Công d ng, phân lo i, yêu c u: ụ ạ ầ
Trong h th ng truy n l c ôtô, ly h p là m t thành ph n r t quan tr ng, nó cóệ ố ề ự ợ ộ ầ ấ ọ ch c năng chính là:ứ
- N i đ ng c v i h th ng truy n l c khi ôtô di chuy n.ố ộ ơ ớ ệ ố ề ự ể
- Ng t đ ng c ra kh i h th ng truy n l c trong tr ng h p khi ôtô kh iắ ộ ơ ỏ ệ ố ề ự ườ ợ ở hành ho c sang s ặ ố
- Đ m b o là c c u an toàn cho các chi ti t c a h th ng truy n l c khiả ả ơ ấ ế ủ ệ ố ề ự g p quá t i h h ng trong tr ng h p phanh đ t ng t mà không nh ly h p.ặ ả ư ỏ ườ ợ ộ ộ ả ợ
1.1.2 Phân lo i:ạ a Theo phương pháp truy n mômen:ề
Theo ph ng pháp truy n mô men t tr c khu u c a đ ng c đ n hươ ề ừ ụ ỷ ủ ộ ơ ế ệ th ng truy n l c ng i ta chia ly h p thành các lo i sau:ố ề ự ườ ợ ạ
- Ly h p ma sát: mô men truy n đ ng nh các b m t ma sát.ợ ề ộ ờ ề ặ
- Ly h p thu l c: mô men truy n đ ng nh năng l ng c a ch t l ng.ợ ỷ ự ề ộ ờ ượ ủ ấ ỏ
- Ly h p đi n t : mô men truy n đ ng nh tác d ng c a tr ng namợ ệ ừ ề ộ ờ ụ ủ ườ châm đi n.ệ
- Ly h p liên h p: mô men truy n đ ng b ng cách k t h p hai trong cácợ ợ ề ộ ằ ế ợ lo i k trên.ạ ể b Theo tr ng thái làm vi c c a ly h p:ạ ệ ủ ợ
Theo tr ng thái làm vi c c a ly h p ng i ta chia ly h p thành các lo i sau:ạ ệ ủ ợ ườ ợ ạ
- Ly h p th ng đóng.ợ ườ
- Ly h p th ng m ợ ườ ở c Theo phương pháp sinh l c ép trên đĩa ép:ự
Theo ph ng pháp phát sinh l c ép trên đĩa ép ng i ta chia ra thành cácươ ự ườ lo i ly h p sau:ạ ợ
- Lo i lò xo (lò xo đ t xung quanh, lò xo trung tâm, lò xo đĩa).ạ ặ
- Lo i n a ly tâm: l c ép sinh ra ngoài l c ép c a lò xo còn có l c ly tâmạ ử ự ự ủ ự c a tr ng kh i ph ép thêm vào.ủ ọ ố ụ
- Lo i ly tâm: ly h p ly tâm s d ng l c ly tâm đ t o l c ép đóng và mạ ợ ử ụ ự ể ạ ự ở ly h p.ợ d Theo phương pháp d n đ ng ly h p:ẫ ộ ợ
Theo ph ng pháp d n đ ng ly h p ng i ta chia ly h p thành các lo i sau:ươ ẫ ộ ợ ườ ợ ạ
- Ly h p d n đ ng có c ng hoá:ợ ẫ ộ ườ
+ Ly h p d n đ ng c khí c ng hoá khí nén.ợ ẫ ộ ơ ườ
+ Ly h p d n đ ng thu l c c ng hoá khí nén.ợ ẫ ộ ỷ ự ườ
- Ly h p ph i có kh năng truy n h t mô men c a đ ng c mà không bợ ả ả ề ế ủ ộ ơ ị tr t b t kỳ đi u ki n s d ng nào.ượ ở ấ ề ệ ử ụ
- Khi đóng ly h p ph i êm d u, mômen quán tính ph n b đ ng ph i nhợ ả ị ầ ị ộ ả ỏ đ gi m h t t i tr ng va đ p lên các bánh răng c a h p s khi sang s ể ả ế ả ọ ậ ủ ộ ố ố
- Khi m ly h p ph i d t khoát và nhanh chóng đ vi c gài s êm d u, táchở ợ ả ứ ể ệ ố ị đ ng c ra kh i h th ng truy n l c trong th i gian ng n.ộ ơ ỏ ệ ố ề ự ờ ắ
- Đ m b o cho h th ng truy n l c khi b quá t i.ả ả ệ ố ề ự ị ả
- Đi u khi n d dàng, l c tác d ng lên bàn đ p nh ề ể ễ ự ụ ạ ỏ
- Các b m t ma sát ph i thoát nhi t t t.ề ặ ả ệ ố
- K t c u ly h p ph i đ n gi n, d đi u ch nh chăm sóc và b o d ng.ế ấ ợ ả ơ ả ễ ề ỉ ả ưỡ
S đ c u t o và nguyên lý ho t đ ng c a ly h p: ơ ồ ấ ạ ạ ộ ủ ợ
Ly h p ma sát khô m t đĩa b đ ng lò xo ép hình tr b trí xung quanh: ợ ộ ị ộ ụ ố
Hình 1.1: Ly h p ma sát khô m t đĩa b đ ng.ợ ộ ị ộ
2 đĩa ma sát; 8 lò xo h i v bàn đ pồ ị ạ ;
Nhóm các chi tiết trong động cơ bao gồm bánh đà, ly hợp, đĩa ép, đòn mế và các lò xo ép Khi ly hợp được hoàn toàn, các chi tiết thuộc nhóm này sẽ quay cùng với bánh đà.
