Tên đề tài Thiết kế ly hợp ô tô 18 Sinh viên Cao Anh Tài 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ KHÍ ÔTÔ THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÍNH TOÁN Ô TÔ NỘI DUNG THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ Họ tên Cao Anh Tài Mã sinh viên 171300403 Lớp Cơ khí ô tô 1 Hệ Chính quy Khóa 58 Giáo viên hướng dẫn PGS Ts Vũ Tuấn Đạt Hà Nội MỤC LỤC CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ LY HỢP 3 1 1 Những vấn đề chung về ly hợp 3 1 1 1 Công dụng 3 1 1 2 Phân loại 3 1 1 3 Yêu cầu 4 1 2 Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc của một số loại.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠ KHÍ ƠTƠ THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÍNH TỐN Ơ TƠ NỘI DUNG: THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ Họ tên: Cao Anh Tài Mã sinh viên: 171300403 Lớp : Cơ khí tơ Hệ : Chính quy Khóa : 58 Giáo viên hướng dẫn: PGS.Ts.Vũ Tuấn Đạt Hà Nội MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP 1.1 Những vấn đề chung ly hợp .3 1.1.1 Công dụng 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Yêu cầu .4 1.2 Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc số loại cấu ly hợp 1.2.1 Cụm li hợp ma sát đĩa lò xo trụ nén biên 1.2.2 Cụm li hợp ma sát đĩa lò xo đĩa 1.2.3 Cụm li hợp ma sát đĩa lò xo trụ nén biên 1.3 Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc số loại dẫn động ly hợp 1.3.1 Dẫn động thủy lực 1.3.2 Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén .8 1.3.3 Dẫn động thủy lực trợ lực chân không CHƯƠNG II: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN LY HỢP 11 2.1 Xác định mô men ma sát ly hợp 11 2.2 Xác định thông số ly hợp 11 2.2.1 Đường kính (BK) ngồi đường kính (BK) đĩa ma sát 17 2.2.2 Đường kính (bán kính) ma sát trung bình 12 2.2.3 Số đĩa ma sát .13 2.2.4 Lực ép đĩa ép đóng hồn tồn .13 2.3 Kiểm tra khả làm việc ly hợp 14 2.3.1 Công trượt nghiêng 14 2.3.2 Sự tăng nhiệt độ đĩa ép 11 2.3.3 Áp suất cho phép .11 2.4 Thiết kế lò xo ép 17 2.4.1 Xác định số lượng lò xo ép 17 2.4.2 Xây dựng đường đặc tính lị xo ép 17 2.4.3 Xác định kích thước lị xo ép 18 Sinh viên: Cao Anh Tài 2.4.4 Kiểm tra bền lò xo ép 20 2.5 Thiết kế giảm chấn .20 2.5.1 Lựa chọn kích thước giảm chấn 20 2.5.2 Tính tốn bền chi tiết 21 2.6 Kiểm nghiệm bền chi tiết ly hợp 24 2.6.1 Tính sức bền đĩa bị động 24 2.6.2 Moay-ơ đĩa bị động 26 2.7 Thiết kế dẫn động ly hợp 27 2.7.1 Tính tốn phân phối tỷ số truyền 27 2.7.2 Kiểm tra lực tác dụng hành trình bàn đạp 29 2.7.3 Tính tốn thiết kế xy lanh thủy lực .27 KẾT LUẬN .33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 Sinh viên: Cao Anh Tài LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, giao thông vận tải nhu cầu cần thiết người xã hội Nó chiếm vị trí quan trọng kinh tế quốc dân Phương tiện vận tải ngày phát triển