Đất nước ta đang ngày càng phát triển và có sự thay đổi từng ngày, cùng với sự phát triển về kinh tế thì khoa học kỹ thuật cũng có bước phát triển vượt bậc và thu được những thành tựu quan trọng. Khoa học kỹ thuật đã được áp dụng phổ biến trong đời sống và góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Công nghiệp ôtô là một ngành quan trọng trong sự phát triển kinh tế của một đất nước, đặc biệt là một quốc gia đang phát triển như Việt Nam. Ô tô phục vụ cho các mục đích thiết yếu của con người như việc vận chuyển hàng hoá, đi lại của con người.Ngoài ra nó còn phục vụ trong rất nhiều lĩnh vực khác như: Y tế, cứu hoả, cứu hộ, an ninh, quốc phòng….Do vậy phát triển ngành công nghiệp ôtô Việt Nam là một trong những mục tiêu chiến lược trong sự phát triển của đất nước. Thực tế nhà nước ta cũng đã chú trọng phát triển ngành công nghiệp ôtô với những đề án chiến lược dài hạn đến năm 2015, 2020. Cùng với việc chuyển giao công nghệ giữa Việt Nam và các nước phát triển trên thế giới, chúng ta ngày càng được tiếp cận nhiều hơn với các công nghệ tiên tiến trên thế giới trong đó có công nghệ về ôtô. Công nghệ ôtô mặc dù là một công nghệ xuất hiện đã lâu nhưng trong những năm gần đây đã có nhiều bước phát triển mạnh mẽ, liên tục các công nghệ mới đã được phát minh nhằm hoàn thiện hơn nữa ôtô truyền thống. Ngoài ra người ta còn phát minh ra những công nghệ mới nhằm thay đổi ôtô truyền thống như nghiên cứu ôtô dùng động cơ Hybryd, động cơ dùng nhiên liệu Hydro, ôtô có hệ thống lái tự động…. Tuy nhiên trong điều kiện của nước ta, chúng ta chỉ cần tiếp thu và hoàn thiện những công nghệ về ôtô truyền thống.Trên ôtô, người ta chia ra thành các phần và các cụm khác nhau. Trong đó ly hợp là một trong những cụm chính và có vai trò quan trọng trong hệ thống truyền lực của ôtô. Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu của ôtô, tính năng điều khiển của ôtô, đảm bảo an toàn cho động cơ và hệ thống truyền lực trên ôtô. Nên để chế tạo được một chiếc ôtô đạt yêu cầu chất lượng thì việc thiết kế chế tạo một bộ ly hợp tốt là rất quan trọng. Do đó em đã được giao đề tài “ Thiết kế hệ thống ly hợp xe ôtô con 5 chỗ ngồi” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể về hệ thống ly hợp trên ôtô và quy trình thiết kế chế tạo hệ thống ly hợp cho ôtô. Với các thông số ban đầu lấy từ xe tham khảo là xe TOYOTA VIOS .Trong nội dung đồ án, em đã cố gắng trình bày một cách cụ thể nhất về hệ thống ly hợp trên ôtô, bao gồm từ phần tổng quan về hệ thống ly hợp đến quy trình thiết kế chế tạo một bộ ly hợp hoàn chỉnh có thể hoạt động được cũng như những hư hỏng có thể xảy ra và cách bảo dưỡng, sữa chữa hệ thống ly hợp.Trong thời gian được giao đề tài, với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, cụ thể của Thầy giáo Đỗ Tiến Minh cùng các thầy giáo trong bộ môn Ôtô và xe chuyên dụng, em đã hoàn thành đồ án của mình. Mặc dù bản thân đã có cố gắng và được sự quan tâm giúp đỡ của các thầy giáo nhưng do kiến thức, kinh nghiệm và thời gian hạn chế nên đồ án của em không thể tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, phê bình của các thầy trong bộ môn.Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Đỗ Tiến Minh và các thầy giáo trong bộ môn Ôtô và xe chuyên dụng, Viện Cơ khí động lực, Trường ĐHBK Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt bản đồ án này.
TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ô TÔ
Công dụng ly hợp
Trong hệ thống truyền lực của ôtô, ly hợp là một trong những cụm chính, nó có công dụng là:
Nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ôtô di chuyển.
Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ôtô khởi hành hoặc chuyển số. Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực không bị quá tải như trong trường hợp phanh đột ngột và không nhả ly hợp.ở hệ thống truyền lực bằng cơ khí với hộp số có cấp, thì việc dùng ly hợp để tách tức thời động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực sẽ làm giảm va đập giữa các đầu răng, hoặc của khớp gài, làm cho quá trình đổi số được dễ dàng Khi nối êm dịu động cơ đang làm việc với hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự trượt) làm cho mômen ở các bánh xe chủ động tăng lên từ từ Do đó, xe khởi hành và tăng tốc êm.
Yêu cầu ly hợp
Ly hợp là một trong những hệ thống chủ yếu của ôtô, khi làm việc ly hợp phải đảm bảo được các yêu cầu sau:
Truyền hết mômen của động cơ mà không bị trượt ở bất kỳ điều kiện sử dụng nào Muốn vậy thì mômen ma sát của ly hợp phải lớn hơn mômen cực đại của động cơ (có nghĩa là hệ số dự trữ mômen của ly hợp phải lớn hơn 1). Đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng va đập sinh ra trong các răng của hộp số khi khởi hành ôtô và khi sang số lúc ôtô đang chuyển động.
Mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng, tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian ngắn
Khối lượng các chi tiết, mômen quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh răng khi khởi hành và sang số. Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ.
Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt Hạn chế tối đa ảnh hưởng của nhiệt độ tới hệ số ma sát, độ bền của các chi tiết đàn hồi.
Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều khiển và thuận tiện trong bảo dưỡng và tháo lắp.
Ngoài các yêu cầu trên ly hợp cũng như các chi tiêt khác cần đảm bảo độ bền cao, làm việc tin cậy Giá thành thấp.
Phân loại ly hợp
Ly hợp trên ôtô thường được phân loại theo 4 cách:
Phân loại theo phương pháp truyền mômen.
Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp.
Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép.
Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp. a) Phân loại theo phương pháp truyền mômen
Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống truyền lực thì người ta chia ly hợp ra thành 4 loại sau:
Loại 1: Ly hợp ma sát là ly hợp truyền mômen xoắn bằng các bề mặt ma sát, nó gồm các loại sau:
Theo hình dáng bề mặt ma sát gồm có:
Ly hợp ma sát loại đĩa : một đĩa (hình 1.1), hai đĩa (hình 1.2), nhiều đĩa
Ly hợp ma sát loại hình côn : phần đĩa bị động có hình côn.
Ly hợp ma sát loại hình trống: phần đĩa bị động làm theo dạng má phanh tang trống.
Hiện nay, ly hợp ma sát loại đĩa được sử dụng rất rộng rãi, vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và khối lượng phần bị động của ly hợp tương đối nhỏ
Còn ly hợp ma sát loại hình côn và hình trống ít được sử dụng, vì phần bị động của ly hợp có trọng lượng lớn sẽ gây ra tải trọng động lớn tác dụng lên các cụm và các chi tiết của hệ thống truyền lực.
Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa
1 Bánh đà 6 Vỏ ly hợp 11 Nạng và đai ốc
2 Đĩa bị động 7 Lò xo giảm chấn 12 Các te
3 Đĩa ép 8 Ổ bi tỳ 13 Ổ con lăn
4 Vỏ ly hợp 9 Càng gạt 14 Ổ bi kim
5 Lò xo ép 10 Đòn mở
Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa
1 Bánh đà 5 Đĩa ép ngoài 9 Ống trượt 16 Đòn mở
2 Lò xo định vị 6 Bu lông hạn chế
3 Đĩa ép trung gian 7 Lò xo ép 14 Càng gạt
4 Đĩa bị động 8 Vỏ ly hợp 15 Ổ bi tỳ
Theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có:
Thép với phêrađô hoặc phêrađô đồng.
Thép với phêrađô cao su.
Theo đặc điểm của môi trường ma sát gồm có:
Ma sát ướt (các bề mặt ma sát được ngâm trong dầu). Ưu điểm : Ly hợp ma sát là kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.
Nhược điểm : Ly hợp ma sát là các bề mặt ma sát nhanh mòn do hiện tượng trượt tương đối với nhau trong quá trình đóng ly hợp, các chi tiết trong ly hợp bị nung nóng do nhiệt tạo bởi một phần công ma sát.Tuy nhiên ly hợp ma sát vẫn được sử dụng phổ biến ở các ôtô hiện nay do những ưu điểm của nó.
Loại 2: Ly hợp thủy lực : Là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lượng của chất lỏng (thường là dầu).
Sơ đồ ly hợp thủy lực được biểu diễn như hình 1.3 Ưu điểm: Ly hợp thủy lực là làm việc bền lâu, giảm được tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe.
Nhược điểm: Ly hợp thủy lực là chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực nhỏ do hiện tượng trượt Loại ly hợp thủy lực ít được sử dụng trên ôtô, hiện tại mới được sử dụng ở một số loại xe ôtô du lịch, ôtô vận tải hạng nặng và một vài ôtô quân sự.
Hình 1.3: Sơ đồ ly hợp thủy lực
Loại 3: Ly hợp điện từ : Là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng của từ trường nam châm điện Loại này ít được sử dụng trên xe ôtô.
Sơ đồ ly hợp điện từ được biểu diễn như hình 1.4
Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý ly hợp điện từ
1.Bánh đà 3.Cuộn dây 5.Lõi thép bị động nối với hộp số
2.Khung từ 4.Mạt sắt 6.Trục ly hợp
Loại 4: Ly hợp liên hợp : Là ly hợp truyền mômen xoắn bằng cách kết hợp hai trong các loại kể trên (ví dụ như ly hợp thủy cơ) Loại này ít được sử dụng trên xe ôtô. b) Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp
Theo trạng thái làm việc của ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2 loại:
Ly hợp thường đóng : Loại này được sử dụng hầu hết trên các ôtô hiện nay.
Ly hợp thường mở : Loại này được sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi như
C - 100, MTZ2 c) Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì người ta chia ra các loại ly hợp sau:
Loại 1: Ly hợp lò xo : Là ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, nó
Lò xo trụ: Các lò xo được bố trí đều trên một vòng tròn và có thể đặt một hoặc hai hang (hình 1.5)
Lò xo đĩa ( lò xo màng ) (hình 1.6)
Hình 1.5: Ly hợp lò xo trụ
Hình 1.6: Ly hợp lò xo đĩa
Trong các loại trên thì ly hợp dùng lò xo trụ và lò xo đĩa được áp dụng khá phổ biến trên các ôtô hiện nay, vì nó có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo được lực ép lớn theo yêu cầu và làm việc tin cậy.
