Đồ án kết cấu ô tô

ĐẠI HỌC ĐÔNG Á KHOA Ô TÔ ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÍNH TOÁN KẾT CẤU Ô TÔ SINH VIÊN THỰC HIỆN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHÓA HỌC 2019 2023 Đà Nẵng 102021 LỜI NÓI ĐẦU Với nền công nghiệp phát triển ngày càng hiện đại, các nhu cầu trong lao động và cuộc sống của con người càng được nâng cao Vấn đề vận chuyển hàng hóa, đi lại của con người là một trong những nhu cầu rất cần thiết Ô tô là một loại phương tiện rất phát triển và phổ biến trên thế giới và ở Việt Nam hiện nay để đáp ứng cho nhu cầu đó Là một sinh viên n.

ĐẠI HỌC ĐÔNG Á KHOA Ô TÔ - ĐỒ ÁN MƠN HỌC TÍNH TỐN KẾT CẤU Ơ TƠ SINH VIÊN THỰC HIỆN: GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: KHĨA HỌC : 2019-2023 Đà Nẵng 10/2021 LỜI NÓI ĐẦU Với công nghiệp phát triển ngày đại, nhu cầu lao động sống người nâng cao Vấn đề vận chuyển hàng hóa, lại người nhu cầu cần thiết Ơ tơ loại phương tiện phát triển phổ biến giới Việt Nam để đáp ứng cho nhu cầu Là sinh viên ngành động lực, việc tìm hiểu, nghiên cứu, tính tốn thiết kế phận, cụm máy, chi tiết xe thiết thực bổ ích Trong khn khổ giới hạn đồ án môn học, em giao nhiệm vụ thiết kế tính tốn ly hợp du lịch Công việc giúp cho em bước đầu làm quen với công việc thiết kế mà em học trường để ứng dụng cho thực tế, đồng thời cịn giúp cho em cố lại kiến thức sau học môn lý thuyết trước Dưới hướng dẫn tận tình thầy Lê Minh Xuân nổ lực thân, sau khoảng thời gian cho phép em hồn thành đồ án Vì bước đầu tính tốn thiết kế cịn bỡ ngỡ khơng tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn Do vậy, em mong thầy (cô) thông cảm bảo thêm để em hoàn thiện trình học tập Đà Nẵng, ngày 2011 tháng Sinh viên thực NGUYỄN VĂN DỰNG năm TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ LY HỢP 1.CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU CỦA LY HỢP 1.1 Công dụng -Ly hợp khớp nối trục khuỷu động với hệ thống truyền lực -Ly hợp dùng để ngắt - nối truyền động từ trục khuỷu động đến hệ thống truyền lực -Ngồi ra, ly hợp cịn dùng cấu an toàn cho hệ thống truyền lực tải 1.2 Yêu cầu ly hợp - Ly hợp phải truyền mô men quay lớn động điều kiện làm việc Hay nói cách khác, mơ men ma sát ly hợp phải luôn lớn mô men cực đại động - Việc mở ly hợp phải dứt khốt nhanh chóng Nghĩa mở ly hợp, phần bị động phải tách hoàn toàn khỏi phần chủ động Như momen quán tính quy dẫn trục khuỷu momen xoắn động bị triệt tiêu khỏi hệ trục ly hợp gài số, khơng 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 giật xe gây dập bánh hộp số cấu truyền động khác hệ thống truyền lực - Do ly hợp cấu an toàn nên yêu cầu phải tự trượt tải Nếu khơmg làm nhiệm vụ an tồn, phanh xe đột ngột xe chuyển động chậm dần với gia tốc tịnh tiến chậm dần j p = (υ tốc độ tịnh tiến xe trình phanh), chi tiết quay