EBOOKBKMT COM EBOOKBKMT COM 2014 LỜI NÓI ĐẦU Sau hơn 25 năm Đổi mới,đất nước ta đã đạt được rất nhiều thành tựu trong phát triển kinh tế xã hội, khoa học kĩ thuật Ngành công nghiệp ô tô cũng đang trên[.]
EBOOKBKMT.COM 2014 LỜI NÓI ĐẦU Sau 25 năm Đổi mới,đất nước ta đạt nhiều thành tựu phát triển kinh tế -xã hội, khoa học- kĩ thuật Ngành công nghiệp ô tô đà phát triển với việc liên doanh,liên kết với công ty sản xuất ô tô hàng đầu giới TOYOTA, FORD, GM, HONDA góp phần đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa lại người dân ngày tăng Hiện nay,việc nâng tỷ lệ nội địa hóa cụm tổng thành tơ lắp ráp Việt Nam khuyến khích phát triển mục tiêu xa sản xuất hãng xe ô tô mang thương hiệu ‘‘Made in Việt Nam ’’ Là sinh viên chuyên ngành khí tơ , việc tìm hiểu, nghiên cứu, tính toán thiết kế phận, cụm máy, chi tiết xe thiết thực bổ ích Trong khuôn khổ giới hạn đồ án môn học này, em xin trình bày “thiết kế tính tốn hệ thống ly hợp xe khách” Cơng việc giúp cho em bước đầu làm quen với công việc thiết kế mà em học trường để ứng dụng cho thực tế, đồng thời giúp cho em cố lại kiến thức sau học mơn lý thuyết trước Trong q trình hồn thiện đồ án em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy Ths Nguyễn Hồng Quân Mặc dù cố gắng song khả có hạn nên đồ án khơng khỏi có sai sót mong thầy góp ý để đồ án tốt hơn.Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Ngô Tiến Dũng Ngô Tiến Dũng – Cơ khí Ơ tơ A – K52 Page EBOOKBKMT.COM 2014 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương I: TỔNG QUAN4 I.1 VỊ TRÍ4 I.2 CƠNG DỤNG LY HỢP4 I.3 PHÂN LOẠI LY HỢP I.4 YÊU CẦU LY HỢP I.5 TRÌNH TỰ THIẾT KẾ Chương II: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ8 II.1 CÁC THÔNG SỐ ĐẦU VÀO II.2 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ II.2.1 Sơ đồ cấu tạo ly hợp loại đĩa ma sát khô II.2.2 Cấu tạo chung loại đĩa ly hợp ma sát khô 11 II.2.3 Nguyên lý làm việc loại đĩa ly hợp ma sát khơ 12 II.3 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN KẾT CẤU 14 II.4 TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CÁC THÔNG SỐCỦA LY HỢP 22 II.4.1 Xác định mô men ma sát ly hợp 22 II.4.2 Xác định kích thước ly hợp 22 II.4.3 Xác định cơng trượt sinh q trình đóng ly hợp 24 II.5 TÍNH TỐN SỨC BỀN MỘT SỐ CHI TIẾT CỦA LY HỢP 27 II.5.1 Tính sức bền đĩa bị động 27 II.5.2 Tính sức bền moayơ đĩa bị động30 II.5.3.Tính tốn sức bền lị xo đĩa 31 II.5.4 Tính sức bền trục ly hợp39 II.6 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG LY HỢP 47 II.6.1 Xác định lực tác dụng lên piston cường hóa 47 II.6.2 Xác định hành trình bàn đạp St50 II.6.3 Tính van điều khiển51 Ngơ Tiến Dũng – Cơ khí Ơ tô A – K52 Page EBOOKBKMT.COM 2014 Chương III: THIẾT LẬP BẢN VẼ 52 III.1 CƠ SỞ THIẾT LẬP BẢN VẼ 52 III.2 THIẾT LẬP BẢN VẼ KẾT CẤU 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO55 Ngô Tiến Dũng – Cơ khí Ơ tơ A – K52 Page EBOOKBKMT.COM 2014 Chương I TỔNG QUAN I.1 VỊ TRÍ Trong hệ thống truyền lực khí ,ly hợp bố trí nằm động hộp số Ly hợp nằm tựa bánh đà động truyền mô men động tới trục bị động I.2 CÔNG DỤNG LY HỢP Trong hệ thống truyền lực ôtô, ly hợp cụm chính, có cơng dụng : - Nối động với hệ thống truyền lực ôtô di chuyển - Ngắt động khỏi hệ thống truyền lực trường hợp ôtô khởi hành chuyển số - Đảm bảo cấu an toàn cho chi tiết hệ thống truyền lực không bị tải trường hợp phanh đột ngột 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 số dễ dàng Khi nối êm dịu động làm việc với hệ thống truyền lực (lúc ly hợp có trượt) làm cho mômen bánh xe chủ động tăng lên từ từ Do đó, xe khởi hành tăng tốc êm Còn phanh xe đồng thời với việc tách động khỏi hệ thống truyền lực, làm cho động hoạt động liên tục (không bị chết máy) Do đó, khơng phải khởi động động nhiều lần I.3 PHÂN LOẠI LY HỢP Ly hợp ôtô thường phân loại theo cách : - Phân loại theo phương pháp truyền mômen - Phân loại theo trạng thái làm việc ly hợp Ngô Tiến Dũng – Cơ khí Ơ tơ A – K52 Page EBOOKBKMT.COM 2014 - Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ép - Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp I.3.1 Phân loại theo phương pháp truyền mô men Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu động đến hệ thống truyền lực người ta chia ly hợp thành loại sau : Loại : Ly hợp ma sát : ly hợp truyền mômen xoắn bề mặt ma sát, gồm loại sau : - Theo hình dáng bề mặt ma sát gồm có : + Ly hợp ma sát loại đĩa (một đĩa, hai đĩa nhiều đĩa) + Ly hợp ma sát loại hình nón + Ly hợp ma sát loại hình trống Hiện nay, ly hợp ma sát loại đĩa sử dụng rộng rãi, có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo khối lượng phần bị động ly hợp tương đối nhỏ Còn ly hợp ma sát loại hình nón hình trống sử dụng, phần bị động ly hợp có trọng lượng lớn gây tải trọng động lớn tác dụng lên cụm chi tiết hệ thống truyền lực - Theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có : + Thép với gang + Thép với thép + Thép với phêrađô phêrađô đồng + Gang với phêrađô + Thép với phêrađô cao su - Theo đặc điểm môi trường ma sát gồm có : + Ma sát khơ + Ma sát ướt (các bề mặt ma sát ngâm dầu) Ưu điểm ly hợp ma sát : kết cấu đơn giản, dễ chế tạo Ngô Tiến Dũng – Cơ khí Ơ tơ A – K52 Page EBOOKBKMT.COM 2014 Nhược điểm ly hợp ma sát : bề mặt ma sát nhanh mòn tượng trượt tương q trình đóng ly hợp, chi tiết ly hợp bị nung nóng nhiệt tạo phần công ma sát Tuy nhiên ly hợp ma sát sử dụng phổ biến ôtô ưu điểm Loại : Ly hợp thủy lực : ly hợp truyền mômen xoắn lượng chất lỏng (thường dầu) Ưu điểm ly hợp thủy lực : làm việc bền lâu, giảm tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực dễ tự động hóa q trình điều khiển xe Nhược điểm ly hợp thủy lực : chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực nhỏ tượng trượt Loại ly hợp thủy lực sử dụng ôtô, sử dụng số loại xe ôtô du lịch, ôtô vận tải hạng nặng vài ôtô quân Loại : Ly hợp điện từ : ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng từ trường nam châm điện Loại sử dụng xe ôtô Loại : Ly hợp liên hợp : ly hợp truyền mômen xoắn cách kết hợp hai loại kể (ví dụ ly hợp thủy cơ) Loại sử dụng xe ôtô I.3.2 Phân loại theo trạng thái làm việc ly hợp Theo trạng thái làm việc ly hợp người ta chia ly hợp thành loại sau : Ly hợp thường đóng : loại sử dụng hầu hết ôtô Ly hợp thường mở : loại sử dụng số máy kéo bánh C - 100 , C - 80 , MTZ2 I.3.3 Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ép Theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ép ngồi người ta chia loại ly hợp sau : Ngơ Tiến Dũng – Cơ khí Ơ tô A – K52 Page EBOOKBKMT.COM 2014 Loại : Ly hợp lò xo : ly hợp dùng lực lị xo tạo lực nén lên đĩa ép, gồm loại sau : - Lò xo đặt xung quanh : lị xo bố trí vịng trịn đặt hai hàng - Lị xo trung tâm (dùng lị xo cơn) Theo đặc điểm kết cấu lị xo dùng lị xo trụ, lị xo đĩa, lị xo Trong loại ly hợp dùng lị xo trụ bố trí xung quanh áp dụng phổ biến ơtơ nay, có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo lực ép lớn theo yêu cầu làm việc tin cậy Loại : Ly hợp điện từ : lực ép lực