Đồ án thiết kế ô tô thiết kế ly hợp

Nếu mở không dứt khoát thì khó gài số êm dịu vì mômen quay của động cơ và mômen quy dẫn đến trục khuỷu của tất cả các chi tiết chuyển động của động cơ sẽ truyền một phần đến trục sơ cấp

MỤC LỤC Trang

I Những vấn đề chung về ly hợp 2

1 Nhiệm vụ 2

2 Yêu cầu 2

3 Phân loại 2

II Chọn phương án thiết kế 3

1 Ly hợp ma sát khô 3

2 Ly hợp điện từ 3

3 Ly hợp thuỷ lực 4

4 Ly hợp hổn hợp 4

5 Kết luận 4

III Kết cấu các chi tiết chính và nguyên lý làm việc của ly hợp 4

một đĩa ma sát khô

1 Kết cấu các chi tiết chính 4

2 Nguyên lý làm việc 4

IV Tính toán các kích thước cơ bản của ly hợp 5

1 Xác định môment ma sát cần truyền 5

2 Chọn kích thước vành ma sát 5

3 Lực ép cần thiết lên các đĩa để truyền môment ma sát 6

V Tính toán công trượt của ly hợp 7

1 Xác định công trượt của ly hợp 9

2 Kiểm tra công trượt riêng

10 3 Kiểm tra nhiệt độ của các chi tiết

10 VI Tính toán các chi tiết cơ bản của ly hợp 11

1 Đĩa thụ động

11 2 Vòng ma sát

12 3 Moayơ đĩa thụ động 14

4 Bộ phận giảm chấn

15 5 Trục ly hợp 17

6 Đĩa ép và đĩa ép trung gian

20 7 Lò xo ép 21

8 Đòn mở ly hợp

23 9 Cơ cấu điều khiển ly hợp

24 10 Bạc mở ly hợp 25

11 Thân ly hợp 25

12 Vỏ ly hợp 25

13 Sự cân bằng ly hợp 26

VII Tháo, lắp, điều chỉnh, bảo dưỡng, sửa chữa ly hợp 26

I NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ LY HỢP:

1.Nhiệm Vụ:

Ly hợp là một trong những cụm chủ yếu của ôtô và máy kéo, nó đảm nhận các nhiệm vụ sau:

- Ngắt đường truyền công suất từ động cơ đến hộp số Nó cho phép động cơ quay ở trạng thái tự do mà không truyền công suất đến hộp số

- Trong quá trình ngắt, nó cho phép người lái sang số để phù hợp với điều kiện làm việc của ôtô

- Trong quá trình đóng ly hợp xảy ra sự trượt ly hợp, làm cho quá trình đóng được êm dịu, giảm tải trọng động tác dụng lên hộp số, trục và các hệ thống khác trong hệp thống truyền lực

- Khi ly hợp được đóng hoàn toàn, toàn bộ công suất được truyền từ động cơ đến hộp số, sự trượt không còn xảy ra

2 Yêu Cầu:

- Truyên được momen lớn nhất của động cơ mà không bị trượt ở bất kỳ thời điểm nào Muốn như vậy thì mômen ma sát của ly hợp phải lớn hơn mômen cực đại của động cơ một ít, nghĩa là hệ số dự trữ mômen của ly hợp phải lớn hơn 1

- Đóng êm dịu để tăng từ từ mômen quay trên trục của hệ thống truyền lực, không gây va đập các bánh răng Ngoài ra khi ly hợp đóng êm dịu thì ôtô, máy kéo khởi hành không giật, làm cho người lái đỡ mệt, nhất là khi ôtô chạy trên đường phố hoặc khi máy kéo làm việc ở cánh đồng nhỏ phải sử dụng ly hợp nhiều

- Mở dứt khoát và nhanh chóng, nghĩa là cắt hoàn toàn truyền động từ động cơ đến hệ thống truyền lực trong thời gian rất ngắn Nếu mở không dứt khoát thì khó gài số êm dịu vì mômen quay của động cơ và mômen quy dẫn đến trục khuỷu của tất cả các chi tiết chuyển động của động cơ sẽ truyền một phần đến trục sơ cấp của hộp số, cho nên khi dịch chuyển các bánh răng khỏi sự ăn khớp để gài số khác sẽ rất khó khăn trên bánh răng ta muốn dịch chuyển sẽ có tác dụng của lực do mômen nói trên sinh ra Mở dứt khoát và nhanh chóng sẽ giảm lực va đập các bánh răng

- Mômen quán tính của càc chi tiết thụ động phải nhỏ để giảm các lực va đập lên bánh răng

- Làm nhiệm vụ bộ phận an toàn để tránh tác dụng lên hệ thống truyền lực những lựcquá lớn khi gặp qua tải.

