Tính toán thiết kế ly hợp ô tô xe 16 chỗ ngồi

NHẬ N XÉ T CỦ A GIÁ O VIÊ N HƯỚ NG DẪ N ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………………………… MỤC LỤC Phần 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP 1.1 Cô ng dụ ng, phâ n loạ i, yêu cầ u: 1.2 Sơ đồ cấ u tạ o nguyên lý hoạ t độ ng củ a ly hợ p: 1.2.1 Ly hợ p ma sá t khô mộ t đĩa bị độ ng lị xo ép hình trụ bố trí xung quanh: 1.2.2 Ly hợ p ma sá t khô hai đĩa bị độ ng lị xo ép hình trụ bố trí xung quanh : .7 1.2.3 Ly hợ p thuỷ lự c: 1.2.4 Ly hợ p điện từ 1.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG .10 1.3.1.Dẫ n độ ng khí : .11 1.3.2 Dẫ n độ ng khí có trợ lự c khí nén : 12 1.3.3.Dẫ n độ ng thủ y lự c : 13 1.3.4 Dẫ n độ ng thủ y lự c có trợ lự c châ n khô ng: .14 1.3.5 Kết luậ n: 15 1.4, PHƯƠNG ÁN CHỌN LOẠI LÒ XO ÉP 16 1.4.1.Lò xo trụ : .16 1.4.2 Lị xo n xoắ n: 16 1.4.3 Lò xo đĩa: 17 1.4.4 Kết luậ n: 18 1.5 ĐĨA BỊ ĐỘNG CỦA LY HỢP 18 PHẦN 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP 19 2.1.Giớ i thiệu cá c thô ng số bả n củ a cụ m ly hợ p : 19 2.2 Tính tố n thiết kế cum ly hợ p : 19 2.2.1 Xá c định mô men ma sá t mà ly hợ p cầ n truyền : 19 2.2.2Xá c định kích thướ c bả n củ a ly hợ p: 19 2.2.3.Chọ n số lượ ng đĩa bị độ ng (số đô i bề mặ t ma sá t): 20 2.3 Tính kiểm tra điều kiện m việc củ a ly hợ p : 21 2.3.1 Xá c định cô ng trượ t cô ng trượ t riêng : .21 2.3.2.Kiểm tra theo nhiệt độ cá c chi tiết : 33 2.4.Tính tố n sứ c bền mộ t số chi tiết chủ yếu củ a ly hợ p : 24 2.4.1 Tính sứ c bền đinh tá n đĩa bị độ ng : 26 2.4.2 Tính tố n bền lị xo ép củ a ly hợ p : 28 2.3.3 Tính bền trụ c ly hợ p: .24 2.3.4 Tính bền moay đĩa bị độ ng: 24 KẾT LUẬN 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 LỜI NÓI ĐẦU Vớ i chế mở cử a kinh tế đấ t nướ c để hộ i nhậ p phá t triển, nhữ ng nă m gầ n đâ y đấ t nướ c ta đạ t đượ c rấ t nhiều nh tự u mọ i mặ t đờ i số ng xã hộ i Mộ t cá c nh tự u quan trọ ng nhấ t q trình ng nghiệp hoá , đạ i hoá đấ t nướ c Ngà nh giao thô ng vậ n tả i, đặ c biệt Ơ tơ , mộ t nhữ ng phương tiện phụ c vụ rấ t hiệu cho q trình ng nghiệp hoá , đạ i hoá , thú c đẩ y phá t triển kinh tế Ngà nh ng nghiệp Ơ tơ , vẫ n cò n mộ t ngà nh mớ i song vớ i nhậ n thứ c đú ng đắ n tầ m quan trọ ng củ a ngà nh cô ng nghiệp nhữ ng nă m gầ n đâ y Đả ng Nhà nướ c ta có nhữ ng sá nh phù hợ p thú c đẩ y phá t triển ngà nh ng nghiệp Ơ tơ nướ c, từ ng bướ c phá t triển tiến tớ i sả n xuấ t đượ c Ơ tơ tạ i nướ c ta mà khơ ng cầ n nhậ p khẩ u Sau họ c xong mô n ‘ Thiết kế tính tố n thiết kế tô ’ em đượ c nhà trườ ng giao cho đề tà i: “Tính tố n thiết kế ly hợ p ô tô xe 16 chỗ ngồ i” Em nhậ n thấ y đâ y đề tà i có tầ m quan trọ ng đị i hỏ i yêu cầ u cao Bở i vớ i ngà nh ng nghiệp Ơ tơ củ a nướ c ta để tiến tớ i sả n xuấ t đượ c việc tính tố n thiết kế cá c cụ m chi tiết ô tô phả i nhữ ng yêu cầ u đượ c xây dự ng từ nhữ ng bướ c đầ u tiên Quá trình m đồ n mô n họ c, mặ c dù bả n thâ n hết sứ c cố gắ ng, đượ c giú p đỡ tậ n tình củ a cá c thầ y cá c bạ n song khả nă ng có hạ n thờ i gian m đồ n bị hạ n chế nên bả n đồ n khô ng trá nh khỏ i nhữ ng sai só t Vì vậ y em rấ t mong bả o củ a củ a cá c thầ y cô cá c bạ n để đồ n củ a em đượ c hoà n thiện Qua đâ y em cũ ng xin châ n nh m ơn giú p đỡ , bả o tậ n tình củ a thầy :Ths Vũ Xuân Trường giú p đỡ tạ o điều kiện để em hoà n nh tố t đồ n Em xin châ n nh m ơn! Hưng yên, ngày…tháng….năm 2022 Sinh viên Phan Văn Dũng Phần 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 1.1.1 Công dụng: Trong hệ thố ng truyền lự c ô tô , ly hợ p mộ t nh phầ n rấ t quan trọ ng, có c nă ng : - Nố i độ ng vớ i hệ thố ng truyền lự c ô tô di chuyển - Ngắ t độ ng khỏ i hệ thố ng truyền lự c trườ ng hợ p ô tô khở i hà nh hoặ c sang số - Đả m bả o cấ u an n cho cá c chi tiết củ a hệ thố ng truyền lự c gặ p tả i hư hỏ ng trườ ng hợ p phanh độ t ngộ t mà khô ng nhả ly hợ p 1.1.2 Phân loại: a Theo phương pháp truyền mômen: Theo phương phá p truyền mô men từ trụ c khuỷu củ a độ ng đến hệ thố ng truyền lự c ngườ i ta chia ly hợ p nh cá c loạ i sau: - Ly hợ p ma sá t: mô men truyền độ ng nhờ cá c bề mặ t ma sá t - Ly hợ p thuỷ lự c: mô men truyền độ ng nhờ lượ ng củ a chấ t lỏ ng - Ly hợ p điện từ : mô men truyền độ ng nhờ tá c dụ ng củ a trườ ng nam châ m điện - Ly hợ p liên hợ p: mô men truyền độ ng bằ ng cá ch kết hợ p hai cá c loạ i kể b Theo trạng thái làm việc ly hợp: Theo trạ ng thá i m việc củ a ly hợ p ngườ i ta chia ly hợ p nh cá c loạ i sau: - Ly hợ p thườ ng ng - Ly hợ p thườ ng mở c Theo phương pháp sinh lực ép đĩa ép: Theo phương phá p phá t sinh lự c ép đĩa ép ngườ i ta chia nh cá c loạ i ly hợ p sau: - Loạ i lò xo (lò xo đặ t xung quanh, lò xo trung tâ m, lò xo đĩa) - Loạ i nử a ly tâ m: lự c ép sinh ngồ i lự c ép củ a lị xo cị n có lự c ly tâ m củ a trọ ng khố i phụ ép thêm o - Loạ i ly tâ m: ly hợ p ly tâ m sử dụ ng lự c ly tâ m để tạ o lự c ép ng mở ly hợ p d Theo phương pháp dẫn động ly hợp: Theo phương phá p dẫ n độ ng ly hợ p ngườ i ta chia ly hợ p nh cá c loạ i sau: - Ly hợ p dẫ n độ ng khí - Ly hợ p dẫ n độ ng thuỷ lự c - Ly hợ p dẫ n độ ng có cườ ng hố : + Ly hợ p dẫ n độ ng khí cườ ng hố khí nén + Ly hợ p dẫ n độ ng thuỷ lự c cườ ng hố khí nén 1.1.3 Yêu cầu: Ly hợ p phả i có khả nă ng truyền hết mô men củ a độ ng mà khô ng bị trượ t bấ t kỳ điều kiện sử dụ ng nà o - Khi ng ly hợ p phả i êm dịu, mô men n tính phầ n bị độ ng phả i nhỏ để giả m hết tả i trọ ng va đậ p lên cá c bá nh củ a hộ p số sang số - Khi mở ly hợ p phả i dứ t khoá t nhanh chó ng để việc gà i số êm dịu, tá ch độ ng khỏ i hệ thố ng truyền lự c thờ i gian ngắ n - Đả m bả o cho hệ thố ng truyền lự c bị tả i - Điều khiển dễ dà ng, lự c tá c dụ ng lên bà n đạ p nhỏ - Cá c bề mặ t ma sá t phả i thoá