điện từ Loại : Ly hợp ly tâm : loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng mở ly hợp Loại sử dụng ôtô quân Loại : Ly hợp nửa ly tâm : loại ly hợp dùng lực ép sinh lực ép lị xo cịn có lực ly tâm trọng khối phụ ép thêm vào Loại có kết cấu phức tạp nên sử dụng số ôtô du lịch ZIN-110, POBEDA I.3.4 Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp Theo phương pháp dẫn động ly hợp người ta chia ly hợp thành loại sau : Loại : Ly hợp điều khiển tự động Loại : Ly hợp điều khiển cưỡng Để điều khiển ly hợp người lái phải tác động lực cần thiết lên hệ thống dẫn động ly hợp Loại sử dụng hầu hết ôtô dùng ly hợp loại đĩa ma sát trạng thái ln đóng Theo đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc hệ thống dẫn động ly hợp người ta lại chia thành loại sau : - Dẫn động khí - Dẫn động thủy lực khí kết hợp Ngơ Tiến Dũng – Cơ khí Ơ tơ A – K52 Page EBOOKBKMT.COM 2014 - Dẫn động trợ lực : trợ lực khí (dùng lị xo), trợ lực khí nén trợ lực thủy lực Nhờ có trợ lực mà người lái điều khiển ly hợp dễ dàng, nhẹ nhàng I.4 YÊU CẦU LY HỢP Ly hợp hệ thống chủ yếu ôtô, làm việc ly hợp phải đảm bảo yêu cầu sau : - Truyền hết mômen động mà không bị trượt điều kiện sử dụng Muốn mơmen ma sát ly hợp phải lớn mơmen cực đại động (có nghĩa hệ số dự trữ mômen ly hợp phải lớn 1) - Đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng va đập sinh hộp số khởi hành ôtô sang số lúc ôtô chuyển động - Mở ly hợp phải dứt khốt nhanh chóng, tách động khỏi hệ thống truyền lực thời gian ngắn (vì mở khơng dứt khốt làm cho khó gài số êm dịu) - Mơmen qn tính phần bị động ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh khởi hành sang số - Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ - Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt - Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều chỉnh chăm sóc, tuổi thọ cao Ly hợp làm phận an toàn để tránh tảicho hệ thống truyền lực Tất yêu cầu trên, đề cập đến trình chọn vật liệu, thiết kế tính tốn chi tiết ly hợp I.5 TRÌNH TỰ THIẾT KẾ - Phân tích kết cấu chọn phương án thiết kế ly hợp - Xác định mômen ma sát ly hợp - Xác định kích thước ly hợp Ngơ Tiến Dũng – Cơ khí Ơ tơ A – K52 Page EBOOKBKMT.COM 2014 - Xác định công trượt sinh quá trình đóng ly hợp - Tính toán sức bền số chi tiết chủ yếu ly hợp - Tính tốn dẫn động ly hợp - 02 vẽ A1: Kết cấu ly hợp, hệ thống dẫn động ly hợp - 01 vẽ A3: Bản vẽ chi tiết Chương II TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ II.1 CÁC THÔNG SỐ ĐẦU VÀO Nhiệm vụ: Thiết kế ly hợp ma sát khô ô tô với số liệu ban đầu : Loại ô tô Khách Loại động Xăng Ga1 (KG) 3570 Ga2 (KG) 6770 Memax / nM (KGm/Vg/ph) 41/1900 Nemax / nN (Ml/Vg/ph) 150/3200 Ihj I0 7,44; 4,1; 2,29; 1,47; 1; 7,63 Bánh xe 11- 20 Loại lị xo ép Nén biên Dẫn đơng Cơ khí trợ lực khí nén Ngơ Tiến Dũng – Cơ khí Ơ tơ A – K52 Page EBOOKBKMT.COM r0= 2014 ( d2 + H ) 25 , 4=(202 +11) 25 , 4=533 (mm) - Bán kính thiết kế: - Bán kính trung bình bánh xe: rbx=λ.r0=533,4 0,932 = 497 (mm) = 0,497 (m) (Vì lốp áp suất thấp nên lấy λ=0,932) - trọng lượng tồn tơ Ga=Ga1 + Ga2 = 10340 (KG) =103400 (N) - Memax = 410 (N.m) II.2 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ II.2.1 Sơ đồ cấu tạo ly hợp loại đĩa ma sát khơ Hình 1.1 : Sơ đồ cấu tạo ly hợp đĩa ma sát - bánh đà ; - đĩa ma sát; - đĩa ép; - lò xo ép;5 - vỏ ly hợp; - bạc mở;7 bàn đạp;8 - lò xo hồi vị bàn đạp; - đòn kéo; 10 - mở; 11 - bi "T"; 12 đòn mở; 13 - lị xo giảm chấn Ngơ Tiến Dũng – Cơ khí Ơ tơ A – K52 Page 10