Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở
Đồ án tốt nghiệp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên: NGUYỄN ANH DUY Khóa 55, lớp Kỹ thuật khí động lực 2, ngành Ơ tơ xe chuyên dụng Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở Các số liệu ban đầu: Chọn số liệu xe HUYNDAI Nội dung phần thiết kế tính tốn: - Nghiên cứu nhiệm vụ, yêu cầu ly hợp ma sát khô - Tổng quan ly hợp ma sát khô - Phân tích chọn phương án thiết kế - Thiết kế ly hợp - Thiết kế dẫn động Các vẽ đồ thị - Các vẽ sơ đồ - Kết cấu ly hợp - Dẫn động ly hợp Đồ án tốt nghiệp Mục lục Chương I: Tổng quan ly hợp Công dụng, yêu cầu 1.1 Công dụng ly hợp 1.2 Yêu cầu ly hợp .3 1.3 Các biện pháp kết cấu để đóng ly hợp êm dịu Tổng quan loại ly hợp có 2.1 2.2 Phân loại ly hợp Các kết cấu ly hợp có .11 2.2.1 Ly hợp ma sát khơ đĩa lị xo đĩa .11 2.2.2 Ly hợp ma sát khơ hai đĩa lị xo trụ 13 2.2.3 Ly hợp cường hóa lực quán tính ly tâm 14 2.2.4 Ly hợp cường hóa lực qn tính ly tâm hoàn toàn 18 2.2.5 Ly hợp hai đĩa cường hóa lị xo xiên 21 Chương II: Thiết kế ly hợp 25 Xác định kích thước ly hợp .25 1.1 Xác định mô men ma sát mà ly hợp cần truyền 25 Tính kiểm tra điều kiện làm việc ly hợp .37 2.1 Công trượt công trượt riêng 37 Tính bền chi tiết ly hợp 40 3.1 Đĩa bị động 40 3.2 Moay đĩa bị động 43 3.3 Tính trục ly hợp 44 Chương III: Thiết kế dẫn động ly hợp cho xe .52 Tổng quan loại dẫn động ly hợp có 52 1.1 Phân loại dẫn động ly hợp 52 1.2 Các kết cấu dẫn động ly hợp có 52 Thiết kế dẫn động ly hợp 65 2.1 Xác định lực hành trình bàn đạp 65 Đồ án tốt nghiệp 2.2 Thiết kế dẫn động thủy lực 66 2.3 Thiết kế tính tốn trợ lực chân không 69 CHƯƠNG IV: HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP, CHẨN ĐOÁN LY HỢP .72 Bị trượt đóng ly hợp 72 Bị rung giật, làm việc khơng êm đóng ly hợp .74 Ly hợp khơng ngắt hồn tồn 75 Ly hợp phát tiếng kêu 76 Bàn đạp ly hợp rung 77 Đĩa ly hợp chóng mịn 77 Bàn đạp ly hợp nặng 78 Hẫng bàn đạp ly hợp 78 Đồ án tốt nghiệp L Ờ I NÓI ĐẦẦU Đất nước ta ngày phát triển có thay đổi ngày, với phát triển kinh tế khoa học kĩ thuật có bước phát triển vượt bậc thu thành tựu quan trọng Khoa học kỹ thuật áp dụng phổ biến đời sống góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế quốc dân Công nghiệp ô tô ngành quan trọng phát triển kinh tế đất nước, đặc biệt quốc gia phát triển Việt Nam Ơ tơ phục vụ cho mục đích thiết yếu người việc vận chuyển hàng hóa, lại người Ngồi phục vụ nhiều lĩnh vực khác như: Y tế, cứu hỏa, cứu hộ, an ninh, quốc phòng… Do phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam mục tiêu chiến lược phát triển đất nước Thực tế nhà nước ta trọng phát triển ngành công nghiệp ô tô với đề án chiến lược dài hạn đến năm 2025, 2030 Cùng với việc chuyển giao công nghệ Việt Nam nước phát triển giới, ngày tiếp cận nhiều với công nghệ tiên tiến giới có cơng nghệ tơ Cơng nghệ ô tô công nghệ xuất lâu năm gần có nhiều bước phát triển mạnh mẽ, liên tục công nghệ đưa vào nhằm hoàn thiện ô tô truyền thống Trên ô tô, người ta chia thành phần cụm khác Trong ly hợp cụm có vai trị quan trọng hệ thống truyền lực tơ Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu tơ, tính điều khiển tơ, đảm bảo an tồn cho cho động hệ thống truyền lực ô tô Nên để chế tạo ô tơ đạt u cầu chất lượng việc thiết kế chế tạo ly hợp tốt quan trọng Do em giao