấp thụ năng lượng dao động sử dụng các tấm ma sát đặt giữacác bề mặt có dịch chuyển tương đối

Cấu tạo của bộ giảm chấn xoắn rất đa dạng nhưng đều được bố trí nối giữaxương đĩa bị động với moay ơ và hoạt động theo nguyên tắc hập thụ và phân tánnăng lượng dao động

Xương đĩa bị động được nối với đĩa trong bằng đinh tán Trên đĩa trong cókhoét các cửa sổ chứa lò xò một đầu lò xo tựa trên đĩa trong của xương đĩa, đầu kiatựa vào đĩa moay ơ

Hình 1.9 Hoạt động của giảm chấn xoắn

1 Lò xo 2 Xương đĩa bị động 3 Moay ơ

Trạng thái (a) chưa chịu tải lò xo bị nén đẩy các tấm đệm lò xo khắc phục hếtkhe hở cửa sổ

Trạng thái (b): Khi xuất hiện tải hay bị dao động cộng hưởng, xương đĩa vàmoay ơ dịch chuyển với nhau 1 góc α chiều dài lò xo bị thu ngắn

Nhờ bố trí lò xo nằm trên chu vi truyền lực làm độ cứng xoắn của hệ thốngtruyền lực giảm Giúp nâng cao khả năng truyền êm mômen xoắn và hạn chế tảitrọng động do dao động cộng hưởng gây ra

e Đòn mở ly hợp

Đòn mở ly hợp là khâu nối giữa phần dẫn động điều khiển và phần chủ độngđĩa ép li hợp Đòn mở đảm nhận truyền lực điều khiển để mở đĩa ép trong cụm lyhợp Khi mở ly hợp lực điều khiển cần ép lò xo ép lại, kéo đĩa ép tách các bề mặt

ma sát Lực điều khiển tác dụng lên đòn mở lớn, nên đòn mở thường có từ 3 chiếctrở lên, bố trí đều theo chu vi Đòn mở được liên kết với đĩa chủ động và cùngquay với vỏ ly hợp

Đòn mở được chế tạo từ thép hợp kim có trọng lượng và kích thước nhỏ Tiếtdiện của đòn mở phụ thuộc vào không gian và phương pháp chế tạo, đúc hoặc dập.Phần lớn các ly hợp lò xo đĩa xử dụng lò xo ép xẻ rãnh để tạo thành đòn mở

Đòn mở có chiều dài ngắn, để đảm bảo quan hệ động học khi đòn mở làmviệc, các liên kết đòn mở với đĩa ép, vỏ ly hợp cần có khả năng tự lựa

Hình 1.10 Kết cấu đòn mở ly hợp

a Giá tự lựa b Ổ tự lựa 1,6 Đĩa ép 3 Đai ốc điều chỉnh 5 Ổ bi tỳ 9 Ổ tự lựa 2,7 Ổ bi kim 4 Đòn mở 8 Vỏ ly hợp 10 Đòn mở

Ổ tự lựa có điểm tựa với 2 trục nhỏ: một bắt với giá treo, một tự xoay trong ổ.Giá tựa tự lựa với hai ổ bi kim 2, giá treo được bắt bằng đai ốc chỏm cầu 3,cho phép giá tự lựa trên vỏ ly hợp Đai ốc đồng thời đảm nhận chức năng điềuchỉnh

Khi mở ly hợp, các đầu đòn mở tiếp xúc với ổ bi tỳ tạo nên ma sát với đầuđòn mở Khắc phục điều này, trên ly hợp thường bố trí ổ bi đỡ chặn, hay vòng chặnbằng than chì tẩm dầu bôi trơn đặc biệt

1.3 Một số kết cấu ly hợp khác

1.3.1 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 mô men từ động cơ xuống hệthống truyền lực

- Có khả năng trượt lâu dài, mà không gây hao mòn như ở ly hợp ma sát

- Khi đóng ly hợp rất êm dịu

Hình 1.11 Cấu tạo ly hợp thủy lực

Để ly hợp thủy lực khi mở được dứt khoát thì thường sau ly hợp thủy lựcngười ta còn bố trí thêm một ly hợp ma sát

Nguyên lý hoạt động:

