Đang tải... (xem toàn văn)
Là một sinh viên ngành kĩ thuật ô tô, việc tìm hiểu, nghiên cứu, tính toán và thiết kế các bộ phận, cụm máy, chi tiết trong xe là rất thiết thực và bổ ích. Trong khuôn khổ giới hạn của một đồ án môn học, em được giao nhiệm vụ thiết kế và tính toán ly hợp xe tải. Công việc này đã giúp cho em bước đầu làm quen với công việc thiết kế mà em đã được học ở trường để ứng dụng cho thực tế, đồng thời nó còn giúp cho em cũng cố lại kiến thức sau khi đã học các môn lý thuyết trước đó.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠ KHÍ ĐỒ ÁN MƠN HỌC THIẾT KẾ ÔTÔ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ Giảng viên HD: Mã lớp học phần: Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: TP Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2022 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ 1.1 Điều kiện làm việc ly hợp 1.1.1 Ảnh hưởng ly hợp gài số 1.1.2 Ảnh hưởng ly hợp phanh .2 1.2 Phân loại yêu cầu làm việc ly hợp 1.2.1 Phân loại 1.2.2 Yêu cầu ly hợp 1.2.3 Yêu cầu dẫn động ly hợp 1.3 Ly hợp ma sát 1.3.1 Sơ đồ cầu tạo nguyên lý hoạt động ly hợp ma sát đĩa bị động 1.3.2 Sơ đồ cầu tạo nguyên lý hoạt động ly hợp ma sát hai đĩa bị động 1.4 Ly hợp thủy lực .8 1.5 Ly hợp điện từ .10 2.1 Số đĩa bị động ly hợp ma sát: 2.1.1 Ly hợp đĩa bị động: 2.1.2 Ly hợp đĩa bị động 2.1.3 Ly hợp nhiều đĩa: 2.2 Phương án chọn loại lò xo ép: 2.2.1 Lò xo trụ: .3 2.2.2 Lị xo xoắn: 2.2.3 Lò xo đĩa: .5 2.3 Loại ly hợp: .5 2.3.1 Ly hợp ma sát khô: 2.3.2 Ly hợp thủy lực: 2.3.3 Ly hợp điện từ: ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng từ .6 2.4 Lựa chọn phương án dẫn động điều khiển ly hợp loại hai đĩa ma sát: 2.4.1 Dẫn động ly hợp khí địn dẫn 2.4.2 Dẫn động ly hợp khí dây cáp dẫn .8 2.4.3 Dẫn động ly hợp thủy lực: 2.4.4 Dẫn động ly hợp khí có cường hóa khí nén: 10 2.4.5 Dẫn động ly hợp thủy lực có cường hóa khí nén: 12 2.4.6 Dẫn động ly hợp thủy lực có cường hóa chân khơng: 13 2.4.7 Trợ lực lị xo .15 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ LY HỢP 17 3.1 Thông số ban đầu 17 3.2 XÁC ĐỊNH MÔMEN MA SÁT CỦA LY HỢP 17 3.3 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA LY HỢP .18 3.3.1 Bán kính hình vành khăn bề mặt ma sát đĩa bị động .18 3.3.2 Diện tích bán kính trung bình hình vành khăn ma sát 19 3.3.3 Xác định số đôi bề mặt ma sát ly hợp (i) 19 3.3.4 Lực ép cần thiết Pct 20 3.4 Xác định công trượt sinh q trình đóng ly hợp 20 3.4.1 Mơmen qn tính quy dẫn bánh đà Jb [kg.m2]: .21 3.4.2 Mômen cản chuyển động quy dẫn Ma [N.m] 21 3.4.3 Mơmen qn tính khối lượng chuyển động 22 3.4.4 Tính thời gian trượt ly hợp giai đoạn (t1 t2) .22 3.4.5 Tính cơng trượt cho ly hợp .23 3.4.6 Tính cơng trượt riêng li hợp 23 3.5 Nhiệt sinh trượt li hợp .24 3.6 Bề dày tối thiểu đĩa ép (theo chế độ nhiệt) 24 3.7 Tính tốn lị xo ép dây xoắn hình trụ 25 3.7.1 Lực ép cần thiết lò xo Flx [N] làm việc theo .25 3.7.2 Độ cứng lo xo ép Clx [N/m] 25 3.7.3 Lực nén