hệ thống truyền lực quay chậm dần tương ứng Nếu ly hợp đóng trục khuỷu động quay chậm dần với gia tốc góc : Trong : ip : Tỷ số truyền hộp số; io : Tỷ số truyền truyền lực chính; rbx : Bán kính lăn bánh xe chủ động; ωe : Tốc độ góc trục khuỷu động cơ; ωb : Tốc độ góc trục bánh xe; Vì xuất mơ men lực quán tính bánh đà theo [2]: Mj = Jbdεe = Jbd Mô men truyền qua ly hợp để tác dụng lên hệ thống truyền lực Do phanh xe đột ngột vận tốc v giảm nhanh làm cho tăng đột ngột, điều khiến cho Mj truyền xuống hệ thống truyền lực tăng Cũng theo lý thuyết ôtô, giá trị lớn M j đạt gia tốc phanh jp đạt giá trị cực đại Jmax Trong : φ : Hệ số bám lốp với mặt đường phanh; δ : Hệ số xét đến ảnh hưởng khối lượng quay hệ thống truyền lực; tính gần : δ = 1+(0,04÷0,06) ; với ih tỷ số truyền hộp số g : Gia tốc trọng trường; Khi mơ men lực qn tính cực đại truyền qua ly hợp theo [2]: Mjmax = Thực nghiệm chứng tỏ Mjmax có giá trị lớn mô men xoắn cực đại động nhiều lần làm cho hệ thống truyền lực phía bị q tải Do để tránh tượng ly hợp phải tự trượt Điều có nghĩa ly hợp cịn có tác dụng cấu an toàn, bảo vệ cho hệ thống truyền lực không bị tải phanh đột ngột mà khơng kịp mở ly hợp Ngồi ra, ly hợp phải có kết cấu gọn nhẹ, momen quán tính chi tiết phần bị động ly hợp phải nhỏ đến mức thấp nhằm giảm lực va đạp lên bánh gài số (trường hợp khơng có đồng tốc), giảm nhẹ điều kiện làm việc đồng tốc tăng nhanh thời gian gài số Điều khiển dễ dàng nhẹ nhàng, tuổi thọ cao 1.3 Phân loại ly hợp Với yêu cầu nêu trên, ôtô máy kéo sử dụng nhiều loại ly hợp Dựa theo tính chất truyền mô men, người ta phân loại ly hợp sau : 1.3.1 Ly hợp ma sát khí Đó loại ly hợp mà mơ men ma sát hình thành ly hợp nhờ ma sát bề mặt ma sát khí Loại sử dụng phổ biến hầu hết ôtô nhờ kết cấu đơn giản, dễ bảo dưỡng sữa chữa thay - Theo hình dạng phận ma sát, chia : Ly hợp ma sát đĩa (phẳng), ly hợp ma sát đĩa côn (đĩa bị động có dạng hình cơn), ly hợp ma sát hình trống (kiểu tang trống guốc ma sát ép vào tang trống) + Kiểu hình hình trống ngày khơng dùng mơ men qn tính phần bị động lớn, ảnh hưởng không tốt đến việc gài số Kiểu ma sát đĩa dùng phổ biến tuỳ theo cấu tạo có kiểu đĩa, kiểu hai đĩa nhiều đĩa Ly hợp đĩa ma sát Ly hợp hai đĩa ma sát Hinh 1.1 : Ly hợp ma sát đĩa phẳng + Ly hợp ma sát đĩa dùng hầu hết tất loại ôtô máy kéo nhờ kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, việc mở ly hợp dễ dứt khốt mơ men qn tính phần bị động nhỏ + Kiểu ly hợp ma sát hai đĩa dùng xe tải lớn to (vì cần truyền mơ men quay lớn) Nhược điểm kiểu kết cấu phức tạp, việc mở ly hợp khó dứt khốt (khó cách ly đĩa bị động khỏi phần chủ động); nhiên việc đóng ly hợp êm dịu loại đĩa (nhờ tiếp xúc bề mặt ma sát tiến hành từ từ hơn) - Theo đặc điểm kết cấu lị xo ép, chia ly hợp ma sát khí : + Ly hợp ma sát khí