Ly hợp thủy lực hoạt động dựa trên nguyên tắc thủy động Khi bánh bơmđược trục khuỷu động cơ dẫn động quay làm chất lỏng chứa trong khoang công táccủa bánh bơm sẽ quay theo Chất lỏng tham gia vào hai chuyển động: một chuyểnđộng quay theo bánh bơm, và một chuyển động tịnh tiến theo các máng của cánhdẫn từ phía trong ra phía ngoài Động năng của chất lỏng cũng tăng từ trong rangoài Khi ra khỏi bánh bơm, chất lỏng sẽ chuyển tiếp sang bánh tua bin và độngnăng của dòng chất lỏng sẽ làm bánh tua bin quay theo Ở bánh tua bin, chất lỏngchuyển động từ ngoài vào trong và động năng giảm dần Sau khi ra khỏi bánh tuabin chất lỏng tiếp tục đi vào bánh bơm để nhận năng lượng và thực hiện chu trìnhtiếp theo

Ngoài ly hợp ma sát và ly hợp thủy lực, người ta còn sử dụng ly hợp điện từ.Loại ly hợp này không những bố trí trên tô mà còn sử dụng ở nhiều lĩnh vực khác

Ly hợp điện từ cũng có những ưu điểm như ly hợp thủy lực là truyền động êm, chophép trượt lâu dài mà không ảnh hưởng đến hao mòn các chi tiết của ly hợp

Trên đĩa thép với bánh đà bố trí các vòng tiếp xúc dẫn điện vào cuộn dây.Ngoài ra giữa đĩa thép (6) và đĩa bị động (5) có bộ lò xo trợ ép ban đầu để ép đĩa bịđộng khi ô tô khởi hành hoặc làm việc ở tốc độ thấp Khi nâng cao số vòng quayhay tăng tốc, lực cản mắt đường tăng, cường độ dòng điện được tăng lên, tăng lực

ép từ trường lên đĩa (5) Khi chuyển số, dòng điện tới cuộn dây bị ngắt, thực hiệngài số Khi động cơ ngừng hoạt động có thể đóng ly hợp bằng năng lượng của bìnhđiện với thời gian ngắn

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ2.1 Lựa chọn cụm ly hợp

2.1.1 Ly hợp ma sát

Ưu điểm:

+ Làm việc bền vững, tin cậy

+ Hiệu suất cao

+ Mômen quán tính các chi tiết thụ động nhỏ

+ Kích thước nhỏ gọn

+ Giá thành rẻ

+ Sử dụng, bảo dưỡng sửa chữa, dễ dàng

- Theo đặc điểm kết cấu lò xo ép có thể chia ra các loại:

+ Ly hợp ma sát cơ khí theo kiểu nhiều lò xo ép hình trụ bố trí xung quanhkiểu này có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, độ tin cậy cao (nếu một lò xo bị gẫy ly hợpvẫn làm việc được) Nhược điểm là áp lực sinh ra ở các bề mặt ma sát dễ khôngđều, loại này sử dụng phổ biến trên xe tải, máy kéo một số xe con

+ Ly hợp ma sát kiểu lò xo ép trung tâm: Chỉ gồm duy nhất một lò xo hìnhcôn (hoặc có thể một hoặc hai lò xo hình trụ) bố trí ở giữa Nhờ áp suất sinh ra ởcác bề mặt ma sát là không đồng đều Tuy nhiên độ tin cậy thấp (nếu lò xo bị gẫythì ly hợp mất tác dụng), kết cấu đòn mở phức tạp và điều chỉnh khó khăn nên rất ít

cơ bản là không thể điều chỉnh được khe hở giữa đòn mở và bạc mở khi tâm ma sát

bị mòn nên ly hợp kiểu này chỉ sử dụng trên xe du lịch, xe khách cỡ nhỏ có đặctính động lực học tốt sử dụng trong điều kiện đường tốt (ít phải sang số)

2.1.2 Ly hợp ma sát thủy lực

Đây là loại ly hợp mà mô men ma sát hình thành ở ly hợp nhờ ma sát thủylực là ly hợp làm việc rất êm dịu ( nhờ tính chất dễ trượt của chất lỏng) vì vậy giảmtải trọng động của hệ thống truyền lực cũng như cho động cơ

Tuy vậy ly hợp thủy lực lại mở không dứt khoát vì có mômen dư (dù sốvòng quay của động cơ rất thấp) làm ảnh hưởng tới việc gài số

