LỜI NÓI ĐẦU Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật cơ khí Sinh viên – Vũ Văn Linh Lớp 51M TBLĐ LỜI NÓI ĐẦU Công nghiệp ô tô là ngành công nghiệp rất quan trọng cần được ưu tiên phát triển để góp phần phục vụ[.]
Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí LỜI NĨI ĐẦU Cơng nghiệp tơ ngành cơng nghiệp quan trọng cần ưu tiên phát triển để góp phần phục vụ có hiệu q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa xây dựng tiềm lực an ninh quốc phòng đất nước Phát triển ngành công nghiệp ô tô sở thị trường hội nhập với kinh tế giới Lựa chọn bước phát triển thích hợp khuyến khích chun mơn hóa, hợp tác hóa nhằm phát huy lợi tiềm đất nước Phát triển ngành công nghiệp ô tô phải gắn liền với tổng thể công nghiệp chung nước chiến lược phát triển ngành liên quan nhằm huy động tối đa nguồn lực thành phần kinh tế, doanh nghiệp nhà nước giữ vai trị then chốt Phát triển cơng nghệ ô tô sở tiếp thu công nghệ tiên tiến giới kết hợp với việc đẩy mạnh nghiên cứu phát triển nước tận dụng có hiệu sở vật chất, trang bị có, nhằm nhanh chóng đáp ứng nhu cầu nước với loại xe thông dụng với giá cạnh tranh, tạo động lực thúc đẩy ngành công nghiệp hỗ trợ nước phát triển nhằm đẩy nhanh trình sản xuất linh kiện, phụ tùng nước Phát triển nghành công nghiệp ô tô phải phù hợp với sách tiêu dùng, sở hạ tầng nước đảm bảo an tồn mơi trường cải thiện sống Xây dựng phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đến năm 2020 trở thành ngành cơng nghiệp quan trọng đất nước, có khả đáp ứng mức cao nhu cầu thị trường nước vươn xa khu vực nước giới Hệ thống ly hợp xe ô tô cụm chi tiết chịu ảnh hưởng lớn điều kiện địa hình, mơi trường, khí hậu nhiệt độ Cụm ly hợp lắp xe ô tô Huyndai HD 170 loại ly hợp ma sát khơ đĩa thường đóng có hệ thống dẫn động khí có cường hóa khí nén Việc nắm vững phương pháp tính tốn thiết kế, quy trình vận hành tháo lắp điều chỉnh, bảo dưỡng cấp sửa chữa lớn ly hợp việc quan trọng Từ ta nâng cao khả vận chuyển giảm giá thành vận chuyển, tăng tuổi thọ xe đặc biệt giảm cường độ lao động cho người lái Trong trình làm đồ án, em cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo Bùi Văn Xuyên thầy cô môn Máy Xây Dựng Với nỗ lực Sinh viên – Vũ Văn Linh Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí thân, đồ án em hồn thành Tuy nhiên trình độ thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế cịn thiếu, nên đồ án em chắn nhiều thiếu sót Em mong thầy giáo bạn đóng góp ý kiển để đồ án em hoàn thiện Em xin trân thành cảm ơn thầy giáo Bùi Văn Xuyên thầy cô mơn tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án Hà Nội ngày 15 tháng 12 năm 2013 Sinh viên Vũ Văn Linh Sinh viên – Vũ Văn Linh Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ .1 Công dụng, phân loại, yêu cầu ly hợp 1.1 Công dụng: 1.2 Phân loại ly hợp: 1.2.1 Theo phương pháp truyền mômen chia ra: .1 1.2.3 Theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa chia ra: 1.2.4 Theo kết cấu cấu ép chia ra: 1.3 Yêu cầu: 2 Cấu tạo nguyên lý làm việc ly hợp: .3 2.1 Ly hợp ma sát 2.1.1 Ly hợp ma sát với lò xo ép hình trụ: 2.1.2 Ly hợp ma sát với lò xo đĩa: 2.1.3 Ly hợp đĩa ma sát khô: 2.2 Ly hợp thuỷ lực biến mô thủy lực: 2.2.1 Ly hợp thủy lực: 2.2.2 Biến mô thuỷ lực: 2.3 Một số ly hợp khác: 10 2.3.1 Ly hợp loại ly tâm chân không: .10 2.3.2 Ly hợp loại điện từ: 11 2.3.3 Ly hợp bột từ: 11 CHƯƠNG LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 13 Các thông số tham khảo xe tải Hyundai HD170: 13 1.1 Đặc điểm công dụng xe: 13 1.2 Các thông số kỹ thuật xe ôtô Hyundai HD170 14 Lựa chọn phương án thiết kế cụm ly hợp: 16 2.1 Ly hợp ma sát khí: 16 2.2 Ly hợp thủy lực: 18 2.3 Ly hợp điện từ: .19 Lựa chọn phương án dẫn động ly hợp: 19 Sinh viên – Vũ Văn Linh Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí 3.1 Phương án 1: Dẫn động ly hợp khí 20 3.2 Phương