kiểu nhiều lị xo ép hình trụ Hình 1.2: Ly hợp khí lị xo trụ 1.Bánh đà; Đĩa ma sát; Đĩa ép; Đòn mở; Ổ bi tỳ; 6.Vít điều chỉnh; 7.Vỏ ly hợp; 8.Lò xo trụ Nguyên lý làm việc:  Ban đầu ly hợp trạng thái đóng nhờ lị xo trụ ép đĩa ép đĩa ma sát vào bánh đà Momen truyền từ trục I đến trục II nhờ momen ma sát sinh bề mặt đĩa ma sát  Mở ly hợp: lực từ bàn đàp thông qua cấu dẫn động (khơng thể hình) đẩy ổ bi tỳ dịch chuyển sang trái tác dụng lực vào địn mở thơng qua cấu địn bẩy ép lò xo lại, kéo đĩa ép qua phải tách hai bề mặt ma sát ngắt momen truyền từ I sang II Ưu điểm: Kiểu có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, có độ tin cậy cao (nếu lò xo bị gẫy ly hợp vần làm việc được) Nhược điểm: áp lực sinh bề mặt ma sát dễ không Phạm vi sử dụng: Loại sử dụng phổ biến xe tải máy kéo số xe + Ly hợp ma sát khí kiểu lị xo ép trung tâm: gồm lị xo hình (hoặc hai lị xo trụ) bố trí Nhờ áp suất sinh bề mặt ma sát đồng Tuy nhiên độ tin cậy thấp (nếu lị xo gẫy ly hợp tác dụng), kết cấu đòn mở phức tạp điều chỉnh khó khăn nên sử dụng + Ly hợp ma sát khí kiểu lị xo ép đĩa nón cụt: Hình 1.3 : Ly hợp khí lị xo đĩa 1.Bánh đà; Đĩa ma sát; 3.Đĩa ép; 4.Lị xo đĩa nón cụt; 5.Vịng thép; 6.Đinh tán; 7.Vỏ ly hợp; 8.Ổ bi tỳ Nguyên lý làm việc tương tự ly hợp ma sát khí lị xo trụ ổ bi tỳ tác dụng trực tiếp lên lị xo đĩa nón cụt (khơng có địn mở) Ưu điểm: Chỉ có lị xo kiểu đĩa nón cụt bố trí nên áp lực phân bố lên bề mặt ma sát Lị xo làm ln nhiệm vụ địn mở nên kết cấu gọn nhẹ Đặc tính xo phi tuyến nên lực để mở ly hợp khơng tăng thêm loại lị xo hình trụ; điều khiển nhẹ nhàng Nhược điểm: khơng thể điều chỉnh khe hở đòn mở bạc mở ma sát bị mòn nên ly hợp kiểu sử dụng xe du lịch khách cở nhỏ có đặc tính động lực tốt, sử dụng điều kiện đường tốt (ít phải sang số) 1.3.2 Ly hợp ma sát thuỷ lực Đó loại ly hợp mà mơ men ma sát hình thành ly hợp nhờ ma sát chất lỏng ưu điểm bậc ly hợp thủy lực êm dịu (nhờ tính chất dễ trượt chất lỏng) nhờ giảm tải trọng động cho động hệ thống truyền lực Tuy ly hợp thủy lực lại mở khơng dứt khốt ln có mơ men dư (dù số vòng quay động thấp) gây khó khăn cho việc gài số Vì ly hợp thủy lực thường dùng kết hợp với ly hợp ma sát khí để ngắt hồn tồn ly hợp gài số Ngoài ly hợp thuỷ lực ln ln có trượt (ít 2÷3%) gây thêm tổn hao công suất động tăng tiêu hao nhiên liệu xe Mặc khác ly hợp thủy lực địi hỏi cao độ xác kín khít dầu đặc biệt (có độ nhờn nhiệt độ đông đặc thấp, không sủi bọt v.v ) nên giá thành ly hợp nói riêng ơtơ nói chung cao Vì ly hợp loại sử dụng hạn chế loại xe đặc biệt có cơng suất riêng lớn 1.3.3 Ly hợp điện từ Đó loại ly hợp mà mơ men hình thành ly hợp nhờ mo men điện từ Ly hợp điện từ truyền động êm dịu Tuy kết cấu kồng kềnh nên dùng ơtơ mà thường sử dụng tàu hoả, máy công trình 1.4 Điều khiển dẫn động ly hợp Đối với ly hợp thường đóng (dùng lị xo ép), muốn mở ly hợp người ta phải dùng hệ thống điều khiển để truyền lực từ bàn đạp ly hợp đến đĩa ép nhằm thắng lực ép lò xo, tách đĩa ép khỏi đĩa ma sát bị động Điều khiển ly hợp có thển điều khiển khí, điều khiển thủy lực.