lớn tác dụng lên lò xo Flxmax [N] 26 3.7.4 Kích thước hình học dây lị xo 26 3.8 Giảm chấn .28 3.9 Thân vỏ ly hợp 30 3.10 Đòn mở 30 3.11 Đĩa bị động 31 3.11.1 Xương đĩa 31 3.11.2 vòng ma sát .31 3.11.3 May đĩa bị động 35 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ DẪN ĐỘNG LY HỢP 37 4.1 Xác định hành trình bàn đạp Sbd [mm] 37 4.2 Xác định lực tác dụng lên bàn đạp Fbd[N] 38 4.3 Kết cấu xilanh 39 4.4 Kết cấu xy lanh cơng tác Kết cấu xylanh hình bên 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 LỜI NĨI ĐẦU Giao thơng vận tải chiếm vị trí quan trọng kinh tế quốc dân, đặc biệt nước có kinh tế phát triển Mạng lưới giao thông vận tải mạch máu quốc gia, quốc gia muốn phát triển thiết phải phát triển mạng lưới giao thông vận tải Trong hệ thống giao thông vận tải đường vận tải tơ đóng vai trị chủ đạo phần lớn lượng hàng người vận chuyển nội địa ô tô Cùng với phát triển Khoa học kỹ thuật nói chung, ngành cơng nghiệp chế tạo tơ nói riêng vài thập kỷ gần có bước phát triển nhanh chóng vượt bậc với nhiều loại tơ đại đời, nhờ thành tựu lĩnh vực điện tử, tin học, khí, vật liệu dần hoàn thiện để đáp ứng nhu cầu ngày cao người ngành kinh tế khác Là sinh viên ngành kĩ thuật tơ, việc tìm hiểu, nghiên cứu, tính tốn thiết kế phận, cụm máy, chi tiết xe thiết thực bổ ích Trong khuôn khổ giới hạn đồ án môn học, em giao nhiệm vụ thiết kế tính tốn ly hợp xe tải 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 mơn lý thuyết trước Dưới hướng dẫn thầy… nổ lực thân, sau khoảng thời gian cho phép em hoàn 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 thông cảm bảo thêm để em hồn thiện q trình học tập TP.Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 10 năm 2022 Sinh viên thực … CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU CỦA LY HỢP 1.1 Điều kiện làm việc ly hợp Ly hợp ô tô khớp nối trục khuỷu động với hệ thống truyền lực Ly hợp dùng để ngắt, nối truyền động từ động đến hệ thống truyền lực Do cần phải đóng từ từ, êm dịu, dẫn đến tượng mòn gây trượt li hợp Khơng phép bơi trơn bề mặt ma sát Ngồi ra, ly hợp dùng cấu an toàn cho hệ thống truyền lực tải 1.1.1 Ảnh hưởng ly hợp gài số Khi gài số chi tiết có chuyển động tương đối, sinh mômen xung lượng va đập tải trọng động tác dụng lên chi tiết khác Muốn giảm lực xung kích tác dụng lên hệ thống truyền lực cần mở ly hợp gài số để giảm mơmen qn tính phần bị động chi tiết hộp số có liên quan động học đến phần bị động ly hợp Như việc ngắt ly hợp sang số làm cho việc sang số thực êm dịu mà làm giảm tải trọng động tác dụng lên chi tiết hệ thống truyền lực giúp làm tăng tuổi thọ cho chi tiết 1.1.2 Ảnh hưởng ly hợp phanh Khi phanh ơtơ tồn hệ thống truyền lực chịu tải trọng động lớn tác dụng mơmen qn tính động Mjmax Mơmen Mjmax truyền qua ly hợp mơmen ma sát ly hợp lớn Mjmax Trong trờng hợp mơmen qn tính tác dụng lên hệ thống truyền lực Nếu mômen Mjmax lớn mômen ma sát ly hợp ly hợp bị trượt hệ hệ thống truyền lực chịu tải