Ngoài ra ly hợp thủy lực luôn có sự trượt (ít nhất 2-3 %) do vậy gây ra tổnhao công suất động cơ và do đó tăng tiêu hao nhiên liệu của xe Mặt khác ly hợpthuỷ lực đòi hỏi cao về độ chính xác và kín khít đối với các mối ghép, yêu cầu cácloại dầu đặc biệt riêng và giá thành ô tô nói chung là cao hơn ly hợp ma sát khôngkhí thông thường Do đó ly hợp này chỉ sử dụng hạn chế trên các xe đặc biệt cócông suất riêng lớn

2.2.1 Dẫn động điều khiển dạng cơ khí

Nguyên lý làm việc của hệ dẫn động này được thực hiện như sau:

Khi cần mở ly hợp, người lái tác dụng một lực vào bàn đạp 1, qua khớp bản lề

2 đầu dưới của bàn đạp sẽ dịch chuyển sang phải làm thanh đẩy 3 cũng dịchchuyển sang phải theo Đầu thanh đẩy 3 tác dụng vào càng mở 4 làm càng mở 4quay quanh điểm tựa 5, đẩy bạc mở 6 dịch chuyển sang trái tác dụng lên đầu đòn

mở 7 để kéo đĩa ép tách khỏi đĩa ma sát thực hiện mở ly hợp

Khi thôi mở ly hợp, người lái nhấc chân khỏi bàn đạp ly hợp Dưới tác dụngcủa lò xo ép và các lò xo hồi vị, các chi tiết của hệ thống dẫn động được trả về vịtrí ban đầu, ly hợp được đóng.

Hình 2.1 Kết cấu dẫn động điều khiển ly hợp dạng cơ khí

2.2.2 Dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực

Hình 2.2 Kết cấu dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực

Hình 2.3 Cấu tạo xy lanh chính

Nguyên lý hoạt động:

Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, nhờ thanh đẩy, đẩy píttông 4 của xilanh chính 3 sang trái, bịt lỗ bù dầu b, làm dầu trong khoang D bị nénlại Khi áp lực dầu trong khoang D thắng lực ép của lò xo van một chiều (17) ở vanmột chiều (16) thì van một chiều mở ra Lúc này dầu từ khoang D theo đường ốngdẫn dầu (5) vào xilanh công tác 6 đẩy pít tông 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 mởtác động nên đầu dưới của đòn mở ly hợp tách đĩa ép ra khỏi bề mặt ma sát Lyhợp được mở

Khi người thả bàn đạp ly hợp (1) thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị (2) và lò

xo ép làm các pít tông của xilanh chính và xilanh công tác từ từ trở về vị trí ban

đầu Lúc này dầu từ xilanh công tác (6) theo đường ống dẫn dầu (5) qua van hồidầu (18) vào khoang D.

Khi người lái nhả nhanh bàn đạp ly hợp (1), thì do sức cản của đường ống vàsức cản của van hồi dầu (18) làm cho dầu từ xilanh công tác (6) không kịp về điềnđầy vào khoang D Vì thế tạo ra độ chân không ở khoang D, nên dầu từ khoang Cqua lỗ cung cấp dầu (a) vào khoang E, rồi sau đó dầu qua lỗ nhỏ ở mặt đầu pít tông

ép phớt cao su (14) để lọt sang bổ sung dầu cho khoang D (tránh hiện tượng lọt khívào khoang D, khi khoang D có độ chân không) Khi dầu đã khắc phục được sứccản của đường ống và van hồi dầu (18) để trở về khoang D, thì lượng dầu dư từkhoang 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 caodầu trong khoang D nở ra, làm áp suất dầu tăng lên, dầu qua lỗ bù dầu (b) vềkhoang C Vì thế khắc phục được hiện tượng tự mở ly hợp

Ưu điểm: Kết cấu gọn, việc bố trí hệ thống dẫn động thủy lực đơn giản vàthuận 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 độngthủy lực có độ cứng cao Đồng thời hệ thống dẫn động bằng thủy lực có thể dùngđóng mở hai ly hợp

Nhược điểm: Loại hệ thống dẫn động bằng thủy lực không phù hợp vớinhững xe có máy nén khí Yêu cầu hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực cần có