Điều khiển ly hợp có trợ lực áp dụng rộng rãi nhằm giảm lực điều khiển cho người lái xe xe tải xe khách có tải trọng lớn.Việc trợ lực cho ly hợp khí nén, trợ lực chân khơng lị xo 1.4.1 Điều khiển khí: Hình 1.5 : Sơ đồ ly hợp dẫn động kiểu khí 1.Bàn đạp; Thanh kéo; Đòn trung gian; Thanh đẩy; 5.Càng mở (bên ngồi); 6.Càng mở(bên trong); 7.Lị xo hồi vị; 8.Ổ bi tỳ; Giá tùy động; 10 Nạng mở; 11.Đĩa ép; 12.Bánh đà; 13.Tấm ma sát Nguyên lý làm việc: Lực tác dụng từ bàn đạp thông qua đòn bẩy để kéo kéo 2, đẩy qua phải làm quay mở 5-6 để ép vào ổ bi tỳ 8, tác dụng lực để mở ly hợp Ưu điểm: Đơn giản, rẻ tiền, làm việc tin cậy Nhược điểm:  Mòn khớp sau thời gian làm việc, tăng hành trình tự bàn đạp dẫn đến mở không hết ly hợp  Bố trí phức tạp, khó khăn ly hợp xa vị trí người lái xe (động cỏ bố trí sau)  Hiệu suất thấp mịn cũ 1.4.2 Điều khiển thủy lực Hình 1.6 : Sơ đồ ly hợp dẫn động kiểu thuỷ lực 1: Bánh đà 2: Đĩa bị động 3: Đòn mở 4: Giá tùy động 5: Bạc mở ổ bi tỳ ; 6: Lò xo hồi vị ổ bi tỳ; 7: Bàn đạp; 8: Xilanh 9: Xi lanh cơng tác: 10: Nạng mở 11: Ống trượt 12: Đĩa ép Nguyên lý làm việc: Dưới tác dụng lái xe từ bàn đạp, dầu xilanh theo đường ống để đến xylanh công tác 9.Dầu cao áp đẩy piston đẩy cần piston quay mở 10 tiến hành mở ly hợp Ưu điểm:  Khắc phục tượng mịn rơ khớp  Có tính khuyếch đại cao  Hiệu suất cao, độ cứng vững cao  Giảm tải trọng động , có khả hạn chế tốc độ dịch chuyển đĩa ép đóng ly hợp  Dể lắp đặt Nhược điểm:  Kết cấu phức tạp, yêu cầu độ kín khít cao  Làm việc tin cậy có rị rỉ  Giá thành cao  Bảo dưỡng sửa chữa phức tạp 1.4.3 Điều khiển ly hợp có trợ lực Điều khiển ly hợp có trợ lực cho phép giảm nhẹ lực điều khiểncủ lái xe trình mở ly hợp Vì sử dụng phổ biến hầu hết loại ơtơ 1.4.3.1 Trợ lực lị xo Điều khiển ly hợp có trợ lực lị xo (hoặc trợ lực chân không) với khả trợ lực không lớn nên sử dụng hạn chế số xe xe tải nhỏ Nguyên lý trợ lực: Khi khơng mở ly hợp lị xo có tác dụng lò xo hồi vị để kéo bàn đạp vị trí ban đầu Khi mở ly hợp, vị trí bàn đạp di chuyển quanh tâm cố định làm cho đầu di động lò xo di chuyển theo phương lực kéo lị xo chuyển dần phía bên tâm quay bàn đạp Tại vị trí bàn đạp ứng với lúc mở ly hợp hồn tồn, lực lị xo có tác dụng hỗ trợ lực cho bàn đạp người lái, làm giảm lực tác dụng người lái xe trình mở ly hợp 1.4.3.2 Trợ lực khí nén a Điều khiển ly hợp khí có trợ lực khí nén Nguyên lý trợ lực: Dưới tác dụng lực bàn đạp để mở ly hợp, cần đẩy với van dịch chuyển tương đẩy làm mở van cấp khí nén Khí nén từ bình chứa qua van theo đường ống đến