- Điều khiển dể dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ

- Các bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt, đảm bảo sự làm việc bình thường

- Kết cấu đơn, giản trọng lượng nhỏ, làm việc bền, điều chỉnh và chăm sóc dể dàng

3 Phân Loại:

Ly hợp được phân loại theo các phương pháp sau:

Theo cách truyền mômen quay từ trục động cơ đến trục của hệ thống truyền lực,người ta chia ra các loại ly hợp:

+ Ly hợp ma sát: truyền mômen quay bằng các bề mặt ma sát

+ Ly hợp thuỷ lực: truyền mômen quay dưới tác dụng của dòng chất lỏng

+ Ly hợp loại nam châm điện: truyền mômen quay bằng tác dụng của trường namchâm điện

+ Ly hợp loại liên hợp: truyền mômen quay bằng cách kết hợp các loại kể trên

Ly hợp ma sát là loại thông dụng nhất và thường được sử dụng chủ yếu trên các loạiôtô

Ở ly hợp ma sát, tuỳ theo hình dáng của các chi tiết ma sát mà người ta chia ra làmnhiều loại :

+ Ly hợp đĩa: phần thụ động gồm một hay nhiều đĩa

+ Ly hợp hình côn: đĩa thụ động có dạng côn

+ Ly hợp hình trống: phần thụ động làm theo kiểu má phanh và tang trống

Loại ly hợp hình côn và tang trống ngày nay không còn dùng trên ôtô và máy kéo nữa

vì mômen quán tính của chi tiết thụ động của chúng lớn gây nên tải trọng va đập lên hệthống truyền lực khi đóng ly hợp

Tuỳ theo số đĩa thụ động mà người ta chia ly hợp ma sát ra một, hai hay nhiều đĩa

Ly hợp một đĩa hiện nay dùng nhiều trên ôtô và máy kéo vì nó đơn giản, rẻ vàmômen quán tính của chi tiết thụ động bé

Ở ôtô tuỳ theo phương pháp sinh lực lên đĩa ép người ta chia ly hợp loại lò xo (ở đâylực ép sinh ra bởi lực ép của lò xo), loại nữa ly tâm, loại ly tâm…

Loại nửa ly tâm dùng ở ôtô du lịch và vận tải trọng cỡ nhỏ vì ở đấy mômen cực đạicủa động cơ tương ứng với số vòng quay tương đối cao

Loại ly tâm thường được dùng để làm dễ dàng điều khiển ôtô Trong các ly hợp loại

ly tâm thì lực ly tâm dùng để đóng mở ly hợp, còn lực để ép là do lò xo, ít khi dùng lực

ly tâm để ép đĩa ép Loại ly hợp này không được sử dụng rộng rãi

Theo phương pháp điều khiển ly hợp có thể chia ra loại điều khiển bằng sức người vàloại điều khiển tự động

II CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ:

1 Ly Hợp Ma Sát Khô:

Ly hợp ma sát loại đĩa rất thông dụng và thường được sử dụng rộng rãi trên hầu hếtcác loại ôtô Ly hợp ma sát khô hiện nay gồm loại một đĩa hay nhiều đĩa ma sát Hiệnnay loại ly hợp một đĩa ma sát có lò xo hình trụ được sử dụng nhiều.

* Ưu điểm: kết cấu đơn giản, đảm bảo thoát nhiệt tốt, thuận tiện cho công tác bảoquản sữa chữa

2 Ly Hợp Điện Từ:

Quá trình đóng và ngắt nhờ lực điện từ của nam châm

* Ưu điểm: kết cấu đơn giản, dể tự động hoá quá trình điều khiển, mặt ma sát haomòn ít

* Nhược điểm: bộ phận tự động có momen quán tính lớn

3 Ly Hợp Thủy Lực:

Có hai loại: ly hợp thuỷ tĩnh và ly hợp thuỷ động

* Ưu điểm: Giảm tải trọng động lên động cơ và hệ thống truyền lực khi thay đổi độtngột chế độ làm việc Tăng khả năng chuyển động của ôtô, không giật khi gài số Điềukhiển đơn giản, không cần điều chỉnh khi sử dụng, ít hao mòn, cho phép khởi động khigài số