- Nhóm các chi ti t b đ ng g m đĩa b đ ng (đĩa ma sát), tr c ly h p Khiế ị ộ ồ ị ộ ụ ợ ly h p m hoàn toàn thì các chi ti t thu c nhóm b đ ng sẽ đ ng yên.ợ ở ế ộ ị ộ ứ
Theo sơ đồ cấu tạo, vỏ hộp 5 được xác định với bánh răng ồ ấ ạ ở ỏ ợ ượ ắ ố ị ớ đà 1 bằng các bulông, đĩa ép 3 có thể dịch chuyển tịnh tiến trong vỏ và có bề mặt tiếp xúc với đĩa ép Các chi tiết 1, 3, 4, 5 được gọi là phần nhô ra của ly hợp Chi tiết 2 được gọi là phần bên trong của ly hợp, các bulông ủ ợ ế ố ượ ọ ầ có thể điều chỉnh được phần dịch chuyển của ly hợp Nguyên lý hoạt động của hệ thống này dựa trên sự tương tác giữa các bộ phận để truyền mô men.
Trạng thái đóng ly hợp là khi lò xo 4 măt đầu tì vào 5, đẩy vào đĩa ép 3 để ép chặt đĩa băng 2 và bánh đà 1, tạo thành một khối cố định Khi đó, mô men tác động sẽ được truyền từ phần chấp động sang phần băng cứng của ly hợp thông qua các bề mặt ma sát giữa đĩa băng 2, đĩa ép 3 và bánh đà 4 Tiếp theo, mô men sẽ được truyền vào xăng đĩa băng qua bộ giảm chấn 13 đến moay rơ, tiếp tục truyền vào hệ thống trước ly hợp (trước khi sắp xếp) Lúc này, giữa bi tỳ 11 và đuôi m 12 có khe hở để điều chỉnh.
3 4 mm, t ng ng v i hành trình t do c a bàn đ p ly h p.ươ ứ ớ ự ủ ạ ợ
‾ Tr ng thái m ly h p: Khi c n ng t truy n đ ng t đ ng c t i tr c sạ ở ợ ầ ắ ề ộ ừ ộ ơ ớ ụ ơ c p c a h p s ng i ta c n tác d ng m t l c vào bàn đ p 7 thông qua đòn kéoấ ủ ộ ố ườ ầ ụ ộ ự ạ
Khi bi tỳ 11 di chuyển sang trái, nó sẽ tì vào đuôi đòn m 12, tạo ra lực kéo lên đĩa ép 3, nén lò xo 4 Sự chuyển động này khiến các bề mặt ma sát giữa các phần chốt và bị tách ra, đồng thời ngắt truyền động từ trục chính tới các bộ phận khác trong hệ thống.
+ K t c u g n, d đi u ch nh và s a ch a.ế ấ ọ ễ ề ỉ ữ ữ
+ Thoát nhi t t t nên đ m b o tu i th cao cho b ly h p.ệ ố ả ả ổ ọ ộ ợ
+ Ch truy n đ c mô men không l n l m N u truy n mômen trên 70 ỉ ề ượ ớ ắ ế ề
80 KGm thì c n đ ng kính đĩa ma sát l n kéo theo các k t c u khác đ u l n làmầ ườ ớ ế ấ ề ớ cho ly h p c ng k nh.ợ ồ ề
Ly h p ma sát khô hai đĩa b đ ng lò xo ép hình tr b trí xung quanh ợ ị ộ ụ ố
Ly hợp hai đĩa là một hệ thống phức tạp bao gồm nhiều bộ phận, trong đó có hai đĩa chính và các chi tiết liên quan Điểm khác biệt của ly hợp hai đĩa là nó có cấu trúc với bốn đĩa kết nối chặt chẽ với trục ly hợp 10 Do có hai đĩa hoạt động đồng thời, nên ngoài đĩa ép 5, còn có thêm đĩa ép trung gian 3 Ly hợp hai đĩa cần được bố trí thêm cơ cấu truyền mô men và hệ thống bánh đà sang đĩa ép cũng như đĩa trung gian Nguyên lý hoạt động của ly hợp này dựa trên sự tương tác giữa các đĩa và lực ép.
‾ Nguyên lý làm vi c c a ly h p hai đĩa b đ ng cũng t ng t nh ly h pệ ủ ợ ị ộ ươ ự ư ợ m t đĩa.ộ c u nhƯ ược đi m: ể
+ Đóng êm d u (do có nhi u b m t ma sát) ị ề ề ặ
+ Gi m đ c đ ng kính chung c a đĩa ma sát, bánh đà … mà v n đ mả ượ ườ ủ ẫ ả b o truy n đ mômen c n thi t c a đ ng c ả ề ủ ầ ế ủ ộ ơ
Hình 1.2 Ly h p ma sát khô hai đĩa b đ ngợ ị ộ
1 Bánh đà; 7 Lò xo ép; 13 Thanh kéo;
2 Lò xo đĩa b đ ng; ị ộ 8 V ly h p;ỏ ợ 14 Càng m ;ở
3 Đĩa ép trung gian; 9 B c m ;ạ ở 15 Bi tỳ;
4 Đĩa b đ ng; ị ộ 10 Tr c ly h p;ụ ợ 17 Đòn m ;ở
5 Đĩa ép; 11 Bàn đ p ly h p;ạ ợ 17 Lò xo gi m ch n.ả ấ
6 Bu lông h n ch ;ạ ế 12 Lò xo h i v bàn đ p ly h p;ồ ị ạ ợ
+M không d t khoát, nhi t l n, k t c u ph c t p nên khó b o d ng vàở ứ ệ ớ ế ấ ứ ạ ả ưỡ s a ch a.ữ ữ
Ly h p thu l c: ợ ỷ ự
‾ C u t o c a ly h p th y l c đ c trình bày nh hình vẽ bao g m:ấ ạ ủ ợ ủ ự ượ ư ồ
‾ Các chi ti t chính c a ly h p g m có bánh b m, bánh tuabin Các bánh côngế ủ ợ ồ ơ tác này có d ng n a hình vòng xuy n, đ c b trí r t nhi u cánh d n theo chi uạ ử ế ượ ố ấ ề ẫ ề h ng tâm.ướ
Bánh b m đ c hàn ch t v i v ly h p là một phần quan trọng trong hệ thống truyền động, có tác dụng qu t dòng ch t l ng và truyền mômen sang bánh tuabin Thiết kế của nó cho phép hoạt động hiệu quả trong các khu vực chịu áp lực lớn, đảm bảo tính ổn định và hiệu suất cao cho các thiết bị cơ khí.