xilanh trợ lực khí nén Lực áp suất khí nén tạo xylanh đẩy cần piston với lực đẩy cần đẩy tiến hành mở ly hợp Khi tác dụng lên bàn đạp, tác dụng lò xo hồi vị chi tiết trở vị trí ban đầu, cịn khí nén từ xylanh trợ lực trở van qua đường thơng ngồi khí b Điều khiển thủy lực trợ lực khí nén Hình 1.9 : Sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lực khí nén 1: Bánh đà 2: Đĩa bị động 3: Đòn mở 4: Giá tùy động 5: Bạc mở ổ bi tỳ ; 6: Lò xo hồi vị ổ bi tỳ; 7: Bàn đạp; 8: Xilanh 9: Xi lanh công tác: 10: Nạng mở 11: Ống trượt 12: Đĩa ép Nguyên lý trợ lực: Dưới tác dụng lực lái xe từ bàn đạp 1, dầu xilanh theo đường ống để đến xylanh công tác Dầu cao áp đẩy piston để tiến hành mở ly hợp Đồng thời áp suất dầu tác dụng lên piston xilanh13 điều khiển mở van cấp khí nén cho hệ thống trợ lực Khí nén từ bình chứa qua van đến xylanh trọ lực khí nén hỗ trợ thêm lực mở ly hợp Khi tác dụng lên bàn đạp, tác dụng lò xo hồi vị, dầu xylanh trở về, khí nén từ xylanh trợ lực trở van qua đường thơng ngồi khí TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP Chương : Thiết kế ly hợp ơtơ Bảng thơng số chọn Kí Tên Hệ số dự trữ ly hợp Thông số Phạm vi hiệu β chọn 1,4 thông số β=1.35-1.75 kr 0,53 kr=0.53-0.75 Hệ số tỷ lệ 140000[N/m2] p= 1.4*10^5- Áp suất pháp tuyến bề mặt ma sát 2.5*10^5[N/m2] p Zm Số đôi nề mặt ma sát s Hệ số ma sát trượt đôi bề 0,22 mặt ma sát µ µ = 0.220.30 120 Xe du lịch khách : K = K hệ số cường độ tăng mơmen K: Hệ số tính đến khối lượng chuyển Hệ số cản tổng cộng đường Tốc độ tối đa -150 [N.m/s] 1,051 động quay hệ thống truyền lực; δt ѱ= 0,02 Vmax 160 =(0,7-0,8) φmax 0.75 ɳt 0.93 Hiệu suất thuận hệ thống truyền lực ô tơ du lịch Vận tải, khách trung bình Mơmen cực dại δt = 1,05 1,06 Hệ số bám lớn chọn đường nhựa khô 50 ѱ max 0.3 Memax 134 N.m G 1870 kg 4200(vòng/phú Khối lượng Số vòng quay cực đại ứng momen cực đại Số vòng quay cực đại ứng cơng suất t) 6300 cực đại Kích thước lốp phút) (vịng 215/60R1 Bán kính lăn bánh xe Rb x 0,29 ѱ max=0,30,4 Tính tốn đĩa bị động đĩa ép: 1.1 Mô men ma sát ly hợp: Ly hợp phải có khả truyền hết môưmen xoắn lớn động Memax Để bảo đảm yêu cầu truyền hết mômen xoắn lớn động điều kiện làm việc, ta phải có : Mms=Memax.β Trong : Mms : Mômen ma sát cần thiết ly hợp, [N.m] Theo đề Memax= 134[Nm] Mmax : Mômen xoắn lớn động cơ, [N.m] (Lấy theo số liệu đề cho, máy kéo mômen lấy mô men định mức Mn động cơ) β : Hệ số dự trữ ly hợp Hệ số dự trữ ly hợp β phải đủ lớn (β >1) để bảo đảm cho ly hợp truyền hết mômen xoắn động điều kiện làm việc (khi bề mặt ma sát bị dầu mở rơi vào, lò xo ép bị giảm tính đàn hồi, ma sát bị mòn.v.v ) Mặc khác hệ số β khơng lớn q, ly hợp khơng làm tốt chức bảo vệ an toàn cho hệ thống truyền lực tải Căn vào chủng loại xe điều kiện làm việc thường xuyên để chọn hệ số dự trữ  Bảng (1): Bảng chọn hệ số dự trữ ly hợp β Loại xe Trị số β Xe du lịch 1,35÷1,75 Mms=Memax.