Loại 2: Ly hợp điện từ : Lực ép là lực điện từ.
Loại 3: Ly hợp ly tâm : Là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở ly hợp Loại này ít được sử dụng, thường dùng trên các ôtô quân sự.
Loại 4: Ly hợp nửa ly tâm : Là loại ly hợp dùng lực ép sinh ra ngoài lực ép của lò xo còn có lực ly tâm của trọng khối phụ ép thêm vào Loại này có kết cấu phức tạp nên ít được sử dụng. d) Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp
Theo phương pháp dẫn động ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2 loại sau:
Loại 1: Ly hợp điều khiển tự động
Loại 2: Ly hợp điều khiển cưỡng bức Để điều khiển ly hợp thì người lái phải tác động một lực cần thiết lên hệ thống dẫn động ly hợp Loại này được sử dụng hầu hết trên các ôtô dùng ly hợp loại đĩa ma sát ở trạng thái luôn đóng.
Theo đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống dẫn động ly hợp thì người ta lại chia ra thành 3 loại sau:
Dẫn động bằng cơ khí: là dẫn động điều khiển từ bàn đạp tới cụm đòn nối.
Loại này được dùng trên xe con với yêu cầu lực ép nhỏ Sơ đồ hình 1.7
Dẫn động bằng thủy lực: là dẫn động thông qua các khâu khớp đòn nối và đường ống cùng với các cụm truyền chất lỏng Sơ đồ hình 1.8
Dẫn động có trợ lực: là tổ hợp của các phương pháp dẫn động cơ khí hoặc thủy lực với các bộ phận trợ lực bàn đạp: cơ khí, thủy lực áp suất cao, chân không, khí nén trợ lực điều khiển ly hợp thường gặp trên ôtô ngày nay
Hình 1.7: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí
1 Đĩa bị động 2 Đĩa ép 3 Lò xo ép
4 Bi “T” 5,8 Lò xo hồi vị 6 Càng mở
7 Bàn đạp 9 Đòn dẫn động
Hình 1.8: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực
1 Đĩa bị động 5,7 Lò xo hồi vị 10.Xy lanh công tác
2 Đĩa ép 6 Xy lanh chính 11 Ống dẫn dầu
3 Lò xo ép 8 Bàn đạp
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Lựa chọn phương án thiết kế cơ cấu ly hợp
2.1.1 Ly hợp ma sát khô
Cấu tạo chung của ly hợp được chia thành các phần cơ bản:
Dẫn động điều khiển a Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô 1 đĩa
Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa
1 Bánh đà 4 Lò xo ép 7 Bi "T" 9 Lò xo giảm chấn
2 Đĩa ma sát 5 Vỏ ly hợp 8 Đòn mở 10 Càng mở
Bao gồm vỏ ly hợp (5) được bắt cố định với bánh đà (1) bằng các bu lông, đĩa ép (3) cùng các chi tiết trên vỏ ly hợp (lò xo ép, đòn mở ) đĩa ép (3) nối với vỏ ly hợp bằng thanh mỏng đàn hồi đảm bảo truyền được mômen từ vỏ lên đĩa ép và dịch chuyển dọc trục khi đóng, ngắt ly hợp Lực ép lò xo ép truyền tới đĩa ép có tác dụng kẹp chặt đĩa bị động với bánh đà.
Phần bị động Đĩa bị động (2) ( gồm cả chi tiết xương đĩa bị động, các tấm ma sát, moay ơ, bộ phận giảm chấn (9) và trục ly hợp
Nguyên lý hoạt động của ly hợp ma sát khô một đĩa
Sự làm việc của ly hợp được chia thành hai trạng thái cơ bản là : Đóng và Mở
Bàn đạp ly hợp ở trạng thái ban đầu Dưới tác dụng của các lò xo (4) bố trí trên ly hợp, đĩa bị động (2) được ép giữa bánh đà (1) và đĩa ép (3) bằng lực của lò xo (4) Mômen ma sát được tạo lên giữa chúng Mômen xoắn chuyền từ phần chủ động tới phần bị động qua bề mặt tiếp xúc giữa đĩa bị động (2) với bánh đà và đĩa ép tới trục bị động của ly hợp sang hộp số
Khi làm việc, do một số nguyên nhân nào đó, mômen hệ thống truyền lực lớn hơn giá trịn mômen ma sát ly hợp, ly hợp sẽ trượt và đóng vai trò là cơ cấu an toàn trành quá tải cho hệ thông truyền lực.
Trạng thái mở ly hợp
Khi tác dụng lực điều khiển lên bàn đạp, bàn đạp dịch chuyển→đòn kéo dịch chuyển→ càng mở (10) tác động lên bi ‘T’ (7) dịch sang trái khắc phục khe hở ‘δ’ →tác động đòn mở (8) ép lò xo (4) kéo đĩa ép (3) dịch’ →tác động đòn mở (8) ép lò xo (4) kéo đĩa ép (3) dịch chuyển sang phải tách các bề mặt ma sát của đĩa bị động ra khỏi bánh đà và đĩa ép Mômen ma sát giảm dần và triệt tiêu Ly hợp được mở thực hiện ngắt mômen truyền từ động cơ tới hệ thống truyền lực. b Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại ma sát khô 2 đĩa
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp 2 đĩa ma sát khô tương tự như ly hợp ma sát khô một đĩa Điểm khác biệt của ly hợp ma sát 2 đĩa là có 2 đĩa bị động và đĩa ép trung gian.
Cấu tạo theo sơ đồ hình 2.2
Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa
1 Bánh đà 5 Đĩa ép ngoài 9 Bạc mở 13 Đòn mở
2 Lò xo đĩa ép trung gian
3 Đĩa ép trung gian 7 Lò xo ép 11 Càng mở
4 Đĩa ma sát 8 Vỏ ly hợp 12 Bi "T"
Gồm có hai đĩa ma sát bị động (4) cùng với bộ giảm chấn (14) dập tắt dao động xoắn Đĩa bị động bên trong nằm giữa bánh đà và đĩa ép trung gian. Đĩa bị động bên ngoài nằm giữa đĩa ép trung gian và đĩa ngoài Các đĩa bị động (4) liên kết với các trục bị động của ly hợp bằng mối ghép then hoa di trượt trên Moay-ơ
Nguyên lý hoạt động của ly hợp ma sát khô hai đĩa
Trạng thái đóng ly hợp
Lực ép của các lò xo (7) ép chặt các đĩa ép ngoài, đĩa bị động ngoài ,đĩa ép trung gian, đĩa bị động trong, trên bánh đà thành một khối mômen xoắn được truyền từ động cơ qua phần chủ động, các đĩa bị động, bộ phận giảm chấn, Moay-ơ tới trục bị động ly hợp.
Trạng thái ly hợp mở
Khi tác động lực điều khiển lên bàn đạp thông qua các thanh kéo, bạc mở (9) dịch sang trái khắc phục khe hở ở giữa ô bi ‘T’ (12) và đầu đòn mở
(13) ổ bị ‘T’ tiếp tục ép lên đầu đòn mở, đầy đầu trong sang trái, đầu ngoài đòn mở dịch chuyển sang phải Kéo đĩ ép ngoài (5) tách khỏi đĩa bị động ngoài, lò xo định vị (2) đẩy đĩa ép trong tiến sát đến đầu bu lông hạn chế (6), tách đĩa bị động trong ra khỏi bánh đà Lực ép của lò xo ép không truyền tới đĩa bị động phần bị động và phần chủ động được tách ra Mômen từ động cơ được truyền sang hệ thống truyền lực bị ngắt.
So sánh ly hợp ma sát 1 đĩa và ly hợp ma sát 2 đĩa
Nếu cùng một kích thước bao ngoài và lực ép như nhau Ly hợp 2 đĩa (với 2 đôi bề mặt ma sát) truyền được mômen lớn hơn, do vậy được dùng trên xe ô tô có tải trọng lớn hoặc ô tô kéo rơmoc hay bán rơmoc nặng
Nếu cùng truyền mô men như nhau dẫn tới kích thước của ly hợp 2 đĩa nhỏ hơn
Ly hợp ma sát khô 2 đĩa đóng êm dịu hơn ly hợp ma sát khô 1 đĩa
Nhược điểm của ly hợp ma sát 2 đĩa so với 1 đĩa đó là ly hợp 2 đĩa có kết cấu phúc tạp, quá trình mở kém dứt khoát c Ly hợp thủy lực
Cấu tạo theo sơ đồ hình 2.3
Ly hợp thủy lực truyền mô men thông qua chất lỏng
Cấu tạo của ly hợp gồm 2 phần:
Phần chủ động : là phần bánh bơm, bánh đà
Phần bị động : là phần bánh tuabin nối với trục sơ cấp của hộp giảm tốc.
Nguyên lý hoạt động ly hợp thủy lực
Ly hợp thủy lực gồm có 2 bánh công tác Bánh bơm ly tâm và bánh tuabin hướng tâm, tất cả được đặt trong hộp kín điền đầy chất lỏng công tác. Trục của bánh bơm được nối với động cớ và trục của bánh tuabin được nối với hộp số.
Khi động cơ làm việc, bánh bơm quay, dưới tác dụng của lực ly tâm chất lỏng công tác bị dồn từ trong ra ngoài dọc theo các khoang giữa các cánh bơm Khi ra khỏi cánh bơm, chất lỏng có vận tốc lớn và đập vào các bánh tuabin quay theo Nhờ đó năng lượng được truyền từ bánh bơm sang bánh tuabin nhờ dòng chảy chất lỏng.
Ly hợp thủy lực không có khả năng biến đổi mômen, nó chỉ làm việc như một khớp nối thuần túy nên nó còn gọi là khớp nối thủy lực.
Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý ly hợp thủy lực Ưu điểm
Có thể thay đổi tỷ số truyền một cách liên tục, có khả năng truyền tải mômen lớn, cấu tạo đơn giản, giá thành sản xuất thấp.
Không có khả năng biến đổi mômen nên đã hạn chế phạm vi sử dụng của nó trên ô tô, hiệu suất thấp ở vùng làm việc có tỷ số truyền nhỏ độ nhạy cao làm ảnh hưởng xấu đến đặc tính làm việc kết hợp với động cơ đốt trong. d Ly hợp điện từ
Ly hợp điện từ hình thành với 2 dạng kết cấu:
Ly hợp ma sát sử dụng lực ép điện từ
Ly hợp điện tử làm việc theo nguyên lý nam châm điện bột.