trọng lớn mômen ma sát ly hợp Nếu thiết kế ly hợp lấy hệ số dự trữ ly hợp lớn hệ số dự trữ độ bền trục đăng trục đăng bị gãy tải 1.2 Phân loại yêu cầu làm việc ly hợp 1.2.1 Phân loại a) Căn vào số đĩa bị động (số đĩa ma sát), có - Ly hợp đĩa (ly hợp đơn) Như ly hợp xe GAZ-53A, ΤΟYOTA, - Ly hợp nhiều đĩa Ở ô tô thường sử dụng ly hợp đĩa bị động Thí dụ, ly hợp xe KAMAZ, URAL,… b) Căn vào phương pháp truyền Mx từ động đến hệ thống truyền lực - Ly hợp ma sát khô (dùng phổ biến ôtô): Không có dung môi, đĩa ma sát thường làm từ Ferado đồng - Ly hợp thủy lực: ly hợp truyền moment xoắn lượng chất lỏng (thường dầu) - Ly hợp kiểu điện từ (ít sử dụng): Truyền Moment nhờ lực điện từ c) Căn vào dẫn động điều khiển ly hợp - Ly hợp có dẫn động khí, xe GAZ-53A, ZIL-130, - Ly hợp có dẫn động kiểu thuỷ lực: GAZ-66, TOYOTA, Mercedes-Benz, - Ly hợp có trợ lực (trợ lực kiểu lị xo, trợ lực kiểu khí nén trợ lực chân khơng) xe KRAZ-255B, ISUZU, KAMAZ, HINO, d) Căn vào trạng thái ly hợp làm việc - Ly hợp thường xun đóng (trên ơtơ sử dụng loại này): Khi khơng có lực điều khiển, ly hợp ln trạng thái đóng, đạp ly hợp bề mặt làm việc tách - Ly hợp thường xuyên mở (thường gặp xe làm đường): Khi khơng có lực điều khiển, ly hợp ln trạng thái mở Trên ôtô thường sử dụng ly hợp ma sát khơ, kiểu thường xun đóng, có1 đĩa bị động; dẫn động điều khiển khí, thuỷ lực có trợ lực 1.2.2 u cầu ly hợp - Ngoài yêu cầu chung cụm chi tiết (là): có khối lượng riêng nhỏ, đơn giản kết cấu, có độ tin cậy cao làm việc, ly hợp cần thoả mãn yêu cầu gắn liền với công dụng: + Đảm bảo việc truyền Mx từ động đến HTTL điều kiện sử dụng khơng có tượng trượt đóng hồn tồn ly hợp + Đóng êm ly hợp để giảm tải trọng động tác dụng lên HTTL để khởi hành xe êm dịu + Cắt dứt khoát (cắt hoàn toàn động khỏi HTTL, đảm bảo có khe hở bề mặt ma sát) + Thoát nhiệt tốt bề mặt ma sát Là cấu an toàn cho HTTL, tránh tải trọng động + Dập tắt dao động tần số cao tác động đến HTTL, chủ yếu từ động + Điều khiển thuận tiện, nhẹ nhàng + Dễ bảo dưỡng, sửa chữa 1.2.3 Yêu cầu dẫn động ly hợp - Y/cầu bản: điều khiển thuận tiện, nhẹ nhàng - Thuận tiện: xác định hành trình bàn đạp (Sbđ=150-180mm) - Nhẹ nhàng: xác định lực đặt bàn đạp (Qbđ< 20 KG) Ngồi ra: - Cần đảm bảo tính tùy động; - Hiệu suất dẫn động cao (với d/động khí); - Bố trí hợp lý; - Điều khiển thuận tiện, nhẹ nhàng (LH tự động); - Tránh hư hỏng bất thường 1.3 Ly hợp ma sát 1.3.1 Sơ đồ cầu tạo nguyên lý hoạt động ly hợp ma sát đĩa bị động 1-bánh đà; 2-đĩa ma sát; 3-đĩa ép; 4-lò xo ép; 5-vỏ ly hợp; 6-Ống trượt; 7-bàn đạp; 8-lò xo hồi vị bàn đạp 9-thanh kéo; 10-nạng mở; 11-Bạc mở 12-cần tách; 13-Bộ dập tắt dao động xoắn; 14-Trục chủ động hộp số * Cấu tạo ly hợp loại ma sát khô đĩa bị động Các phận ly hợp ma sát hình gồm cụm sau: - Phần chủ động: bánh đà , đĩa ép 3, vỏ ly hợp 5, lò xo ép 4; - Phần bị động: đĩa bị động có dập tắt dao động xoắn 13 trục chủ động hộp số 14 - Bộ phận dẫn động điều khiển ly