Hình 2.4 Kết cấu dẫn dẫn động cơ khí có trợ lực khí nén

Đồng thời với việc khi nắp bên phải của thân van phân phối tỳ vào đai ốc hạnchế hành trình của cần pít tông (15) thì đầu con trượt (14) cũng tỳ vào van (12) vàlàm van (12) mở ra Khí nén lúc này từ khoang A qua van (12) vào khoang B, rồitheo đường dẫn khí nén (13) vào xilanh (17) và đẩy xilanh lực dịch chuyển làmđòn dẫn động (18) quay quanh O4 Kết hợp với càng mở ly hợp (16) quay và đẩybạc mở ly hợp (19) sang trái Ly hợp được mở

1 Bàn đạp lý hợp

2, 4, 7, 8, 18 Đòn dẫn động

3, 5 Thanh kéo

6 Lò xo hồi vị

9 Van phân phối

10 Thân van phân phối

Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp ly hợp (1) thì dưới tác dụng của lò xohồi 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, van (12) đóng lại, khoang B và xy lanh lực

xả khí nén ra khí quyển, đảm bảo ly hợp đóng hoàn toàn

Nếu người lái đạp bàn đạp tới giữa chừng, và dừng ở vị trí nào đó (ly hợpkhông đóng hoàn toàn), lúc này vỏ van phân phối dừng lại, cần đẩy pít tông xylanh lực vẫn dịch chuyển, con trượt (14) dịch chuyển sang phải, đóng van (12) giữahai khoang, tạo nên trạng thái cân bằng lực trong van phân phối, pít tông của xilanh lực dừng lại, lực trợ lực ổn định, giữ nguyên trạng thái đóng lý hợp khônghoàn toàn

Ưu điểm: Hệ thống dẫn động làm việc tin cậy, khi cường hóa khí nén hỏng thì

hệ thống dẫn động cơ khí vẫn có thể điều khiển ly hợp được

Nhược điểm: Khi cường hóa hỏng thì lực bàn đạp lớn Loại hệ thống dẫnđộng này phù hợp với những xe có máy nén khí

2.2.4 Dẫn động thủy lực có trợ lực bằng khí nén

Nguyên lý hoạt động:

Khi người lái tác dụng một lực vào bàn đạp (1) làm cho tay đòn bàn đạp quayquanh O1 và đẩy cần pít tông của xilanh chính (3) đi xuống (theo chiều mũi tên).Dầu từ xilanh chính (3) được pít tông nén lại và theo đường ống dẫn dầu (4) vàoxilanh thủy lực (8) Áp lực dầu tác dụng vào mặt pít tông xilanh thủy lực (9) vàđẩy nó cùng cần pít tông (10) sang phải Làm cho càng mở ly hợp (11) quay quanhO2 hvà đẩy bạc mở ly hợp (12) sang trái (theo chiều mũi tên) Ly hợp được mở.Đồng thời dầu có áp suất theo đường ống dẫn dầu (13) tác dụng lên pít tôngxilanh mở van (14) thì đẩy pít tông (14) cùng cốc van (15) và màng ngăn (16) sangtrái Đóng van xả (17) lại và van nạp (18) được mở ra Khí nén từ máy nén khí theođường ống dẫn khí nén (19) qua van nạp (18) vào khoang A, rồi theo lỗ thôngxuống khoang B và đẩy pít tông xilanh (6) cùng cần pít tông (7) sang phải Kết hợpvới lực đẩy của áp lực dầu, đẩy pít tông xilanh thủy lực (9) cùng cần pít tông (10)làm cho càng mở ly hợp (11) quay quanh O2 và đẩy bạc mở ly hợp (12) sang trái

Ly hợp được mở

9 Pít tông xy lanh thủy lực

10 Cần pít tông xy lanh thủy lực

11 Càng mở ly hợp

12 Bạc mở ly hợp

14 Pít tông xy lanh mở van

15 Cốc van phân phối

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 rangoài Ly hợp đóng hoàn toàn

Ưu điểm: Hệ thống dẫn động làm việc tin cậy, khi cường hóa khí nén hỏngthì hệ thống dẫn động bằng thủy lực vẫn hoạt động bình thường Lực của người láitác 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 được yêu cầu đóng ly hợp êm dịu, mở dứtkhoát và dùng phù hợp với những xe có máy nén khí

Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, bảo dưỡng, điều chỉnh sửa chữa khó khăn vàyêu cầu độ chính xác của hệ thống dẫn động cao