Cả hai loại này đều sử dụng nguyên tắc đóng mở ly hợp thông qua công tắc đóng mở mạch điện bố trí tại cần gài số Như vậy không cần bố trí bàn đạp ly hợp và thực hiện điều khiển theo hệ thống ‘điều khiển hai pedal’.
Sau đây ta xét sơ đồ ly hợp điện nam châm bột Có ba dạng kết cấu :
Cuộn dây quay cùng bánh đà.
Cuộn dây quay cùng đĩa bị động.
Xét ly hợp bố trí cuộn dây quay cùng bánh đà
Cấu tạo theo sơ đồ hình 2.4
Cấu tạo của chúng gồm ba phần :
Lựa chọn phương án dẫn động
Dẫn động điều khiển ly hợp có nhiệm vụ truyền lực của người lài từ bàn đạp ly hợp tới đòn mở để thực hiện ngắt ly hợp Dẫn động điều khiển cần phải đảm bảo kết cấu đơn giản, dễ sử dụng, điều khiển nhẹ nhàng bằng lực bàn đạp của người lái,
Dẫn động ly hợp thường có các loại sau:
Dẫn động có trợ lực.
Trợ lực có thể là :
2.2.1 Dẫn động ly hợp bằng cơ khí Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các đòn, khớp nối và được lắp theo nguyên lý đòn bẩy Loại dẫn động điều khiển ly hợp đơn thuần này có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và có độ tin cậy làm việc cao Hệ thống dẫn động này được sử dụng phổ biến ở các ôtô quân sự như xe ZIN-130, ZIN-131,
Nguyên lý làm việc ly hợp dẫn động bằng cơ khí
Sơ đồ cấu tạo như hình 2.11
Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp (7) sẽ làm cho cần của trục bàn đạp ly hợp quay quanh tâm O 1 kéo đòn dẫn động của ly hợp (9) dịch chuyển sang phải (theo chiều mũi tên) Làm cho càng mở ly hợp (6) quay quanh O 2 Càng mở gạt bạc mở (4) sang trái (theo chiều mũi tên) tác động vào đầu đòn mở của ly hợp, kéo đĩa ép tách ra khỏi đĩa ma sát
Khi người lái nhả bàn đạp (7) thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị (8), bàn đạp trở về vị trí ban đầu duy trì khe hở giữa bạc mở với đầu đòn mở Nhờ có các lò xo đẩy đĩa ép chủ động ép đĩa bị động vào bánh đà , ly hợp được đóng lại.
Hành trình toàn bộ của bàn đạp ly hợp thường từ 130 180 mm. Trong quá trình làm việc, do hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát, nên đĩa ma sát thường bị mòn, do đó hành trình tự do của bàn đạp ly hợp bị giảm xuống Khi các bề mặt ma sát mòn tới mức nào đó thì hành trình tự do của ly hợp giảm tới mức tối đa, sẽ không tạo được cảm giác cho người lái nữa, đồng thời gây hiện tượng tự ngắt ly hợp Trong trường hợp khác, khi hành trình tự do của bàn đạp ly hợp quá lớn, làm cho người lái đạp bàn đạp hết hành trình toàn bộ mà ly hợp vẫn chưa mở hoàn toàn, cũng tạo hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát, sẽ gây mòn các bề mặt ma sát một cách nhanh chóng.
Trong cả hai trường hợp nêu trên đều không có lợi, vì vậy phải điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp ly hợp trong một miền cho phép. Ưu điểm : Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, có độ tin cậy làm việc cao, dễ tháo lắp và sửa chữa
Nhược điểm : Kết cấu phụ thuộc vào vị trí đặt ly hợp Yêu cầu lực của người lái tác dụng lên bàn đạp lớn Hiệu suất truyền lực không cao.
Hình 2.11: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí
1 Đĩa bị động 2 Đĩa ép 3 Lò xo ép
4 Bạc mở 5,8 Lò xo hồi vị 6 Càng mở
7 Bàn đạp 9 Đòn dẫn động
2.2.2 Dẫn động ly hợp bằng thủy lực Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng cách thay đổi áp lực
Nguyên lý làm việc của ly hợp dẫn động bằng thủy lực
Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng thủy lực hình 2.12
Sơ đồ cấu tạo xi lanh chính của dẫn động ly hợp bằng thủy lực hình 2.13
Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp (8), nhờ thanh đẩy, đẩy piston của xi lanh chính (6) sang trái, bịt lỗ bù dầu b (h 2.13), làm dầu trong khoang D bị nén lại Khi áp lực dầu trong khoang D thắng lực ép của lò xo van một chiều (17) ở van một chiều (16) thì van một chiều mở ra Lúc này dầu từ khoang D theo đường ống dẫn dầu (11) (h 2.12) vào xi lanh công tác
(10) đẩy piston sang phải, làm cho càng mở ly hợp (9) quay quanh O, đồng thời đẩy bạc mở (4) sang trái (theo chiều mũi tên) Bạc mở tác động nên đầu dưới của đòn mở ly hợp tách đĩa ép ra khỏi bề mặt ma sát Ly hợp được mở.
Khi người thả bàn đạp ly hợp (8) thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị (7) và lò xo ép làm các piston của xi lanh chính và xi lanh công tác từ từ trở về vị trí ban đầu Lúc này dầu từ xi lanh công tác (10) theo đường ống dẫn dầu (11) qua van hồi dầu (18) vào khoang D.
Hình 2.12: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực
4 Bạc mở 8 Bàn đạp 11 Ống dẫn dầu
2 Đĩa ép 5,7 Lò xo hồi vị
3 Lò xo ép 6 Xy lanh chính
Khi người lái nhả nhanh bàn đạp ly hợp (8), thì do sức cản của đường ống và sức cản của van hồi dầu (18) làm cho dầu từ xi lanh công tác (10) không kịp về điền đầy vào khoang D Vì thế tạo ra độ chân không ở khoang
D, nên dầu từ khoang C qua lỗ cung cấp dầu (a) vào khoang E, rồi sau đó dầu qua lỗ nhỏ ở mặt đầu piston ép phớt cao su (14) để lọt sang bổ sung dầu cho khoang D (tránh hiện tượng lọt khí vào khoang D, khi khoang D có độ chân không) Khi dầu đã khắc phục được sức cản của đường ống và van hồi dầu
(18) để trở về khoang D, thì lượng dầu dư từ khoang D theo lỗ bù dầu (b) trở về khoang C, đảm bảo cho ly hợp đóng hoàn toàn.
Lỗ bù dầu (b) còn có tác dụng điều hòa dầu khi nhiệt độ cao Lúc nhiệt độ cao dầu trong khoang D nở ra, làm áp suất dầu tăng lên, dầu qua lỗ bù dầu (b) về khoang C Vì thế khắc phục được hiện tượng tự mở ly hợp.
Hình 2.13: Sơ đồ cấu tạo xi lanh chính của dẫn động ly hợp bằng thủy lực
3 Xi lanh 15 Lò xo hồi vị piston
9 Bình chứa dầu 17 Lò xo van một chiều
10 Nút đổ dầu vào 18 Van hồi dầu
11 Tấm chắn dầu a Lỗ cung cấp dầu
12 Cần piston b Lỗ điều hòa
13 Lá thép mỏng hình sao
14 Phớt làm kín Ưu điểm:
Kết cấu gọn, việc bố trí hệ thống dẫn động thủy lực đơn giản và thuận tiện Có thể đảm bảo việc đóng ly hợp êm dịu hơn so với hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí Ống dẫn dầu không có biến dạng lớn, nên hệ thống dẫn động thủy lực có độ cứng cao Đồng thời hệ thống dẫn động bằng thủy lực có thể dùng đóng mở hai ly hợp.
Loại hệ thống dẫn động bằng thủy lực không phù hợp với những xe có máy nén khí Yêu cầu hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực cần có độ chính xác cao.
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LY HỢP
Các thông số tham khảo xe Toyota Vios
T Thống số Giá trị Đơn vị
2 Chiều dài cơ sở 2550 mm
3 Trọng lượng khi không tải a = 1.02; b = 1.53; hg= 400
4 Trọng lượng khi đầy tải a = 1.15; b = 1.4; hg= 450
7 Vận tốc lớn nhất 195 Km/h
8 Bán kính quay vòng tối thiểu 4,9 m
9 Khoảng sáng gầm xe 150 mm
12 Tỉ số truyền của hộp số: 4,035
13 Tỉ số truyền của truyền lực chính 3,545
Tính toán thiết kế cơ cấu ly hợp
3.2.1 Xác định mômen ma sát của ly hợp
Mômen ma sát của ly hợp phải bằng mômen xoắn lớn nhất cần truyền qua ly hợp được tính theo công thức: M c .M e max
M e - Mômen lớn nhất của động cơ
: Hệ số dự trữ của ly hợp
Hệ số phải lớn hơn 1 để đảm bảo cho ly hợp có thể truyền hết mômen của động cơ trong mọi trường hợp Tuy nhiên hệ số cũng không được chọn quá lớn để tránh tăng kích thước đĩa bị động và tránh cho hệ thống truyền lực không bị quá tải Hệ số được như sau :
Với ô tô tải không kéo mooc: = 1,6 2,25
Với ô tô tải làm việc có kéo mooc: = 2,0 3,0
Với ly hợp ta chọn thiết kế ở đây là của xe TOYOTA VIOS nên ta chọn
Vậy mômen ma sát của ly hợp: M c .M e max 1,6.141 225,6 Nm
3.2.2 Xác định kích thước cơ bản của ly hợp
Cơ sở để xác định kích thước của ly hợp là ly hợp phải có khả năng truyền được mô men xoắn lớn hơn mô men cực đại của động cơ một ít.
Số lượng đĩa bị động là : z i 1
Số đôi bề mặt ma sát là : z 2 Độ dày của tấm ma sát đối với xe con 3 4 mm
Mômen ma sát của ly hợp cần được xác định theo công thức:
M c .M e max R z μ : hệ số ma sát, chọn μ = 0.3
: tổng lực ép lên các đĩa tính theo N. z : số đôi bề mặt ma sát.
R : bán kính ma sát trung bình, được tính như sau :
Theo công thức kinh nghiệm ta có:
=> D = 212 (mm) ở đây c là hệ số kinh nghiệm, chọn c = 4,7
Ta có: Bán kính trong của vòng ma sát :
Do động cơ có số vòng quay lớn nên ta chọn r = 70(mm) => d = 140(mm)
Suy ra : Lực ép tổng lên các đĩa là :
Áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát q được tính :
3.2.3 Tính công trượt và công trượt riêng a Công trượt
Công thức này được xây dựng trên giả thiết vận tốc góc của động cơ d và các mô men M ,M ,M không đổi trong quá trình trượt ly hợp, trong đód c ψ d emax
I : Mô men quán tính tương đương với khối lượng chuyển động tịnh a của ôtô cùng với các chi tiết trong hệ thống truyền lực và bánh xe quy về trục sơ cấp của hộp số
G : Trọng lượng toàn bộ của xe, G = 14950 (N).