đề tài “Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể hệ thống ly hợp ô tô quy trình thiết kế chế tạo hệ thống ly hợp cho ô tô Với thông số ban đầu lấy từ xe tham khảo xe Hyundai Santa Fe 2.4 Xăng Trong nội dung đồ án, em cố gắng trình bày cách cụ thể hệ thống ly hợp ô tô, bao gồm từ phần tổng quan hệ thống ly hợp đến quy trình thiết kế chế tạo ly hợp hồn chỉnh hoạt động hư hỏng xảy cách bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống ly hợp Trong thời gian giao đề tài, với hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, cụ thể Thầy Võ Văn Hường thầy giáo mơn Ơ tơ xe chun dụng, em hồn thành đồ án Mặc dù thân cố gắng quan tâm, giúp đỡ Nguyễn Anh Duy Page Đồ án tốt nghiệp thầy môn, kiến thức, kinh nghiệm thời gian hạn chế nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận bảo, phê bình thầy mơn để em thêm ngảy tiến Em xin chân thành cám ơn giáo viên hướng dẫn Võ Văn Hường thầy giáo mơn Ơ tơ xe chun dụng, Viện Cơ khí động lực, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt đồ án Hà Nội, ngày 29, tháng 5, năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Anh Duy Nguyễn Anh Duy Page Đồ án tốt nghiệp Chương I: Tổng quan ly hợp Công dụng, yêu cầu 1.1 Công dụng ly hợp Ly hợp cụm hệ thống truyền lực ôtô Ly hợp phận liên kết động hệ thống truyền lực, ly hợp ôtô bố trí sau động cơ, trước hộp số Nó có cơng dụng: - Nối động với hệ thống truyền lực; - Ngắt động khỏi hệ thống truyền lực trường hợp ô tô bắt đầu khởi động chuyển số; - Đảm bảo cấu an toàn cho chi tiết hệ thống truyền lực gặp tải trường hợp phanh đột ngột mà không nhả ly hợp 1.2 Yêu cầu ly hợp Ly hợp cụm hệ thống truyền lực ơtơ, làm việc ly hợp phải đảm bảo yêu cầu sau : - Ly hợp phải truyền hết mô men quay động điều kiện làm việc Hay nói cách khác, mơ men ma sát ly hợp phải luôn lớn mô men cực đại động Tuy nhiên, mô men ma sát ly hợp không lớn nhằm bảo đảm nhiệm vụ làm cấu an toàn cho hệ thống truyền lực; - Việc mở ly hợp phải dứt khốt nhanh chóng Nghĩa mở ly hợp, phần bị động phải tách hoàn toàn khỏi phần chủ động thời gian ngắn nhất, ngược lại gây khó khăn cho việc gài số; - Khi đóng ly hợp, yêu cầu phải êm dịu Tức là, mơ men ma sát hình thành ly hợp phải tăng từ từ đóng ly hợp, có tránh tượng va đập gây dập bánh hộp số cấu truyền động khác hệ thống truyền lực; - Mơ men qn tính chi tiết phần bị động ly hợp phải nhỏ đến mức thấp nhằm giảm lực va đập lên bánh gài số (trường hợp khơng có Nguyễn Anh Duy Page Đồ án tốt nghiệp đồng tốc), giảm nhẹ điều kiện làm việc đồng tốc tăng nhanh thời gian gài số; - Mô men ma sát thay đổi ly hợp trạng thái đóng, hay phụ thuộc vào điều kiện bên ngồi mơi trường nhiệt độ, độ ẩm - Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ tránh gây mệt mỏi cho người lái xe; - Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt; - Giá thành ly hợp rẻ, tuổi thọ cao, kết cấu đơn giản kích thước nhỏ gọn, dễ tháo lắp sửa chữa bảo dưỡng Tất yêu cầu trên, đề cập đến phần 1.3 a Các biện pháp kết cấu để đóng ly hợp êm dịu Kết cấu xương đĩa ma sát Nguyễn Anh Duy Page Đồ án tốt nghiệp Hình 1.1 Đĩa bị động Đĩa ma sát; Tấm ép bên; vịng chặn; Xương vành ngồi; Tấm đệm; Đệm mát; Chốt hãm; Rãnh hãm vòng định vị; 10 Vòng định vị; 11 Xương moay ơ; 12 Lò xo giảm chấn; 13 Đĩa đàn hồi Xương đĩa chi tiết gắn với ma sát truyền mômen qua