β =(N.m) 1.2 Bán kính hình vành khăn bề mặt ma sát đĩa bị động: Nếu gọi lực ép tổng cộng cấu ép tạo F [N], đặt bán kính trung bình Rtb [m] đĩa bị động, mơmen ma sát ly hợp Mms [N.m] cấu ép tạo : Mms = µ.F Rtb Zms (2) Trong đó: µ : Hệ số ma sát trượt đôi bề mặt ma sát (tấm ma sát với đĩa ép ma sát với bánh đà) µ= 0,22 Zms : Số đơi bề mặt ma sát; phụ thuộc vào số đĩa bị động ly hợp: + Ly hợp đĩa bị động : Zms = Gọi p [N/m2] áp suất pháp tuyến sinh đôi bề mặt ma sát tác dụng lực ép F, với giả thiết áp suất p phân bố toàn bề mặt ma sát (p = const) p=140000[N/m2] Với R1, R2 bán kính ngồi hình vành khăn mơmen ma sát đĩa bị động ly hợp Mms cấu ép tạo viết lại dạng triển khai theo kích thước ma sát: M ms = µpπ Zms (3) Trong đó: p: Áp suất pháp tuyến bề mặt ma sát, [N/m2] KR: Hệ số tỷ lệ bán kính ngồi bề mặt ma sát, Trong đó: - Suy bán kính ngồi R2 [m] bề mặt ma sát đĩa bị động ly hợp xác định theo áp suất làm việc bề mặt ma sát == 0,11956(m) = 119,56(mm) *Thoả mãn với Bảng B2: Giới hạn đường kính ngồi vành ma sát D2 Mômen cực đại động Memax[Nm] không lớn Số vịng quay tương ứng nN [v/ph] khơng nhỏ Đường kính cho phép D2 [mm] khơng lớn ≤ 88 ÷ 240 ≥ 7000 ÷ 10000 ≤ 180 ÷ 240 Bán kính bề mặt ma sát R1 [m] xác định thông qua hệ số tỷ lệ KR chọn tính tốn bán kính ngồi R2 Có thể chọn KR theo giới hạn KR = 0,55theo [1] : (0,53-0,75) Tức là: R1 = KRR2 =119,56.0,53= 0,0633(mm) 1.3 Diện tích bán kín trung bình hình vành khăn ma sát: Diện tích hình vành khăn ma sát S [m2]: = = 0,032(m2) Bán kính trung bình hình vành khăn ma sát Rtb [m]: 0,094 (m) 1.4 Lực ép cấu ép: Lực ép cần thiết lên đĩa để truyền mômen ma sát Mms = 4519,19 N 1.5 Công trượt riêng ly hợp : Việc xác định kích thước bề mặt ma sát theo điều kiện áp suất làm việc không vượt giá trị cho phép chưa đủ để đánh giá khả chống mòn ly hợp Khi ly hợp khác có áp suất làm việc với ơtơ máy kéo có trọng lượng khác hao mịn ly hợp khác Q trình đóng êm dịu ly hợp kèm theo trượt ly hợp đôi bề mặt ma sát Sự trượt ly hợp làm cho bề mặt ma sát mịn, đồng thời sinh nhiệt nung nóng chi tiết tiếp xúc với bề mặt trượt Nếu cường độ trượt mạnh làm mòn nhanh bề mặt ma sát nhiệt sinh lớn, làm cháy cục ma sát, làm nung nóng lị xo ép từ làm giảm khả ép chúng Vì vậy, việc xác định công trượt, công trượt riêng để hạn chế mòn, khống chế nhiệt độ cực đại nhằm bảo đảm tuổi thọ cho ly hợp cần thiết Để đánh giá tuổi thọ ly hợp theo điều kiện trượt, người ta dùng tiêu công trượt riêng; xác định công trượt đơn vị diện tích làm việc bề mặt ma sát, kí hiệu lr [J/m2] : Trong : L : Công trượt tổng cộng ly hợp, [Jun] Zms : Số đôi bề mặt ma sát R2 : Bán kính ngồi hình vành khăn bề mặt ma sát, [m] R1 : Bán kính hình vành khăn bề mặt ma