Rb : Bán kính làm việc trung bình của bánh xe:
Trong đó là hệ số kể đến sự biến dạng của lốp i : Tỉ số truyền của truyền lực chính, 0 i 0 4,045 i : Tỉ số truyền của hộp số, h i = 3,545h1 i p : Tỉ số truyền của hộp số phụ, i p 1
Memax: Mô men cực đại của động cơ, M e max 141(Nm)
0: Vận tốc góc ban đầu, với động xăng chọn :
M : vận tốc góc của động cơ tại thời điểm đạt mô men cực đại
M :Mô men cản chuyển động ô tô quy về trục ly hợp
: Hệ số cản tổng cộng của mặt đường, chọn =0,02
K F v 2 0 Do khi khởi động tại chỗ v0
tl : hiệu suất truyền lực của hệ thống => chọn tl 0,9
A : Diện tích bề mặt ma sát i, z : Số đôi bề mặt ma sát
D , d : Đường kính trong và ngoài đĩa ma sát c Kiểm tra nhiệt độ các chi tiết
Công trượt sinh nhiệt làm nung nóng các chi tiết như đĩa ép, đĩa ép trung gian ở ly hợp 2 đĩa, lò xo,
Do đó phải kiểm tra nhiệt độ của các chi tiết, bằng cách xác định độ tăng nhiệt độ theo công thức :
W : Công trượt ly hợp c : Tỉ nhiệt của chi tiết bị nung nóng cH1,5J/kg o C (đối với vật liệu gang và thép) m d : Khối lượng chi tiết bị nung nóng (đĩa ép). m d R 2 r 2
Với : 4(mm) = 0,4 (cm): độ dày tấm ma sát
7800 (Kg/m3) = 7,8.10 3 (Kg/cm3) : khối lượng riêng của thép
: Hệ số xác định phần nhiệt truyền để nung nóng bánh đà hoặc đĩa ép Với li hợp 1 đĩa bị động: =0,5
[t] : độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết ( O C ),
Suy ra : mức gia tăng nhiệt đảm bảo điều kiện.
3.2.4 Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp a Tính sức bền đĩa bị động Để giảm kích thước của ly hợp, khi ly hợp làm việc trong điều kiện ma sát khô thì chọn vật liệu có hệ số ma sát cao Vật liệu của tấm ma sát thường chọn là loại phêrađô Đĩa bị động gồm các tấm ma sát và xương đĩa Xương đĩa bị động được chế tạo từ thép 65 nhiệt luyện bằng cách tôi thể tích.
Chiều dày xương đĩa thường chọn từ (1,52,0) mm
Chiều dày tấm ma sát =4 mm
Tấm ma sát được gắn với xương đĩa bị động bằng đinh tán Vật liệu của đinh tán được chế tạo bằng đồng, có đường kính d = 4 mm Đinh tán được bố trí trên đĩa theo hai dãy tương ứng với các bán kính như sau :
Lực tác dụng lên mỗi dãy đinh tán được xác định theo công thức :
Đinh tán được kiểm tra theo ứng suất cắt và ứng suất chèn dập.
c : ứng suất cắt của đinh tán ở từng dãy.
cd : ứng suất chèn dập của đinh tán ở từng dãy.
F : lực tác dụng lên đinh tán ở từng dãy. n : số lượng đinh tán ở mỗi dãy.
Vòng ngoài n2 = 18 đinh d : đường kính đinh tán d = 4 (mm) l : chiều dài bị chèn dập của đinh tán.
c : ứng suất cắt cho phép của đinh tán c = 40 Mpa cd : ứng suất chèn dập cho phép của đinh tán cd = 25 MPa ứng suất cắt và ứng suất chèn dập đối với đinh tán ở vòng trong:
Vậy các đinh tán đảm bảo độ bền cho phép. Ứng suất cắt và ứng suất chèn dập đối với đinh tán ở vòng ngoài:
Vậy các đinh tán đảm bảo độ bền cho phép. b Tính sức bền Moay-ơ đĩa bị động
Moay-ơ thường được thiết kế với độ dài đủ lớn để đĩa bị động đỡ bị đảo, với ly hợp làm việc trong điều kiện bình thường chiều dài của moay ơ thường d D b
Hình 3.1 : Moay-ơ đĩa bị động
Then hoa của Moay-ơ được tính theo chèn dập và cắt:
Memax : Mômen lớn nhất của động cơ, Memax = 141 Nm. z1 : Số Moay-ơ, với ly hợp ma sát một đĩa z1 = 1. z2 : Số then hoa của Moay-ơ z 2 10
L : Chiều dài của Moay-ơ L35mm
D : Đường kính ngoài của then hoa D35mm d : Đường kính trong của then hoa d 28mm b : Bề rộng một then hoa b4mm
Thay số vào ta được:
Chọn vật liệu chế tạo Moay-ơ là thép 40X có các ứng suất giới hạn là:
Vậy then hoa đủ bền. c Tính lò xo ép
Cơ cấu ép được dùng để tạo lực ép cho đĩa ép của ly hợp thường đóng xe con là lò xo đĩa kiểu nón cụt nhờ nó có nhiều ưu điểm nổi bật hơn hẳn kiểu lò xo trụ.
Lò xo ly hợp được chế tạo bằng thép măng gan 65 có ứng suất tiếp cho phép [] = 650 ÷ 850 (MN/m 2 )
Lò xo được tính toán nhằm xác định các thông số hình học cơ bản nhằm thỏa mãn lực F cần thiết cho ly hợp Kích thước của lò xo đĩa nón cụt còn phải bảo đảm điều kiện bền với chức năng là đòn mở
Ta dùng lò xo ép là loại lò xo nón cụt xẻ rãnh
Lực ép cần thiết của lò xo ép đĩa nón cụt được xác định theo công thức
F =k P lx 0 k0 : hệ số tính đến sự giãn, sự nới lỏng lò xo Chọn k0 = 1,05
P lực ép cần thiết của ly hợp P 4213,96 N
Sơ đồ để tính lò xo đĩa nón cụt có xẻ rãnh hướng tâm thể hiện như hình 3.2
Hình 3.2 : Sơ đồ lò xo đĩa
F N : lực ép của lò xo tác dụng lên đĩa ép (tương đương với F )
F n : lực cần tác dụng lên đĩa để ngắt ly hợp
D l 1 : Dịch chuyển của đĩa tại điểm đặt lực ép
E2.10 5 MPa : Môdun đàn hồi kéo nén
D e : Đường kính lớn nhất của lò xo đĩa ứng với vị trí tỳ lên đĩa ép
D e D ( với D 2là đường kính ngoài tấm ma sát)
D a : đường kính mép xẻ rãnh e 1,2 1,5 a
D i : Đường kính đỉnh của lò xo đĩa e 2,5 i
: Độ dày của lò xo đĩa
mm h : Độ cao phần không xẻ rãnh của nón cụt ở trạng thái tự do h 1,5 2,0
1, 2 k k : các tỷ số kích thước của đĩa nón cụt :
Suy ra lực ép lò xo được xác định sao cho khi lò xo được ép phẳng vào ly hợp là :
Thấy F N >F lx => Vậy thỏa mãn lực ép yêu cầu.
=> Fn = 2269,59 ( N ) d.Tính lò xo giảm chấn
Lò xo giảm chấn được đặt ở đĩa bị động để tránh sự cộng hưởng ở tần số cao của dao động xoắn do sự thay đổi mômen của động cơ và của hệ thống truyền lực đảm bảo truyền mômen một cách êm dịu từ đĩa bị động đến moayơ trục ly hợp.
Mômen cực đại có khả năng ép lò xo giảm chấn được xác định theo công thức: max
Gb : Trọng lượng bám của ôtô trên cầu chủ động: Gb = 7850 (N).
: Hệ số bám của đường,lấy = 0,8. r b : Bán kính làm việc của bánh xe: r b = 0,36( m). i 0 :Tỉ số truyền của truyền lực chính, i 0 = 4,045. i1 : Tỉ số truyền của hộp số ở tay số 1, i1 = 3,545.
Ip : Tỉ số truyền của hộp số phụ, ip = 1.
Thay vào công thức trên ta có: max
Mômen quay truyền qua giảm chấn được tính bằng tổng mômen quay của các lực lò xo giảm chấn và mômen ma sát:
Mlx : Mômen sinh ra do lực của các lò xo.
P1 : Lực ép của một lò xo giảm chấn.
R1 : Bán kính đặt lò xo giảm chấn.
Z1 : Số lượng lò xo giảm chấn đặt trên moay ơ,
P2 : Lực tác dụng trên vòng ma sát.
R2 : Bán kính trung bình đặt lực ma sát.
Z2 : Số lượng vòng ma sát.Chọn Z2 = 2.
Khi chưa truyền mômen quay, thanh tựa nối các đĩa sẽ có khe hở 1 , 2 tới các thành bên của Moay-ơ Theo sơ đồ hình 2.3 ta có :
Hình 2.3 : Sơ đồ lò xo giảm chấn
1 : Khe hở đặc trưng cho biến dạng giới hạn của lò xo khi truyền mômen từ động cơ
2 : Khe hở đặc trưng cho biến dạng giới hạn của lò xo khi truyền mômen bám từ bánh xe Độ cứng tối thiểu của lò xo giảm chấn (hay gọi là mômen quay tác dụng lên đĩa bị động để xoay đĩa đi 1 o so với moayơ)
K: Độ cứng của một lò xo K = 1300 (N/m).
Z1: Số lượng lò xo giảm chấn đặt trên một moayơ Z1 = 6.
Hình 2.4 : Sơ đồ cửa sổ Moay-ơ
Các cửa sổ đặt lò xo của moayơ có kích thước chiều dài là A phải nhỏ hơn chiều dài tự do của lò xo một ít, lò xo luôn ở trạng thái căng ban đầu.
Với: A = (25 27) mm Ta chọn A = 25 mm
Tính toán thiết kế dẫn động ly hợp
Hệ thống dẫn động ly hợp được chọn là hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực
3.3.1 Xác định lực và hành trình bàn đạp
Với sơ đồ dẫn động như hinh 3.11, ta có tỉ số truyền của dẫn động tính từ bàn đạp ly hợp tới đầu đĩa ép:
Chọn các thông số theo xe tham khảo ta có: a1 = 350 (mm) a2 = 50 (mm). b1 = 160 (mm) b2 = 80 (mm). d1 = 26 (mm) d2 = 20 (mm).