Bánh tuabin được đặt trong vỏ hộp có thể quay tự do, liên kết với trục ượu để chuyển động Nó chịu sự tác động của dòng chất lỏng, khi dòng chảy đi qua, bánh sẽ quay và truyền chuyển động đến trục sử dụng Nguyên lý hoạt động này cho phép bánh tuabin chuyển đổi năng lượng từ dòng chất lỏng thành năng lượng cơ học.
Ly hợp thu lục hoạt động dựa trên nguyên tắc truyền động Khi bánh đà quay, chất lỏng trong khoang công tác sẽ quay theo, tham gia vào hai chuyển động: chuyển động quay theo bánh đà và chuyển động tịnh tiến theo các máng dẫn của cánh quạt Động năng của chất lỏng cũng tăng từ trong ra ngoài Khi ra khỏi bánh đà, chất lỏng chuyển tiếp sang bánh tuabin, làm cho bánh tuabin quay theo Chất lỏng trong tuabin chuyển động từ ngoài vào trong và động năng giảm dần Cuối cùng, khi ra khỏi bánh tuabin, chất lỏng tiếp tục vào bánh đà để thực hiện các chu trình tiếp theo.
+ Khi đóng ly h p r t êm d uợ ấ ị
+ Làm vi c êm d u, h n ch va đ p khi truy n mô men t đ ng c xu ngệ ị ạ ế ậ ề ừ ộ ơ ố h th ng truy n l c.ệ ố ề ự
+ Có kh năng tr t lâu dài mà không gây hao mòn nh ly h p ma sát.ả ượ ư ở ợ
+ Không có kh năng bi n đ i mômen nên đã h n ch ph m vi s d ngả ế ổ ạ ế ạ ử ụ c a nó trên các h p s th y c ôtô.ủ ộ ố ủ ơ
+ Hi u su t th p vùng làm vi c có t s truy n nh ệ ấ ấ ở ệ ỉ ố ề ỏ
+ Đ nh y quá cao làm nh h ng x u đ n đ c tính làm vi c k t h p v iộ ạ ả ưở ấ ế ặ ệ ế ợ ớ đ ng c đ t trong.ộ ơ ố
Ly h p đi n t ợ ệ ừ
‾Ly h p đi n t là lo iợ ệ ừ ạ không nh ng ch b tríữ ỉ ố trên ôtô mà còn b tríố trong nhi u lĩnh v cề ự khác.
‾Ưu đi m là truy nể ề đ ng êm cho phépộ tr t lâu dài mà khôngượ nh h ng t i hao mòn ả ưở ớ các chi ti t c a ly h p.ế ủ ợ a.S đ c u t o chung: ơ ồ ấ ạ
Các bộ phận chính của ly hợp điển hình bao gồm: phần cố định 2, phần chuyển động 1 và bộ điều khiển Phần cố định 2 có nhiệm vụ duy trì sự ổn định, trong khi phần chuyển động 1 thực hiện chức năng truyền động Các bộ phận này có thể quay tròn với nhau thông qua các khe h A, B, C, D Để hiểu rõ sự truyền động giữa các khe h này, cần phải nghiên cứu kỹ lưỡng Ngoài ra, việc cải thiện khả năng truyền mô men từ phần chuyển động sang phần cố định là rất quan trọng, nhằm tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của hệ thống Nguyên lý hoạt động của ly hợp dựa trên sự tương tác giữa các bộ phận này.
‾ Nguyên lý làm vi c d a vào l c đi n t t ng tác gi a ph n ch đ ng và ệ ự ự ệ ừ ươ ữ ầ ủ ộ b đ ng nh nam châm đi n do cu n dây 3 sinh ra.ị ộ ờ ệ ộ
Khi cuộn dây 3 được cấp một dòng điện, nó sẽ trở thành nam châm điện Điện trường của nam châm sẽ khép kín thông qua các phần cứng như phần chân đế 2, phần chân đế 1 và phần bánh đà 4 Lúc này, sự tương tác của lực điện từ phần chân đế 1 sẽ kéo phần bánh đà 4 quay theo, mô men được truyền động trực tiếp sang các phần khác trong hệ thống ly hợp.
Trạng thái mô hình hợp: Khi cần mô hình hợp, người ta tăng tốc độ điển cực cho các yếu tố như áp lực, nhiệt độ và độ ẩm Lực điển tĩnh sẽ mạnh, các chi tiết được quay tự do, ngược lại, động cơ hoạt động với độ chính xác cao trong truyền mô men Ưu nhược điểm của mô hình hợp cần được phân tích kỹ lưỡng để đưa ra quyết định phù hợp.
+ Kh năng ch ng quá t i t t.ả ố ả ố + B trí d n đ ng d dàng.ố ẫ ộ ễ
+ Ch t o ph c t p.ế ạ ứ ạ+ B o d ng và s a ch a khó khăn.ả ưỡ ử ữ+ Giá thành đ t.ắ
L A CH N PH Ự Ọ ƯƠ NG ÁN D N Đ NG Ẫ Ộ
D n đ ng c khí ẫ ộ ơ
+ S d ng các c c u truy n l c b ng c khí đ truy n l c đóng ho c ng tử ụ ơ ấ ề ự ằ ơ ể ề ự ặ ắ ly h p.ợ a S đ k t c u:ơ ồ ế ấ
Hình 1.5.S đ d n đ ng ly h p b ng c khí.ơ ồ ẫ ộ ợ ằ ơ
1.Đĩa b đ ng.ị ộ 2.Đĩa ép 3.Đòn m ở
4.Bi T 5.Lò xo h i v bi T.ồ ị 6.Càng m ở
7.Bàn đ p.ạ 8.Lò xo h i v bàn đ p.ồ ị ạ 9.Đòn d n đ ng.ẫ ộ b Nguyên lý làm vi c:ệ
Người lái tác động lực vào bàn đạp, lực bàn đạp thông qua đòn bẩy sẽ làm cho bi chuyển động sang trái Tùy vào đầu đòn mà lực kéo đĩa ép và đĩa băng tách khỏi các bộ phận, giúp làm mất ly hợp.