hợp gồm: bàn đạp ly hợp, đòn dẫn động, cần tách ly hợp, nạng mở ly hợp bạc mở ly hợp Ngồi ra,tùy theo loại ly hợp mà thêm phận dẫn động thủy lực, khí nén xilanh xilanh cơng tác - Vỏ ly hợp bắt chặt vào bánh đà bu lông chịu lực - Đĩa ép có vấu gài để liên kết với vỏ ly hợp Nó vừa quay khối với bánh đà vừa dịch chuyển dọc trục ngắt - nối ly hợp - Ở trạng thái đóng, đĩa ép ép chặt đĩa bị động vào bánh đà nhờ lị xo ép bố trí xung quanh - Cần tách 12 địn bẩy có gối tựa:1 vỏ ly hợp, đĩa ép Bạc mở ổ bi tỳ lắp chặt trụ ống lồng làm nhiệm vụ khớp mở - Khi ly hợp trạng thái đóng, đầu cần tách bạc mở có khe hở Trị số cần trì giới hạn định, từ 2,5+3mm Đĩa bị động (đĩa ma sát) lắp phần then hoa đầu trục chủ động hộp số dịch chuyển dọc trục ngắt – nối ly hợp - Trục chủ động hộp số gối ổ bi cầu: hốc bánh đà thành phía trước vỏ hộp số * Nguyên lý làm việc ly hợp loại ma sát khô đĩa bị động Ly hợp trạng thái đóng (tương ứng với việc lái xe khơng đặt chân lên bàn đạp ly hợp) - Các lò xo ép ép đĩa ép 3, đĩa bị động vào sát bánh đà - Lúc cấu ly hợp tạo thành khối quay với bánh đà - Mô men xoắn động truyền từ bánh đà vỏ ly hợp 5, đĩa ép 3, đĩa bị động (nhờ qua ma sát bề mặt đĩa) đến trục chủ động 14 hộp số * Chú ý: a) Lúc này, trạng thái đóng, đầu cần tách 10 bạc mở 11 cần tồn khe hở ( =2,5÷3mm); b) Nhờ có lực ma sát bề mặt tiếp xúc nên đĩa bị động không bị trượt quay bánh đà đĩa ép Các chi tiết phần bị động chủ động tạo thành khối quay với bánh đà * Ly hợp trạng thái mở: (tương ứng với lái xe bắt đầu đặt chân đạp lên bàn đạp ly hợp) - Do cần bàn đạp ly hợp quay quanh khớp lề làm dịch chuyển tương ứng chi tiết phần dẫn động, bạc mở 11 chuyển động tịnh tiến ống dẫn hướng, vào, khắc phục khe hở tì vào đầu cần tách - Khi tiếp tục đạp để dịch chuyển bàn đạp ly hợp, bạc mở tiếp tục dịch chuyển,ép đầu cần tách vào, đĩa ép kéo để ép lò xo lại - Nhờ vậy, đĩa bị động không bị ép vào đĩa ép vào bánh đà (có nghĩa, đĩa bị động tách khỏi phần chủ động) - Lúc cấu ly hợp tách (tạm thời) thành hai khối: phần chủ động bị động không liên kết với * Khi nhả bàn đạp ly hợp, ứng với việc người lái từ từ rời chân khỏi bàn đạp ly hợp - Nhờ lò xo hồi vị 8, chi tiết dẫn động lại kéo trở vị trí ban đầu, bàn đạp ly hợp lúc có vị trí cao so với sàn buồng lái - Các lò xo ép lại từ từ ép đĩa ép đĩa bị động vào bánh đà thành khối: ly hợp đóng trở lại! Giữa đầu cần tách bạc mở lại tồn khe hở - Mômen xoắn lại tiếp tục truyền từ động đến trục chủ động hộp số - Đối với số ôtô vận tải cần phải truyền mômen lớn người ta sử dụng ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động So với ly hợp ma sát khô đĩa bị động ly hợp ma sát khơ hai đĩa bị động có ưu nhược điểm định Khi tính tốn ứng suất lị xo trụ ly hợp cần tính đến tập trung ứng suất phía bên sợi dây lị xo: k = k [] Trong k hệ số tính đến tập trung ứng suất k ứng suất lị xo trụ có tính đến tập trung ứng suất Chọn tỷ số tương ứng k=1,4; [ ] = 600 750 [MN/m2] Lực nén lớn