Thay số vào ta có:
Lực bàn đạp Qbd cần thực hiện để ngắt ly hợp: dd. bd n dd
Fn : Là lực cần thiết tác động vào đầu lò xo đĩa để ngắt ly hợp
dd : Là hiệu suất dẫn động, ta chọn dd = 0,9.
Thay số vào ta có:
Hình 3.11 : Sơ đồ tính toán hệ thống dẫn động ly hợp
Với lực bàn đạp này không nằm trong giới hạn cho phép của lực bàn đạp ly hợp xe con Qbd ≤ 150 N Do đó ta cần thiết kế tính toán thêm bộ trợ lực chân không.
Hành trình bàn đạp Sbd được xác định theo công thức:
: Là khe hở giữa đầu đòn mở và bi T,
Chọn = 3 (mm). l2 : Là hành trình làm việc của đầu nhỏ đĩa ép.
Theo phần tính toán lò xo đĩa: l2 = 8,21 (mm).
Vậy hành trình của bàn đạp là:
Với hành trình bàn đạp cho phép Sbd max 150 (mm).
Vậy hành trình bàn đạp nằm trong giới hạn cho phép.
3.3.2 Thiết kế hệ thống dẫn động thủy lực a Tính toán thiết kế xy lanh công tác
Hình 3.12 : Sơ đồ dẫn động thủy lực có trợ lực chân không
1 Ống dẫn dầu 6 Đĩa bị động 11 Lò xo hồi vị bàn đạp
2 Xy lanh công tác 7 Lò xo ép 12 Bộ trợ lực
3 Càng mở 8 Lò xo hồi vị bi T 13 Xy lanh chính
Hành trình làm việc của piston xy lanh công tác :
Thể tích dầu vào trong xy lanh công tác:
Thay số vào ta có:
Chọn chiều dầy thành xy lanh t 4 mm Đường kính ngoài:
Kiểm bền cho xy lanh công tác
Bán kính trung bình của xy lanh công tác:
Ứng suất trên xy lanh:
Hình 3.13 : Biểu đồ ứng suất của xy lanh
Trong đó: p : áp suất trong ống,
r : Khoảng cách từ một điểm trên xy lanh đến tâm xy lanh. a2 : Bán kính trong, 2 2
Từ biểu đồ mô men ta thấy rằng điểm nguy hiểm nhất là điểm nằm ở mép trong của xy lanh. p. p.
Theo thuyết bền ứng suất tiếp lớn nhất:
Thay số vào ta có:
Vật liệu chế tạo xy lanh là gang CY 24 - 42 có [] = 2,4.10 7 (N/m 2 )
Ta thấy td2 < [], vậy xy lanh công tác đủ bền. b Tính toán thiết kế xy lanh chính
Hành trình làm việc của piston xy lanh chính:
Chọn chiều dầy thành xy lanh là t 4 mm Đường kính ngoài:
Kiểm tra bền xy lanh chính
Tính kiểm nghiệm bền cho xy lanh chính cũng tương tự như xy lanh công tác.Các thông số tính toán cho xy lanh chính là:
Theo thuyết bền ứng suất tiếp lớn nhất:
Thay số vào ta có:
Vật liệu chế tạo xy lanh là gang CY 24 - 42 có [] = 2,4.10 7 (N/m 2 )
Ta thấy td1 < [], vậy xy lanh công tác đủ bền.
3.3.3 Thiết kế bộ trợ lực chân không
Hình 3.14 : Sơ đồ bộ trợ lực chân không
1 Van điều khiển 2 Van chân không 3, 6 Lò xo hồi vị
4 Van khí 5 Màng cao su
3.3.3.1 Xác định lực mà bộ cường hóa phải thực hiện
Ta đã có khi không có cường hóa lực tác động lên bàn đạp:
Q bdk N Đề giảm bớt sức lao động của người lái ta lắp thêm bộ trợ lực chân không. Chọn lực của người lái tác động lên bàn đạp ta là : Q bđc 70 N
Ta bố trí cường hóa ngay trước xylanh chính về phía bàn đạp khi đó ta xác định được lực mà bộ cường hóa phải sinh ra:
Vậy bộ cường hóa chân không phải sinh ra 1 lực là 1570,89 (N) và ta chọn lực để mở van cường hóa là Qm= 30 (N).
3.3.3.2 Xác định thiết diện màng sinh lực và hành trình màng sinh lực
Diện tích màng sinh lực được tính theo công thức: max
Pmax : Lực lớn nhất tác dụng lên lò xo,chọn Pmax= 15%Qc. p: Độ chênh áp suất trước và sau màng sinh lực.
Chọn p = 5 10 4 (N/m 2 ) ứng với chế độ làm việc không tải của động cơ.
Suy ra đường kính màng sinh lực:
Hành trình làm việc Sm của màng sinh lực chính bằng hành trình làm việc của xi lanh công tác: Sm = S1 = 9,72 (mm).
3.3.3.3 Tính lò xo hồi vị màng sinh lực
Khi bộ cường hóa sinh hết lực của mình thì lúc đó lò xo hồi vị chịu tải lớn nhất Để xác định được kích thước lò xo hồi vị ta chọn tải trọng lớn nhất tác dụng lên nó là:
Lực lò xo ghép ban đầu:
Số vòng làm việc của lò xo hồi vị màng sinh lực được tính theo công thức:
: Độ biến dạng của lò xo từ vị trí chưa làm việc đến vị trí làm việc; = Sm = 18 (mm).
G : Modun đàn hồi dịch chuyển; G = 12.10 10 (N /m 2 ). d : Đường kính dây làm lò xo.Chọn d = 2(mm).
D : Đường kính trung bình của lò xo.Chọn D = 30(mm).
Số vòng toàn bộ của lò xo : n n o 1 6,01 1 7,01 ( vòng).
Giả thiết khe hở cực tiểu giữa các vòng lò xo này khi mở hết ly hợp là:
Nên chiều dài tự nhiên của lò xo là:
Lò xo được kiểm bền theo ứng suất xoắn: max 3
Trong đó: k là hệ số ảnh hưởng, k = 1,13.
Vật liệu chế tạo lò xo là thép C65Γ có ứng suất cho phép là []=1,4 10 9 (N/ m 2 ) nên lò xo đủ bền.
Như vậy qua quá trình tính toán ta thấy hệ thống ly hợp đảm bảo yêu cầu về kích thước, độ bền và khả năng làm việc.
Hình 3.15 : Sơ đồ hệ thống ly hợp
PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
Chi tiết gia công là piston của xy lanh chính trong hệ thống dẫn động ly hợp được thể hiện như hình 4.1
Hình 4.1 : Sơ đồ chi tiết piston
Do piston cùng với xy lanh hợp thành một cụm chi tiết làm việc có yêu cầu độ kớn khớt cao Bề mặt làm việc chớnh là bề mặt ỉ26 và ta chỉ cần gia cụng chính xác bề mặt này Các bề mặt còn lại có yêu cầu làm việc không cao nên ta chỉ cần gia công đạt độ chính xác thấp.
Trước hết cần gia cụng thụ bề mặt ỉ26 và để làm chuẩn thụ gia cụng Sau đú dùng chuẩn thô này để gia công chuẩn tinh là lỗ tâm.
Chi tiết làm việc trong điều kiện ma sát nhưng không chịu tải trọng và rung động.
Vật liệu sử dụng là hợp kim nhôm AlSiCu3.
Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
Từ bản vẽ chi tiết ta nhận thấy:
Chi tiết có đủ độ cứng vững để gia công mà không bị biến dạng và có thể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao.
Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh.
Chi tiết được chế tạo bằng phương pháp đúc Kết cấu tương đối đơn giản.
Tuy nhiên có một nhược điểm là kích thước chi tiết khá nhỏ gây khó khăn cho việc gá đặt và gia công.
Các bề mặt cần gia công là:
Gia cụng thụ bề mặt ỉ26 để làm chuẩn thụ khoan lỗ định tõm và khoan lỗ 4 để làm chuẩn tinh sau này,khoả mặt đầu.
Tiện rónh ỉ20 và tiện tinh ỉ26.
Doa lỗ lắp ty đẩy đồng thời sử dụng lỗ này làm chuẩn tinh cho nguyên công sau.
Mài tinh bề mặt ỉ26.Đõy cũng chớnh là bề mặt làm việc chớnh yờu cầu độ chính xác cao nhất.
Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết trong lòng phôi
4.3.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi
Chọn dạng sản xuất là loạt nhỏ.
Kết cấu chi tiết không phức tạp nên ta dùng phương pháp đúc Ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via.
Sơ đồ đúc phôi thể hiện như hình 4.2
Hình 4.2 : Sơ đồ phôi đúc 4.3.2 Thiết kế bản vẽ lồng phôi
Hình 4.3 : Sơ đồ bản vẽ lồng phôi
Xác định thứ tự các nguyên công
Chọn phương pháp gia công một vị trí, gia công tuần tự Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng.
Thứ tự các nguyên công
Nguyờn cụng 1: Tiện thụ ỉ26, khoả mặt đầu, khoan lỗ định tõm.
Nguyờn cụng 2: Tiện rónh ỉ20, tiện bậc ỉ23, tiện tinh ỉ26.
Nguyờn cụng 3: Khoan 4 lỗ bự dầu ỉ2,5.
Nguyờn cụng 4: Khoan thụ lỗ ỉ 5, doa lỗ lắp ty đẩy.
Nguyờn cụng 5: Mài tinh bề mặt ỉ 26.
Nguyên công 6: Kiểm tra chi tiết.
Xác định chế dộ cắt cho các nguyên công
4.5.1 Nguyờn cụng 1: Tiện thụ bề mặt ỉ26, khoả mặt đầu, khoan 2 lỗ định tâm Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị và kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm (hình 4.4)
Hình 4.4 : Sơ đồ nguyên công 1
Chế độ cắt bước 1 : Tiện thụ ỉ26
Chọn dao: Dao tiện DT P9.
Tốc độ cắt: v = 1380 vg/ph.
Lượng chạy dao: S = 0,25 mm/vòng.
Chế độ cắt bước 2 : Khoả mặt đầu.
Tốc độ cắt: v = 1380 vg/ph.
Lượng chạy dao: S = 0,25 mm/vòng.
Chế độ cắt bước 3 : Khoan lỗ định tâm.
Tốc độ khoan: v = 560 vg/ph.