hoàn thiện đại với nhiều phương tiện vận chuyển chuyên dùng Trong tơ loại phương tiện đóng vai trị quan trọng việc vận chuyển hàng hóa chun trở người Ơ tơ có tính động, dễ sử dụng, phù hợp với nhu cầu giao thông vận tải nước ta Phát triển nghành công nghiệp ô tô nước ta phải gắn kết với tổng thể phát triển chung nước Để đảm nhiệm vai trò quan trọng ngành tơ phải nghiên cứu, sáng tạo, tiếp thu, tìm tịi, học hỏi tiến khoa học kỹ thuật nước bạn Đưa nước ta ngày phát triển, hội nhập với kinh tế giới, sánh vai với cường quốc giới Đối với nước ta nay, với điều kiện giao thơng cịn nhiều khó khăn, đường xá cịn nhiều đèo dốc, địa hình phức tạp nhiều bụi bẩn, đặc biệt phải thường xuyên tăng tải Do sau thời gian vận hành thường hay hư hỏng cụm như: phanh, ly hợp, cầu, nhíp, Nhu cầu thực tế đặt phải nắm bắt thông số kỹ thuật, tiêu làm việc cụm, tính bền chi tiết để phục vụ, sửa chữa, thay thế, củng cố thiết bị, góp phần nâng cao tính an tồn cho người sử dụng, đáp ứng nhu cầu thực tế Em giao nhiệm vụ “Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp cho xe khách“ tham khảo số loại xe thông dụng Ly hợp xe loại ly hợp ma sát khơ, đĩa, lị xo trụ, dẫn động thủy lực, trợ lực khí nén Sinh viên: Cao Anh Tài CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP 1.1 Những vấn đề chung ly hợp 1.1.1 Công dụng Có nhiệm vụ truyền cắt mơmen từ trục khuỷu động tới hệ thống truyền lực Là cấu an toàn nhằm tránh tải cho hệ thống truyền lực động chịu tải lớn Ly hợp có khả dập tắt tượng cộng hưởng truyền động nhằm nâng cao chất lượng truyền lực 1.1.2 Phân loại - Theo phương pháp truyền mô men chia ra: + Ly hợp ma sát: Mô men truyền động nhờ mặt ma sát + Ly hợp thủy lực: Mô men truyền nhờ chất lỏng + Ly hợp nam châm điện: Mô men truyền nhờ tác dụng trường nam châm điện + Loại liên hợp: Mô men truyền nhờ loại kết hợp - Tùy theo hình dạng chi tiết ma sát chia ra: + Ly hợp đĩa: Phần bị động gồm một, hai nhiều đĩa + Ly hợp nón: Đĩa bị động có dạng hình nón + Ly hợp hình trống: Phần bị động làm theo kiểu má phanh tang trống Loại ly hợp hình nón tang trống ngày khơng dùng tơ mơ men qn tính chi tiết bị động chúng lớn gây nên tải trọng va đập lên hệ thống truyền lực đóng ly hợp Đối với tơ loại ly hợp ma sát dùng nhiều - Theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa chia ra: Loại lò xo (lò xo đặt xung quanh, lò xo trung tâm, lò xo đĩa): lực ép sinh lò xo + Loại nửa ly tâm: lực ép sinh ngồi lực ép lị xo cịn có lực ly tâm trọng khối ép thêm vào Sinh viên: Cao Anh Tài + Loại ly tâm: ly hợp ly tâm thường sử dụng điều khiển tự động Ở ly hợp lực ly tâm sử dụng để đóng mở ly hợp, cịn áp lực đĩa ép tạo lị xo Ít lực ly tâm sử dụng để tạo áp lực đĩa ép - Theo kết cấu cấu đĩa ép chia ra: + Ly hợp thường đóng + Ly hợp khơng thường đóng 1.1.3 u cầu Ly hợp đòi hỏi yêu cầu sau: - Đảm bảo truyền