cho lò xo Pl = Pmax xác địnhtheo công thức sau N] Mô men cực đại Mmax giới hạn độ cứng tối thiểu lò xo thường lấy mômen xác định theo điều kiện bám với điều kiện bám = 0,8 Nm] Trong G2 trọng lượng tác dụng lên bánh chủ động rbx: bán kính lốp bánh xe, rbx= 0,2m i0 : tỉ số truyền lực chính, i0 = 6,143 ih1: tí số truyền hộp số số 1, ih1= 6,615 Mmax = Chọn bán kính bố trí lị xo giảm chấn Rgc = 0,07 m Pmax = N Từ công thức tính ứng suất lị xo ta xác định đường kính dây lị xo: => Thay số vào ta =0,0039m = 3,9 mm Vậy ta chọn d=4 mm => D=4.4= 16 mm Số vòng làm việc lò xo theo kinh nghiệm xác định khoảng (34) vòng Chọn nlxgc = vòng Độ cứng, ứng suất lị xo tính theo cơng thức: Với G modun đàn hồi vật liệu, G= 0,8.1011 N/m2 = 156250 N/m2 Chiều dài tự lị xo xác dịnh theo cơng thức: 28 l0 = nlxgc.[d + 1] + n0.d + n0 = – số vòng làm mặt đế lò xo l0 = 4.(4 + 1) + 2.4 + = 28 mm Chiều dài làm việc lò xo xác định llv = lmin + = nlxgc ( d+1 ) + n0.d + = 3mm, độ biến dạng lị xo giảm chấn từ vị trí làm việc đến vị trí lị xo chịu lực ép lớn ( =2,54 [mm]) llv = 4.(4+1) + 4.2 +3= 31 mm 3.9 Thân vỏ ly hợp - Thân ly hợp gắn với bánh đà nhờ bu long định tâm nhờ chốt định vị hay phần định vị bu long - Thân ly hợp thường chế tạo phương pháp dập nguội, có bề dày = (2,5 4) [mm] Vậy ta chọn = [mm], hình dạng kích thước phụ thuộc vào kết cấu ly hợp Trên thân có kht lỗ lưu thơng khơng khí để làm mát ly hợp - Vỏ đúc gang định vị với động nhờ chốt định vị, đinh vị với hộp số nhờ mặt bích nắp hộp số 3.10 Đòn mở Các đòn mở phân bố theo chu vi, đầu tựa thân ly hợp đầu nối với đĩa ép Theo [5] số lượng địn mở ly hợp có từ ( ), ta chọn số đòn mở ly hợp Các địn mở phải có độ cững vững cao, khớp nối phải có ma sát nhỏ kết cấu bù không tương ứng mặt động học đầu đòn mở đĩa ép ( đĩa ép dịch chuyển theo chiều trục ly hợp, đầu đòn mở nối với đĩa ép lại quay quanh gối đỡ tựa thân ly hợp Ta sử dụng đòn mở cho ly hợp thiết kế có kết cấu phương pháp lắp đặt đòn mở loại: Ổ bi kim xoắn Với loại kết cấu tương ứng mặt động học bù lại nhờ lăn quay tự quanh trục đòn mở 3.11 Đĩa bị động 3.11.1 Xương đĩa 29 a) công dụng - Xương đĩa phận gắn Moayơ dùng để bắt chặt ma sát, phần tử trung gian dùng để truyền mômen xoắn từ ma sát đến trục sơ cấp hộp số - Xương đĩa có độ đàn hồi nên làm cho ly hợp đóng ngắt êm dịu b) Kết cấu Có nhiều loại kết cấu khác Qua tham khảo số loại kết cấu xương đĩa nay, ta chọn xương đĩa cần thiết kế thuộc loại xương đĩa có phận giảm chấn * Ưu điểm loại : - Đóng mở ly hợp êm dịu, làm việc tin cậy, độ đảo đĩa nhỏ - Tiết kiệm vật liệu, giảm khối lượng chế tạo chi tiết * Nhược điểm loai : - Tăng mơmen qn tính đĩa bị động - Tăng chiều dày toàn lắp ma sát - Tăng hành trình tự bàn đạp độ biến dạng đàn hồi theo phương vuông góc với măt đĩa c) Vật liệu chế tạo Để tăng mức độ êm dịu đóng ly hợp ta chọn vật liệu chế tạo chúng thép có thành phần cacbon trung bình cao (thép loại 40 85) dầu ép để tránh vênh Chiều dày xương