án 2: Dẫn động ly hợp thủy lực .22 3.3 Phương án 3: Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén 23 3.4 Phương án 4: Dẫn động khí trợ lực khí nén 25 Xác định mômen ma sát ly hợp: .27 Xác định kích thước ly hợp 28 2.1 Xác định bán kính đĩa ma sát: 28 2.2 Chọn số lượng đĩa bị động ( số đôi bề mặt ma sát ) .30 Xác định công trượt sinh q trình đóng ly hợp: 30 3.1 Xác định công trượt ly hợp khởi động chỗ ôtô: .31 3.2 Xác định công trượt riêng: 32 Kiểm tra theo nhiệt độ chi tiết: .32 Tính tốn hệ thống dẫn động ly hợp: 34 5.1 Xác định lực tác dụng lên piston cường hóa: 34 5.2 Tính hành trình piston xilanh: 37 5.3 Tính cần piston: .38 Tính tốn sức bền số chi tiết chủ yếu ly hợp: 40 6.1 Tính sức bền đĩa bị động: 40 6.2 Tính sức bền moayơ đĩa bị động .42 6.3 Tính sức bền trục ly hợp: 47 6.4 Lò xo ép ly hợp: 52 6.5 Tính sức bền lị xo giảm chấn ly hợp: 56 6.6 Tính chi tiết truyển lực tới đĩa chủ động: 60 6.7 Tính bền địn dẫn động 62 6.7.1 Đòn mở ly hợp 62 6.7.2 Bàn đạp ly hợp: .63 6.7.3 Các đòn trung gian 64 CHƯƠNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 65 Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết 65 1 Chức làm việc: 65 1.2 Điều kiện làm việc: .65 Sinh viên – Vũ Văn Linh Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết 65 2.1 Yêu cầu kỹ thuật: 65 2.2 Về phần tử kết cấu: .66 Xác định dạng sản xuất: 66 Chọn phương pháp chế tạo phôi .67 4.1 Phôi dập: .67 4.2 Phôi rèn tự do: 68 4.3 Đúc khuôn kim loại: 69 Lập thứ tự nguyên công: 69 5.1 Xác định đường lối công nghệ: 69 5.2 Lập tiến trình cơng nghệ: 69 5.2.1.Nguyên công 1: Phay mặt đầu lớn 69 5.2.2.Nguyên công 2: Khoan - doa - vát mép lỗ 11 70 5.2.3 Nguyên công 3: Phay mặt đầu lại 72 5.2.4 Nguyên công 4: Khoan - tarô lỗ 8 73 5.2.5.Nguyên công 5: Kiểm tra độ song song lỗ 11 74 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP .75 5.1 Kiểm tra chất lượng ly hợp .75 5.2 Một số hư hỏng thường gặp phương pháp khắc phục: 75 KẾT LUẬN 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 Sinh viên – Vũ Văn Linh Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ƠTƠ Cơng dụng, phân loại, yêu cầu ly hợp 1.1 Công dụng: Trong hệ thống truyền lực ô tô, ly hợp cụm có tác dụng là: - Nối động với hệ thống truyền lực ô tô di chuyển - Ngắt động khỏi hệ thống truyền lực trường hợp ô tô khởi hành sang số - Đảm bảo cấu an toàn cho chi tiết hệ thống truyền lực không bị tải trường hợp phanh đột ngột mà không nhả ly hợp Ở hệ thống truyền lực khí với hộp số có cấp, việc dùng ly hợp để tách tức thời động khỏi hệ thống truyền lực làm giảm va đập đầu răng, khớp gài làm cho trình đổi sang số dễ dàng Cịn phanh xe đồng thời với việc tách động khỏi hệ thống truyền lực, làm cho động hoạt động liên tục ( khơng chết máy) Do khơng phải khởi động động nhiều lần 1.2 Phân loại ly hợp: 1.2.1 Theo phương pháp truyền mômen chia ra: - Ly hợp ma sát: Mômen truyền động nhờ mặt ma sát Ở ly hợp ma sát, truyền mômen xoắn từ phần chủ động đến phần bị động, nhờ vào ma sát tiếp xúc bề mặt làm việc phần chủ động bị động ly hợp Để tăng cường lực ma sát tiếp xúc này, người ta dùng cấu ép lò xo, tay đòn hay hỗn hợp (lo xo –tay đòn)… - Ly hợp thủy lực: Mômen truyền nhờ chất lỏng Ở ly hợp thuỷ lực, truyền mômen xoắn, từ phần chủ động đến phần bị động, thực nhờ lượng dòng chất lỏng bơm đặt trục khuỷu động cung cấp - Ly hợp nam châm điện: Mômen truyền nhờ tác dụng trường nam châm điện - Ly hợp liên hợp: Mômen truyền nhờ loại Sinh viên – Vũ Văn Linh Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí Ở tơ loại ly hợp ma sát dùng nhiều Loại ly hợp thủy lực ngày dùng nhiều giảm tải trọng động lên hệ thống truyền lực dễ tự động hóa 1.2.2 Theo hình dạng chi tiết ma sát chia ra: - Ly hợp đĩa (một, hai hay nhiều đĩa) - Ly hợp hình nón - Ly hợp hình trống Ly hợp hình nón hình trống dùng mơ men qn tính phần bị động lớn 1.2.3 Theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa chia ra: - Loại lò xo (lò xo đặt xung quanh, lò xo trung tâm, lò xo đĩa) - Loại nửa ly tâm: Lực ép sinh ngồi lực lị xo cịn có lực phụ thêm lực ly tâm trọng khối phụ sinh - Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm thường sử dụng điều khiển tự động Ở ly hợp lực ly tâm dùng để đóng mở ly hợp áp lực đĩa tạo lị xo Ít lực ly tâm dùng để tạo áp lực đĩa ép 1.2.4 Theo kết cấu cấu ép chia ra: - Ly hợp thường đóng: Sử dụng nhiều tơ - Ly hợp thường mở: Sử dụng máy kéo 1.3 Yêu cầu: Ly hợp hệ thống chủ yếu ô tô, làm việc ly hợp phải đảm bảo yêu cầu sau: - Đảm bảo truyền mômen quay lớn động mà không bị trượt điều kiện sử dụng Muốn mômen ma sát ly hợp phải lớn mơmen cực đại động - Đóng êm dịu để giảm tải trọng va đập sinh bánh hộp số ô tô khởi hành sang số lúc ô tô chuyển động Ngồi ly hợp đóng êm dịu tơ máy kéo khởi hành khơng bị giật - Mở ly hợp phải dứt khốt nhanh chóng, tách động khỏi hệ thống truyền lực thời gian ngắn mở khơng dứt khốt làm cho việc gài số khó khăn khơng êm dịu mơmen quay động mơmen quy dẫn đến trục khuỷu tất chi tiết chuyển động động truyền đến trục sơ cấp hộp số, dịch chuyển bánh, ăn khớp để gài số khác khó khăn Sinh viên – Vũ Văn Linh Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí - Mơmen qn tính phần bị động ly hợp phải nhỏ (gồm đĩa bị động, trục ly hợp…) để giảm lực va đập lên bánh sang số khởi động - Làm nhiệm vụ phận an toàn để tránh tải cho hệ thống truyền lực - Các bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ, điều khiển dễ dàng - Kết cấu đơn giản, trọng lượng nhỏ, tuổi thọ cao, điều chỉnh chăm sóc dễ dàng Cấu tạo nguyên lý làm việc ly hợp: 2.1 Ly hợp ma sát 2.1.1 Ly hợp ma sát với lò xo ép hình trụ: Cấu tạo: Ly hợp ma sát (hình 1-1) gồm có: Đĩa ly hợp làm thép, bên gắn vành đệm ma sát, moayơ đĩa bị động lồng vào rãnh then hoa trục sơ cấp Đĩa bị động này, luôn bị ép đĩa ép bánh đà lị xo trụ Hình 1-1: Ly hợp ma sát lị xo ép hình trụ Hoạt động: Khi tách (hay mở) ly hợp để gài số, người lái xe phải tác dụng lực lên bàn đạp, qua cắt ly hợp, cần ép, đĩa ép dịch chuyển phía phải, ép lị xo, mở rộng khoảng cách bánh đà đĩa ép, làm cho đĩa bị động tách khỏi bánh đà Do truyền động từ động hay bánh đà sang trục sơ cấp hay hộp số bị ngắt Sinh viên – Vũ Văn Linh Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí Hình 1-2: Đĩa ma sát 1- Lò xo giảm chấn; 2- mayơ rãnh then hoa; 3- Đinh tán; 4- bề mặt ma sát ; 5- đường rãnh làm mát chạy đảo chiều 2.1.2 Ly hợp ma sát với lò xo đĩa: Cấu tạo: - Lò xo đĩa tròn mỏng, chế tạo từ thép lị xo Nó tán đinh tán bắt chặt bulơng vào nắp ly hợp, có vịng trụ xoay phía lị xo đĩa làm việc trụ xoay lò xo đĩa quay - Hầu hết bánh đà đĩa ép có dấu cân động Sau cân động, chúng làm dấu để bảo dưỡng hộp số hay ly hợp, lắp lại vị trí cân Hoạt động: Hình 1-3: Ly hợp ma sát lò xo đĩa Sinh viên – Vũ Văn Linh Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí - Khi đạp bàn đạp ly hợp, lực từ bàn đạp truyền đến cắt ly hợp tác động vòng bi cắt ly hợp dịch chuyển sang trái ép mạnh vào lò xo đĩa làm đĩa ép chuyển động sang phải (hình vẽ) Sự chuyển động đĩa ép làm đĩa ly hợp tách khỏi bánh đà quay tự Do đĩa ly hợp kết nối với trục sơ cấp hộp số then hoa, đĩa ép tách chuyển động từ bánh đà khơng truyền tới hộp số - Khi nhả ly hợp lực đàn hồi lò xo đĩa đẩy vòng bi chuyển động ngược lại đĩa ép ép chặt đĩa ly hợp vào bánh đà Do vậy, bánh đà quay mơmen từ bánh đà truyền qua đĩa ly hợp làm trục sơ cấp động quay 2.1.3 Ly hợp đĩa ma sát khơ: Hình 1-4: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa 1- Bánh đà ; - lò xo đĩa ép trung gian ; - đĩa ép trung gian 4- đĩa ma sát ; - đĩa ép ; - bulong hạn chế 7- lò xo ép ; - vỏ ly hợp ; - bạc mở 10- trục ly hợp ; 11- bàn đạp ; 12- lò xo hồi vị bàn đạp ly hợp 13- kéo ; 14- mở 16- đòn mở ; 17 – lò xo giảm chấn ; 15- bi “T” Nguyên lý làm việc: Sinh viên – Vũ Văn Linh Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí 3.4 Phương án 4: Dẫn động khí trợ lực khí nén Hình 2-8: Sơ đồ hệ thống dẫn động khí trợ lực khí nén Bàn đạp ly hợp ; ; Thanh kéo ; ; ; ; 18 Đòn dẫn động ; Lị xo hồi vị Mặt bích xi lanh phân phối ; 10 Thân van phân phối 11 Đường dẫn khí nén vào ; 12 Phớt van phân phối 13 Đường dẫn khí nén ; 14 Piston van phân phối 15 Cần piston ; 16 Càng mở ly hợp 17 Xilanh công tác ; 19 Bạc mở ly hợp Nguyên lý làm việc: Khi người lái tác dụng lực Qbd lên bàn đạp ly hợp 1, làm cho địn dẫn động quay quanh O1, thơng qua kéo làm đòn quay quanh O2 qua kéo làm đòn dẫn động quay quanh O3 Nhờ có địn dẫn động với mặt bích xilanh phân phối đẩy thân van phân phối 10 sang phải (theo chiều mũi tên) Khi mặt phải thân van phân phối chạm vào đai ốc hạn chế hành trình nắp cần piston 15 làm cho mở ly hợp 16 quay quanh O4 đẩy bạc mở ly hợp 19 sang trái (theo chiều mũi tên) Ly hợp mở Đồng thời với việc nắp bên phải thân van phân phối tỳ vào đai ốc hạn chế hành trình cần piston 15 đầu piston van phân phối 14 tỳ vào phớt van 12 làm van 12 mở Khí nén lúc từ khoang A qua van 12 vào khoang Sinh viên – Vũ Văn Linh 25 Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí B, theo đường dẫn khí nén 13 vào xilanh 17 đẩy xilanh lực dịch chuyển làm đòn dẫn động 18 quay quanh O4 Kết hợp với mở ly hợp 16 quay đẩy bạc mở ly hợp 19 sang trái Ly hợp mở Khi người lái tác dụng vào bàn đạp ly hợp tác dụng lị xo hồi vị kéo bàn đạp trở vị trí ban đầu Đồng thời thơng qua địn dẫn động kéo thân van phân phối 10 sang trái, mặt đầu bên phải piston 14 chạm vào mặt bích bên phải thân van piston 14 đẩy sang trái, làm mở ly hợp 16 quay đẩy bạc mở ly hợp 19 sang phải Cùng lúc đó, tác dụng lị xo hồi vị phớt van phân phối 12 đẩy van đóng kín cửa van Khí nén từ xilanh 17 theo đường dẫn khí nén 13 vào khoang B qua đường thơng với khí trời (a) thân piston 14 ngồi Lúc ly hợp trạng thái đóng hồn tồn Ưu điểm: Hệ thống dẫn động làm việc tin cậy , cường hóa khí nén hỏng hệ thống dẫn động khí điều khiển ly hợp được, bảo dưỡng dễ dàng Nhược điểm: Khi cường hóa hỏng lực bàn đạp lớn Loại hệ thống phù hợp loại xe có máy nén khí Qua phân tích, tìm hiểu kết cấu, ngun lý hoạt động, xem xét ưu điểm nhược điểm phương pháp dẫn động ly hợp ta thấy: Phương án 4: Dẫn động khí trợ lực khí nén phù hợp để áp dụng cho việc thiết kế hệ thống ly hợp xe tải Phương án đảm bảo nguyên tắc: - Hệ thống dẫn động làm việc tin cậy - Lực bàn đạp phải đủ lớn để có cảm giác mở ly hợp - Sử dụng phải chắn nhẹ nhàng - Dễ chăm sóc, bảo dưỡng sửa chữa Sinh viên – Vũ Văn Linh 26 Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP Thông số cho trước ôtô: Số liệu Xe tham khảo: Xe tải trọng - Khối lượng xe 8000(kg) - Tải bánh trước 3720(kg) - Tải bánh sau 4280(kg) - Toàn tải 17100(kg) - Toàn tải bánh trước 4330(kg) - Tồn tải bánh sau 12670(kg) - Cơng suất tối đa 290ps/2000rpm - Mômen xoắn cực đại Memax = 110 (KG.m) - Đường kính bánh đà xe tham khảo D170 - io Tỉ số truyền truyền lực chính, io= 6,53 - ih Tỉ số truyền hộp số ih = 7,82 - if Tỉ số truyền hộp số phụ (lấy số truyền thấp nhất), if=1 - Hệ số cản tổng cộng đường, với đường tốt lấy = 0,7 - B Chiều rộng vành xe = 11 inch = 279,4 mm - d Đường kính lắp vành = 20 inch = 508 mm Dbđ = 350 mm Xác định mômen ma sát ly hợp: Ly hợp phải có khả truyền hết mômen lớn động Memax để đảm bảo điều kiện này, mômen ma sát (Mms) ly hợp xác định theo công thức: Mms = Memax Trong : (3.1) Mms : Mơmen ma sát cần thiết ly hợp (N.m) Memax : Mômen xoắn lớn động (N.m) : Hệ số dự trữ ly hợp Hệ số phải đủ lớn (> 1) để đảm bảo truyền hết mômen xoắn động trường hợp (khi bề mặt ma sát bị dầu mỡ rơi vào, lị xo ép bị giảm tính đàn hồi, ma sát bị mịn…) Tuy nhiên khơng Sinh viên – Vũ Văn Linh 27 Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí chọn q lớn, ly hợp khơng làm tốt chức bảo vệ an toàn cho hệ thống truyền lực tải Hệ số chọn theo bảng [I] Theo [trang – Sách thiết kế hệ thống ly hợp ôtô- máy kéo Lê Thị Vàng -ĐHBK Hà Nội 1992] Với ô tô tải: = 1,62,25→ Ta chọn = Ta có: Memax= 110 KGm =1079,1 (N.m) Thay vào( 3.1) ta mômen ma sát ly hợp : Mms = Memax = 110 = 220 KGm = 2158,2 (N.m) Xác định kích thước ly hợp 2.1 Xác định bán kính đĩa ma sát: Mômen ma sát đĩa ly hợp xác định theo công thức: Mc = Me max = P Rtb i (3.2) - Hệ số ma sát P - Tổng lực ép lên đĩa ma sát (kG) i - Số đôi bề mặt ma sát Rtb - Bán kính ma sát trung bình (cm) Hình 3-1: Kích thước vành đĩa ma sát Khi thiết kế chọn sơ đường kính ngồi đĩa ma sát theo công thức kinh nghiệm : D2 = R2 = 3,16 Sinh viên – Vũ Văn Linh M emax C 28 (3.3) Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí Trong đó: Memax - Mômen cực đại động cơ, Nm D2 - Đường kính ngồi đĩa ma sát, cm R2 - Bán kính ngồi đĩa ma sát, cm C - Hệ số kinh nghiệm lấy theo loại ô tô ( Đối với ôtô tải C = 3,6) Theo [Trang – Sách “Thiết kế hệ thống ly hợp ôtô máy kéo ” ĐHBK Hà Nội Lê Thị Vàng ] D = R2 = 3,16 M e max 110.9,81 =3,16 = 54,7(cm) = 547mm (3) c 3, So sánh đường kính ngồi đĩa ma sát với đường kính bánh đà động lấy theo xe tham khảo: Dbđ = 350 mm (đường kính lịng) ta thấy D2 = 547mm > Dbđ = 350 mm Như có hai phương án: + Nếu ta giữ ngun đường kính ngồi đĩa ma sát D2 = 547 mm tăng đường kính bánh đà phương án khơng thực Vì liên quan đến cân động + Nếu ta giảm đường kính ngồi từ D2 = 547 mm xuống D2 = 350 mm (lấy theo xe tham khảo) tăng số đơi bề mặt ma sát phương án phù hợp Vậy ta chọn phương án Ta có D2 = 350 mm →bán kính đĩa ma sát: R2 = 175 mm Bán kính đĩa ma sát tính theo bán kính ngồi: R1 = (0,53 0,75) R2 = (0,53 0,75).175 = (92,75 131,25) mm → Với động lắp xe Hyundai loại động diêzen nên ta chọn trị số R1= 100mm Rtb = Bán kính ma sát trung bình tính theo cơng thức : R32 − R13 1753 − 1003 = 141 mm = R2 − R12 1752 − 100 Sinh viên – Vũ Văn Linh 29 (3.4) Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí 2.2 Chọn số lượng đĩa bị động ( số đôi bề mặt ma sát ) Số lượng đĩa bị động chọn theo công thức: i= Mc Mc = PΣ R tb 2 R tb b [q] Trong : (3.5) Mc - Mômen ma sát ly hợp b - Bề rộng ma sát gắn đĩa bị động Mc = 220 KGm b = R2 - R1 = 175 - 100 = 75mm = 7,5 cm [q] - Áp lực riêng cho phép bề mặt ma sát.Kg/cm2 Tra bảng Theo [trang - Sách thiết kế hệ thống ly hợp ôtô máy kéo Lê Thị Vàng -ĐHBK Hà Nội 1992] Với nguyên liệu làm bề mặt thép với phêrađô → ta chọn hệ số ma sát : = 0,3 Tra bảng Theo [trang 8- Sách thiết kế hệ thống ly hợp ôtô máy kéo Lê Thị Vàng -ĐHBK Hà Nội 1992], ta xác định áp lực riêng cho phép: [q] = 100 250 kN/m2 → i= Ta chọn [q] = 200 kN/m2 = kG/cm2 Mc 220 100 = = 3,91 2 R b [q] 3,14 14,12 7,5 0,3 200 10−2 tb Số đôi bề mặt ma sát phải số chẵn Vậy số lượng đĩa bị động ly hợp là: Lấy i=4 n=2 Kiểm tra áp suất bề mặt ma sát theo công thức: q= Vậy Mc 220 100 = = 1,957 kG/cm2 2 2 R tb b i 3,14 14,1 7,5 0,3 q = 1,957 kG/cm2< [q] = kG/cm2 Bề mặt ma sát bảo đảm đủ độ bền cho phép Xác định công trượt sinh q trình đóng ly hợp: Khi đóng ly hợp xảy hai trường hợp: - Đóng ly hợp đột ngột tức để động làm việc số vòng quay cao đột ngột thả bàn đạp ly hợp Trường khơng tốt nên phải tránh Vì đóng đột ngột làm cho đĩa ép lao nhanh vào đĩa bị động, thời gian trượt ngắn lực Sinh viên – Vũ Văn Linh 30 Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí ép tăng nhanh lên làm cho xe bị giật mạnh, gây tải trọng động lớn với hệ truyền lực (do quán tính lao vào đĩa ép, nên làm tăng thêm lực ép tác dụng lên đĩa bị động, mômen ma sát ly hợp lúc tăng lên ly hợp truyền qua mơmen qn tính lớn mơmen ma sát) - Đóng ly hợp cách êm dịu Người lái thả từ từ bàn đạp ly hợp xe khởi động chỗ làm tăng thời gian đóng ly hợp tăng cơng trượt sinh q trình đóng ly hợp