t nhiệt tố t Kết cấ u ly hợ p phả i đơn giả n, dễ điều chỉnh chă m só c bả o dưỡ ng 1.2 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động ly hợp: - Đố i vớ i hệ thố ng ly hợ p, mặ t cấ u tạ o ngườ i ta chia nh cá c phậ n chính: - Cơ cấ u ly hợ p: phậ n thự c việc nố i ngắ t truyền độ ng từ độ ng đến hệ thố ng truyền lự c - Dẫ n độ ng ly hợ p: phậ n thự c việc điều khiển ng mở ly hợ p 1.2.1 Ly hợp ma sát khơ đĩa bị động lị xo ép hình trụ bố trí xung quanh: a Sơ đồ cấu tạo chung: Hình 1.1: Ly hợ p ma sá t khô mộ t đĩa bị độ ng bá nh đà ; đĩa ma sá t; đĩa ép; lò xo ép; vỏ ly hợ p; bạ c mở  ; bà n đạ p ; lò xo hồ i vị bà n đạ p ; đò n kéo; 10 cà ng mở ; 11 bi tỳ; 12 đò n mở ; 13 giả m chấ n Nhó m cá c chi tiết chủ độ ng bao gồ m: bá nh đà , vỏ ly hợ p, đĩa ép, đò n mở cá c lị xo ép Khi ly hợ p mở hồ n tồ n cá c chi tiết thuộ c nhó m chủ độ ng quay cù ng vớ i bá nh đà Nhó m cá c chi tiết bị độ ng gồ m đĩa bị độ ng (đĩa ma sá t), trụ c ly hợ p Khi ly hợ p mở hồ n tồ n cá c chi tiết thuộ c nhó m bị độ ng đứ ng yên Theo sơ đồ cấ u tạ o hình vẽ vỏ ly hợ p đượ c bắ t cố định vớ i bá nh đà bằ ng cá c bu lô ng, đĩa ép dịch chuyển tịnh tiến vỏ có phậ n truyền mơ men từ vỏ o đĩa ép Cá c chi tiết 1, 3, 4, đượ c gọ i phầ n chủ độ ng củ a ly hợ p Chi tiết số đượ c gọ i phầ n bị độ ng củ a ly hợ p, cá c phậ n cò n lạ i thuộ c phậ n dẫ n độ ng ly hơp b Nguyên lý hoạt động: ‾ Trạ ng thá i ng ly hợ p: trạ ng thá i nà y lò xo mộ t đầ u tự a o vỏ 5, đầ u cị n lạ i tì o đĩa ép số tạ o lự c ép để ép chặ t đĩa bị độ ng vớ i bá nh đà số cho phầ n chủ độ ng phầ n bị độ ng tạ o nh khố i ng Khi nà y mô men từ độ ng đượ c truyền từ phầ n chủ độ ng sang phầ n bị độ ng củ a ly hợ p thô ng qua cá c bề mặ t ma sá t củ a đĩa bị độ ng vớ i đĩa ép bá nh đà Tiếp mơ men truyền o xương đĩa bị độ ng qua giả m chấ n 13 đến moay rồ i truyền o trụ c ly hợ p (trụ c sơ cấ p hộ p số ) Lú c nà y giữ a bi tỳ 11 đầ u mở 12 có khe hở từ  mm, tương ứ ng vớ i hà nh trình tự củ a bà n đạ p ly hợ p ‾ Trạ ng thá i mở ly hợ p: Khi cầ n ngắ t truyền độ ng từ độ ng tớ i trụ c sơ cấ p củ a hộ p số ngườ i ta cầ n tá c dụ ng mộ t lự c o bà n đạ p thô ng qua đò n kéo cà ng mở 10, bạ c mở mang bi tỳ 11 dịch chuyển sang trá i Sau khắ c phụ c hết khe hở , bi tỳ 11 tì o đầ u đị n mở 12 Nhờ có khớ p bả n lề củ a bả n lề liên kết vớ i vỏ nên đầ u củ a đò n mở 12 kéo đĩa ép nén lò xo lạ i để dịch chuyển sang phả i Khi nà y cá c bề mặ t ma sá t giữ a phậ n chủ độ ng bị độ ng củ a ly hợ p đượ c tá ch ngắ t truyền độ ng từ trụ c tớ i trụ c sơ cấ p củ a hộ p số c Ưu nhược điểm: - Ưu điểm: + Kết cấ u gọ n, dễ điều chỉnh sữ a chữ a + Mở dứ t khoá t + Thoá t nhiệt tố t nên đả m bả o tuổ i thọ cao cho ly hợ p - Nhượ c điểm: + Đó ng khơ ng êm dịu + Chỉ truyền đượ c mô men khô ng lớ n lắ m Nếu truyền mơ men 70  80 KGm cầ n đườ ng kính đĩa ma sá t lớ n kéo theo cá