Khi đóng ly hợp, người lái không tác động lực vào bàn đạp, mà lò xo hồi sẽ kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu Đồng thời, lò xo hồi và bi T sẽ chuyển động sang phải mà không ép vào đòn mát Khi đó, lò xo ép lại sẽ giữ cho đĩa ép và đĩa bị động trở lại trạng thái làm việc ban đầu.
+ K t c u đ n gi n nên d ch t o và b o d ng, s a ch a.ế ấ ơ ả ễ ế ạ ả ưỡ ử ữ
‾ L c ma sát gi a các c c u l n nên d n đ n n ng khi đ p Có th kh cự ữ ơ ấ ớ ẫ ế ặ ạ ể ắ ph c b ng cách s d ng trụ ằ ử ụ ợ l c Đóng không êm d u.ự ị
D n đ ng c khí có tr l c khí nén ẫ ộ ơ ợ ự
Hình 1.6.S đ d n đ ng ly h p b ng c khí có tr l c khí nén.ơ ồ ẫ ộ ợ ằ ơ ơ ự
1 ng d n khí.Ố ẫ 2.Xy lanh công tác 3.Càng m ở
4.Đòn m ở 5.Đĩa ép 6.Đĩa b đ ng.ị ộ
7.Bi T 8.Lò xo h i v bi T.ồ ị 9.Bình khí nén.
10.Xy lanh phân ph i.ố 11.Bàn đ p.ạ 12.Lò xo h i v bànồ ị đ pạ b Nguyên lý ho t đ ngạ ộ :
Khi người lái tác động lên bàn đạp, xy lanh phân phối 10 hoạt động, khiến pittông chuyển động sang trái và làm cho càng m3 dịch chuyển sang trái, ép vào đòn m4 Đòn m kéo đĩa ép cùng đĩa bị tách ra khi bàn đạp được nhấn, và ly hợp được ngắt Đồng thời, pittông và xy lanh của xy lanh phân phối 10 tạo ra áp suất khí nén Khí nén từ bình khí đi qua xy lanh phân phối, vào xy lanh công tác 2, làm cho pittông di chuyển sang phải, tác động lên càng m3 và tạo ra lực cần thiết cho người lái.
Khi người lái điều khiển tay kéo, lò xo hồi vị sẽ kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu Đồng thời, khi kéo xy lanh phân phối 10 sang phải, bi T không bị ép vào đu đòn mở Các lò xo ép ly hợp sẽ giữ đĩa ép và đĩa bên trong ở trạng thái làm việc Khi xy lanh phân phối 10 trở về vị trí ban đầu, van khí nén sẽ đóng lại, làm cho khoang trong xy lanh 10 thông với khí trĩ và không còn áp suất khí nén tác động lên xy lanh công tác, dẫn đến xy lanh công tác cũng không tác động lực lên càng m 3.
‾ Khi gi bàn đ p m t v trí nào đóữ ạ ở ộ ị :
+ Khi ng i lái gi nguyên bàn đ p m t v trí nào đó thì xy lanh phân ph iườ ữ ạ ở ộ ị ố
10 cũng đồng thời tạo ra vị trí nhất định Lúc này, van khí nén và khí nén được điều chỉnh để đưa vào xy lanh công tác, tuy nhiên lượng khí nén vào trong xy lanh công tác là rất quan trọng Do đó, ly hợp cần được điều chỉnh để đảm bảo vị trí nhất định, giúp hệ thống hoạt động hiệu quả.
+ Gi m đ c l c c a ng i lái tác d ng lên bàn đ p.ả ượ ự ủ ườ ụ ạ
+ V n đ m b o an toàn vì n u tr l c h ng thì ly h p v n làm vi c đ c.ẫ ả ả ế ợ ự ỏ ợ ẫ ệ ượ
+ Khi m t tr l c thì l c đi u khi n c a ng i lái r t l n.ấ ợ ự ự ề ể ủ ườ ấ ớ
D n đ ng th y l c ẫ ộ ủ ự
Hình 1.7.S đ d n đ ng ly h p b ng th y l c.ơ ồ ẫ ộ ợ ằ ủ ự 1.Đĩa b đ ng.ị ộ 2.Đĩa ép 3.Đòn m ở
4.Bi T 5.Lò xo h i v bi T.ồ ị 6.Xy lanh chính.
7.Bàn đ p.ạ 8.Lò xo h i v bàn đ p.ồ ị ạ 9.Càng m ở 10.Xy lanh công tác 11 ng d n d u.Ố ẫ ầ b Nguyên lý làm vi c:ệ
Khi người lái tác động một lực lên bàn đạp, dầu từ xy lanh chính được bơm vào xy lanh công tác, khiến pittông của xy lanh này di chuyển sang phải Quá trình này tạo ra áp lực qua càng máy, ép vào đòn bẩy, làm cho đòn bẩy kéo đĩa ép và đĩa bở tách ra, dẫn đến việc mở ly hợp.
Khi người lái di chuyển, lò xo hồi vị của bàn đạp sẽ tác động đến pittông của xy lanh công tác, khiến nó di chuyển sang trái Điều này dẫn đến việc điều chỉnh vị trí của xy lanh chính, đảm bảo bàn đạp hoạt động hiệu quả và chính xác.
+ Đ ng th i nh lò xo h i v nên bi T cũng đ c đ y tách ra kh i đòn mồ ờ ờ ồ ị ượ ẩ ỏ ở làm m ly h p.ở ợ c u nhƯ ược đi mể :
+ D n đ ng êm, có th t o đ c l c bàn đ p l n.ẫ ộ ể ạ ượ ự ạ ớ
+ Các chi ti t c n đ kín khít t t nên khó khăn trong vi c ch t o và chămế ầ ộ ố ệ ế ạ sóc, b o d ng.ả ưỡ
D n đ ng th y l c có tr l c chân không: ẫ ộ ủ ự ợ ự
Hình 1.8.S đ d n đ ng th y l c có tr l c chân không.ơ ồ ẫ ộ ủ ự ợ ự
1 ng d n d u.Ố ẫ ầ 2.Xy lanh công tác 3.Càng m ở
7.Đĩa b đ ng.ị ộ 8.Lò xo h i v bi T.ồ ị 9.H ng hút.ọ 10.Bàn đ p.ạ 11.Lò xo h i v bàn đ p.ồ ị ạ 12.B tr l c.ộ ợ ự 13.Xy lanh chính. b Nguyên lý ho t đ ng c a b tr l c:ạ ộ ủ ộ ợ ự
Khi m ly h p, người lái cần đóng van khí 4 m ra để đảm bảo an toàn Đồng thời, van chân không 2 cũng cần được đóng lại Khi đó, khoang B sẽ không thông với khoang khí tr i C và khoang B sẽ tách biệt với khoang chân không.