* Nhược điểm: không đảm bảo mở dứt khoát Độ trượt lớn, kết cấu phhức tạp

4 Ly Hợp Loại Hổn Hợp :

Thường dùng loại ly hợp ma sát kết hợp thuỷ lực

* Ưu điểm : kết hợp được ưu điểm các loại ly hợp trên

* Nhược điểm : kết cấu phức tạp, giá thành cao

5 Kết Luận:

Từ bốn loại ly hợp trên, ta thấy: với xe khách 25CN thì ly hợp ma sát khô loại thườngđóng, một đĩa ma sát, dùng lò xo trụ, có điều khiển, dẫn động bằng cơ khí có cường hoábằng thuỷ lực là phù hợp nhất Do đó ta chọn loại ly hợp này để thiết kế

III KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT CHÍNH VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LY HỢP MỘT ĐĨA MA SÁT KHÔ:

1 Kết Cấu Các Chi Tiết Chính:

- Vỏ ngoài ly hợp: làm bằng gang có nhiệm vụ bảo vệ các bộ phận bên trong của lyhợp và được nối liền với hộp số bằng bulông và đai ốc

- Đĩa bị động: là một đĩa mỏng, trên đĩa có rãnh xẻ hướng tâm chia đĩa thành nhiềuphần bằng nhau để giảm độ cứng và tăng độ đàn hồi Trên đĩa có gắn các tấm ma sátbằng đinh tán Đĩa thụ đôïng nối với moayơ bằng đinh tán Moayơ được nối với trụcbằng then hoa Ngoài ra trên đĩa bị động còn có lò xo giảm chấn ở tần số cao và cáctấm giảm chấn ở tần số thấp

- Mâm ép: Chế tạo bằng gang xám, có trọng lượng khá lớn để làm thoát nhiệt tốt từcác bề mặt ma sát Đĩa ép phải cứng để ép đều lên các vòng ma sát Trên đĩa ép có chỗgờ lên hoặc các ống dẫn hướng để định hướng lò xo ép

- Đòn mở: chế tạo bằng thép, có động cứng cao



15 16 Trục khuỷu động cơ 17 13

14 12 11 10 Trục sơ cấp hộp số

1

8 9 7 6

2 4

P bd

Đòn mở tựa một đầu lên ly hợp, đầu còn lại nối

tiếp với đĩa ép Trên đòn mở có bắt vít điều chỉnh

- Thân ly hợp: chế tạo bằng thép, được bắt cứng

vào bánh đà bằng bulông, trên thân ly hợp có khoan

các lổ để đặt lò xo ép

- Lò xo ép: lò xo dạng hình trụ, bố trí xung quanh,

chịu nén tạo lực nén lên đĩa ép

2 Nguyên Lý Làm Việc:

- Sơ đồ nguyên lý của ly hợp:

1: Bánh đà; 2: Tấm ma sát; 3: Vỏ ly hợp;

4: Đĩa ép; 5: Đòn mở; 6: Ống mở ly hợp; 7: Lò xo hồi vị; 8: Trục ly hợp; 9: Bàn đạp;10: Lò xo hồi vị; 11: Thanh kéo; 12: Càng mở ly hợp; 13: Ổ bi mở ly hợp; 14: Lò xo ép;15: Xương đĩa; 16: Giảm chấn; 17: Moayơ

Khi không tác động vào bàn đạp ly hợp 9, thì ly hợp ở trạng thái đóng Ly hợp đượcđóng lại là do: dưới tác dụng của các lò xo ép 14, đĩa ép 4 ép đĩa ma sát áp sát vào mặtbánh đà, làm cho đĩa ma sát quay cùng với bánh đà nhờ lực ma sát, thông qua mối ghépthen hoa của moayơ 17 làm cho trục ly hợp (thường là trục sơ cấp của hộp số) quaytheo

Khi đạp vào bàn đạp ly hợp 9, nhờ thanh kéo 14 và càng mở ly hợp 12 đẩy ống mở lyhợp 6 và ổ bi mở ly hợp 13 về phía trái, ổ bi mở ly hợp tì vào các đầu đòn mở 5 làm chođĩa ép dịch chuyển về phía bên phải, lúc đó đĩa ma sát không còn liên kết với đĩa chủđộng và bánh đà, từ đó ngắt đường truyền mômen từ trục động cơ đến trục ly hợp.Như vậy, khi động cơ đang hoạt động nếu đang ở chế độ đóng ly hợp thì tất cả các chitiết của bộ ly hợp cùng quay với bánh đà, nếu đang ở chế độ ngắt ly hợp (lúc đạp bànđạp ly hợp) thì đĩa ma sát và trục ly hợp đứng yên còn vỏ ly hợp, các đòn mở và mâmép cùng quay với bánh đà