c kết cấ u c lớ n m cho ly hợ p cồ ng kềnh 1.2.2 Ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động lị xo ép hình trụ bố trí xung quanh : a Sơ đồ cấu tạo chung: a Cấu tạo: ‾ Nhìn chung cấ u tạ o củ a ly hợ p hai đĩa cũ ng bao gồ m cá c phậ n cá c chi tiết bả n đố i vớ i ly hợ p mộ t đĩa Điểm c biệt ly hợ p hai đĩa có hai đĩa bị độ ng số cù ng liên kết then hoa vớ i trụ c ly hợ p 10 Vì có hai đĩa bị độ ng nên ngồ i đĩa ép cị n có thêm đĩa ép trung gian ly hợ p hai đĩa phả i bố trí thêm cấ u truyền mô men từ vỏ hoặ c bá nh đà sang đĩa ép đĩa trung gian b Nguyên lý hoạt động: ‾ Nguyên lý m việc củ a ly hợ p hai đĩa bị độ ng cũ ng tương tự ly hợ p mộ t đĩa c Ưu nhược điểm: ‾ Ưu điểm: + Đó ng êm dịu (do có nhiều bề mặ t ma sá t) + Giả m đượ c đườ ng kính chung củ a đĩa ma sá t, bá nh đà … mà đả m bả o truyền đủ mô men cầ n thiết củ a độ ng Hình 1.2 Ly hợ p ma sá t khơ hai đĩa bị độ ng Bá nh đà ; Lò xo ép; 13 Thanh kéo; Lò xo đĩa bị độ ng; Vỏ ly hợ p; 14 Cà ng mở ; Đĩa ép trung gian; Bạ c mở ; 15 Bi tỳ; Đĩa bị độ ng; 10 Trụ c ly hợ p; 17 Đò n mở ; Đĩa ép; 11 Bà n đạ p ly hợ p; 17 Lò xo giả m chấ n Bu lơ ng hạ n chế; 12 Lị xo hồ i vị bà n đạ p ly hợ p; ‾ Nhượ c điểm: +Mở khô ng dứ t khoá t, nhiệt lớ n, kết cấ u phứ c tạ p nên khó bả o dưỡ ng sữ a chữ a 1.2.3 Ly hợp thuỷ lực: a.Sơ đồ cấu tạo chung: ‾ Cấ u tạ o củ a ly hợ p thủ y lự c đượ c trình bà y hình vẽ bao gồ m: 1 Bá nh đà Bá nh tuabin Bá nh bơm Trụ c sơ cấ p Vỏ ly hợ p Hình 1.3 Ly hợp thủy lực ‾ Cá c chi tiết củ a ly hợ p gồ m có bá nh bơm, bá nh tuabin Cá c bá nh cô ng tá c có ng nử a hình vị ng xuyến, đượ c bố trí rấ t nhiều cá nh dẫ n theo chiều hướ ng tâ m ‾ Bá nh bơm đượ c hà n chặ t vớ i vỏ ly hợ p đượ c bắ t chặ t vớ i vỏ trụ c khuỷu độ ng (quay cù ng vớ i trụ c khuỷu) Nó có tá c dụ ng quạ t dò ng chấ t lỏ ng sang bá nh tuabin thơ ng qua truyền mô men ‾ Bá nh tuabin đượ c đặ t vỏ ly hợ p quay tự do, đượ c nố i vớ i trụ c sơ cấ p hộ p số bằ ng khớ p nố i then hoa, chịu tá c độ ng củ a dò ng chấ t lỏ ng từ bá nh bơm truyền sang, quay truyền chuyển độ ngcho trụ c sơ cấ p hộ p số a Nguyên lý hoạt động: ‾ Ly hợ p thuỷ lự c m việc dự a nguyên tắ c truỷ độ ng Khi bá nh bơm đượ c trụ c khuỷu độ ng dẫ n độ ng quay m chấ t lỏ ng a khoang cô ng tá c củ a bá nh bơm quay theo Chấ t lỏ ng tham gia o hai chuyển độ ng: mộ t chuyển độ ng quay theo bá nh bơm mộ t chuyển độ ng tịnh tiến theo cá c má ng củ a cá nh dẫ n từ phía phía ngồ i Độ ng nă ng củ a chấ t lỏ ng cũ ng tă ng từ ngoà i Khi khỏ i bá nh bơm chấ t lỏ ng chuyển tiếp sang bá nh tuố c bin độ ng nă ng củ a dò ng chấ t lỏ ng m cho bá nh tuố c bin quay theo bá nh tuố c bin chấ t lỏ ng chuyển độ ng từ ngoà i o độ ng nă ng giả m dầ n Sau khỏ i bá nh tuố c bin chấ t lỏ ng tiếp tụ c o bá nh bơm để nhậ n nă ng lượ ng thự c cá c chu trình c Ưu nhược điểm: ‾ Ưu điểm : + Khi ng ly hợ p rấ t êm dịu + Là m việc êm dịu, hạ n chế va đậ p truyền mô men từ độ ng xuố ng hệ thố ng truyền lự c + Có khả nă ng trượ t lâ u dà i mà khơ ng gâ y hao mị n ly hợ p ma sá t ‾ Nhược điểm : + Khơ ng có khả biến đổ i mô men nên hạ n chế phạ m vi sử dụ ng củ a cá c hộ p số thủ y ô tô + Hiệu suấ t thấ p vù ng m việc có tỉ số truyền nhỏ + Độ nhạ y cao m ả nh hưở ng xấ u đến đặ c tính m việc kết hợ p vớ i độ ng đố t 1.2.4 Ly hợp điện từ ‾Ly hợ p điện từ loạ i khơ ng nhữ ng bố trí tơ mà cị n bố trí nhiều lĩnh vự c c ‾Ưu điểm truyền độ ng êm cho phép trượ t lâ u dà i mà khô ng ả nh hưở ng tớ i hao mò n cá c chi tiết củ a ly hợ p a.Sơ đồ cấu tạo chung: Hình 1.4 Ly hợ p điện từ Bá nh đà Khung từ Cuộ n dâ y Lõ i sắ t bị độ ng Trụ c ly hợ p Mặ t cắ t ‾ Cá c phậ n củ a ly hợ p điện từ bao gồ m: phầ n cố định có cuộ n dâ y điện từ Bộ phậ n chủ độ ng đượ c nố i vớ i trụ c khuỷu độ ng cơ, phậ n bị độ ng đượ c nố i vớ i trụ c ly hợ p (trụ c sơ cấ p củ a hộ p số ) Cá c phậ n chủ độ ng, bị độ ng phậ n cố định quay trơn vớ i thô ng qua cá c khe hở A, B, C, D Để hiệu suấ t truyền độ ng cao cá c khe hở nà y phả i nhỏ Ngoà i để tă ng khả truyền mô men từ phầ n chủ độ ng sang phầ n bị độ ng ngườ i ta bỏ t sắ t o khoang kín giữ a phầ n chủ độ ng phầ n bị độ ng b Nguyên lý hoạt động: ‾ Nguyên lý m việc dự a o lự c điện từ tương tá c giữ a phầ n chủ độ ng bị độ ng nhờ nam châ m điện cuộ n dâ y sinh ‾ Trạ ng thá i ng ly hợ p: Khi nà y cuộ n dâ y đượ c cấ p mộ t dò ng điện mộ t chiều trở nh nam châ m điện Điện trườ ng củ a nam châ m khép kín mạ ch, từ qua cá c phậ n cố định 2, phầ n chủ độ ng 1, phầ n bị độ ng theo đườ ng mũ i tên hình vẽ Khi dướ i tương tá c củ a lự c điện từ phầ n chủ độ ng kéo phầ n bị độ ng quay theo, mô men đượ c truyền từ độ ng sang trụ c ly hợ p ‾ Trạ ng thá i mở ly hợ p: Khi cầ n mở ly hợ p ngườ i ta ngắ t dò ng điện cấ p cho cuộ n dâ y 15 Lự c điện từ mấ t, cá c chi tiết đượ c quay tự do, ngắ t đườ ng truyền mô men từ độ ng tớ i trụ c ly hợ p b Ưu nhược điểm : ‾ Ưu điểm : + Khả nă ng chố ng tả i tố t + Bố trí dẫ n độ ng dễ dà ng ‾ Nhược điểm : + Chế tạ o phứ c tạ p + Bả o dưỡ ng sử a chữ a khó khă n + Giá nh đắ t 1.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG ‾ Hệ thố ng dẫ n độ ng ly hợ p có tá c dụ ng truyền lự c bà n đạ p củ a ngườ i i tá c độ ng o bà n đạ p đến ly hợ p để thự c việc ng ngắ t ly hợ p ‾ Dẫ n độ ng ly hợ p thườ ng dẫ n độ ng khí hoặ c thủ y lự c Dẫ n độ ng khí có ưu điểm chung kết cấ u đơn giả n dễ chế tạ o nhiên ng cũ ng có nhượ c Mơmen mà giảm chấn truyền tổng mơmen quay lực lị xo giảm chấn mơmen ma sát Mmax = M1 + M2 = P1.R1.Z1 + P2.R2.Z2 Trong đó : M1 : mơmen ma sát quay lực lị xo giảm chấn dùng để dập tắt cộng hưởng tần số cao M2 : mômen ma sát dùng để dập tắt cộng hưởng tần số thấp P1 : Lực ép lị xo giảm chấn R1 : bán kính đặt lò xo giảm chấn, R1 = 0,089m Z1 : Số lượng lò