2.2.5 Dẫn động thủy lực có trợ lực chân không

Nguyên lý hoạt động có thể chia ra làm 3 trạng thái cơ bản:

- Trạng thái bầu trợ lực không làm việc:

Van không khí được nối với cần điều khiển van và bị lò xo phản hồi của vankhông khí kéo về bên phải Van điều chỉnh 7 bị lò xo van đẩy sang trái Điều nàylàm cho van không khí 9 tiếp xúc với van điều chỉnh Do đó không khí bên ngoài

đi qua lưới lọc bị chặn lại không vào được buồng áp suất biến đổi Trong điều kiệnnày van chân không của thân van bị tác khỏi van điều khiển, tạo một lỗ thông giữbuồng A và buồng B Vì luôn luôn có chân không trong buồng sáp suất không đổi,nên cũng có chân không trong buồng áp suất biến đổi vào thời điểm này Vì vậy lò

xo màng ngăn đẩy pitong sang phải

- Khi đạp ly hợp:

Khi đạp ly hợp ty đẩy điều khiển dịch chuyển sang trái, lõ xo van điều chỉnhcũng đẩy van dịch chuyển sang trái cho đến khi nó tiếp xúc với van chân không.Chuyển động này bịt kín lỗ thông A và B Khi van không khí tiếp tục dịch chuyểnsang trái, nó càng rời xa van điều chỉnh, làm cho áp suất không khí bên ngoài lọtvào buồng áp suất biến đổi qua lỗ c (sau khi qua lưới lọc không khí) Độ chênh ápsuất giữa buồng áp suất biến đổi và buồng áp suất không biến đổi làm cho pít tôngdịch chuyển về bên trái làm cho đĩa phản lực 16 đẩy đẩy cần đẩy bộ trợ lực về bêntrái và làm tăng lực đạp ly hợp

Hình 2.6 Cấu tạo bầu chân không

B: Buồng áp suất biến đổi

Ưu điểm: Sử dụng nguồng chân không từ bơm chân không bố trí trên động

cơ Tận dụng độ chênh áp giữa khí trời và chân không mà không ảnh hưởng đếncông suất động cơ, hệ thống thuận tiện, dễ bố trí trên xe

Nhược điểm: Độ cường hóa chân không không lớn, bị hạn chế bởi tiết diệnmàng sinh lực

2.3 Quan điểm thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 5 tấn

2.3.1 Giới thiệu về xe HINO WU 342L - 130HD

HINO 300 Series được sản xuất linh kiện tại Nhật Bản và được lắp ráp tạiViệt Nam nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng ngày càng tăng về chất lượng TừModel WU342, WU422 và WU 432 những dòng xe đã được khách hàng vận tảiđánh giá rất cao về mặt chất lượng với tính tiêu hao nhiên liệu được tiết kiệm tối đa

và dòng XZU ra đời với công nghệ phun dầu bằng điện tử và sản phẩm đi tiênphong trong dòng xe tải nhẹ tích hợp tính năng này với công nghệ phun dầu bằngđiện tử đã làm tăng tính kinh tế về chi phí nhiên liệu đáng kể

‘’Trang nhã và lôi cuốn” là ý tưởng chủ đạo trong thiết kế xe Hino 300 seriesmới nhằm mang lại một diện mạo mới thật sự hấp dẫn, mạnh mẽ với kiểu dáng khíđộng học, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng

Không gian cabin thoải mái khiến lái xe không có cảm giác về thời gian mỗikhi bước lên xe Tài xế có chiều cao tương đối lớn được hỗ trợ rất nhiều với nỗ lựccải tiến để tăng khoảng trống để chân Hino 300 series mới đảm bảo rằng việc lái

xe chưa bao giờ lại trở nên thoải mái đến thế

Động cơ với mô men xoắn lớn và bền bỉ của Hino được phát triển lên mộttầm cao mới và áp dụng cho xe Hino 300 series mới Động cơ EURO-3 được ápdụng những công nghệ sau để giảm phát thải khí xả đồng thời tăng khả năng tiếtkiệm nhiên liệu:

- Sử dụng bộ tăng áp và làm mát khí nạp

- Hệ thống phun nhiên liệu điều khiển điện tử

Hệ thống phun tập trung (điều khiển phun điện tử) cho phép kiểm soát độc lậpthời gian và áp suất phun nhiên liệu nhằm tối ưu hóa hiệu suất động cơ