IV TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA LY HỢP:

Tính toán ly hợp loại ma sát nhằm mục đích xác định số lượng và kích thước các bềmặt ma sát cần thiết để truyền mômen quay của động cơ, xác định lực ép lên bề mặt

ma sát, xác định tỷ số truyền của cơ cấu điều khiển ly hợp, cũng như xác định kíchthước các chi tiết khác

Kích thước của ly hợp được xác định từ cơ sở có khả năng truyền mômen quay lớnhơn mômen quay của động cơ một ít Sở dĩ phải tính theo mômen động cơ là để đảmbảo truyền được hết mômen quay của động cơ đến hệ thống truyền lực trong trườnghợp khi đĩa ma sát bị dầu nhờn rơi vào, hoặc khi các mặt ma sát bị hao mòn, hoặc khicác lò xo ép bị mất tính đàn hồi đi một ít

1 Xác Định Mômen Ma Sát Cần Truyền:

M l = .M đ

Ở đây: M : mômen ma sát của ly hợp, Nm ;

M đ : mômen quay của động cơ, đối với ôtô lấy mômen cực đại của động cơ

(M đ = M emax ), Nm;

 : hệ số dự trữ của ly hợp

Đối với ôtô khách chọn  = 1,9

M 1 = 1,9.1050 = 1995 N.m

2 Chọn Kích Thước Vành Ma Sát:

Đường kính ngoài của vòng ma sát bị giới hạn bởi đường kính ngoài của bánh đà động

cơ Đối với ôtô có thể chọn đường kính ngoài của vòng ma sát theo công thức thựcnghiệm sau:

Ở đây : D 2: Đường kính ngoài của vòng ma sát, cm;

M emax: mômen cực đại của động cơ, N.m;

C: Hệ số kinh nghiệm Đối với ôtô vận tải trong điều kiện sử dụng bình thường chọn C = 3,6.

Do đường kính tính toán được là quá lớn, do đó rất khó chế

tạo, khối lượng sẽ lớn, kích thước ly hợp lớn Vì vậy thay vì

dùng ly hợp một đĩa ma sát thì ta sẽ chọn lại kích thước của

đĩa ma sát sau đó kiểm tra lại theo các điều kiện làm việc

của ly hợp nhằm giảm kích thước của ly hợp nhưng vẫn đảm

bảo làm việc an toàn

Bán kính ngoài vòng ma sát:

3 1

3 2

3

2

R R

R R

3 Lực Ép Cần Thiết Lên Các Đĩa Để Truyền Mômen Ma Sát M 1:

N

p R

M P

b t

2 10 73 , 19 3 , 0

1995

.

.

2

4 2 2

2 1

2 2

/ 42 , 119 10

).

25 , 13 25 (

51 , 16852 )

P F

V TÍNH TOÁN CÔNG TRƯỢT CỦA LY HỢP:

Khi đóng ly hợp sẽ có hiện tượng trượt các đĩa ở thời gian đầu cho đến khi nào đĩa chủđộng và đĩa thụ động quay như một hệ thống động học liền Khi các đĩa bị trượt sẽ sinh

ra công ma sát làm nung nóng các chi tiết của ly hợp lên quá nhiệt độ làm việc bìnhthường, làm hao mòn các tấm ma sát và nguy hiểm nhất là các lò xo ép có thể bị ram ởnhiệt độ như vậy, mất khả năng ép Vì thế việc xác định công trượt trong thời gian đóng

ly hợp là một điều cần thiết

Trong quá trình gài số ở ôtô theo sự đổi số từ thấp lên cao hoặc từ cao xuống thấp màquá trình gài có thể tiến hành khác nhau Khi đổi số từ thấp lên cao (thí dụ từ số I lênsố II, hoặc số II lên số III …) tốc độ góc của trục khuỷu động cơ trong khi đóng ly hợpcao hơn tốc độ góc của trục sơ cấp hộp số, vì vậy mômen quay của động cơ Mm khôngnên lớn để tránh tăng công trượt Khi đổi từ số cao xuống số thấp tốc độ góc của trụckhuỷu có thể thấp hơn tốc độ góc của trục sơ cấp và trong trường hợp này khi đóng lyhợp cần phải có mômen Mm nào đấy của động cơ để làm đồng đều các tốc độ góc nóitrên Nhưng ở trong hai trường hợp kể trên tuỳ theo kỹ thuật của người lái tốc độ góccủa trục khuỷu và trục sơ cấp của hộp số có thể đồng đều, nghĩa là m = ih a do đócông trượt có thể giảm đến tối thiểu