A, t o ra s chênh l ch áp su t gi a hai khoang A và B, làm van chân khôngạ ự ệ ấ ữ chuy n đ ng sang trái đ y pittông c a xy lanh chính 13 sang trái làm d u trongể ộ ẩ ủ ầ xy lanh chính theo ng 1 sang xy lanh công tác 2 đ y pittông c a xy lanh công tácố ẩ ủ sang ph i qua càng m 3 đ y bi T 4 ép vào đòn m 5 làm m ly h p.ả ở ẩ ở ở ợ
Khi đóng ly hợp, khi người lái tác động vào bàn đạp, các lò xo sẽ hoạt động và làm van khí ở vị trí ban đầu Lúc này, van khí ép chặt làm mạch chân không không ra ngoài Kết quả là khoang A thông với khoang B, trong khi khoang B không thông với khoang C Hai khoang A và B không có sự chênh lệch áp suất, do đó không sinh ra hiện tượng chân không và các chi tiết vẫn ở vị trí ban đầu.
1 Van đi u khi n.ề ể 2 Van chân không
Khi người lái điều khiển chân ở một vị trí nhất định, van khí 4 sẽ hoạt động Người điều khiển ở vị trí này sẽ tác động lên màng cao su 5, khiến van chân không 2 di chuyển theo Khi đó, van điều khiển 1 sẽ ép chặt vào van khí 4, làm cho van khí đóng lại Lúc này, van khí 4 sẽ bị đóng lại và không khí trong khoang B không thể di chuyển, dẫn đến sự chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B Như vậy, đĩa ép sẽ giữ ở vị trí cố định, tạo ra sự liên kết với van ở trạng thái ổn định.
+ L c bàn đ p nh nên đi u khi n d dàng.ự ạ ỏ ề ể ễ
+ Không t n công su t cũng nh nhiên li u cho b tr l c.ố ấ ư ệ ộ ợ ự
+ Khi h th ng tr l c h ng thì ly h p v n làm vi c đ c.ệ ố ợ ự ỏ ợ ẫ ệ ượ
+ K t c u ph c t p nên khó ch t o, b o d ng và s a ch a.ế ấ ứ ạ ế ạ ả ưỡ ữ ữ
+ C n đ kín khít cao đ tránh rò r d u và khí.ầ ộ ể ỉ ầ
+ Do đ chân không không l n nên mu n có l c tr l c l n thì ph i tăng kíchộ ớ ố ự ợ ự ớ ả th c màng sinh l c d n đ n k t c u c ng k nh.ướ ự ẫ ế ế ấ ồ ề
K t lu n: ế ậ
Việc lắp đặt xe ô tô tại các không gian cần thiết phải có kỹ thuật hợp lý và không gian bố trí hợp lý Qua việc tham khảo các phương án, ta nhận thấy phương án dàn trải có sử dụng khí nén là phương án có nhiều ưu điểm nổi bật Do đó, lựa chọn phương án dàn trải với hệ thống khí nén sẽ mang lại hiệu quả tối ưu cho không gian lắp đặt.
‾ Nh v y lo i ly h p mà em ch n thi t k là ly h p ma sát khô d ngư ậ ạ ợ ọ ế ế ợ ạ th ng đóng d n đ ng c khí có tr l c khí nénườ ẫ ộ ơ ợ ự
1.4 PHƯƠNG ÁN CH N LO I LÒ XO ÉP.Ọ Ạ
Hình 1.9.Đ c ặ tính các lo i lò xo ép ly h p.ạ ợ a - Lò xo côn xo nắ b - Lò xo tr ụ c - Lò xo đĩa.
F l : L c ép,ự l : Bi n d ng c a lò xo ế ạ ủ
Lò xo tr : ụ
‾ Lò xo tr có đ ng đ c tính làm vi c là đ ng b trên hình 1.9ụ ườ ặ ệ ườ
‾ Lò xo tr th ng đ c b trí theo vòng tròn trên đĩa ép.ụ ườ ượ ố
‾ Đ đ nh v các lò xo và gi m đ bi n d ng c a chúng d i tác d ng c a ể ị ị ả ộ ế ạ ủ ướ ụ ủ l c ly tâm, th ng s d ng các c c, v u l i trên đĩa ép ho c trên v ly h p.ự ườ ử ụ ố ấ ồ ặ ỏ ợ a u đi m:Ư ể
‾ K t c u nh g n, kho ng không gian chi m ch ít vì l c ép tác d ng lênế ấ ỏ ọ ả ế ỗ ự ụ đĩa ép l n.ớ
‾ Đ m b o đ c l c ép đ u lên các b m t ma sát b ng cách b trí các lò xoả ả ượ ự ề ề ặ ằ ố đ i x ng v i nhau và v i các đòn m ố ứ ớ ớ ở
‾ Luôn gi đ c đ c tính tuy n tính trong toàn b vùng làm vi c.ứ ượ ặ ế ộ ệ
‾ Giá thành r , ch t o đ n gi n.ẻ ế ạ ơ ả b Nhược đi m:ể
Các lò xo thường không đảm bảo các thông số giống nhau hoàn toàn, và sau một thời gian làm việc, lực ép của các lò xo sẽ không đều nhau Do đó, việc chế tạo lò xo thật chính xác là rất quan trọng; nếu không, lực ép không đồng đều sẽ dẫn đến việc đĩa ma sát bị mòn không đều và có thể gây cong vênh.