xo giảm chấn, Z1 = P2 : lực tác dụng lên vịng ma sát R2 : Bán kính trung bình đặt vòng ma sát Z2: Số cặp bề mặt ma sát Thường tính tốn lấy M2 = 20% Mmax=20%.286,52=57,304 = 486,52-57,304=429,21 Do P1= M1 429,21 = =1469,29(N ) R1 Z 0,089.4 b Xác định số vòng làm việc chiều dài lò xo tự nhiên * Số vòng làm việc Trong đó: G: mơduyn đàn hồi dịch chuyển, G = 8.1010(N/m2) : độ biến dạng lò xo giảm chấn từ vị trí chưa làm việc đến vị trí làm việc  = (mm) = 0,004 (m) d: đường kính dây làm giảm chấn, d = 3,5(mm) = 0,0035 (m) D : đường kính trung bình lị xo giảm chấn, D = 26,5 (mm) = 0,0290 (m) Vậy n 0= 0,004.8 1010 0,0035 =3,18(vòng ) Ta lấy n 0=¿4 vòng 1,6 0,02903 1469,29 Suy số vịng tồn lị xo n= 3+ =2+4=6 vòng Chiều dài tự lò xo : L = (n0 + 2) d +  = (6 + 2) 3,5 + = 34 (mm) = 0,034 (m) c Kiểm tra bền lò xo Lò xo kiểm tra theo ứng xuất xoắn = Trong đó: P1 = 1469,29 N D = 0,0290m d = 0,0035m K: hệ số tập trung ứng suất K= D 0,0290 = =6,6 d 0,0035 C=  k = 1,23 = 8.1469,29.0,0290 1,23 = 4,8.108(N/m2) 3,14 0,00353 ứng suất cho phép vật liệu chế tạo lò xo 5,8là [] = 9.108 Vậy lò xo giảm chấn thép 5,8T đủ bền 2.2.6.Kiểm tra theo nhiệt độ chi tiết : Việc tính tố n nhiệt đĩa ép đượ c thự c nhằ m kiểm tra mứ c gia tă ng nhiệt độ trung bình đĩa sau mộ t lầ n ng ly hợ p khở i độ ng tơ tạ i chỗ Trong tính tố n giả thiết rằ ng n nhiệt lượ ng sinh trình trượ t ly hợ p đượ c chuyển nh nhiệt nung ng đĩa ép (bỏ qua nhiệt lượ ng truyền o mô i trườ ng xung quanh) Mứ c gia tă ng nhiệt độ đượ c tính theo ng thứ c: γ L ΔT = C m t ¿ [ ΔT ] Trong : C: Tỷ nhiệt củ a chi tiết bị nung ng, đố i vớ i gang C = 481,5 (J/kg0) mt: khố i lượ ng chi tiết bị nung ng (kg) γ : hệ số xá c định phầ n cô ng trượ t dù ng nung ng chi tiết cầ n tính đố i vớ i đĩa ép ngoà i n γ = Vớ i n: số lượ ng đĩa bị độ ng, n = 1 γ= ⇒ o Ta có ΔT ¿ [ ΔT ] = 15 K ( theo sá ch thiết kế tính tố n tơ - má y kéo củ a TS Nguyễn Hưu Hưở ng NXB ĐHQG.HCM ) Tham khả o xe Toyota 12 chỗ Hice câ n thử tấ m đĩa ma sá t nặ ng 1,8kg Ta có : mt ≥ L 15.C = 0,5.82109,18 10.481,5 = 1,8 (kg) mt : Khố i lượ ng chi tiết bị nung ng (đĩa ép) lấ y tham khả o xe Toyota 12 chỗ Hice mt = 1,8 kg Vậ y : T= ΔT ¿ 0,5.82109,18 o 1,8.481,5 = 13,76 ( K) [ ΔT ] = 15o (oK) Vâ ỵ T thỏ a mã n điều kiện cho phép gia tă ng nhiệt độ 2.3.3 Tính bền trc ly hp: Trục ly hợp trục sơ cấp hộp số Đầu trớc trục gối lên bi bánh đà, đầu sau lắp ổ bi thành vỏ hộp số Đầu cuối trục có lắp bánh nghiêng liền trục ăn khớp với bánh trung gian hộp số Hình 2.6 Sơ đồ tác động lên trục ly hợp Sơ đồ tác động lên trục ly hợp Trong đó: Trục I: Là trục ly hợp, đồng thời trục sơ cấp hộp số cuối trục có lắp liện bánh nghiêng đợc khoét rộng lỗ tâm để lắp bi kim đỡ đầu trục số III Trục II: Là trục trung gian hộp số, đầu trục đc đỡ hai ổ bi trụ lắp vỏ hộp số Trơc III: Lµ trơc thø cÊp cđa hép sè, mét đầu c tỳ lên ổ bi kim trục sơ cấp, đầu đợc tỳ lên ổ bi lắp thân hộp số Để kiểm nghiệm trục ta chọn chế độ mômen lớn hộp số để tay số Các thông số tham khảo bánh khảo sát ng kính vòng lăn bánh trục sơ cấp d1 = 3,5mm = 0,035m ng kính vòng lăn bánh trục trung gian d2 = 100 mm = 0,1m ngkính vòng lăn bánh trục trung gian d3 = 40 mm = 0,04m ng kính vòng lăn bánh trục thứ cấp d4 = 130mm = 0,12m * C¸c bưíc tÝnh: + Bớc 1: Tính toán lực bánh trục số I trục số III + Bớc 2: Xác định phản lực lên trục cá gối đỡ trục I vµ trơc sè III + Bưíc 3: KiĨm tra bỊn trơc sè I (Trơc ly hỵp)  Bưíc 1: TÝnh toán lực bánh trục số I trơc sè III: - Trơc sè I: H×nh 2.7 Trơc sơ cấp ly hợp Một số thông số bánh chủ động: Do bánh trục số I bánh nghiêng, nên ta có: - Đờng kính vòng ăn khớp (vòng chia): d = 5,8 (mm) - Môđun pháp tuyến: mn = 3,25 - Số răng: Z = 17 - Góc nghiêng răng: = 300 - Góc ăn khớp: = 200 Khi đó: Lùc vßng : PV1 = (N), mn Víi : ms = cos β Lùc híng t©m : Pr1 = Lùc däc trơc : Pa1 = PV1.tg = 6348,51.tg300 = 3942,63 (N) - Trôc sè III: Bánh trục III bánh thẳng Là trục thứ cấp hộp số có đầu trục dới đợc lắp ổ lăn đặt vào khoang bánh ăn khớp trục ly hợp chịu phần lực tác dụng trục thứ cấp g©y (ta tÝnh cho tay sè 1) + Mô men tính toán trục thứ cấp tay số 1: Mt = Memax.ih1 = 290.4,85 = 1406,5 (N.m) TÝnh lùc vßng: M t 10 2.1406,5❑ 103 Pv3 = = = 12547,70 (N) 4.28 Z m Víi: Z = 28, số bánh gài số m = 4, mô đun pháp tuyến Lực hưíng t©m: Pr3 = Pv3 = 12547,70.tg20o =8124,62 (N) Lùc dọc trục: Pa3 =0, (vì tính cho bánh trụ thẳng) Bớc 2: Xác định phản lực lên trục gối đỡ trục I trục số III: Hình 2.8.Trục thứ cấp ly hợp Ta lấy: MDY =  RCX (17,65 + 40) = PV3.40  RCX = = 2184,42 (N) T¬ng tù : MDx =  RCY(17,65 + 40) = Pr3.40 RCY = (N) Trôc sè I RAy a RAx RBy MZ RCy R Bx RCx b pV1 pa1 Hinh 2.9 Sơ đồ lực tác dụng lên trục sơ cấp ly hợp Ta lấy: MBX =  RAx 150 = (RCX + PV1).35  RAx = d  MBY =  RAY.150 - Pa1 + (RCY + Pr1).35 = RAY= (RAY < nªn chiỊu cđa RAY cã chiỊu ngợc lại chiều hình vẽ) (N) RY = -RAY + Pr1 + RCY = RBY  RBY = -132,18+ + = 2140,38 (N) RX =  RAX + RCX + PV1 = RBX  RBX = 1304,12+ 2184,42+ 3621 = 7729,34 (N) Nhắc lại lực tác dơng lªn trơc I: PV1 = 3621 (N) RAX = 1304,12 (N) Pr1 = 1427,38 (N) RAY = -132,18 (N) Pa1 = 2247,62 (N) RBX = 7729,34 (N) RCX = 2184,42 (N) RBY = 2140,38 (N) RCY = 817,41 (N)  Bíc3: KiĨm tra bỊn trơc sè I (trơc ly hợp): *Xác định mômen uốn Mux: - Tại B: +Xét từ trái sang phải: = 150.RAY = 150.( 132,18) = 25376,28 (N.mm) +Xét từ phải sang trái: d = 35.(Pr1 + RCY) - Pa1 60 = 35.