2.3.2 Các thông số kỹ thuật của xe HINO WU 342L - 130HD

- Kích thước tổng thể [dài x rộng x cao]

(mm)

5915 x 1864 x 2165

- Chiều rộng cơ sở [Trước x sau] (mm) 1455/1480

- Trọng lượng bản thân (KG)

Phân cho cầu trước

Phân cho cầu sau

23551420935

- Trọng lượng toàn bộ xe (KG)

Phân cho cầu trước

Phân cho cầu sau

825026005650

Hình 2.7 Kích thước tổng thể xe HINO WU342L-130HD

Qua phân tích, tìm hiểu kết cấu, nguyên lý hoạt động, xem xét ưu điểm và nhược điểm của từng phương án dẫn động điều khiển ly hợp, và cấu tạo chi tiết củacác kết cấu cụm ly hợp ta lựa chọn phương án thiết kế cụm ly hợp 1 đĩa ma sát khôvới hệ thống dẫn động thủy lực có trợ lực chân không cho xe tải 5 tấn.

*TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CƠ BẢN

+ Bán kính làm việc trung bình

Từ kí hiệu bánh xe 7,5 – 16 theo tiêu chuẩn Châu Âu ta có :

Chiều rộng lốp xe B = 7,5 inch; đường kính vành bánh xe d1 = 16 inch

Nên bán kính thiết kế

0

16 (7,5 ).25, 4 393, 7

2

(mm)

Vì là lốp áp suất thấp nên lấy λ = 0,93

Suy ra bán kính làm việc r b = λ r 0 = 0,93.393,7 = 366,141 (mm) lấy

r b = 0,366(m)

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN XE

HINO WU 342L -130HD3.1 Xác định momen ma sát của ly hợp

Ly hợp cần được thiết kế sao cho nó phải truyền được hết mô men củađộng cơ và đồng thời bảo vệ được cho hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải Với haiyêu cầu như vậy momen ma sát của ly hợp được tính theo công thức:

Tra bảng 1 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ô tô", ta xác định

hệ số dự trữ của ly hợp: Với ô tô tải làm việc không kéo rơ moóc:

 = 1,6  2,5

 Vậy momen ma sát của ly hợp:

Mc =  Me max = 2.363 = 726 (Nm)

3.2 Xác định kích thước cơ bản của ly hợp

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

Momen ma sát của ly hợp được xác định theo công thức:

Mc =  Me max =  P Rtb iTrong đó :  - 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 - đường kính ngoài của đĩa ma sát, tính theo cm

C - hệ số kinh nghiệm Với ôtô tải  C = 3,6

 D2 = 2 R2 = 3,16 C

Memax = 3,16

363 3,6 = 31,7 cm = 317 mm

So sánh đường kính ngoài của đĩa ma sát với đường kính bánh đà động cơ lấy theo xe tham khảo: Dbđ = 440 mm

thì ta thấy rằng D2 = 317 mm < Dbđ = 440 mm

Ta chọn D2 = 320 mm  Bán kính ngoài của đĩa ma sát: R2 = 160 mm

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

3 1 3 2

R R

R R 3

2

=

85 85

c

[

2      Trong đó: Mc - mômen ma sát của ly hợp

b - bề rộng tấm ma sát gắn trên đĩa bị động

b = R2 - R1 = 160 - 85 = 75 mm = 7,5 cm[q] - áp lực riêng cho phép trên bề mặt ma sát

Theo bảng 3 Sách hướng dẫn đồ án Thiết kế hệ thống ly hợp của ô tô – máy kéo ta chọn hệ số ma sát: = 0,25

Tra bảng 3 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô", ta xác định

áp lực riêng cho phép: [q] = 100  250 kN/m2 chọn [q] = 200 kN/m2

M

2 tb

e max tb

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

Khi đóng ly hợp có thể xảy ra hai trường hợp:

- Đóng ly hợp đột ngột làm cho đĩa ép lao nhanh vào đĩa bị động, thời giantrượt ngắn nhưng lực ép tăng lên nhanh làm cho xe bị giật mạnh, gây tải trọngđộng lớn đối với hệ thống truyền lực (do quán tính lao vào của đĩa ép, làm tăngthêm lực ép, mô men ma sát ly hợp tăng lên và do vậy ly hợp có thể cho phéptruyền qua nó một mô men quán tính lớn hơn mô men ma sát)