Lượng chạy dao: S = 0,15 mm/vg.
Bước 4: Đổi chiều định vị và kẹp chặt chi tiết để gia công bề mặt còn lại với các chế độ cắt như trên.
4.5.2 Nguyờn cụng 2: Tiện rónh ỉ20 ,tiện bậc ỉ23, tiện tinh ỉ 26 Định vị và kẹp chặt : Chi tiết được định vị và kẹp chặt bằng mâm cặp ba chấu và một đầu chống tâm (hình 4.5) n
Hình 4.5 : Sơ đồ nguyên công 2
Chế độ cắt bước 1: Tiện rónh ỉ20.
Chọn dao: Dao tiện DT P9.
Tốc độ cắt: v = 1380 vg/ph.
Lượng chạy dao: S = 0,25 mm/vòng.
Chế độ cắt bước 3: Tiện bậc ỉ23.
Chọn dao: Dao tiện DT P9.
Tốc độ cắt: v = 1380 vg/ph.
Lượng chạy dao: S = 0,25 mm/vòng.
Chế độ cắt bước 3: Tiện tinh ỉ26.
Chọn dao: Dao tiện DT P9.
Tốc độ cắt: v = 1380 vg/ph.
Lượng chạy dao: S = 0,15 mm/vòng.
4.5.3 Nguyên công 3: Khoan 4 lỗ bù dầu Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị và kẹp chặt bằng 2 khối chữ V (hình 4.6)
Hình 4.6 : Sơ đồ nguyên công 3
Chế độ cắt: Khoan lỗ ỉ2,5.
Tốc độ cắt: v = 980 vg/ph.
Lượng chạy dao: S = 0,2 mm/vòng.
4.5.4.Nguyờn cụng 4: Khoan thụ lỗ ỉ 5, doa lỗ ty đẩy Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị và kẹp chặt bằng 2 khối chữ V (hình 4.7)
Hình 4.7: Sơ đồ nguyên công 4
Chế độ cắt 1: Khoan thụ lỗ ỉ5.
Tốc độ cắt: v = 980 vg/ph.
Lượng chạy dao: S = 0,2 mm/vòng.
Chế độ cắt 2: Doa lỗ ỉ23.
Tốc độ cắt: v = 980 vg/ph.
Lượng chạy dao: S = 0,12 mm/vòng.
4.5.5 Nguyên công 5: Mài tinh Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị bằng 2 mũi tâm và được kẹp chặt bằng tốc (hình 4.8) n 1
Hình 4.8 : Sơ đồ nguyên công 5
Chế độ cắt: Mài tinh ỉ26.
Tốc độ cắt: v = 2250 vg/ph.
Lượng chạy dao: S = 0,15 mm/vòng.
Hình 4.9 : Sơ đồ nguyên công 6
Kiểm tra kích thước bằng thước cặp
Kiểm tra độ vuông góc,độ tròn, độ đồng trục bằng đồng hồ kiểm.
Kiểm tra độ nhám bằng thiết bị quang học
Thông số kiểm tra: Độ không song song giữa mặt ngoài và tâm không lớn hơn0,05 mm trên cả chiều dài (hình 4.9)
SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG VÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP
Kiểm tra sửa chữa đĩa ma sát
Đĩa ma sát là bộ phận quan trọng nhất của bộ ly hợp ma sát, hư hỏng chính của đĩa ma sát có thể là nứt, vỡ, cong vênh, lỏng đinh tán bắt chặt các tấm ma sát trên đĩa hoặc đinh tán bắt giữ đĩa ma sát trên moay ơ, gãy hoặc liệt lò xo giảm chấn, mòn xước mặt ma sát và mòn rãnh khớp then hoa của moay ơ Đĩa ma sát có một trong nhưng hư hỏng này sẽ không đảm bảo cho ly hợp hoạt động bình thường, có thể gây hiện tượng trượt trong quá trình truyền lực, rung giật hoặc không nhả hết khi thao tác ngắt nối ly hợp.
Các đĩa ly hợp bị nứt, vỡ, cong vênh, biến dạng lớn, gãy lò xo giảm chấn hoặc mòn hỏng khớp then hoa moay ơ gây độ rơ lớn với trục sơ cấp hộp số theo chiều quay hoặc kẹt, không di chuyển dọc được phải loại bỏ Nếu đĩa ma sát có độ biến dạng nhỏ và không có hư hỏng gì, chỉ có các tấm ma sát bị chai cứng, xước hoặc mòn gần đến đầu đinh tán, có thể sửa chữa bằng cách đột đinh tán, tháo tấm ma sát cũ ra và thay tấm ma sát mới theo yêu cầu kỹ thuật.
Trước khi quyết định thay tấm ma sát, cấn kiểm tra độ cong vênh của đĩa trên bàn máp bằng căn lá 0,3 mm (căn lá không được vượt quá khe hở giữa mặt đĩa và mặt bàn máp) hoặc kiểm tra độ đảo của đĩa bằng đồng hồ xo. Các đĩa có moay ơ còn tốt và độ đảo vượt quá 0,3 mm được nắn lại bằng cán nắn chuyên dùng Đĩa ly hợp được lắp lên khớp then hoa của trục gá hoặc trục sơ cấp tháo rời của hộp số và gá trục này lên giá kiểm tra qua các mũi tâm định vị Dùng tay quay đĩa ma sát một vòng, theo dõi đồng hồ xo, tìm vị trí có độ đảo lớn nhất để nắn lại cho tới khi đạt được độ đảo yêu cầu.
Trong trường hợp các tấm ma sát chưa mòn nhiều nhưng có nhiều đinh tán bị lỏng, cũng cần phải thay tấm ma sát và đinh tán mới Đinh tán bắt giữ đĩa ma sát trên moay ơ bị nới lỏng cần phải đột đinh tán cũ ra và tán lại đinh mới Sau khi thay tấm ma sát và tán đinh tán, cần kiểm tra lại độ đảo của đĩa và nắn lại (nếu cần) đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật.
Kiểm tra sửa chữa cụm đĩa ép, lõ xo ép và vỏ ly hợp
Đĩa ép có thể có các hư hỏng như nứt, vỡ, cong vênh, xước hoặc mòn thành gờ trên bề mặt ma sát hoặc mòn hỏng giá lắp đòn mở Đĩa ép bị nứt, vỡ, cong vênh lớn phải thay mới Đĩa ép có hiện tượng xước hoặc mòn thành gờ nhẹ được sửa chữa bằng cách mài phẳng lại hoặc đánh bóng bằng vải nhám.
Lò xo ép thường bị đốt nóng do nhiệt truyền từ bề mặt ma sát của đĩa ép trong quá trình đóng ngắt ly hợp nên có thể bị cháy lớp sơn và giảm tính đàn hồi Do đó, nếu thấy lò xo có màu xanh sẫm là lò xo bị đốt nóng nhiều, tính đàn hồi đã giảm nên cần thay lò xo mới Nếu lò xo nhìn bình thường, cần kiểm tra chiều dài ở trạng thái tự do và kiểm tra lực ép của lò xo trên thiết bị chuyên dùng.
Các đòn mở nếu bị biến dạng nhiều khác thường hoặc mòn các lỗ lắp chốt giữ lên đĩa ép hoặc lỗ lắp chốt giữ lên vỏ ly hợp hoặc mòn hỏng đầu tỳ lên bi “T” thì cần thay mới Nếu các bu lông hoặc vít điều chỉnh mòn, hỏng cần thay bu lông và vít điều chỉnh mới.
Vỏ ly hợp là chi tiết lắp đòn mở, lò xo và đĩa ép nên yêu cầu không được biến dạng hoặc mòn hỏng các lỗ ren và giá đỡ lắp đòn mở Cần kiểm tra kỹ bằng mắt thường, nếu có các hư hỏng nói trên cần thay mới.
Mặt bánh đà là một mặt ma sát của ly hợp nên cũng cần phải đảm bảo yêu cầu phẳng như mặt đĩa ép, không mòn thành gờ và không bị chai cứng.Việc kiểm tra được thực hiện bằng cách dùng thước phẳng hoặc kiểm tra độ đảo nhờ đồng hồ xo Nếu bề mặt không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, có thể sửa chữa bằng cách mài bóng lại như đối với đĩa ép.
Lắp bộ ly hợp và điều chỉnh độ đồng đều của các đòn mở
Sau khi kiểm tra, sửa chữa đĩa ma sát và các chi tiết của cụm đĩa ép, tiến hành lắp cụm vỏ ly hợp, đĩa ép, lò xo và đòn mở Cần chú ý đảm bảo các bề mặt ma sát của đĩa ma sát, của đĩa ép và của bánh đà sạch, không dính dầu mỡ trước khi lắp bộ ly hợp lên bánh đà (dùng xăng để rửa sạch nếu bẩn) Kiểm tra vòng bi gối trục sơ cấp hốp số ở đuôi trục khuỷu, nếu không bị rơ, lỏng thì bôi mỡ và chuẩn bị lắp bộ ly hợp Dùng trục sơ cấp hộp số hoặc trục then hoa chuyên dùng lắp vào moay ơ của đĩa ma sát và gối lên ổ bi trong ổ ở đuôi trục khuỷu để định tâm ly hợp, rồi lắp cụm vỏ ly hợp và đĩa ép lên bánh đà sao cho các dấu lắp đánh trên vỏ ly hợp và trên bánh đà thẳng nhau, xiết chặt bu lông Chú ý, xiết đều các bu lông theo thứ tự đối xứng đến khi chặt Giữ thẳng tâm trục định tâm với trục khuỷu cho đến khi xiết chặt toàn bộ các bu lông bắt giữ bộ ly hợp.
Sau khi lắp bộ ly hợp lên bánh đà, kiểm tra và điều chỉnh độ cao đồng đều của các đầu đòn mở bằng bu lông hoặc vít điều chỉnh trên đầu đòn mở hoặc trên vỏ bộ ly hợp để đảm bảo mặt tỳ của các đầu đòn mở phải nằm trên cùng một mặt phẳng song song với mặt ma sát của bánh đà Bu lông hoặc vít điều chỉnh nếu nằm trên đầu đòn mở sẽ đóng vai trò mặt tỳ của đòn mở, nếu ở trên vỏ ly hợp là bu lông điều chỉnh độ cao giá đỡ đòn mở
Kiểm tra khớp trượt và vòng bi nhả ly hợp
Khớp trượt và vòng bi nhả ly hợp được làm thành một cụm chi tiết kín có sẵn mỡ bôi trơn bên trong Vòng bi thuộc loại vòng bi chặn, mặt đầu ca ngoài tỳ lên các đòn mở và quay theo đĩa ép khi đạp bàn đạp ngắt ly hợp, ca trong được lắp liền với ống trượt Khớp trượt được điều khiển chạy dọc trên ống giá đỡ đồng tâm với trục sơ cấp của hộp số Quan sát bên ngoài và xoay vòng bi để kiểm tra độ trơn tru Nếu rãnh lắp càng mở bị mòn, vỡ hoặc xoay nhẹ vòng bi thấy có hiện tương rơ, lỏng, kêu hoặc kẹt thì phải thay mới.Không nên ngâm vòng bi hoặc khớp trượt trong dầu hoặc xăng để rửa vì sẽ làm chảy mỡ bôi trơn chứa bên trong.