( 1427,38+ 817,41)- 2247,62 = 25376,27 (N.mm) Ta thÊy: -T¹i C :  giá trị +Xét từ phải sang trái: d 60 = - Pa1 = - 2247,62 = -94126,83 (N.mm) *Xác định mômen uốn Muy: - Tại B: +Xét từ trái sang phải: = -RAX 150 = -1304,12.150 = -34569,72 (N.mm) xÐt tõ phải sang trái : y y Ta nhận thấy M B M B giá trị *Xác định mômen xoắn Mz: d 60 MZ = -Pv1 = - 6348,51 = -235455,3 (N.mm) 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 thép 40X, cã øng suÊt cho phÐp : [th] = 5000 7000 (N/cm2) Từ biểu đồ mômen ngời ta xác định đợc trục bền thoả mÃn di  (Theo thun bỊn øng st tiÕp lín nhÊt) Song ta đà có sẵn trục với tiết diện đợc cho thay đổi hợp lý (bền đều) Nên ta kiểm nghiệm bền mặt cắt nguy hiĨm nhÊt T¹i B |M uy| = -34569,72 (N.mm) |M ux| = 25376,28 (N.mm) |M x| = 235455,3 (N.m) d - đờng kính trục tiết diện nguy hiÓm LÊy: d = 40 (mm) σ th = 42,359 (N/mm2)= 4290,9 (N/cm2) Ta thÊy: σ th < (5000 ¿ 7000) (N/cm2) Vậy, trục ly hợp đủ bền 2.4.6 Tính bền đòn mở ly hợp: Vật liệu chế tạo đòn mở thép 35, đ ợc xianua hoá bề mỈt, cã øng st [ σ u ] = 5,8000 (N/cm2) cho phép: Xác định lực cần thiết tác dụng lên đòn mở mở ly hợp: Trong đó: P: lực cực đại tất lò xo ép mở ly hợp, P = 5237,62 (N) Zđ : số lợng đòn mở, Zđ = Khi đó: Pd = 5237,48.35 =718,86 N 3.85 Biểu đồ mô men uốn ứng suất tiết diện nguy hiểm: Hình 2.11 Đòn mở ly hợp biểu đồ mômen Tiết diện vị trí lắp nối (tại O) tiÕt diƯn nguy hiĨm Ta cã: Mu = Pd.e = 718,86.75 = 53914,5 (N.mm) øng suÊt uèn: u = Pd.e/Wu [u] (KG/cm2) mặt cắt tiết diện nguy hiểm hình chữ nhật có kích thớc là: 2015 có khoan lỗ 13 Do mô men chống uốn ®ỵc tÝnh: Wu = bh2/6 =7.152/6 = 262,5 (mm3) Víi: b = 20 - 13 =7 (mm) ⇒ u = 53914,5/262,5= 254,97 (N/mm2 ) = 25497 (N/cm2 ) ⇒ u < [u] Vậy, đòn mở đảm bảo độ bền cho phÐp KẾT LUẬN Sau nhậ n đề tà i đồ n mô n họ c em xá c định rõ nhiệm vụ trá ch nhiệm củ a vớ i đề tà i đượ c giao Qua việc nghiên u đề tà i, tham khả o tà i liệu cộ ng vớ i kiến thứ c họ c rèn luyện tạ i trườ ng ĐHSPKT Hưng Yên Bên cạ nh hướ ng dẫ n nhiệt tình củ a thầy Ths Vũ Xuân Trường Sự giú p đỡ củ a bạ n bè nỗ lự c củ a bả n thâ n Đến đề tà i củ a em hồ n nh Trong q trình thự c đề tà i, em có cố gắ ng trình bà y mộ t cá ch ngắ n gọ n, rõ rà ng để hiểu có hệ thố ng nhằ m quý bạ n đọ c thuậ n lợ i trình tham khả o lầ n đầ u m Đồ n, mộ t phương phá p nghiên u khoa họ c mớ i mẻ, chắ c chắ n khô ng trá nh khỏ i nhữ ng sai só t Vậ y em rấ t mong thầ y cá c bạ n đọ c ng gó p ý kiến để bà i m củ a em đượ c hoà n thiện Hưng yên, ngày … tháng… năm 2022 Sinh Viên Phan Văn Dũng TÀ I LIỆ U THAM KHẢ O Bà i giả ng Tính tố n thiết kế ô tô Lý Thuyết ô tô má y kéo (TL1) (TL2) ... ng cầ n nhậ p khẩ u Sau họ c xong mơ n ‘ Thiết kế tính tố n thiết kế ô tô ’ em đượ c nhà trườ ng giao cho đề tà i: ? ?Tính tố n thiết kế ly hợ p ô tô xe 16 chỗ ngồ i” Em nhậ n thấ y đâ y đề tà i... số ô tô ô tô tả i tơ có u cầ u lự c bà n đạ p nhỏ ô tô tả i thườ ng có bình khí nén nên việc bố trí trợ lự c thuậ n lợ i, dẫ n độ ng thủ y lự c đượ c sử dụ ng hầ u hết cá c loạ i ô tô ô tô chở... 5,8 ηt=0,90 ih1 = 4,85 2.2 Tính tốn thiết kế cụm ly hợp : 2.2.1 Xác định mô men ma sát mà ly hợp cần truyền : Ly hợ p cầ n đượ c thiết kế cho phả i truyền hết đượ c mô men củ a độ ng đồ ng thờ