Lò xo côn xo n: ắ
Hình 1.10 Lò xo côn xo nắ
Lò xo công xo n có đ ng đ c tính làm vi c là đ ng a trên hìnhắ ườ ặ ệ ườ a Ưu đi m:ể
‾ Lò xo côn cho phep ch ng lên nhau nên đ c ng tăng lên đáng k khi chi uồ ộ ứ ể ề cao và kích th c c a lò xo h u nh không thay đ i.ướ ủ ầ ư ổ
‾ L c ép lên lò xo l n, nên th ng đ c dùng trên ôtô có mômen c a đ ngự ớ ườ ượ ủ ộ c trên 50 KGm.ơ
‾ Có th gi m đ c không gian c a k t c u do lò xo có th ép đ n khi lò xoể ả ượ ủ ế ấ ể ế n m trên m t m t ph ng.ằ ộ ặ ẳ
‾ Lò xo côn ho t đ ng n đ nh h n và ít b gãy h ng h n các lò xo ch u nénạ ộ ổ ị ơ ị ỏ ơ ị bình th ng.ườ b Nhược đi m:ể
‾ Kho ng không gian g n tr c ly h p sẽ ch t và khó b trí b c m ly h p.ả ở ầ ụ ợ ậ ố ạ ở ợ
‾ Dùng lò xo côn thì áp su t lò xo tác d ng lên đĩa ép ph i qua các đòn ép doấ ụ ả đó vi c đi u ch nh ly h p sẽ ph c t p.ệ ề ỉ ợ ứ ạ
Lò xo côn có đường kính tùy thuộc vào vùng làm việc nhất định Khi các vòng lò xo bắt đầu trùng nhau, độ cứng của lò xo tăng lên rất nhanh Điều này yêu cầu phải có lực nén đủ lớn để duy trì hiệu suất hoạt động Khi đĩa ma sát mòn, lực ép của lò xo sẽ giảm nhanh chóng.
Lò xo đĩa
‾ Lò xo đĩa có đ ng đ c tính làm vi c là đ ng c trên hình 1.9.ườ ặ ệ ườ
Lò xo đĩa được chế tạo từ thép lò xo và được gắn chắc chắn vào bàn ép ly hợp bằng đinh tán hoặc bulông Mỗi phía của lò xo đĩa đều được bố trí các vòng tròn, giúp tạo ra chuyển động xoay khi lò xo đĩa quay Đối với loại bàn ép ly hợp thông thường, các lò xo chịu kéo nối với đĩa ép ly hợp cùng với lò xo đĩa, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
Hình 1.11.M t lò xo đĩa lo i DSTộ ạ a u đi m:Ư ể
‾ Lò xo đĩa làm luôn nhi m v c a đòn m nên k t c u đ n gi n và nhệ ụ ủ ở ế ấ ơ ả ỏ g n.ọ
Lò xo đĩa có đặc tính làm việc ổn định vì trong vùng làm việc, lực ép không thay đổi theo biên độ dao động Do vậy, lực tác động yêu cầu không lớn và khi đĩa ma sát bị mòn thì lực ép thay đổi không đáng kể Tuy nhiên, nhược điểm của lò xo đĩa là
K t lu n: ế ậ
‾ Qua vi c tham kh o các lo i lò xo ép em quy t đ nh ch n lo i lò xo ép là lòệ ả ạ ế ị ọ ạ xo tr vì t t c nh ng đăc tính t i u c a nó.ụ ấ ả ữ ố ư ủ
ĐĨA B Đ NG C A LY H P Ị Ộ Ủ Ợ
‾ Đĩa b đ ng c a ly h p có c u t o g m hai t m ma sát đ c g n v i nhauị ộ ủ ợ ấ ạ ồ ấ ượ ắ ớ b ng đinh tán thông qua x ng đĩa X ng đĩa l i đ c tán v i moay đĩa bằ ươ ươ ạ ượ ớ ơ ị đ ng.ộ
‾ M t trong nh ng yêu c u c a ly h p là ph i đóng êm d u, yêu c u này liênộ ữ ầ ủ ợ ả ị ầ quan đ n c u t o c a đĩa b đ ng c a ly h p.ế ấ ạ ủ ị ộ ủ ợ
Để tăng tính êm dịu cho ly hợp, ta sử dụng đĩa bám bằng loại đàn hồi Đĩa này được thiết kế với những hình thù đặc biệt nhằm giảm độ ồn và cải thiện hiệu suất hoạt động Việc sử dụng các chi tiết đặc biệt có khả năng giảm độ ồn của đĩa cũng rất quan trọng Đĩa bám thường có nhiều rãnh hình tâm, giúp chia đĩa thành nhiều phần và tùy thuộc vào độ dày của kính đĩa Các rãnh này không chỉ làm cho đĩa bám cong vênh khi nóng lên, mà còn tăng khả năng thoát nhiệt và giảm bớt ma sát trong quá trình làm việc.
PH N 2: TÍNH TOÁN THI T K C M LY H PẦ Ế Ế Ụ Ợ
Gi i thi u v các thông s c b n c a c m ly h p : ớ ệ ề ố ơ ả ủ ụ ợ
Ki u tay lái : bên trái.ể
- Kh i l ng c a ô tô khi đ y t i (Kg) ố ượ ủ ầ ả : 3585
Tính toán thi t k cum ly h p : ế ế ợ
Xác đ nh mô men ma sát mà ly h p c n truy n : ị ợ ầ ề
Ly h p c n đ c thi t k sao cho nó ph i truy n h t đ c mô men c a đ ngợ ầ ượ ế ế ả ề ế ượ ủ ộ c và đ ng th i b o v đ c cho h th ng truy n l c không b quá t i ơ ồ ờ ả ệ ượ ệ ố ề ự ị ả
V i yêu c u nh v y mô men ma sát c a ly h p đ c tính nh sau:ớ ầ ư ậ ủ ợ ượ ư
Mc = β M emax β : h s d tr c a ly h pệ ố ự ự ủ ợ
Memax mô men c c đ i c a đ ng cự ạ ủ ộ ơ
Lựa chọn sự ăn khớp hợp lý là rất quan trọng trong quá trình tính toán thiết kế ly hợp Nếu chọn tỷ số quá nhỏ, sẽ không đảm bảo truyền tải mô-men xoắn, gây giảm hiệu suất làm việc và tăng ma sát của ly hợp Cần chọn tỷ số sao cho đảm bảo truyền tải mô-men xoắn trong mọi điều kiện hoạt động Tuy nhiên, tỷ số cũng không nên quá lớn để tránh tăng kích thước của đĩa bám và đảm bảo hệ thống truyền lực hoạt động hiệu quả.