Khi ôtô khởi động tại chỗ sự đồng đều nói trên không thể thực hiện được vì ’m > 0và a = 0 Trong trường hợp này công trượt sẽ cực đại

Qúa trình đóng ly hợp có thể có hai trưòng hợp sau:

* Đóng Ly Hợp Đột Ngột:

Lúc đó động cơ đang quay ở số vòng quay cao thì người lái thả đột ngột bàn đạp lyhợp Khởi động tại chỗ như vậy sẽ sinh ra giật rất lớn lớn nhất là khi ly hợp có hệ số dựtrữ  cao Chế độ đóng ly hợp như thế gấn giống với sơ đồ tính toán trình bày dưới đâymặc dù trong thực tế cần tránh viếc đóng ly hợp đột ngột

Biểu thị a là tốc độ của trục động cơ trước lúc đóng ly hợp và 4 là tốc độ góc saukhi đóng ly hợp ( cuối thời kỳ trượt ): Hệ số hạ tốc độ góc tương đối của trục động cơkhi đóng ly hợp được biểu thị là

3

4 3

Khi đóng ly hợp êm dịu sẽ bảo đảm cho ôtô khởi động tại chỗ được êm dịu, điều nàyyêu cầu quan trọng khi sử dụng ôtô Trong trường hợp này người lái nhả bàn đạp ly hợptừ từ kể từ khi các bề mặt ma sát chạm vào nhau, do đó tăng thời gian trượt và tăngcông trượt Hệ số k3 trong trường hợp này có giá trị k3 = 0,6  0,9.

Tuỳ theo chế độ đóng ly hợp mà thời gian trượt ly hợp to sẽ có giá trị sau đây ( khikhởi động tại chỗ ); khi đóng ly hợp đột ngột to = 0,6  1,1s, khi đóng êm dịu to = 1,6

2,5s Nếu tiếp tục tăng tốc thì tốc độ của ôtô sẽ tăng tới giá trị v1 tương ứng với tốc độgóc cực đại của trục động cơ 2

Tốc độ cực đại của trục động cơ được xác định bởi bộ phận hạn chế số vòng quay đặttrong ôtô vận tải hoặc bởi sự suy xét của người lái Tại thời điểm ứng với điểm d ngườilái nhả ly hợp, bàn đạp nhiên liệu ( chân ga ) được thả ra và tốc độ góc của trục khuỷuđộng cơ hạ xuống đến giá trị 1 Nhịp độ hạ tốc độ góc của trục khuỷu động cơ khi thảchân ga và mở ly hợp được đặc trưng bởi hệ số

1

1 2

ω ω

k   , nó biểu thị sự ổn định làmviệc của ly hợp Hệ số này có giá trị 94  105 1/s2 ( 900 1000 vg/ph/s )

Trong thời gian t2 giữa điểm d và e và thời gian chạy tiếp theo người lái tiến hànhchuyển số Người lái thả bàn đạp ly hợp ( đóng ly hợp ) và đồng thời ấn bàn đạp ga đểtăng số vòng quay m và tốc độ góc này sẽ hạ xuống do đĩa ly hợp bị cuốn theo Tạiđiểm h tốc độ góc của trục động cơ là 4 và sau đó bắt đầu quá trình tăng tốc độ củaôtô ở số truyền tiếp theo Thời gian to ứng với thời gian trượt ly hợp khi chuyển số.Tốc độ v của ôtô đạt giá trị cực đại ở số truyền đã cho tại điểm d tốc độ này sẽ hạxuống trong giai đoạn t3 do tốc độ chuyển động làm giảm đến tốc độ ứng với điểm e,lúc đó ly hợp vị cuốn theo thì tốc độ ôtô bắt đầu tăng Thời gian toàn bộ khi chuyển sốlà t4

