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.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ô TÔ 1.1 Công dụng ly hợp 1.2 Yêu cầu ly hợp .5 1.3 Phân loại ly hợp CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 13 2.1 Lựa chọn phương án thiết kế cấu ly hợp .14 2.1.1 Ly hợp ma sát khô 14 2.1.2 Các phận ly hợp ma sát 20 2.2 Lựa chọn phương án dẫn động 27 2.2.1 Dẫn động ly hợp khí 27 2.2.2 Dẫn động ly hợp thủy lực .28 2.2.3 Dẫn động ly hợp khí có trợ lực khí nén 31 2.2.4 Dẫn động ly hợp thủy lực có trợ lực khí nén 33 2.4.5 Dẫn động thủy lực có trợ lực chân không 35 CHƯƠNG III : TÍNH TỐN HỆ THỐNG LY HỢP 38 3.1 Các thông số tham khảo xe Toyota Vios .38 3.2 Tính tốn thiết kế cấu ly hợp 38 3.2.1 Xác định mômen ma sát ly hợp 38 3.2.2 Xác định kích thước ly hợp 39 3.2.3 Tính cơng trượt cơng trượt riêng .40 3.2.4 Tính toán sức bền số chi tiết chủ yếu ly hợp 43 3.3 Tính tốn thiết kế dẫn động ly hợp .60 3.3.1 Xác định lực hành trình bàn đạp .60 3.3.2 Thiết kế hệ thống dẫn động thủy lực 62 3.3.3 Thiết kế trợ lực chân không .65 CHƯƠNG IV : PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 69 4.1 Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết .69 4.2 Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết 70 4.3 Xác định phương pháp chế tạo phôi thiết kế vẽ chi tiết lịng phơi .70 4.3.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi .70 -1- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ 4.3.2 Thiết kế vẽ lồng phôi: 71 4.4 Xác định thứ tự nguyên công 71 4.5 Xác định chế dộ cắt cho nguyên công 72 4.5.1 Nguyên công 1: Tiện thô bề mặt , khoả mặt đầu, khoan lỗ 72 4.5.2 Nguyên công 2: Tiện rãnh Ø20 ,tiện bậc Ø23, tiện tinh Ø 26 .73 4.5.3 Nguyên công 3: Khoan lỗ bù dầu .74 4.5.5 Nguyên công 5: Mài tinh 75 4.5.6 Nguyên công 6: Kiểm tra .77 CHƯƠNG V: SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG VÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP 78 5.1 Kiểm tra sửa chữa đĩa ma sát 78 5.2 Kiểm tra sửa chữa cụm đĩa ép, lõ xo ép vỏ ly hợp 79 5.3 Lắp ly hợp điều chỉnh độ đồng đòn mở .79 5.4 Kiểm tra khớp trượt vòng bi nhả ly hợp .80 5.5 Lắp cấu điều khiển điều chỉnh hành trình tự bàn đạp 80 5.6 Những hư hỏng thường gặp , bảo dưỡng sửa chữa 82 5.6.1 Ly hợp bị trượt: 82 5.6.2 Ly hợp ngắt khơng hồn tồn 83 5.6.3 Ly hợp đóng đột ngột .84 5.6.4 Ly hợp phát tiếng kêu 85 5.6.5 Bàn đạp ly hợp bị rung 85 5.6.6 Đĩa ép bị mòn nhanh 85 5.6.7 Bàn đạp ly hợp nặng .86 5.6.8 Hỏng hệ thống dẫn động thuỷ lực 86 -2- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ LỜI NÓI ĐẦU Đất nước ta ngày phát triển có thay đổi ngày, với phát triển kinh tế khoa học kỹ thuật có bước phát triển vượt bậc thu thành tựu quan trọng Khoa học kỹ thuật áp dụng phổ biến đời sống góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế quốc dân Công nghiệp ôtô ngành quan trọng phát triển kinh tế đất nước, đặc biệt quốc gia phát triển Việt Nam Ơ tơ phục vụ cho mục đích thiết yếu người việc vận chuyển hàng hoá, lại người.Ngồi cịn phục vụ nhiều lĩnh vực khác như: Y tế, cứu hoả, cứu hộ, an ninh, quốc phịng….Do phát triển ngành cơng nghiệp ơtơ Việt Nam mục tiêu chiến lược phát triển đất nước Thực tế nhà nước ta trọng phát triển ngành công nghiệp ôtô với đề án chiến lược dài hạn đến năm 2015, 2020 Cùng với việc chuyển giao công nghệ Việt Nam nước phát triển giới, ngày tiếp cận nhiều với công nghệ tiên tiến giới có cơng nghệ ơtơ Cơng nghệ ơtơ công nghệ xuất lâu năm gần có nhiều bước phát triển mạnh mẽ, liên tục công nghệ phát minh nhằm hồn thiện ơtơ truyền thống Ngồi người ta cịn phát minh công nghệ nhằm thay đổi ôtô truyền thống nghiên cứu ôtô dùng động Hybryd, động dùng nhiên liệu Hydro, ơtơ có hệ thống lái tự động… Tuy nhiên điều kiện nước ta, cần tiếp thu hồn thiện cơng nghệ ôtô truyền thống Trên ôtô, người ta chia thành phần cụm khác Trong ly hợp cụm có vai trị quan trọng hệ thống truyền lực ơtơ Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu ơtơ, tính điều khiển ơtơ, đảm bảo an tồn cho động hệ thống truyền lực ôtô Nên để chế tạo ơtơ đạt u cầu chất lượng việc thiết kế chế tạo ly hợp tốt quan trọng Do em giao đề tài “ Thiết kế hệ thống ly hợp xe ôtô chỗ ngồi” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể hệ thống ly hợp ôtô quy trình thiết kế chế tạo hệ thống ly hợp cho ôtô Với thông số ban