đĩa từ 1,5 [mm] Ta chọn xđ =2,5 mm 3.11.2 vòng ma sát a) Yêu cầu vòng ma sát - Đảm bảo hệ số ma sát cần thiết hệ số ma sát bị ảnh hưởng có thay đổi nhiệt độ, tốc độ trượt áp suất bề mặt - Có khả chống mịn lớn nhiệt độ cao (từ 537 6230K) - Trở lại khả ma sát ban đầu nhanh chóng sau bị nung nóng bị làm lạnh 30 - Làm việc tốt nhiệt độ cao bị sùi chất dính, khơng có mùi khắc, khơng bị xốp - Có tính chất học cao b) Vật liệu chế tạo Hiện thường dùng phêrađô, phêrađô đồng số trường hợp kim loại sứ Chiều dày ma sát ms = 35[mm] chế tạo phêrađơ nghiền nhỏ có thấm chất dính sau đem ép Các vịng ma sát phêrađơ có độ bền học cao, khơng bị xốp làm việc nhiệt độ cao Đối với ôtô làm việc điêu kiện nặng nhọc ta chế tạo vòng ma sát kim loai sứ cách đem ép bột kim loại áp suất cao, thành phần gồm có: 73%Cu, 14%Pb, 7%Sn, 6% than Với ly hợp cho loại xe thiết kế tải trọng 16000kg ta chế tạo vịng ma sát phêrađơ, ta chọn ms = 4,5 mm c) Cách lắp ghép ma sát với xương đĩa Ta chọn ghép đinh tán Ưu điểm phương pháp : - Tiết kiệm vật liệu - Bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng Nhược điểm phương pháp : Không tận dụng hết chiều dày ma sát (đến chạm vào đinh tán phải thay ) Vât liệu chế tạo đinh tán: đinh tán làm đồng đỏ, đồng thau mềm nhơm có đường kính từ 6mm theo dạng hình ống, dạng đinh trịn có đầu hình cầu Bố trí đinh tán: Đinh tán xếp theo hàng Khi gắn ma sát đầu đinh tán phải thụt xuống khỏi bề mặt ma sát khoảng mm để tránh cọ sát đinh tán đĩa ép bánh đà mòn ma sát d) Tính tốn đinh tán Tính theo ứng suất dập ứng suất cắt: 31 Chiều rộng ma sát : b = R – r = 194 – 106,7 = 87,3 (mm) Với bề rộng đĩa ma sát b = 0,0873 [m] ta bố trí vịng đinh tán với bán kính : R1 = 125 [mm] R2 = 155 [mm] Lực tác dụng lên dãy đinh xác định theo công thức sau : Gọi F1i, F2i lực tác dụng lên đinh tán thứ i dãy đinh thứ thứ hai Sơ đồ tính lực tác dụng lên đinh tán Ta có Mms = F1i R1+ F2i R2 F1i R R F2i F1i R1 Theo định lý Pitago F2i R2 Mms = F1iR1 + F1i F R R2 R2 R2 i R1 R1 F 1i M ms R1 R F2i R2 Tính cho ly hợp : M ms R1 Z ms R1 R2 => = 2225,7 N 32 M ms R2 R F1 2 R2 (Mms =Memax) F2 M ms R2 Z ms R1 R2 => = 2759,9 N Ta thấy lực tác dụng lên dãy đinh phía ngồi lớn dãy đinh trong, nên ta kiểm tra cho dãy đinh phía ngồi Chọn sơ dãy ngồi bố trí 18 đinh, dãy bố trí 18 đinh Ứng suất cắt ứng suất dập cho phép nằm khoảng: [c] = 25 [MN/m2]; [c] = 10 [MN/m2] Từ cơng thức tính ứng suất cắt ta suy cơng thức tính đường kính ngồi cho phép đinh tán: dđt = 0,0044 m = 4,4 mm Ta chọn dđt = mm Từ cơng thức tính ứng suất dập ta suy cơng thức tính chiều dài bị rèn dập cho phép đinh tán lđt =0,0014m=1,4mm Ta chọn lđt = [mm] Vậy dđt = [mm] lđt = [mm] Fi ri Dmd d l 3.11.3 May đĩa bị động Mayơ đĩa bị động lắp trục then hoa ly hợp theo kiểu lắp ghép trượt.