hết mômen từ động tới HTTL điều kiện sử dụng - Khi khởi hành xe, chuyển số, q trình đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng va đập sinh HTTL - Khi mở ly hợp, cần phải ngắt dòng truyền nhanh chóng, dứt khốt - Khối lượng chi tiết, momen quán tính phần đĩa bị động ly hợp phải nhỏ, dễ dàng thực chuyển số - Kết cấu đơn giản, dễ dàng điều khiển, thuận tiện bảo dưỡng tháo lắp Ngoài yêu cầu trên, ly hợp chi tiết máy khác, cần đảm bảo độ bền cao, làm việc tin cậy, giá thành hạ 1.2 Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc số loại cấu ly hợp Cấu tạo chung ly hợp gồm: - Phần chủ động: + Vỏ ly hợp bắt cố định với bánh đà bu lông + Đĩa ép - Phần bị động: + Đĩa bị động + Trục ly hợp - Phần tạo lực ép: + Lò xo ép - Phần đóng, mở ly hợp: + Bàn đạp + Càng mở Sinh viên: Cao Anh Tài + Ổ bi tỳ + Đòn mở 1.2.1 Cụm ly hợp ma sát đĩa lị xo trụ nén biên Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát đĩa lò xo trụ nén biên 1- Bánh đà; 2- Đĩa ma sát; 3- Đĩa ép; 4- Lò xo trụ; 5- Vỏ ly hợp; 6- Bạc mở; 7Lò xo giảm chấn; 8- Đòn mở; 9- Bi ‘T’;10- Càng mở Nguyên lý làm việc: Ly hợp thuộc loại thường đóng - Trạng thái đóng ly hợp: Bàn đạp ly hợp trạng thái ban đầu Dưới tác dụng lò xo trụ (4), đĩa bị động (2) ép bánh đà (1) đĩa ép (3) lực lị xo (4) Mơmen ma sát tạo lên chúng Mômen xoắn truyền từ phần chủ động tới phần bị động qua bề mặt tiếp xúc đĩa bị động (2) với bánh đà đĩa ép tới trục bị động ly hợp sang hộp số Khi làm việc số ngun nhân mà mơmen hệ thống chuyền lực lớn giá trị mômen ma sát ly hợp, ly hợp trượt đóng vai trị cấu an toàn tránh tải cho hệ thống truyền lực - Trạng thái mở ly hợp: Khi tác dụng lực điều kiện lên bàn đạp Bàn đạp dịch chuyển làm đòn kéo dịch chuyển làm mở (10) tác động lên ổ bi tỳ (9) dịch sang trái khắc phục khe hở “”, tác động đòn mở (8) ép lò xo (4) kéo đĩa ép (3) dịch sang phải tách bề mặt ma sát đĩa bị động khỏi bánh đà đĩa ép Mômen ma sát giảm giần triệt tiêu Ly hợp mở ngắt mômen truyền từ động tới hệ thống truyền lực Sinh viên: Cao Anh Tài 1.2.2 Cụm ly hợp ma sát đĩa lị xo đĩa Hình 1.2 sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát đĩa lò xo màng 1-Bàn đạp; 2-Lò xo hồi vị; 3-Đòn kéo; 4-Càng mở; 5-Trục bị động; 6-Ổ bi tỳ; 7Vỏ ly hợp; 8-Lò xo đĩa; 9-Đĩa ép;10-Đĩa ma sát; 11-Bánh đà; 12-Then hoa; 13-Trục khuỷu Nguyên lý làm việc: Khác với ly hợp lị xo trụ nén biên, loại có lị xo ép dạng đĩa có vành tựa vào vỏ ly hợp, vành nối với đĩa ép Việc đóng mở thực nhờ địn mở, đầu địn mở tựa vào ổ bi mở, đầu nối với đĩa ép, điểm tựa đặt vỏ ly hợp tạo nên cấu đòn bẩy 1.2.3 Cụm ly hợp ma sát đĩa lò xo trụ nén biên Sinh viên: Cao Anh Tài Hình 1.3: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát đĩa lò xo trụ nén biên 1-Bánh đà; 2-Lò xo ép trung gian; 3- Đĩa ép trung gian ; 4- Đĩa ma sát ; 5Bulong hạn chế; 6-Đĩa ép ngoài; 