sát, [m] Sự trượt ly hợp diễn sau gài số thực đóng ly hợp Điều xẫy lúc xe chạy bắt đầu khởi hành xe; trường hợp xe bắt đầu khởi hành có cơng trượt lớn lúc chênh lệch tốc độ bánh đà động tốc độ trục ly hợp (xe đứng yên) lớn Sự trượt ly hợp khởi hành xe có hai trường hợp : trượt ly hợp đóng ly hợp đột ngột trượt ly hợp đóng ly hợp từ từ - Khi đóng ly hợp đột ngột (lái xe thả nhanh bàn đạp ly hợp) làm cho đĩa ép lao nhanh vào đĩa bị động, thời gian trượt ngắn lực ép tăng lên nhanh làm cho xe bị giật mạnh, gây tải trọng động lớn hệ thống truyền lực (do quán tính lao vào đĩa ép, làm tăng thêm lực ép, mô men ma sát ly hợp tăng lên ly hợp cho phép truyền qua mơ men qn tính lớn mơ men ma sát tính tốn theo 1) - Khi đóng ly hợp từ từ : Việc đóng ly hợp hợp từ từ tạo êm dịu cần thiết cho ly hợp hệ thống truyền lực Đó yêu cầu quan trọng ly hợp nhằm bảo đảm tính êm dịu khơng sinh va đập cho hệ thống truyền lực Tuy nhiên đóng từ từ ly hợp làm cho thời gian trượt kéo dài công trượt tăng lên Qua khảo sát q trình trượt ly hợp khí đóng êm diu, có trình tự bước để tính công trượt L [Jun] ly hợp sau: 1.5.1 Mơ men qn tính qui dẫn Ja [kg.m2]: Mơ men quán tính khối lượng qui dẫn Ja xác định từ điều kiện cân động ôtô chuyển động sau : Trong : Ga : Trọng lượng tồn ơtơ, [N] Gm : Trọng lượng toàn rơ mooc đoàn xe kéo theo, [N] g : Gia tốc trọng trường, g = 9,81 [m/s2] Rbx : Bán kính làm việc bánh xe chủ động, [m] ih , ip, i0 : Tỷ số truyền tương ứng hộp số, hộp số phụ truyền lực t : Hệ số tính đến khối lượng chuyển động quay hệ thống truyền lực; tính tốn lấy t = 1,05 - 1,06 -Xác định tỷ số truyền lực io : Bảng tham khảo thông số ( sách hướng dẫn thiết kế ô tô – Lê Văn Tụy ): Loại xe Vận tải, khách trung bình 0,3 – 0,4 với =1 = = 4,3 Tính : ( tính cho số 1) = = 3,34 Chọn =3,34 Suy : = 0,98 (kg.m2) 1.5.2 Mô men cản chuyển động qui dẫn Ma [N.m]: Mô men cản chuyển động xe qui dẫn trục ly hợp tính : Trong :  : Hệ số cản tổng cộng đường P : Lực cản khơng khí, [N] it : Tỷ số truyền chung hệ thống truyền lực (it = ih.ip.i0) t : Hiệu suất thuận hệ thống truyền lực Các thông số khác thích Thay số ta =[(10+0).0,02+0] = 8,93 (N.m) 1.5.3 Tính thời gian trượt ly hợp giai đoạn (t1 t2): Chúng ta chọn hai cách tính sau: a) Tính theo thời gian trượt tổng cộng ly hợp t0 Tính theo thời gian trượt tổng cộng ly hợp t : Chọn thời gian đóng ly hợp êm dịu : t0 = 1,1 - 2,5 [s] Thay t0 = 2,5 (s) vào phương trình Đối với động xăng : e = M/3 +50π =4200.3,14/30+50π=303,533(rad/s) Tính hệ số kết thúc trượt kđ (kđ > 0) ly hợp từ phương trình : = 1,19 a) Tính theo kd Tính thời gian trượt t1 , t2 Trong kđ hệ số kết thúc trượt; xác định tỷ số mômen ma sát hình thành so với mơmen cực đại động mà ly hợp bắt đầu hết trượt (kđ = Mms/Memax) Trong hệ ba phương trình k đ ẩn số phụ hệ phương trình b) Tính theo hệ số cường độ tăng mômen K: Chọn hệ số K (đặc trưng cho cường độ tăng mômen K = Mms/t0): - Xe du lịch khách : K = 50 -150 [N.m/s] Tính thời gian trượt t1, t2 : t0=t1 + t2 = +2,17 = 2,244( s) thỏa mãn t1 + t2 = t0 ∈ (1,1 - 2,5 [s] 1.5.4 Tính cơng trượt tổng cộng ly hợp L [J] Trong : t1 : Thời gian trượt giai đoạn I, xác định từ (*) t2 : Thời gian trượt giai đoạn II, xác định từ (**) Chú ý : 1) Khi đóng ly hợp êm dịu, công trượt L phụ thuộc lớn vào trọng lượng xe Khi tăng trọng lượng (hoặc kéo thêm đồn xe) cơng trượt tăng nhanh (vì L tỷ lệ với Ma, J a, t1, t2 mà tất thông số tăng theo tăng trọng lượng xe) 2) Khi tăng giá trị tỷ số truyền hệ thống truyền lực cơng trượt giảm (vì Ma, Ja, t1, t2 tỷ lệ nghịch với tỷ số truyền) Điều cho ta kết luận khởi hành xe, ta phải khởi hành với số truyền thấp hộp số (ih1) để giảm công trượt ly hợp 3) Khi khởi hành xe chỗ cơng trượt lớn (vì lúc a = nên hiệu số lớn nhất) Động cao tốc, cơng trượt lớn Trong tính tốn, lấy tốc độ góc động e tốc độ góc ứng với mơ men cực đại (e = M) tính tốn kiểm tra cơng trượt riêng ứng với chế độ khởi hành xe chỗ (a = ) Giá trị cơng trượt riêng tính theo công thức (1-5) phải nằm giới hạn cho phép (tính cho số truyền thấp ihi với hệ số cản tổng cộng đường  = 0,02) L =8,93.303,533.(= 50078,14(J)=50,078 (KJ) Suy = *Thoả mãn Vậy, so với giá trị cho phép công trượt riêng xe tải Xe :lr ≤ 1000 [KJ/m2] ly hợp thiết kế đạt yêu cầu tuổi thọ cho ly hợp 4) Để đơn giản tính tốn, Giáo sư A.I Gri-skê-vich đề nghị sử dụng công thức tính cơng trượt L (tính [J]) sau: Trong : Memax : Mơ men quay cực đại động cơ, [Nm] Ma : Mô men cản chuyển động xe qui dẫn trục ly hợp, [Nm] Ja : Mơ men qn tính khối lượng xe qui dẫn trục ly hợp, [kgm2] e : Tốc độ góc trục khuỷu động đóng ly hợp êm dịu, [rad/s] Tốc độ góc e xác định theo chủng loại động : - Đối với động xăng : e = M /3 + 50 M, N tốc độ góc trục khuỷu động ứng với mô men cực đại công suất cực đại Ở M, N tốc độ góc trục khuỷu động ứng với mô men cực đại công suất cực đại M= (rad/s) Đối với động xăng : = + 50 == 303,53[rad/s] Thay số vào ta =0,98 [J] = 755801,75 = 755,801 ... khuôn khổ giới hạn đồ án môn học, em giao nhiệm vụ thiết kế tính tốn ly hợp du lịch Cơng việc giúp cho em bước đầu làm quen với công việc thiết kế mà em học trường để ứng dụng cho thực tế, đồng... sát đĩa phẳng + Ly hợp ma sát đĩa dùng hầu hết tất loại ? ?tô máy kéo nhờ kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, việc mở ly hợp dễ dứt khốt mơ men quán tính phần bị động nhỏ + Kiểu ly hợp ma sát hai đĩa dùng... TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP Chương : Thiết kế ly hợp ? ?tô Bảng thông số chọn Kí Tên Hệ số dự trữ ly hợp Thông số Phạm vi hiệu β chọn 1,4 thông số β=1.35-1.75 kr 0,53 kr=0.53-0.75 Hệ số tỷ lệ 140000[N/m2]