Để mài nhẵn dễ dàng mặt bên then trục then hoa chổ nối tiếp mặt bên then với bán kính trục then hoa người ta làm rãnh lượn chuyển tiếp đặn với bán kính r Hình dáng then ảnh hưởng đến độ vững bền trục ly hợp Nếu chuyển tiếp đột ngột chân then có ứng 33 suất cục lớn Các then làm dạng thân khai vuông Dạng thân khai đảm bảo bền độ xác trùng tâm tốt loại vng góc Trong nội dung thiết kế ta chọn dạng then hoa thân khai Tính tốn kích thước may ly hợp * Xác định sơ đường kính trục sơ cấp hộp số: Ứng suất xoắn cho phép thép cacbon chế tạo moayơ [] = 80 120 [MN/m2] - Chọn []= 80 [MN/m2] Đường kính cho phép trục: dt [m] Chọn dt= 0,1 m * Các then mayo tính theo dập cắt Lực tác dụng bán kính trung bình then mayơ : M e max Q = Z Rtb [N] Với Z1 số lượng mayơ, Z1 = Rtb bán kính trung bình trục then hoa D = 50mm, đường kính ngồi then trục ly hợp d = 40 mm, đường kính then moayơ đĩa bị động Mà Rtb = => Rtb= mm M e max => Q = Z Rtb = [N ] 34 Vật liệu chế tạo trục then hoa: chế tạo thép 40 40X có: [d]=20[MN/m2]; [c]= 10[MN/2] Theo sách thiết kế tính tốn tơ – máy kéo (tác giả: Nguyễn Hữu Cẩn– Phan Đình Kiên– năm 1987 ) Vì điều kiện làm việc nặng nhọc lấy chiều dài tiếp xúc then với mayơ: lm=1,4.D [mm] => lm=1,4.50 = 65 mm Kiểm tra điều kiện bền dập: d [d] Với Z2 số rang mối ghép then, Z2=26 => d N/m2 Mà d = 10.106 [d] nên thỏa mãn điều kiện bền dập Từ công thức tính ứng suất cắt c then hoa ta xác định chiều rộng chân then với moayơ: b b m Ta chọn chiều rộng chân then: b = mm CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ DẪN ĐỘNG LY HỢP Tính tốn dẫn động thủy lực 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 đạp 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 điều khiển khí, điều khiển thủy lực Điều khiển ly hợp có trợ lực (dẫn động khí dầu) áp dụng rộng rãi nhằm giảm lực điều khiển cho lái xe; xe tải khách có tải trọng lớn Việc trợ lực cho ly hợp khí nén, trợ lực chân khơng lị xo Theo kinh nghiệm nhiều loại xe tải thường dùng hệ thống dẫn động ly hợp thủy lực dể dàng bố trí, gọn nhẹ, kích thước nhỏ phù hợp với loại xe Nên ta chọn tính tốn, thiết kế hệ dẫn động thủy lực để điều khiển ly hợp Trong q trình tính tốn lực điều khiển mở ly hợp lớn giới hạn cho phép dùng thêm trợ lực khí nén 35 4.1 Xác định hành trình bàn đạp Sbd [mm] Tỉ số truyền dẫn động (idđ) bao gồm tỉ số truyền bàn đạp (i bđ), tỉ số truyền phần thuỷ lực (itg), tỉ số truyền nạng mở (inm) tỉ số truyền đòn mở (iđm): Tỉ số truyền bàn đạp: Tỉ số truyền phần thuỷ lực: Tỉ số truyền nạng mở: Tỉ số truyền đòn mở: Tỉ số truyền dẫn động: Trong đó: d1 - đường kính xi lanh chính; d2 - đường kính xi lanh cơng tác Tỷ số truyền trung gian: itg ≈ 0,9 ÷1,1 Tỷ số truyền nạng mở: inm ≈ 1,4 ÷ 2,2 Tỷ số truyền địn mở: iđm ≈ 3,8 ÷ 5,5 4.2 Xác định lực tác dụng lên bàn đạp Fbd[N] - Lực F1 ti đẩy lên xy lanh thơng qua bàn đạp ly hợp, ta có: - Lực F2 xy lanh cơng tác tác dụng lên nạng mở: 36 - Lực F3 nạng mở tác dụng lên bạc mở, ta có: - Lực mở đĩa ép Fm, ta có: Xác định thông số phận dẫn động ly hợp: - Thơng số địn mở: Ta chọn iđm = => Cho: f = 15 [mm] => e = 60 [mm] - Thông số nạng mở: Ta chọn inm = => Cho: c = 125 [mm] => d = 62,5 [mm] - Thông số xy lanh xy lanh cơng tác: Chọn itg = => d1 = d2 (Chọn d1 = 20 ÷ 25 [mm]) => F1 = F2 = 664,05 [N] - Thông số bàn đạp ly hợp: Giả sử lực tác dụng lên bàn đạp ly hợp 130 [N] => Cho: a = 170 [mm] => b = 33,2 [mm] - Tỉ số truyền dẫn động: Vậy lực tác dụng lên bàn đạp ly hợp là: Trong đó: η - hiệu suất dẫn động (η = 0,8 ÷ 0,95) Hành trình tự bàn đạp ly hợp hành trình cần thiết để khắc phục hết khe hở Δ ly hợp: Ở đây, ta chọn khe hở Δ = mm Hành trình làm việc bàn đạp ly hợp hành trình tương ứng với hành trình chuyển dịch cần thiết đĩa ép để mở ly hợp: Vậy hành trình toàn bàn đạp ly hợp là: = 138 mm 4.3 Kết cấu xilanh 37 Xilanh phận quan trọng thiếu dẫn động thủy lực Xylanh có nhiệm vụ cung cấp dầu cho toàn hệ thống, tạp áp suất dòng dẫn động để mở ly hợp Kết cấu xylanh gồm có: xylanh, piston, bầu dầu, nắp bầu đầu, cần đẩy, lị xo hồi vị, vịng làm kín Lượng dầu bầu dầu xy lanh có nhiệm vụ cung cấp dầu cho dẫn động đồng thời tạo áp suất dư tương đối để tránh tượng lọt khí vào dẫn động kết cấu xy lanh loại khơng có van ngược Ngồi ra, lượng dầu cịn bù vào lượng khơng kịp nhả ly hợp 38 Piston có lỗ đóng vai trị lỗ thơng lẫn lỗ bù Cần đẩy đóng vai trò tay đòn truyền chuyển động từ bàn đạp đến piston xy lanh Đường kính xy lanh chính: chọn d1=d2=25 [mm] 4.4 Kết cấu xy lanh cơng tác Kết cấu xylanh hình bên 1.Bu lơng xả khí 2.Đệm làm kín 3.Piston làm việc 4.Cần đẩy địn mở 5.Màng chắn bụi Trên hình 5.4 kết cấu xi lanh công tác (làm việc) để làm kín mối ghép piston xi lanh người ta thường sử dụng vịng làm kín cao su Trên xi lanh làm việc ln có vít để xả khơng khí khỏi dẫn động Vít xả bố trí vị trí cao xi lanh 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Tụy “Hướng Dẫn Thiết Kế Ơtơ” Đà Nẵng: Đại Học Bách Khoa – ĐHĐN [2] Lê Văn Tụy “Kết Cấu Và Tính Tốn Ơtơ” Đà Nẵng: Đại Học Bách Khoa – ĐHĐN [3] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Thái Phạm Minh, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng “Lý Thuyết Ô Tô Máy Kéo” Hà Nội: NXB Khoa học kỹ thuật; 1998 [4] Giáo trình kết cấu tính tốn thiết kế tơ, tác giả TS Nguyễn Hồng Việt, Khoa Cơ Khí Giao Thơng, Trường ĐHBK Đà Nẵng [5] Thiết kế tính tốn tơ máy kéo –tập I, tác giả :Nguyễn Hữu Cẩn – Phan Đình Kiên [6] Đặng Q, “ Tính tốn thiết kế tơ”, Hồ Chí minh: Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh ... điều khiển ly hợp loại hai đĩa ma sát: 2.4.1 Dẫn động ly hợp khí đòn dẫn 2.4.2 Dẫn động ly hợp khí dây cáp dẫn .8 2.4.3 Dẫn động ly hợp thủy lực: 2.4.4 Dẫn động ly hợp khí có... bị động: đĩa bị động có dập tắt dao động xoắn 13 trục chủ động hộp số 14 - Bộ phận dẫn động điều khiển ly hợp gồm: bàn đạp ly hợp, đòn dẫn động, cần tách ly hợp, nạng mở ly hợp bạc mở ly hợp. .. (thường dầu) - Ly hợp kiểu điện từ (? ?t sử dụng): Truyền Moment nhờ lực điện từ c) Căn vào dẫn động điều khiển ly hợp - Ly hợp có dẫn động khí, xe GAZ-53A, ZIL-130, - Ly hợp có dẫn động kiểu thuỷ