7-Lò xo trụ ; 8-Vỏ ly hợp; 9-Bạc mở; 10-Trục; 11Càng mở; 12-Bi ‘T’; 13-Đòn mở; 14-Lò xo giảm chấn Nguyên lý làm việc: Trạng thái đóng ly hợp: trạng thái lò xo đầu tựa vào vỏ ly hợp 8, đầu tựa vào đĩa ép tạo lực ép đẻ ép chặt toàn đĩa ma sát đĩa ép trung gian với bánh đà làm cho phần chủ động phần bị động tạo thành khối cứng Khi mô men từ động truyền từ phần chủ động sang phần bị động ly hợp thông qua bề mặt ma sát đĩa ma sát với đĩa ép trung gian với đĩa ép lị xo ép Tiếp đó, mơ men truyền vào xương đĩa bị động qua giảm chấn 14 đến moay truyền vào trục ly hợp lúc bi T 12 đòn mở 13 có khe hở 3-4mm Trạng thái mở ly hợp: cần ngắt truyền động từ động tới trục sơ cấp hộp số, người lái tác dụng lực vào bàn đạp thông qua mở 11, bạc mở mang bi T 12 dịch chuyển sang trái Sau khắc phục hết khe hở bi 12 tỳ vào địn mở 13 Nhờ có khớp lề đòn mở liên kết với vỏ nên đầu đòn mở 13 kéo đĩa ép nén lò xo lại để dịch chuyển sang phải tạo khe hở đĩa ma sát với đĩa ép, đĩa ép trung gian bánh đà Khi bề mặt ma sát phận chủ động bị động ly hợp tách ngắt truyền động từ động tới trục sơ cấp hộp số 1.3 Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc số loại dẫn động ly hợp 1.3.1 Dẫn động thủy lực Sinh viên: Cao Anh Tài 19 Trong đó: x – chuyển vị làm việc lò xo; x = G – Mô đun đàn hồi trượt; G = 8.104 (N/mm2) Suy ra: i = 4,7 (vòng) Chọn i = (vòng) - Số vòng thực tế lò xo: i0 = i +1,5 = +1,5 = 6,5 (vòng) (Kể thêm vịng mỡi đầu mút) - Chuyển vị lớn lò xo (kể từ chưa chịu tải đến lúc đạt Nmax) λ= (2.16) Suy ra: λ= - Bước vòng lò xo chưa chịu tải: t=d+ +δ (2.17) Trong đó: δ – khe hở vịng lò xo chịu lực lớn Nmax δ = 0,1.d = 0,1.8 = 0,8 (mm) Suy ra: t = + + 0,8 = 11,36 (mm) - Chiều dài lò xo lúc chưa chịu tải: H0 = (i0 – 0,5).d + i.(t – d) (2.18) Suy ra: H0 = (6,5 – 0,5).8 + 5.(11,36 – 8) = 64,8 (mm) 2.4.4 Kiểm tra bền lò xo ép - Kiểm tra ổn định lò xo: = = 1,62 < Do lị xo khơng cần đặt ống để phòng ổn định - Kiểm tra theo ứng suất cắt: τ = ≤ [τx] Trong : τ - Ứng suất sinh ứng với trường hợp mở ly hợp (2.19) Sinh viên: Cao Anh Tài 20 [τx] - Ứng suât cắt cho phép ; [τx] = 6000 KG/cm2 k – Hệ số tập trung ứng suất ; k = 1,31 Suy : τ = = 428,5 (N/mm2) = 4285 (KG/cm2) < [τx] Vậy lò xo đủ điều kiện bền cắt 2.5 Thiết kế giảm chấn D 2.5.1 Lựa chọn kích thước giảm chấn Hình 2.4 Sơ đồ tính tốn lò xo giảm chấn Lò xo giảm chấn đặt đĩa bị động để tránh tượng cộng hưởng tần số cao dao động xoắn thay đổi mômen động hệ thống truyền lực Đồng thời đảm bảo truyền mômen cách êm dịu từ đĩa bị động đến moay-ơ trục ly hợp Mơmen cực đại có khả ép lị xo giảm chấn xác định sau: (2.20) Trong : Gb - Trọng lượng bám ôtô (N) (N) - Hệ số bám đường, với đường tốt lấy: = 0,8; rb - Bán kính làm việc trung bình bánh xe, rb = 0,438 m; io - Tỉ số truyền truyền lực chính, io = 5,3; ih1 - Tỉ số truyền hộp số số truyền 1, ih1 = 6,9; ip - Tỉ số truyền hộp số phụ số truyền thấp, ip = = 742,57 (N.m) Sinh viên: Cao Anh Tài 21 Mơmen quay mà giảm chấn truyền tổng mơmen quay lực lị xo giảm chấn mômen ma sát Mmax = M1 + M2 = P1*R1*Z1 + P2*R2*Z2 (2.21) Trong : M1 - Mơmen quay lực lò xo giảm chấn dùng để dập tắt dao độn cộng hưởng tần số cao; M2 - Mômen ma sát dùng để dập tắt dao động cộng hưởng tần số thấp Thường lấy M2 = 25% Mmax = 25%.742,57 = 185,642 (N.m) M1 = Mmax – M2 = 742,57 – 185,642 = 556,928 (N.m) R1 - Bán kính đặt lị xo giảm chấn, chọn R1 = 80 mm; Z1 - Số lượng lò xo giảm chấn đặt moay-ơ, chọn Z1 = 6; R2 - Bán kính trung bình đặt vịng ma sát, chọn R2 = 70 mm; Z2 - Số lượng vòng ma sát (số đôi bề mặt sát), chọn Z2 = 2; - Hệ số ma sát vòng ma sát đĩa bị động; P1 - Lực ép lò xo giảm chấn (N) P2 - Lực tác dụng lên vịng ma sát (N) Khi chưa truyền mơmen quay, tựa nối đĩa có khe hở 1 , 2 tới thành bên moay-ơ Hình 2.5 Sơ đồ bố trí chốt tựa 1 - Khe hở đặc trưng cho biến dạng giới hạn lò xo truyền mômen từ động cơ; Sinh viên: Cao Anh Tài 22 2 - Khe hở đặc trưng cho biến dạng giới hạn lị xo truyền mơmen bám từ bánh xe Độ cứng tối thiểu lò xo giảm chấn (hay gọi mômen quay tác dụng lên đĩa bị động để xoay đĩa 1o so với moay-ơ) Độ cứng xác định theo công thức: S = 17,4*R12*K*Z1 (KGcm) (2.22) Trong đó: K - Độ cứng lò xo (KG/cm), K = 1,3 KG/cm; Z1 = - Số lượng lò xo giảm chấn đặt moayơ Ta có: S = 17,4*82*1,3*6 = 8686,08 (KG.cm) Các cửa sổ đặt lò xo moay-ơ có kích thước chiều dài A phải nhỏ chiều dài tự lị xo ít, lị xo trạng thái căng ban đầu, thường chọn A = (25 27) mm Ta chọn A = 25 mm Hình 2.6 Sơ đồ bố trí cửa sổ moay Khi chuyển mômen quay từ động từ bánh xe qua phận giảm chấn giống cửa sổ moay-ơ đĩa bị động có chiều dài Ở giảm chấn có độ cứng khác nhau, chiều dài cửa sổ moay-ơ phải bé so với cửa sổ đĩa đoạn a = A1 – A Thường a = (1,4 1,6) mm Cạnh bên cửa sổ làm nghiêng góc (1 1,50) Ta chọn 1,50 Đường kính tựa chọn d = (10 12) mm đặt kích thước lỡ B Chọn d = 12 mm Sinh viên: Cao Anh Tài 23 Kích thước lỡ B xác định theo khe hở 1 , 2 Các trị số 1 , 2 chọn khoảng từ (2,5 4) mm Chọn 1 = 2 = 2,5 mm Vậy kích thước đặt lỡ tựa là: B = d + 1 + 2 = 12 + 2,5 + 2,5 = 17 (mm) 2.5.2.Tính tốn bền chi tiết Gọi λ biến dạng tồn lị xo giảm chấn làm việc Chọn λ = 2,5 mm Số vòng làm việc lò xo: (vòng) (2.23) Trong đó: G - Mơđuyn đàn hồi dịch chuyển: G = 8.105 KG/cm2; d - Đường kính dây lị xo giảm chấn, lấy d = mm; D - Đường kính trung bình vịng lị xo, chọn D = 30 mm; n0 - Số vòng làm việc cua lò xo giảm chấn Ta có: (vịng) Chọn no = vòng Chiều dài lò xo trạng thái làm việc: l1 = n0 *d = 9*7 = 63 (mm) Chiều dài lò xo trạng thái tự do: l2 = l1 + λ + 0.5*d = 63 + 2.5 + 0.5*7 = 69 (mm) (2.24) Lò xo giảm chấn kiểm tra bền theo ứng suất xoắn (2.25) Trong : D - Đường kính trung bình vịng lị xo; d - Đường kính dây lị