đầu lấy từ xe tham khảo xe TOYOTA VIOS Trong nội dung đồ án, em cố gắng trình bày cách cụ thể hệ thống ly hợp ôtô, bao gồm từ phần tổng quan hệ thống ly hợp đến quy trình thiết kế chế tạo ly hợp hồn chỉnh có -3- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ thể hoạt động hư hỏng xảy cách bảo dưỡng, sữa chữa hệ thống ly hợp Trong thời gian giao đề tài, với hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, cụ thể Thầy giáo Đỗ Tiến Minh thầy giáo mơn Ơtơ xe chun dụng, em hồn thành đồ án Mặc dù thân có cố gắng quan tâm giúp đỡ thầy giáo kiến thức, kinh nghiệm thời gian hạn chế nên đồ án em khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận bảo, phê bình thầy môn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Đỗ Tiến Minh thầy giáo mơn Ơtơ xe chun dụng, Viện Cơ khí động lực, Trường ĐHBK Hà Nội giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt đồ án -4- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ơ TƠ 1.1 Cơng dụng ly hợp Trong hệ thống truyền lực ôtô, ly hợp cụm chính, có cơng dụng là: 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 mơmen bánh xe chủ động tăng lên từ từ Do đó, xe khởi hành tăng tốc êm 1.2 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 mômen cực đại động (có nghĩa hệ số dự trữ mơmen 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 khoát nhanh chóng, tách động khỏi hệ thống truyền lực thời gian ngắn Khối lượng chi tiết, mômen quán 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 Hạn chế tối đa ảnh hưởng nhiệt độ tới hệ số ma sát, độ bền chi tiết đàn hồi Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều khiển thuận tiện bảo dưỡng tháo lắp -5- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ Ngoài yêu cầu ly hợp chi tiêt khác cần đảm bảo độ bền cao, làm việc tin cậy Giá thành thấp 1.3 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 Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép 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 động đến hệ thống truyền lực người ta chia ly hợp thành loại sau: Loại 1: 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 : đĩa (hình 1.1), hai đĩa (hình 1.2), nhiều đĩa Ly hợp ma sát loại hình : phần đĩa bị động có hình 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 sử dụng rộng rãi, có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo khối lượng phần bị động ly hợp tương đối nhỏ Cịn ly hợp ma sát loại hình 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 -6- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô đĩa Bánh đà Đĩa bị động Đĩa ép Vỏ ly hợp Lò xo ép Vỏ ly hợp Lò xo giảm chấn Ổ bi tỳ Càng gạt 10 Đòn mở -7- 11 12 13 14 Nạng đai ốc Các te Ổ lăn Ổ bi kim Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa Bánh đà Lò xo định vị Đĩa ép trung gian Đĩa bị động Đĩa ép Bu lông hạn chế Ống trượt 10 Trục bị động Lò xo ép 14 Càng gạt Vỏ ly hợp 15 Ổ bi tỳ -8- 16 Đòn mở 17 Lò xo giảm chấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ 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 mơi trường ma sát gồm có: Ma sát khô Ma sát ướt (các bề mặt ma sát ngâm dầu) Ưu điểm : Ly hợp ma sát kết cấu đơn giản, dễ chế tạo 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 2: Ly hợp thủy lực: Là ly hợp truyền mômen xoắn lượng chất lỏng (thường dầu) Sơ đồ ly hợp thủy lực biểu diễn hình 1.3 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 s Bánh Tuabin Bánh bơm Vỏ Hỡnh 1.3: S ly hợp thủy lực -9- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ Loại 3: Ly hợp điện từ: Là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng từ trường nam châm điện Loại sử dụng xe ơtơ Sơ đồ ly hợp điện từ biểu diễn hình 1.4 Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý ly hợp điện từ 1.Bánh đà 2.Khung từ 3.Cuộn dây 4.Mạt sắt 5.Lõi thép bị động nối với hộp số 6.Trục ly hợp Loại 4: Ly hợp liên hợp: Là ly hợp truyền mômen xoắn cách kết hợp hai loại kể (ví dụ ly hợp thủy cơ) Loại sử dụng xe ôtô b) Phân loại theo trạng thái làm việc ly hợp Theo trạng thái làm việc ly hợp người ta chia ly hợp thành loại: Ly hợp thường đóng: Loại sử dụng hầu hết ôtô Ly hợp thường mở: Loại sử dụng số máy kéo bánh C - 100, MTZ2 c) 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: Loại 1: Ly hợp lò xo: Là ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, gồm loại sau: -10-