Xe t i, khách, máy kéo v n t i (không kéo mooc)ả ậ ả 1,50 ¿ 2,25 Ô tô t i có moocả 1,80 ¿ 3,00
Máy kéo NN ki u ly h p th ng đóngể ợ ườ 2,00 ¿ 2,50 Đ i v i ôtô du l ch 16 ch , ta ch n ố ớ ị ỗ ọ β = 1,5.
V y mômen ma sát c a ly h p là : ậ ủ ợ Me = 1,5.290 = 435 (N.m)
2.2.2Xác đ nh kích thị ướ ơ ả ủc c b n c a ly h p:ợ
‾ Đ ng kính ngoài c a t m ma sát đ c ch n theo công th c kinh nghi m ườ ủ ấ ượ ọ ứ ệ sau:
Loại xe ô tô du lịch có trọng tải 4,7 tấn hoạt động trong điều kiện bình thường, trong khi đó, trọng tải tối đa trong điều kiện ngập nước chỉ đạt 3,6 tấn Khi xe ô tô du lịch bị ngập, trọng tải cho phép giảm xuống còn 1,9 tấn Để tính toán trọng tải cho xe ô tô du lịch, ta áp dụng công thức C = 4,7 tấn (theo sách thiết kế tính toán ô tô, NXB ĐHSP Kỹ thuật Hưng Yên).
D không đ c l n h n đ ng kính c a bánh đà, đ ng th i ph i g n, tr ng l ngượ ớ ơ ườ ủ ồ ờ ả ọ ọ ượ nh ẹ
Đường kính trong của đĩa ma sát được xác định theo công thức, với giá trị Dọ 2 = 260 mm, tương đương 0,26 m, theo bảng 1.4 trong sách "Thiết kế và Tính toán Ô tô - Máy kéo" của tác giả Nguyễn Hữu Hùng, NXB ĐHQG.HCM.
Đường kính trong của đĩa ma sát được xác định trong khoảng D1 = (0,53 ÷ 0,75) và đường kính ngoài là D2 = (127,2 ÷ 180) mm Theo bảng 1.4 trong sách "Thiết kế và tính toán ô tô – máy kéo" của TS Nguyễn Hữu Hùng, đường kính chọn là Dọ 1 = 140 mm.
- Bán kính trung bình c a đĩa ma sát là :ủ
2.2.3.Ch n s lọ ố ượng đĩa b đ ng (s đôi b m t ma sát):ị ộ ố ề ặ
Theo c u t o c a ly h p mà momen ma sát mà nó có th đ t đ c:ấ ạ ủ ợ ể ạ ượ
Mc=Fms.Rtb= μ P.i.Rtb (1) Trong đó: μ :là h s ma sát, đ i v i ly h p ma sát khô ta ch n ệ ố ố ớ ợ ọ μ =0,33 ( Theo sách
Thi t K và Tính Toán Ôtô – Máy Kéo c a TS Nguy n H u H ng NXBế ế ủ ễ ữ ưở ĐHQG.HCM ) i: s đôi b m t ma sát.ố ề ặ
P: l c ép t ng c a các lò xo ( kN).ự ổ ủ
Tính i d a trên áp su t cho phép lên b m t:ự ấ ề ặ
Ch n s l ng đĩa b đ ng (s đôi b m t ma sát): ọ ố ượ ị ộ ố ề ặ
q: áp su t tác d ng lên b m t ma sát ấ ụ ề ặ theo sách ‘’ tính toán thi t k ôtô ‘’ thì ta xác đ nh đ c áp l c riêng cho phép là :ế ế ị ượ ự
S đôi b m t ma sát ph i là s ch n, l y i = 2 Do đó s l ng đĩa b đ ng là: ố ề ặ ả ố ẵ ấ ố ượ ị ộ
Ki m tra áp su t trên b m t đĩa ma sát theo công th c:ể ấ ề ặ ứ
→ q < [q], do đó đi u ki n v áp su t trên b m t đ c tho mãn.ề ệ ề ấ ề ặ ượ ả
Tính ki m tra đi u ki n làm vi c c a ly h p : ể ề ệ ệ ủ ợ
Tính toán s c b n m t s chi ti t ch y u c a ly h p : ứ ề ộ ố ế ủ ế ủ ợ
Tính b n tr c ly h p: ề ụ ợ
Trục ly hợp là trục sơ cấp của hộp số, với đầu trước gối lên bi trong bánh đà và đầu sau được lắp ổ bi vào vỏ hộp số Cuối trục có bánh răng nghiêng liền trục, luôn ăn khớp với bánh răng trung gian của hộp số.
Hình 2.6 Sơ đồ tác động lên trục ly hợp.
Sơ đồ tác động lên trục ly hợp.
Trục I: Là trục ly hợp, đồng thời là trục sơ cấp hộp số ở cuối của trục có lắp liện bánh răng nghiêng và đợc khoét rộng lỗ ở tâm để lắp ở bi kim đỡ đầu trục số III.
Trục II: Là trục trung gian của hộp số, 2 đầu trục được đỡ bởi hai ổ bi trụ lắp trên vỏ hộp số.
Trục III: Là trục thứ cấp của hộp số, một đầu đ c ượ tỳ lên ổ bi kim ở trong trục sơ cấp, một đầu được tỳ lên ổ bi lắp trên thân hộp số. Để kiểm nghiệm trục ta chọn chế độ mômen lớn nhất và hộp số để ở tay sè 1.