xo; K - Hệ số tập trung ứng suất Hệ số đường kính c = D/d = 30/7 = 4,28 (2.26) Sinh viên: Cao Anh Tài 24 Thay vào (2.25) ta được: (KG/cm2) [τ]- Ứng suất cắt cho phép, với vật liệu làm lị xo giảm chấn thép 65T, ta có: [τ] = 650000 800000 (KG/cm2) Vậy lò xo giảm chấn đảm bảo điều kiện bền 2.6 Kiểm nghiệm bền chi tiết ly hợp 2.6.1 Tính sức bền đĩa bị động Để giảm kích thước ly hợp, ly hợp làm việc điều kiện ma sát khô chọn vật liệu có hệ số ma sát cao Đĩa bị động gồm ma sát xương đĩa Chọn vật liệu làm xương đĩa thép bon C50, chiều dày xương đĩa chọn x = mm Chọn vật liệu làm ma sát phê đơ, có chiều dày = mm Hình 2.7 Đĩa bị động 1.Moay ; Đinh tán ; Lò xo giảm chấn Tấm ma sát gắn với xương đĩa bị động đinh tán Vật liệu đinh tán chế tạo đồng Đinh tán bố trí dãy đĩa Bán kính dãy đinh tán: r = R2 - = 237 - = 217,75 (mm) Trong đó: b – Bề rộng vành ma sát b = R2 – R1 = 237 – 160 = 77 (mm) Lực tác dụng lên mỗi dãy đinh tán xác định theo công thức: = 1859,93 (N) Đinh tán kiểm tra theo ứng suất cắt ứng suất chèn dập (2.27) Sinh viên: Cao Anh Tài 25 (N/cm2) (2.28) (N/cm2) (2.29) Trong : c - Ứng suất cắt đinh tán dãy; cd - Ứng suất chèn dập đinh tán dãy; F - Lực tác dụng lên đinh tán; n - Số lượng đinh tán, chọn n = 16 đinh; d - Đường kính đinh tán, d = (mm) = 0,4 (cm); l - Chiều dài bị chèn dập đinh tán, l=2 (mm) = 0,2 (cm); [c] - Ứng suất cắt cho phép đinh tán, [c] = 1000 N/cm2 ; [cd] - Ứng suất chèn dập cho phép đinh tán, [cd] =2500 N/cm2 Ứng suất cắt ứng suất chèn dập đinh tán vòng : (N/cm2) c = 925,52 N/cm2 < [c] =1000 N/cm2 (N/cm2) cd = 1453,07 N/cm2 < [cd] =2500 N/cm2 Vậy đinh tán đảm bảo độ bền cho phép 2.6.2 Moay đĩa bị động Chiều dài moay-ơ đĩa bị động chọn tương đối lớn để giảm độ đảo đĩa bị động Moay-ơ ghép với xương đĩa bị động đinh tán lắp với trục ly hợp then hoa Do trục ly hợp trục sơ cấp hộp số, nên đường kính ngồi trục ly hợp D tính theo trục sơ cấp hộp số xách định cơng thức sau: D k d Trong đó: kd – Hệ số kinh nghiệm kd = (4,0 ÷ 4,5) Chọn kd = 4,0 Memax = 810 Nm Thay số vào ta được: D Chọn D = 52 mm (2.30) Sinh viên: Cao Anh Tài 26 Với D = 52 mm tra theo bảng 9-3 sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí ta được: z = 10 ; d = 42 mm; h = 4,2 mm; b = mm Chiều dài moay-ơ xác định theo công thức: cm Khi làm việc then hoa moayơ chịu ứng suất chèn dập ứng suất cắt xác định theo công thức: (2.31) (2.32) Trong đó: Me max - Mơmen cực đại động Me max = 810 Nm; z - Số then hoa moayơ, z = 8; L - Chiều dài moayơ, L = 7,28 cm; D - Đường kính then hoa, D = 5,2 cm; d - Đường kính then hoa d = 4,2 cm; b - Bề rộng then hoa b = mm = 0,6 cm Hình 2.8: Sơ đồ moayơ đĩa bị động Với vật liệu chế tạo moayơ thép 40X ứng suất cho phép moayơ là: [c] = 1000 N/cm2 ; [cd] = 2000 N/cm2 = 789,1 (N/cm2) < [c] = 473,4 (N/cm2)< [cd] Vậy moay-ơ đảm bảo độ bền cho phép Sinh viên: Cao Anh Tài 27 2.7 Thiết kế dẫn động ly hợp 2.7.1 Tính tốn phân phối tỷ số truyền Hình 2.9 Sơ đồ tính tốn dẫn dộng ly hợp Tham khảo mẫu xe Thaco Meadow 85S ta chọn : a = 215 (mm) b = 30 (mm) c = 60 (mm) d = 35 (mm) e = 125 (mm) f = 30 (mm) d1, d2 – Đường kính xi lanh xi lanh cơng tác Chọn d1 = d2 = 32 (mm) Tỉ số truyền dẫn động tính theo cơng thức: idđ = ibđ*itl*icm*iđm Trong đó: idđ - Tỷ số truyền hệ thống dẫn động ly hợp; ibđ = = - Tỷ số truyền bàn đạp ly hợp; itl = ()2 = - Tỷ số truyền thủy lực; icm = = - Tỷ số truyền mở; iđm = = = 4,16 - Tỷ số truyền đòn mở (2.33) Sinh viên: Cao Anh Tài 28 Thay vào công thức (2.29) ta được: idđ = ibđ*itl*icm*iđm = 7,16.1.1,71.4,16 = 50,93 2.7.2 Kiểm tra lực tác dụng hành trình bàn đạp Ta có lực tác dụng lên bàn đạp để ngắt ly hợp chưa có cường hố : (2.34) Trong đó: Qbđ : Lực tác dụng vào bàn đạp người lái để ngắt ly hợp Pn : Tổng lực ép cực đại lò xo đĩa tác dụng lên đĩa ép mở ly hợp Pép = 1,2*1370,75 = 1644,9 (N) dd : Là hiệu suất thuận hệ thống dẫn động, ta lấy: dd = 0,96 idd : Là tỷ số truyền hệ thống dẫn động: idd = 50,93 Thay vào (2.30) ta : - Xác định hành trình bàn đạp ly hợp: l l2 Hình 3.0 Sơ đồ xác định hành trình bàn đạp Hành trình bàn đạp xác định theo cơng thức: St = S0 + Slv (2.35) Trong đó: St: Là hành trình tổng cộng bàn đạp ly hợp So: Là hành trình tự bàn đạp để khắc phục khe hở đầu nhỏ lò xo đĩa bi mở, ta có: Sinh viên: Cao Anh Tài 29 (2.36) Với: : Là khe hở bi mở đầu nhỏ lò xo đĩa, chọn = (mm) Thay vào cơng thức (2.32) ta có So = 12,28*3 = 36,84 (mm) Slv: Là hành trình làm việc bàn đạp để khắc phục khe hở bề mặt ma sát, ta có: Với: l1: Là hành trình làm việc lị xo đĩa để khắc phục khe hở bề mặt ma sát Để đảm bảo ly hợp ngắt dứt khoát trình mở ly hợp, ta chọn khe hở bề mặt ma sát với đĩa ép khe hở bề mặt ma sát với bánh đà: l = 0,75 (mm) Ta có: Slv = (2*0,75)*50,93 = 76,395 (mm) Ta có hành trình tổng cộng bàn đạp ly hợp là: St = 36,84 + 76,395= 113,23 (mm) Giá trị hành trình bàn đạp cho phépvới xe du lịch: [St] = 150 (mm) St < [St] Vậy hành trình bàn đạp thoả mãn giá trị cho phép 2.7.3 Tính tốn thiết kế xy lanh thủy lực Sinh viên: Cao Anh Tài 30 a) Tính tốn xy lanh cơng tác Sơ đồ xy lanh cơng tác: d2 S2 Hình 3.1 Sơ đồ xy lanh cơng tác - Hành trình làm việc piston cơng tác Hành trình làm việc piston công tác xác định: S2= S1 = S1.icm (2.37) Trong đó: S1 - Hành trình bi mở S1 = Sđe *iđm + ∆ Suy ra: S2 = (Sđe *iđm + ∆)*icm = (3*4,16+3).1,71 = 26,47 (mm) - Thể tích dầu xy lanh cơng tác ly hợp mở S2 * * d2 V2 (2.38) Trong đó: d2 - Đường kính xy lanh cơng tác, d2 = 32 mm; S2 - Hành trình làm việc piston công tác, S2 = 26,47 mm Thay số vào cơng thức ta có: (mm3) Chọn chiều dày xy lanh công tác là: t = (mm) Đường kính ngồi xy lanh cơng tác: D2 = d2+ 2t = 32+2*4 = 40 (mm) b) Tính tốn xy lanh Sinh viên: Cao Anh Tài 