Trong sử dụng thường dùng phương pháp nên ta tính cơng trượt sinh trường hợp 3.1 Xác định công trượt ly hợp khởi động chỗ ôtô: Phương pháp sử dụng cơng thức tính theo kinh nghiệm viện HAMH: L= 5, 6.G.M emax (no /100)2 rb io ih i f ( 0,95M e max it − G.rb ) (KGm) (3.6) Trong đó: G - Là tồn trọng lượng ôtô(kG), G= 17100 kg Memax - Mômen xoắn cực đại động (KGm), Memax= 110KGm no - Số vòng quay động khởi động ôtô chỗ Chọn no= 0,75.nemax = 0,75 2000 = 1500v/ph Với nemax số vòng quay cực đại động rb - Bán kính làm việc xe (m) Trong tính tốn thực tế, thường dùng bán kính bánh xe có tính đến biến dạng lốp ảnh hưởng thông số động lực học xe Bán kính này, so với bán kính thực tế sai lệch không lớn gọi bán kính làm việc trung rb = .r = 0,935 0,5334 = 0,5 m bình bánh xe rb: Trong : - hệ số tính đến biến dạng lốp , = 0,935 (với lốp có áp suất thấp ) d r- bán kính xe r0 =(B + ) [mm] ro=279,4 + 508 = 533.4[mm] B - Chiều rộng vành xe = 11 inch = 279,4 mm d - Đường kính lắp vành = 20 inch = 508 mm Sinh viên – Vũ Văn Linh 31 Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí Với thơng số cho: it - Tỉ số truyền hệ thống truyền lực, it= i0.ih.if = 6,53.7,82.1= 51,06 io - Tỉ số truyền truyền lực chính, io= 6,53 ih - Tỉ số truyền hộp số ih= ih1, ih = 7,82 if - Tỉ số truyền hộp số phụ (lấy số truyền thấp nhất), if=1 - Hệ số cản tổng cộng đường, = 0,16 Thay vào công thức (3.6) ta được: 5, 6.17100.110.(1500 /100)2 0,52 L= =2924,64 (kG.m) 51, 06 ( 0,95.110.51, 06 − 17100.0,5.0,16 ) Theo [trang 10 - Sách thiết kế hệ thống ly hợp ôtô máy kéo Lê Thị Vàng ĐHBK Hà Nội 1992] 3.2 Xác định công trượt riêng: Để đánh giá độ hao mòn đĩa ma sát, ta phải xác định công trượt riêng theo công thức sau: lo = Trong : L [lo] F i (KGm/cm2) (3.7) lo - Công trượt riêng, (KGm/cm2) L - Công trượt ly hợp, (KGm) F - Diện tích bề mặt ma sát đĩa bị động, (cm2) i - Số đôi bề mặt ma sát, [lo] - Công trượt riêng cho phép i = Tra theo [bảng ,Trang 12 – Sách ‘’ Thiết kế hệ thống ly hợp ôtô máy kéo ’’ ĐHBK Hà Nội Lê Thị Vàng ] Với ô tô tải có trọng tải > lo = → [lo] = 4,0 6,0 kGm/cm2 2924, 64 L = = 1,13 kGm/cm2< [lo] 2 3,14 (17,5 − 10 ) (R − R1 ) i 2 Vậy công trượt thỏa mãn điều kiện cho phép Kiểm tra theo nhiệt độ chi tiết: Cơng trượt sinh nhiệt làm nung nóng chi tiết đĩa ép, đĩa ép trung gian ly hợp đĩa, lò xo … Sinh viên – Vũ Văn Linh 32 Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí Do phải kiểm tra nhiệt độ chi tiết, cách xác định độ tăng nhiệt độ theo công thức T = L c.mt = L 427.c.Gt T (0C) (3.8) Trong đó: L c - Cơng trượt sinh ly hợp bị trượt (kG.m) - Tỉ nhiệt chi tiết bị nung nóng Với thép gang c = 0,115 kcal/kG0c mt - Khối lượng chi tiết bị nung nóng (kG) Gt - Trọng lượng chi tiết bị nung nóng (kG) Ta chọn Gt= 5,0 kG - Hệ số xác định phần cơng trượt dùng nung nóng chi tiết cần tính Đối với đĩa ép ngồi → = 1 = = = 0, 25 2n Đối với đĩa ép trung gian ly hợp đĩa → = n 1 = = 0,5 n - Số lượng đĩa bị động n =2 [T] - Độ tăng nhiệt độ cho phép chi tiết Với ơtơ khơng có kéo rơmoóc: [T] = oC 10 oC Nhận xét: - Đối với đĩa ép trung gian bị trượt hai bề mặt tham gia - Đối với đĩa ép bánh đà bị trượt có bề mặt tham gia Như đĩa ép trung gian đĩa ép ngồi có khối lượng tương đương nhau, bánh đà có khối lượng lớn Nhưng bị trượt đĩa ép trung gian có độ tăng nhiệt độ gấp hai lần so với đĩa ép ngồi bánh đà Do ta cần kiểm tra độ tăng nhiệt độ đĩa ép trung gian nên đảm bảo điều kiện cho phép Thay vào (3.8) ta được: T = L = c mt L 427 c Gt = 0,5.2924, 64 = 5,95(0C) 427.0,115.5 Vậy đĩa ép trung gian thỏa mãn độ tăng nhiệt độ cho phép, [T] =80 100C - Khi đĩa ép bị nung nóng (với độ tăng nhiệt độ T 1/2 độ tăng nhiệt độ đĩa ép trung gian), lị xo ép có độ tăng nhiệt độ cịn nhỏ độ tăng nhiệt độ đĩa ép (do có đệm cách nhiệt) Do vậy, ta khơng cần kiểm tra nhiệt độ lò xo ép Sinh viên – Vũ Văn Linh 33 Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí Tính tốn hệ thống dẫn động ly hợp: Ở chương ta chọn Phương án 4: Dẫn động ly hợp khí có cường hóa khí nén làm phương án dẫn động điều khiển ly hợp Hình 3-2: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp khí có cường hóa khí nén 5.1 Xác định lực tác dụng lên piston cường hóa: Lực người lái tác dụng lên bàn đạp chưa có cường hóa: Qbd = P i c (kG) (3.9) Trong đó: P' - tổng lực ép cực đại lò xo ép tác dụng lên đĩa ép ic - tỉ số truyền chung hệ thống dẫn động - hiệu suất cấu dẫn động, thường chọn = 0,75 0,80 → = 0,8 Ta chọn Theo sơ đồ hình 3-2 ta có : ic = a c e g m b d f h n Ta chọn sơ kích thước a, b, c, d, e, f, m, n theo bảng 14 trang 55 Sách ‘’ Thiết kế hệ thống ly hợp ôtô máy kéo ’’ ĐHBK Hà Nội Lê Thị Vàng ] Sinh viên – Vũ Văn Linh 34 Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí 40 a = = 3,33 b 12 Tỉ số truyền bàn đạp ly hợp đòn dẫn động c = = 0,875 d Tỉ số truyền đòn dẫn động e 15 = = 1,36 f 11 Tỉ số truyền đòn dẫn động g 140 = = 1,79 78 h Tỉ số truyền đòn quay mở ly hợp 97 m = = 4,85 20 n Tỉ số truyền đòn mở ly hợp → ic = a c e g m = 3,33 0,875 1,36 1,79 4,85 = 34,4 b d f h n Tổng lực ép tất lò xo ép tác dụng lên đĩa ép ly hợp làm việc xác định theo công thức: P = → Mc M emax 110 = = = 1950,35 kG R tb i R tb i 0, 0,141 P' = 1,2 P = 1,2 1950,35 = 2340,4 kG Vậy lực người lái tác dụng lên bàn đạp chưa có cường hóa: Qbđ = P 2340, = = 85,04 kG i c 34, 0,8 Khi có cường hóa, chọn lực tác dụng lên bàn đạp Qbđ Lực vừa để khắc phục sức cản lò xo kéo bàn đạp, lò xo van phân phối khí, ma sát khâu khớp dẫn động, vừa để gây cảm giác mở ly hợp cho người lái [ Tra bảng trang 14 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp ôtô máy kéo"của Lê Thị Vàng] , với ôtô tải lực người lái tác dụng lên bàn đạp Qbđ = 20 kG → Ta chọn Qbđ = 20 kG Do đó, lực sinh cường hóa phải thắng tổng lực ép lò xo ép lò xo hồi vị xilanh cường hóa Ta phải xác định lực tác dụng lên đầu địn mở cường hóa làm việc với lực cực đại: P' = Qbđ ic + Pc i4 (kG) (3.10) Trong : Qbđ - Lực người lái tác dụng lên bàn đạp có cường hóa (kG) Sinh viên – Vũ Văn Linh 35 Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí Pc - Lực sinh cường hóa (kG) i4 - Tỉ số truyền từ phận cường hóa đến đầu bạc mở i4 = k m 110 97 = = 6,84 h n 78 20 Để khắc phục mát tổn thất ma sát khâu khớp, xilanh, lực nén sơ lò xo Ta phải tăng lực Pc lên 20%, ta có: → Pc = P − Q bd i c 2340, − 20 34, 1,2 = 1, = 289,9 kG i4 6,84 Như vậy, với lực phận cường hóa sinh Pc = 289,9 kG phận cường hóa phải đảm nhận lực Q'bđ = 85,04 - 20 = 65,04 kG giúp cho người lái + Đường kính xilanh cường hóa xác định theo cơng thức: D= Trong : Pc 0,785 pmax (cm) (3.11) Tải FULL (86 trang): https://bit.ly/3fQM1u2 Dự phịng: fb.com/KhoTaiLieuAZ D - Đường kính xilanh cường hóa (hoặc piston xilanh cường Pc - Lực cần thiết sinh cường hóa, Pc = 289,9 kG pmax - Áp suất cực đại khí nén tác dụng vào piston xilanh cường hóa hóa) pmax = 0,8 p = 0,8 = 5,6 kG/cm2 Với p = kG/cm2- Áp suất giới hạn khí nén buồng chứa D= Pc = 0,785 pmax 289,9 = 8,2 cm = 82 mm 0, 785 5, Ta chọn đường kính xilanh cường hóa là: D = 110 mm + Xác định đường kính ngồi xilanh cường hóa: Chiều dày xilanh cường hóa xác định theo cơng thức: T= Trong : D + P (1 + 2 ) −1 − P (1 − ) D - Đường kính xilanh cường hóa (3.12) D = 110 mm - Ứng suất cho phép thành xilanh phụ thuộc vào vật liệu Chọn vật liệu gang Gx 15 – 32 có ứng suất cho phép là, [] = 800 kG/cm2 Sinh viên – Vũ Văn Linh 36 Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí P - Áp suất khí nén lên thành xilanh,P = 5,6 kG/cm2 - Hệ số Pốtxơng, = 0,3 T= 11 800 + 5,6 (1 + 0,3) D + P (1 + 2 ) −1 = − = 0,7 cm 2 800 − 5,6 (1 − 0,3) − P (1 − ) Ta chọn chiều dày xilanh cường hóa là: Vậy đường kính ngồi xilanh: T = mm Dn = D + 2T = 110 + = 120 mm + Nghiệm bền cho thành xilanh: Thành