- Đóng ly hợp một cách êm dịu : Người lái thả từ từ bàn đạp ly hợp khi xekhởi động tại chỗ sẽ làm tăng thời gian đóng ly hợp và do đó sẽ tăng công trượtsinh ra trong quá trình đóng ly hợp Trong sử dụng thường sử dụng phương phápnày nên ta tính công trượt sinh ra trong trường hợp này

3.3.1 Xác định công trượt của ly hợp khi khởi động tại chỗ

Phương pháp này sử dụng công thức tính theo kinh nghiệm:

) 95

, 0 (

) 100 / ( 6

i i

r n

M G

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

G - trọng lượng toàn bộ của ôtô G = 8250 kG

Me max - mômen xoắn cực đại của động cơ

Me max = 363Nm = 37kGm

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

Chọn no = 0,75 ne max = 0,75 2700 = 2025 vg/phVới ne max là số vòng quay cực đại của động cơ

rb - bán kính làm việc trung bình của bánh xe rb = 0,366 ( m)

it - tỉ số truyền của hệ thống truyền lực it = io ih if = 32,02

io - tỉ số truyền của truyền lực chính io = 6,428

3.3.2 Xác định công trượt riêng

Để đánh giá độ hao mòn của đĩa ma sát, ta phải xác định công trượt riêngtheo công thức sau:

lo = F i

L

  [lo] (KGm/cm2)Trong đó : lo - công trượt riêng

L - công trượt của ly hợp (KGm)

F - diện tích bề mặt ma sát của đĩa bị động (cm2)

i - số đôi bề mặt ma sát i = 2[lo] - công trượt riêng cho phép

Tra bảng 4 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô", ta xác địnhcông trượt riêng cho phép:

Với ôtô tải có trọng tải > 5 tấn  [lo] = 4  6 KGm/cm2

 lo = R R i

L

2 1 2

3.3.3 Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết

Công trượt sinh nhiệt làm nung nóng các chi tiết như đĩa ép, lò xo,

Do đó phải kiểm tra nhiệt độ của các chi tiết, bằng cách xác định độ tăngnhiệt độ theo công thức:

Trong đó :

L - công trượt sinh ra khi ly hợp bị trượt (J)

c – Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng

Với thép và gang c = 500 (J/kg0C)

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

 - hệ số xác định phần công trượt dùng nung nóng chi tiết cần tính

Với ly hợp ma sát 1 đĩa   = 2n

1 = 1

1

2 = 2

1

= 0,5[T] - độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết

Với ôtô không có kéo rơmoóc: [T] = 8 oC  10 oC

Từ đó ta có khối lượng đĩa ép tối thiểu:

3.3.4 Bề dày tối thiểu của đĩa ép theo chế độ nhiệt

Bề dày tối thiểu của đĩa ép  (mm) được xác định theo khối lượng tính toán chế độ nhiệt, được xác định theo công thức (1-24) [hướng dẫn thiết kế ô tô.phần

= 0,0099 (m)  10 (mm)Vậy bề dầy tối thiểu của đĩa ép  ≥ 10 (mm)

3.4 Tính toán sức bền một số chi tiết của ly hợp

3.4.1 Tính sức bền đĩa bị động

Để giảm kích thước của ly hợp, khi ly hợp làm việc trong điều kiện ma sátkhô thì chọn vật liệu có hệ số ma sát cao Vật liệu của tấm ma sát thường chọn làloại phêrađô Đĩa bị động gồm các tấm ma sát và xương đĩa Xương đĩa thường chếtạo bằng thép cacbon trung bình và cao  Ta chọn thép 50

Chiều dày xương đĩa thường chọn từ (1,5  2,0) mm Ta chọn x = 2 mmChiều dày tấm ma sát thường chọn từ (3  5) mm Ta chọn  = 4 mm

Tấm ma sát được gắn với xương đĩa bị động bằng đinh tán Vật liệu của đinhtán được chế tạo bằng đồng, có đường kính d = 4 mm Đinh tán được bố trí trên đĩatheo hai dãy tương ứng với các bán kính như sau:

Vòng trong : r1 = 11 cm = 110 mmVòng ngoài : r2 = 14 cm = 140 mm