Lắp cơ cấu điều khiển và điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp
Cần kiểm tra thanh nối đảm bảo không bị biến dạng so với trạng thái nguyên thuỷ, tra mỡ vào các khớp nối rồi lắp hoàn chỉnh cơ cấu dẫn động để các thanh nối chuyển động trơn tru, nhẹ nhàng, không bị chạm hoặc kẹt bởi các chi tiết xung quanh.
Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp là khoảng di chuyển của bàn đạp từ vị trí thả tự do đến vị trí mà khớp trượt bắt đầu chạm vào đầu các đòn mở ngắt ly hợp Đối với cơ cấu dẫn động ly hợp kiểu cơ khí, hành trình tự do bắt buộc phải có để đĩa ép hoàn toàn ép lên đĩa ma sát mà không bị cản trở bởi đòn mở Do vậy nếu hành trình này không có hoặc quá nhỏ, ly hợp sẽ không toàn lên đĩa ma sát, gây trượt ly hợp trong quá trình làm việc, do đó đĩa ma sát bị mòn nhanh Ngược lại, nếu hành trình tự do của bàn đạp quá lớn thì khi đạp bàn đạp đến kịch sàn xe, khớp trượt có thể vẫn chưa đi đến vị trí đẩy mở hoàn toàn đĩa ép khỏi đĩa ma sát, làm cho ly hợp không ngắt được hoàn toàn, gây khó khăn cho việc sang số.
Hành trình tự do của bàn đạp được kiểm tra bằng cách đặt thước chống lên sàn xe, đánh dấu trên thước ở vị trí bàn đạp ở trạng thái tự do, dùng tay ấn bàn đạp ly hợp xuống cho tới khi cảm thấy nặng tay thì dừng lại, đánh dấu tiếp trên thước Khoảng cách giữa hai dấu chính là hành trình tự do của bàn đạp Trị số yêu cầu tuỳ thuộc vào từng loại xe, thông thường khoảng 25 mm.
Việc điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp ly hợp đối với cơ cấu điều khiển dùng các thanh nối được thực hiện bằng cách thay đổi chiều dài thanh kéo nối bàn đạp với càng mở khớp ly hợp Đối với cơ cấu điều khiển bằng cáp thì điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp bằng cách thay đổi độ chênh lệch về chiều dài giữa cáp và vỏ bọc, có thể điều chỉnh đai ốc điều chỉnh để thay đổi độ dài vỏ trong khi độ dài cáp không đổi hoặc ngược lại. Đối với hệ thống điều khiển ly hợp cắt ly hợp bằng thủy lực,trước khi điều chỉnh hành trình bàn đạp cần điều chỉnh độ cao ở trạng thái tự do cho phù hợp và xả khí trong hệ thống.Trong quá trình sử dụng bất kì khi nào tháo để sửa chữa các đường dẫn dầu,thay dầu hoặc bổ sung dầu sau khi cạn quá mức cực tiểu đều phải xả khí trong hệ thống.
Trước tiên,điền đầy dầu ly hợp vào bình chứa trên bơm cái đến mức quy định.Tiếp theo nối một ống mềm vào đầu vít xả khí trên xi lanh con,đầu kia của ống mềm được nhúng chìm vào một bình thủy tinh chứa dầu ly hợp đến ngang bình.Một người ngồi trên xe đạp bàn đạp ly hợp vài lần đến khi thấy nặng thì ấn giữ bàn đạp ở vị trí đó với một lực nhất định.Một người ở dưới nới vít xả khí cho dầu thoát theo ống mềm xuống bình thủy tinh chứa dầu bên dưới,khi đó có thể quan sát được bọt khí theo dầu thoát ra ở bình.Khi người trên xe đạp bàn đạp hết hành trình tới sát sàn xe thì giữ nguyên đó để người dưới vặn chặt vít xả khí lại.
Tiếp tục lặp lại quy trình thao tác xả khí nói trên cho tới khi nào không còn thấy bọt khí thoát ra ở đầu ống mềm ngâm trong bình nữa thì vặn chặt vít xả khí,điền đầy dầu vào bình chứa trên bơm chính đến mức quy định và vặn chặt lắp bình lại.Không dùng lại dầu xả khí trong quá trình xả khí. Để kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp ly hợp ở hệ thống điều khiển bằng thuỷ lực, trước hết kiểm tra hành trình tự do của thanh đẩy càng gạt của piston xi lanh con Thực hiện kiểm tra bằng cách cầm đầu thanh đẩy đẩy hết về phía xi lanh,đánh dấu vị trí tiếp theo sẽ xác định được hành trình tự do.Hành trình tự do cho phép của thanh đẩy là 3 mm, nếu không đúng thì nới ốc hãm và điều chỉnh lại độ dài thanh đẩy để đảm bảo đúng trị số cho phép.
Tiếp theo điều chỉnh độ dài cần đẩy piston của bơm chính bằng đai ốc điều chỉnh để đảm bảo hành trình tự do của bàn đạp ly hợp trong khoảng 6 –
12 mm rồi vặn chặt ốc hãm lại.
Một số cơ cấu điều khiển ngắt ly hợp kiểu cáp và thuỷ lực có cơ cấu điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp về vị trí thích hợp sau khi nhả bàn đạp.Trong các cơ cấu này, vòng bi khớp trượt thường hơi chạm đầu vào cần bẩy và quay liên tục cùng đĩa ép ly hợp khi nó ở trạng thái đóng, tuy nhiên vòng bi không có áp lực lên cần bẩy nên không ảnh hưởng đến trạng thái đóng của ly hợp.Các cơ cấu này thường không phải điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp ly hợp theo định kỳ.
Những hư hỏng thường gặp , bảo dưỡng sửa chữa
- Khi tăng ga vận tốc của xe không tăng theo tương ứng.
- Khe hở giữa đầu đòn mở và bi T không có hay không có hành trình tự do của bàn đạp.
- Do lò xo ép bị yếu.
- Bề mặt tiếp xúc giữa bánh đà và đĩa bị động hoặc đĩa ép với đĩa bị động mòn không đều.
- Bề mặt tấm ma sát bị dính dầu.
- Kiểm tra và điều chỉnh hành trình tự do cho đúng.
- Kiểm tra và thay thế lò xo nếu lò xo giảm lực ép quá mức cho phép.
- Kiểm tra bề mặt làm việc của tấm ma sát, nếu dính dầu phải rửa sạch dầu.
- Kiểm tra đĩa bị động, đĩa ép và bánh đà Nếu bị cong vênh hay mòn không đều thì phải sửa chữa hoặc thay thế.
Phương pháp xác định trạng thái trượt của ly hợp
Gài số cao, đóng ly hợp: Chọn một đoạn đường bằng, cho xe đứng yên tại chỗ, nổ máy, gài số tiến ở tay số cao nhất (số 4 hoặc 5) , đạp và giữ phanh chân, cho động cơ hoạt động ở chế độ tải lớn bằng chân ga, từ từ nhả bàn đạp ly hợp Nếu động cơ bị chết máy chứng tỏ bộ ly hợp làm việc tốt, nếu động cơ không chết máy chứng tỏ bộ ly hợp đã bị trượt.
Giữ trên dốc: Chọn đoạn đường bằng phẳng và tốt, có độ dốc khoảng
8 10 0 Cho xe đứng bằng phanh trên mặt dốc, đầu xe theo chiều xuống dốc, tắt động cơ, tay số để ở tay số thấp nhất, từ từ nhả bàn đạp phanh, bánh xe không bị lăn xuống dốc chứng tỏ ly hợp hoạt động tốt, còn nếu bánh xe bị lăn chứng tỏ ly hợp bị trượt. Đẩy xe: Chọn một đoạn đường bằng, cho xe đứng yên tại chỗ, không nổ máy, gài số tiến ở tay số thấp nhất đẩy xe Xe không chuyển động chứng tỏ ly hợp tốt, nếu xe chuyển động chứng tỏ ly hợp bị trượt Phương pháp này chỉ dùng được với ôtô con với khoảng 4 5 người đẩy.
5.6.2 Ly hợp ngắt không hoàn toàn
Biểu hiện : Sang số khó, gây va đập ở hộp số khi chuyển số.
- Hành trình tự do bàn đạp quá lớn.
- Các đầu đòn mở không nằm trong cùng mặt phẳng do đĩa bị động và đĩa ép bị cong vênh Do khe hở đầu đòn mở lớn quá nên không mở được đĩa ép làm đĩa ép bị cong vênh.
- ổ bi kim đòn mở rơ.
- Đối với ly hợp hai đĩa ma sát, các cơ cấu hay lò xo vít định vị của đĩa ép trung gian bị sai lệch.
- Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp
- Kiểm tra các ổ bi T, ổ bi kim, nếu bị kẹt hoặc rơ cần điều chỉnh lại.
- Kiểm tra đòn mở, đĩa bị động và đĩa ép Nếu bị cong vênh cần sửa chữa hoặc thay thế.
Phương pháp xác định trạng thái ngắt không hoàn toàn
Gài số thấp, mở ly hợp: Cho ôtô đứng yên trên mặt đường phẳng, tốt, nổ máy, đạp bàn đạp ly hợp hết hành trình và giữ nguyên vị trí, gài số thấp nhất, tăng ga Nếu ôtô chuyển động chứng tỏ ly hợp ngắt không hoàn toàn, còn nếu không chuyển động chứng tỏ ly hợp ngắt hoàn toàn.
Nghe tiếng va chạm đầu răng trong hộp số khi chuyển số: Ôtô chuyển động thực hiện gài số hay chuyển số Nếu ly hợp ngắt không hoàn toàn, có thể không gài được số hay có va chạm mạnh trong hộp số Hiện tượng xuất hiện ở mọi trạng thái khi chuyển các số khác nhau.
5.6.3 Ly hợp đóng đột ngột
Biểu hiện: Mặc dù nhả bàn đạp chậm và êm nhẹ nhưng ôtô vẫn chuyển động bị giật chứng tỏ ly hợp đã bị đóng đột ngột.