xilanh chịu ứng suất tiếp ứng suất pháp, th = + = Ứng suất tiếp thành xilanh: Trong : → = P (R12 + R22 ) R 22 - R12 P - Áp lực khí nén thành xilanh, P = kG/cm2 R1 - Bán kính xilanh, R1 = 5,5 cm R2 - Bán kính ngồi xilanh, R2 = cm P (R12 + R22 ) (5,5 + ) = = 80,65 kG/cm2< [] 2 2 − 5,5 R - R1 (3.13) Ứng suất pháp thành xilanh : = P R12 5,5 = = 73,65 kG/cm2 R 22 - R12 − 5,5 (3.14) Với vật liệu Gx 15 - 32 có ứng suất cho phép [] = 800 kG/cm2 Vậy th = + = 80,65 + 73,65 = 109,22 kG/cm2< [] Xilanh đủ điều kiện bền 5.2 Tính hành trình piston xilanh: Hành trình piston xác định theo hành trình bạc mở Từ bạc mở tiếp xúc với đòn mở kết thúc trình mở ly hợp (S lv) hành trình bạc mở kết thúc hành trình tự (S td) Ta có hành trình piston: S pt = S lv + S td = l i4+ i2 (3.15) + Hành trình làm việc xác định theo công thức: S lv = l i4 Trong : l s - Hành trình tự đĩa ép mở ly hợp, l = s i - Khe hở bề mặt ma sát đĩa ép ly hợp mở hoàn toàn s = (0,8 1) mm Sinh viên – Vũ Văn Linh 37 → Chọn s = 0,8 mm Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí i - Số đơi bề mặt ma sát, i4 - Tỉ số truyền từ phận cường hóa đến đầu bạc mở i4 = → i=4 k m 110 97 = = 6,84 h n 78 20 S lv = l i4 = s i i4 = 0,8 6,84 = 21,89 mm S td = + Hành trình tự xác định theo cơng thức : Trong : → - Khe hở đòn mở bạc mở, S td= k h = mm 110 k =3 = 4,23 78 h Vậy hành trình piston: S pt = S lv + S td = 21,89 + 4,23 = 26,12 mm 5.3 Tính cần piston: + Cần piston xác định theo công thức kinh nghiệm : dc = (0,1 0,35) dpt Trong : dpt - Đường kính piston, (3.16) dpt = 10 cm dc = (0,1 0,35) dpt = 0,1 10 = cm + Tính bền cần piston: Tải FULL (86 trang): https://bit.ly/3fQM1u2 Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ Khi làm việc cần piston chịu ứng suất kéo ứng suất nén Vì ta tính cần piston theo phương pháp bền ổn định Cần piston chế tạo thép 45 có ứng suất cho phép [K] = 1200 kG/cm2 Cần piston chịu lực kéo là: PK = Pc = 289,9 kG Ứng suất kéo sinh cần piston là: K = PK 289, = = 241,9 kG/cm2< [K] 3,14 12 d (3.17) Vậy cần piston đủ bền kéo trình làm việc + Kiểm tra ổn định : Hình 3-3: Kết cấu cần piston Sinh viên – Vũ Văn Linh 38 Lớp 51M-TBLĐ Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí Theo kết cấu cần piston, ta chọn chiều dài đoạn có ren a = 10 cm, đường kính cần piston dc = cm Đoạn ổn định đoạn có van Điều kiện để cần piston chịu nén vừa đủ bền, vừa không ổn định là: PK PC [ơđ] = F F Trong : F (3.18) - Tiết diện nguy hiểm cần Trên đoạn cần có a =10 cm [ơđ] tính theo cơng thức: [ơđ] = [] (3.19) - Hệ số giảm ứng suất [] - Ứng suất cho phép xác định theo công thức: [] = [o] o n (3.20) - Ứng suất nguy hiểm phụ thuộc vào vật liệu Cần piston làm thép 45 nên [o] = 3000 kG/cm2 n - Hệ số an toàn bền, → [] = n=5 3000 o = = 600 kG/cm2 n Tính hệ số giảm ứng suất : Hệ số kiểm tra theo độ mảnh cần piston Độ mảnh xác định theo công thức: = l (3.21) i Trong : - Hệ số phụ thuộc vào liên kết thanh, piston có đầu cố định, đầu trượt tự ống lồng khớp cầu nên ta chọn = 0,5 l - Chiều dài đoạn cần xét ổn định, l = a = 10 cm imin - Bán kính quán tính cực tiểu mặt cắt ngang imin = Jmin F (3.22) Jmin -Mơmen qn tính cực tiểu tiết diện đối trục qua tâm Sinh viên – Vũ Văn Linh 39 Lớp 51M-TBLĐ 3075245 ... biến ôtô quân xe ZIN-130, ZIN-131 Hình 2-5: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp khí Bạc mở ; Càng mở ly hợp Cần ngắt ly hợp ; Cần trục bàn đạp ly hợp Thanh kéo ly hợp ; Lò xo hồi vị Bàn đạp ly hợp. .. CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ƠTƠ Cơng dụng, phân loại, u cầu ly hợp 1.1 Công dụng: Trong hệ thống truyền lực ô tô, ly hợp cụm có tác dụng là: - Nối động với hệ thống truyền lực ô tô... cao ly hợp ma sát khơng khí thơng thường Do ly hợp sử dụng hạn chế xe đặc biệt có cơng suất riêng lớn 2.3 Ly hợp điện từ: Đây loại ly hợp mà mơmen hình thành ly hợp nhờ mơmen điện từ Ly hợp điện