B A

J m : mômen quán tính của bánh đà và của các chi tiết động cơ quy dẫn về bánh đà

J a : mômen quán tính của ôtô và rơmoóc quy dẫn đến trục ly hợp

2 0

) i i i (

r g

G G J

o p h

bx m

bx m

o a

i i i

r KFv G

G M

K: hệ số cản không khí (khi ôtô chuyển động với tốc độ thấp KFv 2 = 0 );

tl : hiệu suất của hệ thống truyền lực;

tl = 0,89

M a    162 , 2N.m

89 , 0 05 , 6 2 , 5

3562 , 0 3 , 0 0



 : góc trượt của ly hợp;

1 Xác Định Công Trượt Của Ly Hợp:

Công trượt của ly hợp được xác định theo phương trình sau:



α

O

α d M

Trên cơ sở phân tích ở trên về hai phương pháp đóng ly hợp chúng ta có hai phươngpháp để tính công trượt của ly hợp Ở đây ta chọn phương pháp tính toán thứ hai vì nóđơn giản trong tính toán và phù hợp với điều kiện làm việc của xe tải

Phương pháp này tính đến quá trình diễn biến thực tế khi đóng ly hợp gồm hai giaiđoạn:

* Tăng mômen quay của ly hợp M1 từ 0 đến Ma khi bắt đầu đóng ly hợp, lúc đó ôtôbắt đầu khởi động tại chỗ

* Tăng mômen quay của ly hợp M1 đến giá trị mà sự trượt của ly hợp không cònnữa

Công của động cơ ở giai đoạn đầu của thời gian t1 sẽ tiêu hao cho sự trượt và nungnóng ly hợp

Công trượt ở giai đoạn đầu L1 xác định như sau:

1 1

ω ω M

1

t ω ω M ω

ω J

L  a m a  a m  aCông trượt toàn bộ của ly hợp sẽ là:

2 2

1 2

2

1 ) 3

2 2 )(

M L L

L          Trong công thức trên thời gian t1 và t2 được tính như sau:

Đối với ôtô vận tải k = 150  750 Nm/s Chọn k = 540 Nm/s

Giá trị của A xác định theo công thức sau:

) (

a: tốc độ góc của trục ly hợp.Khi khởi động a = 0

Tốc độ góc của trục động cơ khi đóng ly hợp có thể thừa nhận không đổi và bằng tốcđộ góc ứng với mômen cực đại của động cơ

 L = 33,03 kJ

Từ các công thức trên ta thấy rằng, công trượt tăng đáng kể khi tăng hiệu số (m

-a) Để giảm công trượt nghĩa là giảm hao mòn đôi bề mặt ma sát của ly hợp thì ngườilái phải làm thế nào để giảm hiệu số (m - a ) Giá trị lớn nhất của hiệu số này xảy ra

khi khởi động ôtô tại chỗ vì lúc đó a=0

2 Kiểm Tra Công Trượt Riêng:

Đối với ôtô công trượt riêng được tính theo công thức:

p ).

R R ( π

L p

F

L

1

2 2

L T

.

.





Trong đó:

T : nhiệt độ tăng lên của chi tiết, oK;

 : hệ số xác định phần công trượt để nung nóng chi tiết cần tính;

 = 0,5 ( đối với ly hợp 1 đĩa ).

C = 500 J/Kg.độ

L : công trượt toàn bộ;

g a :khối lượng của chi tiết bị nung nóng , chọn g a = 10,6 kg;

 T = 0500,5.33030.10,6 = 3,2 oK

Vậy ly hợp thỏa điều kiện nhiệt độ cho phép là từ 8  10oK

VI TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT CƠ BẢN CỦA LY HỢP:

1 Đĩa Thụ Động:

Ở ôtô và máy kéo thường dùng loại ly hợp một hai đĩa

thụ động với tấm ma sát có hệ số ma sát cao là nhằm mục

đích giảm kích thước và giảm kim loại của ly hợp Còn ở ly

hợp nhiều đĩa có thể làm đĩa thụ động có tấm ma sát hoặc

không có tấm ma sát Ly hợp với đĩa thép không có tấm ma

sát thường làm việc trong dầu để tăng khả năng thoát nhiệt

(ly hợp này đặt trong hộp số hoặc ở truyền động trục thu công suất )