Các thông số tham khảo cho các bánh răng khảo sát bao gồm: Đường kính vòng lăn của bánh răng trục sơ cấp d1 là 3,5mm (0,035m), bánh răng trục trung gian d2 có đường kính 100mm (0,1m), bánh răng trục trung gian d3 có đường kính 40mm (0,04m), và bánh răng trục thứ cấp d4 có đường kính 130mm (0,12m).
+ Bước 1: Tính toán các lực trên bánh răng trục số I và trục số III
+ Bước 2: Xác định phản lực lên trục cá gối đỡ trục I và trục số III.
+ Bước 3: Kiểm tra bền trục số I (Trục ly hợp).
Bước 1: Tính toán các lực trên bánh răng trục số I và trục số III:
Hình 2.7 Trục sơ cấp của ly hợp.
Một số thông số của bánh răng chủ động: Do bánh răng trên trục số I là bánh răng nghiêng, nên ta có:
- Đường kính vòng ăn khớp (vòng chia): d = 5,8 (mm)
Lùc híng t©m : Pr1 Lực dọc trục : Pa1 = PV1.tg = 6348,51.tg30 0 = 3942,63 (N)
Bánh răng trên trục III là bánh răng thẳng, thuộc trục thứ cấp của hộp số Trục này được trang bị ổ lăn ở đầu trục và lắp đặt trong khoang của bánh răng luôn ăn khớp Do đó, trục ly hợp cũng chịu một phần lực tác động từ trục thứ cấp gây ra.
+ Mô men tính toán trục thứ cấp ở tay số 1:
Với: Z = 28, là số răng của bánh răng gài số 1. m = 4, là mô đun pháp tuyến.
Pa3 =0, (vì tính cho bánh răng trụ răng thẳng).
Bước 2 : Xác định phản lực lên trục các gối đỡ trục I và trục số III :
Hình 2.8.Trục thứ cấp của ly hợp.
Hinh 2.9 Sơ đồ lực tác dụng lên trục sơ cấp của ly hợp.
RAx MBY = 0 RAY.150 - Pa1 d2 + (RCY + Pr1).35 = 0
(RAY < 0 nên chiều của RAY có chiều ngợc lại chiều hình vẽ).
RY = 0 -RAY + Pr1 + RCY = RBY
RX = 0 RAX + RCX + PV1 = RBX
Nhắc lại các lực tác dụng lên trục I:
Bớc3: Kiểm tra bền trục số I (trục ly hợp) :
*Xác định mômen uốn Mux :
+Xét từ trái sang phải :
+Xét từ phải sang trái :
Ta thấy: do đó các giá trị trên là đúng.
+Xét từ phải sang trái :
*Xác định mômen uốn Muy:
+Xét từ trái sang phải:
= -RAX 150 = -1304,12.150 = -34569,72 (N.mm) xét từ phải sang trái :
Ta nhận thấy M B y 1 M B2 y do đó các giá trị trên đúng.
*Xác định mômen xoắn Mz :
Biểu đồ mômen lực tác dụng lên trục I :
Hình 2.10 Biểu đồ mômen lực tác dụng lên trục sơ cấp.Trục ly hợp đợc chế tạo bằng thép 40X, có ứng suất cho phép :
Từ biểu đồ mômen trên ngời ta xác định đợc một trục bền đều thoả mãn. di (Theo thuyến bền ứng suất tiếp lớn nhất)
Trong bài viết này, chúng ta đã chuẩn bị sẵn trục với các tiết diện được cho là hợp lý và bền đều Do đó, việc kiểm nghiệm độ bền sẽ được thực hiện tại mặt cắt có nguy cơ cao nhất.
|M x | = 235455,3 (N.m) d - là đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm Lấy: d = 40 (mm) σ th = 42,359 (N/mm 2 )= 4290,9 (N/cm 2 )
Vậy, trục ly hợp đủ bền
2.4.6 Tính bền các đòn mở ly hợp:
Vật liệu chế tạo đòn mở bằng thép 35, được xianua hoá bề mặt, có ứng suất cho phép: [σ u ] = 5,8000 (N/cm 2 )
Xác định lực cần thiết tác dụng lên đòn mở khi mở ly hợp:
P’: là lực cực đại của tất cả các lò xo ép khi mở ly hợp, P’ 5237,62 (N).
Zđ : số lượng đòn mở, Zđ = 3.
Biểu đồ mô men uốn và ứng suất tại tiết diện nguy hiểm:
Hình 2.11 Đòn mở ly hợp và biểu đồ mômen Tiết diện tại vị trí lắp càng nối (tại O) là tiết diện nguy hiểm.
Ta cã: Mu = Pd.e = 718,86.75 = 53914,5 (N.mm) ứng suất uốn:
u = Pd.e/Wu [u] (KG/cm 2 ) mặt cắt tại tiết diện nguy hiểm là hình chữ nhật có kích thớc là: 2015 và có khoan lỗ 13
Do đó mô men chống uốn đợc tính:
Vậy, đòn mở đảm bảo độ bền cho phép.
Sau khi nhận đề tài luận án môn học, em đã xác định rõ nhiệm vụ và trách nhiệm của mình đối với đề tài được giao Qua việc nghiên cứu đề tài, em tham khảo tài liệu có liên quan và áp dụng kiến thức đã học, cũng như rèn luyện tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên.
Bên c nh s h ng d n nhi t tình c a ạ ự ướ ẫ ệ ủ th y Ths Vũ Xuân Trầ ường S giúp đự ỡ c a b n bè và s n l c c a b n thân Đ n nay đ tài c a em đã hoàn thành.ủ ạ ự ỗ ự ủ ả ế ề ủ
Trong quá trình thực hiện đề tài, em đã cố gắng trình bày một cách ngắn gọn, rõ ràng để quý bạn đọc dễ dàng hiểu và có hệ thống nhằm thu hút trong quá trình tham khảo Tuy nhiên, do lần đầu làm Đề án, một phương pháp nghiên cứu khoa học mới mẻ, em không tránh khỏi những sai sót Vì vậy, em rất mong thầy và các bạn đóng góp ý kiến để bài làm của em được hoàn thiện hơn.
H ng yên, ngày … tháng… năm 2022ư
Sinh Viên Phan Văn Dũng