- Đĩa bị động mất tính đàn hồi, lò xo giảm chấn bị liệt.
- Do lái xe thả nhanh bàn đạp.
- Do then hoa của moay ơ đĩa bị động bị mòn.
- Do mối ghép giữa tấm ma sát và moay ơ bị lỏng.
- Kiểm tra thay thế tấm ma sát của đĩa bị động và lò xo giảm chấn.
- Kiểm tra và thay thế then hoa moay ơ đĩa bị động nếu mòn quá.
- Kiểm tra mối ghép giữa tấm ma sát và moay ơ đĩa bị động Nếu lỏng cần tán lại đảm bảo yêu cầu.
5.6.4 Ly hợp phát ra tiếng kêu
- Nếu có tiếng gõ lớn: Do rơ lỏng bánh đà, bàn ép, hỏng bi đầu trục.
- Khi thay đổi đột ngột số vòng quay động cơ có tiếng va kim loại chứng tỏ khe hở giữa then hoa quá lớn (then hoa bị rơ ).
- Nếu có tiếng trượt mạnh theo chu kỳ: Đĩa bị động bị cong vênh.
- ở trạng thái làm việc bình thường (ly hợp đóng hoàn toàn) có tiếng va chạm nhẹ chứng tỏ có sự va chạm giữa đầu đòn mở với bạc, bi T
5.6.5 Bàn đạp ly hợp bị rung
- Bánh đà bị cong vênh hoặc lắp không đúng.
- Vỏ ly hợp bị lắp lệch tâm bánh đà.
- Chỉnh các đầu đòn mở không đều.
- Đĩa ép hoặc đĩa ma sát bị cong vênh.
- Cụm đĩa ép lắp không đúng tâm.
- Kiểm tra trạng thái kỹ thuật của bánh đà, nếu cong vênh cần thay thế hoặc sữa chữa, nếu lắp không đúng cần lắp lại.
- Kiểm tra điều chỉnh lại vỏ ly hợp.
- Kiểm tra điều chỉnh lại các đòn mở.
- Kiểm tra đĩa ép và đĩa ma sát, nếu hỏng cần thay thế hoặc sửa chữa.
- Kiểm tra điều chỉnh lắp ghép cụm đĩa ép
5.6.6 Đĩa ép bị mòn nhanh
- Bánh đà hoặc đĩa ép bị nứt.
- Lò xo ép bị yếu hoặc gãy gây trượt nhiều.
- Đĩa ép hoặc đĩa ma sát bị cong vênh.
- Hành trình tự do của bàn đạp không đúng.
- Kiểm tra thay thế bánh đà và đĩa ép.
- Kiểm tra lò xo ép ly hợp, nếu không đảm bảo yêu cầu cần phải thay thế.
- Kiểm tra điều chỉnh lại hành trình tự do của bàn đạp cho đúng.
5.6.7 Bàn đạp ly hợp nặng
- Các thanh nối và đòn dẫn động bị cong vênh hoặc khô dầu.
- Bàn đạp bị kẹt hoặc cong vênh.
- Hỏng lò xo hồi vị.
- Do hỏng bộ phận trợ lực.
- Kiểm tra điều chỉnh các thanh nối và đòn dẫn động, tra dầu mỡ cho các khớp nối.
- Kiểm tra điều chỉnh bàn đạp.
- Kiểm tra điều chỉnh lò xo hồi vị.
- Kiểm tra bộ phận trợ lực.
5.6.8 Hỏng hệ thống dẫn động thuỷ lực
- Hư hỏng xy lanh chính hoặc xy lanh công tác.
- Các mối nối có thể bị hở làm chảy dầu.
- Các ống nối có thể gãy vỡ hoặc bị hở.
- Kiểm tra xy lanh chính và xy lanh công tác.
- Kiểm tra các mối nối phải đảm bảo độ kín khít.
- Kiểm tra các đường ống.
Bảng tóm tắt các nguyên nhân hư hỏng thường gặp và cách khắc phục
Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục
- Khi tăng ga vận tốc của xe không tăng theo tương ứng
- Khe hở giữa đầu đòn mở và bi T không có hay không có hành trình tự do của bàn đạp.
- Do lò xo ép bị yếu.
- Bề mặt tiếp xúc giữa bánh đà và đĩa bị động hoặc đĩa ép với đĩa bị động mòn không đều.
- Bề mặt tấm ma sát bị dính dầu.
- Đĩa bị động bị cong vênh.
- Kiểm tra và điều chỉnh hành trình tự do cho đúng.
- Kiểm tra và thay thế lò xo nếu lò xo giảm lực ép quá mức cho phép.
- Kiểm tra bề mặt làm việc của tấm ma sát, nếu dính dầu phải rửa sạch dầu.
- Kiểm tra đĩa bị động, đĩa ép và bánh đà Nếu bị cong vênh hay mòn không đều thì phải sữa chữa hoặc thay thế
Ly hợp ngắt không hoàn toàn
Sang số khó, gây va đập ở hộp số khi chuyển số
- Hành trình tự do bàn đạp quá lớn.
- Các đầu đòn mở không nằm trong cùng mặt phẳng do đĩa bị động và đĩa ép bị cong vênh Do khe hở đầu đòn mở lớn quá nên không mở được đĩa ép làm đĩa ép bị cong vênh.
- ổ bi kim đòn mở rơ.
- Đối với ly hợp hai đĩa ma sát, các cơ cấu hay lò xo vít định vị
- Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp
- Kiểm tra các ổ bi T, ổ bi kim, nếu bị kẹt hoặc rơ cần điều chỉnh lại.
- Kiểm tra đòn mở, đĩa bị động và đĩa ép Nếu bị cong vênh cần sửa chữa hoặc thay thế. của đĩa ép trung gian bị sai lệch.
Ly hợp đóng đột ngột
Mặc dù nhả bàn đạp chậm và êm nhẹ nhưng ôtô vẫn chuyển động bị giật chứng tỏ ly hợp đã bị đóng đột ngột.
- Đĩa bị động mất tính đàn hồi, lò xo giảm chấn bị liệt.
- Do lái xe thả nhanh bàn đạp.
- Do then hoa của moay ơ đĩa bị động bị mòn.
- Do mối ghép giữa tấm ma sát và moay ơ bị lỏng.
- Kiểm tra thay thế tấm ma sát của đĩa bị động và lò xo giảm chấn.
- Kiểm tra và thay thế then hoa moay ơ đĩa bị động nếu mòn quá.
- Kiểm tra mối ghép giữa tấm ma sát và moay ơ đĩa bị động Nếu lỏng cần tán lại đảm bảo yêu cầu.
Bàn đạp ly hợp bị rung
- Bánh đà bị cong vênh hoặc lắp không đúng.
- Vỏ ly hợp bị lắp lệch tâm bánh đà.
- Chỉnh các đầu đòn mở không đều.
- Đĩa ép hoặc đĩa ma sát bị cong vênh.
- Cụm đĩa ép lắp không đúng tâm.
- Kiểm tra trạng thái kỹ thuật của bánh đà, nếu cong vênh cần thay thế hoặc sửa chữa, nếu lắp không đúng cần lắp lại.
- Kiểm tra điều chỉnh lại vỏ ly hợp.
- Kiểm tra điều chỉnh lại các đòn mở.
- Kiểm tra đĩa ép và đĩa ma sát, nếu hỏng cần thay thế hoặc sửa chữa.
- Kiểm tra điều chỉnh lắp ghép cụm đĩa ép Đĩa ép bị mòn nhanh
- Bánh đà hoặc đĩa ép bị nứt.
- Lò xo ép bị yếu hoặc gãy gây trượt nhiều.
- Đĩa ép hoặc đĩa ma sát bị cong vênh.
- Kiểm tra thay thế bánh đà và đĩa ép.
- Kiểm tra lò xo ép ly hợp, nếu không đảm bảo yêu cầu cần phải thay thế.
- Kiểm tra điều chỉnh lại
- Hành trình tự do của bàn đạp không đúng. hành trình tự do của bàn đạp cho đúng.
Bàn đạp ly hợp nặng
- Các thanh nối và đòn dẫn động bị cong vênh hoặc khô dầu.
- Bàn đạp bị kẹt hoặc cong vênh.
- Hỏng lò xo hồi vị.
- Do hỏng bộ phận trợ lực.
- Kiểm tra điều chỉnh các thanh nối và đòn dẫn động, tra dầu mỡ cho các khớp nối.
- Kiểm tra điều chỉnh bàn đạp.
- Kiểm tra điều chỉnh lò xo hồi vị.
- Kiểm tra bộ phận trợ lực.
Hỏng hệ thống dẫn động thuỷ lực
- Hư hỏng xy lanh chính hoặc xy lanh công tác.
- Các mối nối có thể bị hở làm chảy dầu.
- Các ống nối có thể gãy vỡ hoặc bị hở.
- Kiểm tra xy lanh chính và xy lanh công tác.
- Kiểm tra các mối nối phải đảm bảo độ kín khít.
- Kiểm tra các đường ống.
Sau một thời gian với sự giúp đỡ của thầy giáo Đỗ Tiến Minh và nỗ lực của bản thân; em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao đó là “ Thiết kế tính toán hệ thống ly hợp xe con 5 chỗ có trợ lực ”
Quá trình tính toán được thực hiên đúng quy trình, các thông số tham khảo được lấy từ xe tham khảo TOYOTA VIOS, các kết quả tính toán hoàn toàn đảm bảo độ bền, độ chính xác cũng như đảm bảo tính kinh tế của các chi tiết và của hệ thống.
Qua quá trình tìm hiểu, tính toán em thấy: việc hoàn thành nhiệm vụ “ Thiết kế tính toán hệ thống ly hợp xe con 5 chỗ ” là một cơ hội tốt để em tổng kết lại những kiến thức đã được học trong suốt 5 năm qua Và cũng là một bước đi quan trọng để em tiếp cận gần hơn nữa ngành công nghiệp ô tô nói chung.
Dù đã rất cố gắng để hoàn thiện nhiệm vụ nhưng với thời gian có hạn; kiến thức của bản thân còn hạn chế, chưa có nhiều cơ hội tiếp cận với thực tế… nên không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy em rất mong có được sự nhận xét đánh giá và đóng góp của các thầy cô giáo để đề án của em được hoàn thiện hơn và có thể áp dung vào trong thực tế.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Đỗ Tiến Minh và các thầy cô giáo trong bộ môn đã giúp em hoàn thành đề án này.
Em xin chân thành cảm ơn !