Ly hợp một đĩa của ôtô hiện nay chỉ dùng đĩa thụ động loại đàn hồi Độ đàn hồi củađĩa thụ động đảm bảo bằng cách cho nó những hình thù nhất định hoặc dùng thêmnhững chi tiết đặc biệt có khả năng làm giảm độ cứng của đĩa Để giảm độ cứng, trênđĩa thụ động có xẻ các đường hướng tâm

Các đường xẻ này chia đĩa thụ động ra nhiều phần Các phần này uốn về các phíakhác nhau Số lượng đường xẻ là 12 tuỳ theo đường kính của đĩa Các đường xẻ nàylàm cho đĩa thụ động đỡ vênh khi bị nóng lên lúc làm việc

Để giảm chiều rộng (tăng độ đàn hồi ) chỗ nối tiếp của phần ngoài với phần trungtâm của đĩa thì đường xẻ có thể làm theo hình chữ T Khi đặt lò xo tấm gợn sóng giữađĩa thụ động và tấm ma sát thì độ cứng trên bề mặt của đĩa thụ động tương đối đều hơn.Nếu thay đổi độ cứng của lò xo tấm có thể ảnh hưởng đến độ cứng chung của đĩa thụđộng

Để tăng độ tiếp xúc đồng đều và tăng bề mặt tiếp xúc của tấm ma sát trong quá trìnhđóng ly hợp thì số lò xo tấm không được nhỏ hơn 6 Khi đặt lò xo tấm giữa đĩa thụ độngvà tấm ma sát mà muốn mở ly hợp dứt khoát thì hành trình dịch chuyển của đĩa ép phảităng lên một ít Điều này có thể thực hiện được nếu vẫn giữ nguyên hành trình của bànđạp bằng cách giảm tỷ số truyền của hệ thống dẫn động ly hợp và như vậy phải tănglực tác dụng lên bàn đạp Cũng vì thế mà ở các ly hợp truyền mômen quay lớn khôngdùng các đĩa thụ động đàn hồi có lò xo tấm

Đĩa thụ động được nối với trục ly hợp nhờ moayơ, moayơ nối với đĩa thụ động bằngđinh tán rất ít khi dùng bulông Đĩa thụ động có thể làm với bộ phận giảm chấn hoặckhông có giảm chấn Khi đặt bộ phận giảm chấn thì kết cấu của đĩa sẽ thay đổi, trọnglượng và mômen quán tính sẽ tăng lên Đĩa thụ động cần có tính chất đàn hồi lớn đểtăng êm dịu khi đóng ly hợp cho nên chúng được chế tạo bằng lá thép có thành phầncacbon tiếp nối với phần thụ động của ly hợp bằng các rãnh then hoa thì các rãnh thenhoa được tính theo dập trên cơ sở làm thế nào cho đĩa thụ động không sinh ra trên bềmặt trống những vết hằn, do đó ứng suất dập cho phép trung bình và cao ( thép loại 45đến 85 ) được tôi trong dầu và ép để tránh vênh Lò xo tấm được chế tạo từ lá thépmỏng có thành phần cacbon cao.

Đĩa thụ động được chế tạo bằng thép 50, chiều dầy đĩa thụ động là 2mm, sau khi chếtạo được tôi trong dầu và ép để tránh vênh

Đĩa thụ động được nồi với trục ly hợp nhờ moayơ, moayơ nối với đĩa thụ động bằngcác đinh tán bằng thép Đinh tán có dạng hình trụ, bố trí theo vòng tròn, theo kết cấu ta

có đường kính qua tâm đinh tán là D =130mm Đường kính của đinh tán d =8mm, số

lượng đinh tán là: 6

* Lực tác dụng lên một đinh tán :

F M R n

t

e

2

  =0,002371.0,008= 23,2 MN/m2 với:  :chiều dầy tấm ghép

d : đường kính đinh tán.

- Có khả năng chống mòn lớn ở nhiệt độ cao (đến 573  623 oK )

- Trở lại khả năng ma sát như ban đầu được nhanh chóng sau khi bị nung nóng hoặc bịlàm lạnh

- Làm việc tốt, ở nhiệt độ cao ít bị sùi các chất dính, không có mùi khét, không bịxốp

- Có tính chất cơ học cao (độ bền, độ đàn hồi và độ dẻo ).