31 S3 d1 Hình 3.2 Sơ đồ xy lanh - Hành trình làm việc piston xy lanh Hành trình làm việc piston xy lanh xác định theo công thức: d22 S3 S * d1 (2.39) Trong đó: S3 - Hành trình làm việc piston xy lanh chính; S2 - Hành trình làm việc piston xy lanh cơng tác S2 = 26,47 (mm); d1, d2 - Đường kính xy lanh xy lanh cơng tác Thay số ta có: (mm) - Thể tích dầu xy lanh ly hợp đóng (2.40) Trong đó: d1 - Đường kính xy lanh d1 = 32 mm; S3 - Hành trình làm việc piston xy lanh S3 = 26,47 mm Thay số vào công thức ta có: (mm3) Chọn chiều dày xy lanh cơng tác là: t = (mm) Đường kính ngồi xy lanh công tác: D1 = d1+ 2t = 32 + 2*4 = 40 (mm) KẾT LUẬN Sinh viên: Cao Anh Tài 32 Sau thời gian làm việc với giúp đỡ tận tình thầy giáo PGS.Ts.Vũ Tuấn Đạt, thầy giáo mơn Cơ khí ôtô Trường Đại học Giao Thông Vận Tải sinh viên nhóm với nỡ lực thân em Thiết kế mơn học kết cấu tính tốn tơ em hồn thành với đề tài giao “Thiết kế ly hợp ô tô khách” Sau lựa chọn phương án thiết kế, tính tốn kiểm nghiệm điều kiện làm việc chi tiết cụm ly hợp Nhìn chung đạt yêu cầu đề Với hệ thống dẫn động thủy lực trợ lực chân không lực mà người lái tác dụng vào bàn đạp để mở ly hợp phù hợp với sức khỏe, thể lực người Việt Nam, đồng thời hệ thống dẫn động có độ nhạy cao, làm việc êm dịu, kết cấu đơn giản gọn nhẹ phù hợp với yêu cầu kỹ thuật Tuy nhiên cơng việc thiết kế đầu tay, trình độ chun mơn kinh nghiệm thực tế cịn hạn chế nhiều Vì q trình tính tốn thiết kế khơng thể tránh thiếu sót Em mong thầy giáo mơn Cơ khí ô tô với bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để đề tài thiết kế em hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.Ts.Vũ Tuấn Đạt, thầy cô giáo mơn Cơ khí tơ bạn đồng nghiệp giúp đỡ em trình làm Sinh viên: Cao Anh Tài 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình kết cấu & tính tốn ô tô PGS.TSKH Thái Nguyễn Bạch Liên, Trịnh Chí Thiện, Tô Đức Long , Nguyễn Văn Bang - NXBĐHGTVT Hà Nội - 1994/2015 [2] Bài giảng cấu tạo ô tô Trương Mạnh Hùng - NXBĐHGTVT Hà Nội - 2006 [3] Hướng dẫn đồ án môn học “Thiết kế hệ thống ly hợp ôtô – máy kéo” Lê Thị Vàng – ĐHBK Hà Nội – 1992 [4] Tính tốn thiết kế “Hệ dẫn động khí – Tập 1” PGS TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển – NXB Giáo Dục ... cho phép 2.7.3 Tính tốn thiết kế xy lanh thủy lực Sinh viên: Cao Anh Tài 30 a) Tính tốn xy lanh cơng tác Sơ đồ xy lanh cơng tác: d2 S2 Hình 3.1 Sơ đồ xy lanh cơng tác - Hành trình làm việc piston... chiều dày xy lanh công tác là: t = (mm) Đường kính ngồi xy lanh cơng tác: D2 = d2+ 2t = 32+2*4 = 40 (mm) b) Tính tốn xy lanh Sinh viên: Cao Anh Tài 31 S3 d1 Hình 3.2 Sơ đồ xy lanh - Hành trình... trình bàn đạp 29 2.7.3 Tính tốn thiết kế xy lanh thủy lực .27 KẾT LUẬN .33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 Sinh viên: Cao Anh Tài LỜI NĨI ĐẦU Hiện nay, giao thơng vận tải nhu