then hoa trục sơ cấp hộp số (hình 1.1) Xương đĩa có kết cấu tách biệt thành hai phần bị động chủ động: phần bị động then hoa (11) gắn với trục sơ cấp hộp số; phần xương chủ động hai bên (2) xoay tương then (11) mô men truyền qua ma sát (6,10) sức ép lò xo đĩa (13) Trên bên (2) gắn chữ ‘T’ với mục đích cân nhiệt chiều dọc trục có có vai trị lị xo cho phép Nguyễn Anh Duy Page Đồ án tốt nghiệp mô men truyền tăng từ từ Trên ‘T’ gắn đĩa ma sát (1) đinh tán Để dẫn nhiệt tự làm sạch, chia nhiều phần b Các lò xo giảm chấn Khi xe chạy, động thường chuyển động không ổn định, lúc tăng tốc lúc giảm tốc, xuất dao động góc trục khuỷu Ở vùng cộng hưởng, bánh đà sinh mơ men xung lớn gây va đập cho cặp bánh ăn khớp hộp số, gây tải ồn hộp số Để giảm mô men xung dao động góc trục khuỷu gây số vịng quay động thay đổi q trình đóng ly hợp người ta thiết kế đĩa ma sát lị xo giảm chấn (12, hình 1.1) c Vật liệu chế tạo ma sát Vật liệu chế tạo đĩa bị động có yêu cầu sau: - Hệ số ma sát cao điều kiện làm việc; - Có thuộc tính làm việc ổn định chu kỳ làm việc; - Có khả tản nhiệt nhanh; - Có khả chịu nén cao; - Có khả tự làm lực quán tính ly tâm sang số; - Có khả chịu lực cắt tác động mơ men xoắn động cơ; - Có tuổi thọ cao mà trình làm việc thuộc tính ma sát khơng xấu đi; - Có khả tương thích với bề mặt bánh đà đĩa ép; - Có khả tiếp xúc tốt bề mặt bị bẩn không ảnh hưởng đến đặc tính làm việc ly hợp Đĩa ma sát chế tạo a-mi-ăng (asbestos) Về bản, ma sát tạo từ sợi a-mi-ăng với cách đan khác A-mi-ăng bao bọc xung quang bột kẽm hợp kim đồng kẽm nhằm tăng khả chịu lực chịu nhiệt Lưới a-mi-ăng tạo hai cách: - Các sợi a-mi-ăng xếp thành lớp đĩa có đường kính xác định, sau xếp đĩa với theo độ dày mong muốn nhúng vào chất dính kết để liên kết sợi a-mi-ăng với nhau; Nguyễn Anh Duy Page Đồ án tốt nghiệp - Các sợi a-mi-ăng xếp khuôn dạng đĩa (các sợi xếp theo không gian ba chiều) với độ dày định, nhúng vào chất đính kết, ép lại với Khi cứng dùng máy tiện lại theo kích thước ly hợp; Khi nhiệt độ 2600C hệ số ma sát đạt từ 0,32 đến 0,38 Cần lưu ý rằng, sợi a-mi-ăng vào phổi có hại cho sức khoẻ Vật liệu thay asbestos Hãng DuPont phát triển loại vật liệu thay asbestos có tên thương mại Kevlar, chế tạo từ poliamit thảo mộc thuộc dịng polymer nilon Chúng có thuộc tính vượt trội sau: - Các thuộc tính cao miền nhiệt độ áp suất thông thường; - Nhẹ asbestos; - Cùng trọng lượng, Kevlar có ứng suất lớn lần so với thép; - Ổn định tính chất ma sát vùng nhiệt độ cao 4500C Kevlar tồn hai dạng, thứ dạng sợi 0,12 mm gần dài vô tận cắt thành đoạn có chiều dài từ đến 100 mm; dạng thứ hai có cấu trúc vơ định bột Cả hai thể khó bị hít vào hình dạng kích cỡ Vật liệu ma sát kim loại bột ép Đĩa ma sát làm từ kim loại bột ép bột sắt đồng; ngồi người ta ép bột kim loại với phi kim loại Hai loại vật liệu có hệ số ma sát cao miền nhiệt độ lớn hơn, có tuổi thọ cao Nhược điểm khối lượng lớn giá thành cao Vật liệu ma sát gốm sứ Nguyễn Anh Duy Page Đồ án tốt nghiệp Thay số vào ta có: i dd= a1 b1 d22 350 175 202 =8,63 = a2 b2 d21 60 70 262 Lực bàn đạp Qbd Qbd= chưa có cường hóa: Fn i dd ηdk Trong đó: Fn : Lực cần thiết ngắt ly hợp, Fn =2012 ηdk : Hiệu suất dẫn động, ta chọn ηdk =0,9 ⇒Qbd = Fn 2012 =259,04 ( N ) = i dd η dk 8,63.0,9 Với lực bàn đạp không nằm giới hạn cho phép lực bàn đạp ly hợp xe có trợ lực Qbd