Nguyên liệu hiện nay thường dùng để làm vòng ma sát là phêrađô, phêrađô đồng vàtrong thời gian gần đây trên ôtô và máy kéo bắt đầu sử dụng vòng ma sát bằng kim loạisứ

Chọn vật liệu làm vòng ma sát là phêrađô Chọn chiều dầy tấm ma sát là 3,5mm.Vòng ma sát bằng phêrađô có độ dẫn nhiệt thấp, hệ số ma sát của chúng phụ thuộc vàonhiệt độ

Trong điều kiện sử dụng bình thường thì vòng ma sát chế tạo bằng phêrađô bảo đảmkhả năng làm việc tốt và chế tạo rẻ Vòng ma sát bằng lim loại sứ chỉ nên dùng trongtrường hợp cần thiết vì nó chế tạo bằng kim loại màu nên đắt tiền

Các tấm ma sát bằng phêrađô được gắn với đĩa thép bằng cách dán hoặc bằng đinhtán Phương pháp dán ít được dùng vì chất dính kết đặc biệt dùng để dính tấm ma sátvào đĩa sẽ dính rất chặt và khi tấm ma sát bị mòn thì không thể tách ra khỏi đĩa để thaybằng tấm ma sát khác được Trong trường hợp này thường phải thay toàn bộ đĩa thụđộng Do đó ta chọn phương án gắn các tấm ma sát bằng đinh tán Đinh tán làm bằngđồng đỏ, thau mềm hoặc bằng nhôm, ở đây ta chọn vật liệu làm đinh tán bằng đồng

thau với đường kính đinh tán là: d = 4 mm theo dạng hình ống

Chọn số lượng đinh tán trên một đĩa là: 24 đinh, chia làm hai dãy

Khi gắn các tấm ma sát thì đầu các đinh tán phải thụt xuống khỏi bề mặt tấm ma sátkhoảng 2 mm để tránh sự cọ sát các đinh vào đĩa ép hoặc bánh đà khi tấm ma sát bịhao mòn

Bán kính vòng đinh trong : R1 = 105 mm

Bán kính vòng đinh ngoài : R 2 = 155 mm

Lực tác dụng lên một đinh tán ở vòng trong :

N n

R R

R M

)

(2

2 2

2 1

1 max



 với n: số đinh tán ở mỗi dãy, n = 12

Lực tác dụng lêm một đinh tán ở vòng ngoài :

N n

R R

R M

)

(2

2 2

2 1

2 max



Mối ghép đinh tán có thể bị hư hỏng do :

* Đinh tán bị cắt

* Đinh tán bị chèn dập

Ứng suất cắt :

2 2

.

4

m MN m

MN d

.

4

m MN m

MN d

  2 2

Với s = 3,5 mm : chiều dày tấm ghép;

Vậy các đinh tán đều thoả các điều kiện bền cho phép về ứng suất cắt và ứng suấtchèn dập

3 Moayơ Đĩa Thụ Động:

Moayơ đĩa thụ động của ly hợp ôtô được đặt trên trục then hoa của ly hợp theo lắpghép trượt

Để có thể mài nhẵn dễ dàng các mặt bên của then với bán kính trong của trục thenhoa người ta làm rãnh hoặc lượn chuyển tiếp đều đặn với bán kính r Hình dáng củathen ảnh hưởng đến độ vững bền của trục ly hợp Nếu chuyển tiếp đột ngột thì ở chânthen sẽ có ứng suất cục bộ rất lớn Các then có thể làm dạng thân khai hoặc vuông góc.Dạng then thân khai đảm bảo độ bền và độ chính xác trùng tâm tốt hơn loại vuông góc

Ta chọn răng then hoa dạng thân khai vì có nhiều ưu điểm:

- Sức bền mỏi cao do chân ren dày hơn và không có góc lượn đột ngột nên ứng suấttập trung ở chân then nhỏ (tần số tập trung ứng suất giảm) so với răng hình chữ nhật

- Các phần tử mối ghép được chế tạo bằng các phương pháp hoàn thiện hơn do đó độchính xác cao hơn

- Đảm bảo độ đồng tâm cao

Các then của moayơ tính theo dập và cắt Khi có nhiều đĩa thụ động và mỗi đĩa nằmtrên mỗi moayơ riêng biệt thì coi như mômen quay truyền đến mỗi đĩa đều bằng nhau.Moayơ đĩa thụ động chế tạo bằng thép 40 hoặc 40X, chọn loại thép 40X

Lực tác dụng lên bán kính trung bình của các then đối với một moayơ là:

Q : lực tác dụng lên then, N;

M đ : Momen cực đại của động cơ;

4

Ứùng suất dập của then sẽ là: