Bài thuyết minh tính toán thiết kế ly hợp ô tô. gồm tất cả các bước tính toán để thiết kế hoàn chỉnh ly hợp ô tô của hộp số sàn. Áp dụng được trong thực tế, trong công việc để tính toán thiết kế ly hợp ô tô
Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Tḥắng Khoa khí động lực BÀI TẬP LỚN TÍNH TỐN Ơ TƠ ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ LY HỢP XE Ô TÔ GVHD: Thầy Chu Việt Khoa Lớp: CĐÔTÔ19D Thành Viên: Nguyễn Thanh Duy Phan Đào Minh Danh Võ Thành Danh Nguyễn Văn Khánh Dương Nguyễn Thanh Dừa Tp.HCM,ngày tháng năm Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp MỤC LỤC Trang Lời nói đầu……………………………………………………….3 1.Tổng quan ly hợp………………………………………… 2.Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, dẫn động…………………… 3.Tính tốn thiết kế ly hợp: 3.1.Chọn thơng số bản………………………………… 3.2.Tính tốn thiết kế……………………………………… .7 3.3.Tính tốn chi tiết ly hợp…………………….12 3.4.Thiết kế cấu điều khiển ly hợp………………………….22 4.Kết luận:……………………………………………………….23 5.Trích dẫn nguồn:…………………………………………… 24 GVHD: Chu Việt Khoa Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp LỜI MỞ ĐẦU Với công nghiệp phát triển ngày đại, nhu cầu lao động sống người ngày nâng cao Vấn đề vận chuyển hàng hóa, lại người nhu cầu cần thiết Ô tô loại phương tiện phát triển, phổ biến Thế Giới Việt Nam để đáp ứng cho nhu cầu Là sinh viên nghành động lực, việc tìm hiểu, nghiên cứu, tính tốn thiết kế phận, cụm máy, chi tiết xe thiết thực bổ ích Trong khuôn khổ giới hạn đồ án mơn học, em đươc giao nhiệm vụ thiết kế tính tốn ly hợp xe du lịch Cơng việc giúp cho em bước đầu làm quen với công việc thiết kế mà em học trường để ứng dụng thực tế, đồng thời cịn giúp em cố lại kiến thức sau học mơn lý thuyết trước Dưới hướng dẫn tận tình thầy nổ lực nhóm em, sau khoảng thời gian cho phép nhóm em hồn thành đồ án Vì bước đầu tính tốn cịn bỡ ngỡ khơng tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn Do vậy, nhóm em mong thầy thơng cảm bảo thêm để nhóm hồn thiện q trình học tập Tổng quan ly hợp: a Mô tả, nhiệm vụ - Ly hợp phận trung gian thường nằm động hộp số động - Ly hợp giúp tách dứt khoát động khỏi hệ thống truyền lực cần sang số lúc khởi động - Ly hợp giúp nối êm dịu truc khuỷu động với trục hộp số xe bắt đầu chuyển động b Chức ly hợp - Ly hợp dùng để truyền moment xoắn từ động đến hệ thống truyền lực cách êm dịu - Ly hợp dùng để cắt truyền động đến hệ thống truyền lực nhanh dứt khoát trường hợp cần thiết c Yêu cầu ly hợp - Ly hợp phải truyền moment xoắn lớn động mà không bị trượt điều kiện, moment ly hợp phải lớn moment xoắn động - Khi kết nối phải êm dịu để không gây va đập hệ thống truyền lực - Khi tách phải nhanh dứt khoát để dễ gài số tránh gây tải trọng động cho hộp số - Đảm bảo thoát nhiệt tốt ly hợp trượt - Ly hợp phải trượt động tải GVHD: Chu Việt Khoa Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp - Kết cấu đơn giản nhỏ gọn, dễ điều khiển dễ sữa chữa - Ngồi ly hợp cịn cấu an toàn xe tải 2.Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, lựa chọn phương án thiết kế: 2.1 Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động: 2.1.1.Cấu Tạo: Hình 6: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô đĩa Bánh đà Đĩa ma sát Đĩa ép Lò xo ép Vỏ ly hợp Bạc mở Bàn đạp Lò xo hồi vị bàn đạp Đòn kéo 10 Càng mở 11 Bi "T" 12 Đòn mở 13 Lò xo giảm chấn 2.1.2.Nguyên lý hoạt động: Sự làm việc ly hợp chia thành hai trạng thái : Đóng Mở Trạng thái đóng : Bàn đạp ly hợp trạng thái ban đầu Dưới tác dụng lị xo (4) bố trí ly hợp, đĩa bị động (2) đƣợc ép bánh đà (1) đĩa ép (3) lực lị xo (4) Mơmen ma sát tạo lên chúng Mômen xoắn chuyền từ phần chủ động tới phần bị động qua bề mặt tiếp xúc đĩa bị động (2) với bánh đà đĩa ép tới trục bị động ly hợp sang hộp số Khi làm việc, số ngun nhân đó, mơmen hệ thống truyền lực lớn giá trị mômen ma sát ly hợp, ly hợp trượt đóng vai trị cấu an toàn trành 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→ mở (10) tác động lên bi “T” (11) dịch sang trái khắc phục khe hở “δ” →tác động đòn mở (12) ép lò xo (4) kéo đĩa ép (3) dịch chuyển sang phải tách bề mặt ma sát đĩa bị động khỏi bánh đà đĩa ép Mômen ma sát giảm dần GVHD: Chu Việt Khoa Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp triệt tiêu Ly hợp mở thực ngắt mômen truyền từ động tới hệ thống truyền lực 2.3.Lựa chọn phương án thiết kế tính tốn: Đối với xe chỗ khơng địi hỏi cơng suất momen xoắn lớn ta chọn ly hợp ly hợp ma sát khô đĩa Ưu điểm: - Đơn giản chế tạo - Có khả dứt khốt, nhiệt tốt - Khối lượng nhỏ - Thuận lợi cho bảo dưỡng sửa chữa - Giá thành thấp Phương án chọn lò xo ép: có loại: lị xo trụ, lị xo lò xo dĩa Tham khảo loại lò xo ép xe ta chọn lò xo trụ Ưu điểm: - Kết cấu nhỏ gọn, khoảng không gian chiếm chỗ lực ép tác dụng lên đĩa ép lớn - Đảm bảo lực ép lên bề mặt ma sát cách bố trí lò xo đối xứng với với đòn mở - Ln giữ đƣợc đặc tính tuyến tính toàn vùng làm việc - Giá thành rẻ, chế tạo đơn giản Phương án dẫn động điều khiển ly hợp đĩa ma sát: tham khảo phương án chọn phương án dẫn động thủy lực Ưu điểm: Kết cấu gọn, việc bố trí hệ thống dẫn động thủy lực đơn giản thuận tiện Có thể đảm bảo việc đóng ly hợp êm dịu so với hệ thống dẫn động ly hợp khí Ống dẫn dầu khơng có biến dạng lớn, nên hệ thống dẫn động thủy lực có độ cứng cao Đồng thời hệ thống dẫn động thủy lực dùng đóng mở hai ly hợp 3.Tính tốn thiết kế ly hợp: 3.1.Chọn thông số ban đầu xe cho ly hợp: (Ford Everest xLT 4x2 MT 2013) A) Thông số ban đầu: - Chiều dài sở: - Chiều rộng sở: + Hai bánh trước: GVHD: Chu Việt Khoa 2860 (mm) 1475 (mm) Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp + Hai bánh sau: 1470 (mm) - Dài tổng thể: 5062 (mm) - Rộng tổng thể: 1788 (mm) - Cao tổng thể: 1826 (mm) - Mômen xoắn cực đại(N.m/v/p): Memax = 330/1800 - Công suất cực đại(Hp/v/p ): 141/3500 - Hiệu suất truyền: Ƞt = 0.93 - Thông số bánh xe (Cỡ, loại lốp xe): 255/65R18 - Trọng lượng toàn xe: Trọng lượng xe khơng tải: 1896 (kg) Trọng lượng xe tồn tải: Ga = 2607 (kg) - Xe dẫn động cầu sau: RWD - Trọng lượng phân bố lên cầu trước, cầu sau xe:( 40/60) Cầu trước: G1 = 1043 (kg) Cầu sau: G2 = 1564 (kg) - Tỉ số truyền cấp số: hộp số tay cấp Tỉ số truyền số 4.29 Tỉ số truyền số 2.41 Tỉ số truyền số 1.49 Tỉ số truyền số 1.00 Tỉ số truyền số 0.8 Số lùi 3.39 Tỉ số truyền cuối 3.73 Nội dung thiết kế, tính tốn: Chọn thơng số ly hợp: Hệ số dự trữ ly hợp Hệ số ma sát ly hợp Lực ép cần thiết lên lị xo Đường kính trong, ngồi bề dày ma sát Áp suất lên bề mặt ma sát Số lượng địn mở ly hợp Hành trình đĩa ép Tính kiểm tra ly hợp theo cơng trượt nhiệt độ: Kiểm tra ly hợp theo công trượt Kiểm tra độ tăng nhiệt độ ly hợp Tính tốn bền chi tiết ly hợp: Lò xo ép ly hợp Đĩa bị động GVHD: Chu Việt Khoa Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp Đĩa ép Lị xo giảm chấn Trục ly hợp Đinh tán Đòn mở ly hợp 4.Tính tốn cấu điều khiển ly hợp: u cầu Phân loại Tính tốn dẫn động thủy lực Kết luận: 5.Thuyết minh: 6.Bản vẽ lắp: 7.Bản vẽ chi tiết: Vẽ sơ đồ bố trí chung 2d Vẽ sơ đồ chi tiết cad 3D Vẽ vẽ lắp cad 2d 3.2.Tính tốn thiết kế: 3.2.1.Chọn thơng số bản: - Momen ma sát ly hợp: Ml = β Mdc = β Memax (Mdc = Memax) Trong đó: Ml - Mơmen ma sát cực đại ly hợp Mdc - Mômen cực đại động β - Hệ số dự trữ ly hợp Hệ số dự trữ ly hợp phải chọn phù hợp nhằm đảm bảo ly hợp truyền hết mômen, để bù lại trường hợp sau: - Hệ số ma sát ly hợp giảm - Đĩa bi mòn nhiều - Lực ép lò xo giảm Tra bảng 2.1 hệ số dự trữ ly hợp ô tô ta chọn β = 1,3 => Ml = β Memax = 1,3.330 = 429 (Nm) - Chọn hệ số ma sát: Hệ số ma sát μ phụ thuộc vào tính chất vật liệu, tình trạng bề mặt, tốc độ trượt nhiệt độ ma sát Vật liệu tâm ma sát ô tô thông thường thép phêrađô phêrađô đồng có hệ số ma sát lớn 0,35 Tuy nhiên tính đến điều kiện nhiệt độ, tốc độ trượt tương đối làm giảm hệ số ma sát GVHD: Chu Việt Khoa Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp Kết hợp với bảng 2.4 tính tốn ta chọn: μ=0.23 - Chọn đường kính ngồi, bề dày ma sát: + Đường kính ngồi: D = R2 = 10 M e max A A – hệ số kinh nghiệm Tra bảng 2.1 ô tô du lịch ta chọn A = 0.47 M e max 330 = 10 = 265(mm) = > D = 10 A 0.47 + Đường kính : d = (0.55-0.7)D Đối với động có số vịng quay nhỏ chọn d=0.55D, để đảm bảo độ mòn ma sát chọn d = 0.7D Ta chọn d = 0.7D => d = 0.7x265 = 185.5 Tra bảng 2.3 kích thước ma sát: Ta chọn D = 300 mm => R2 = 150 mm Ta chọn d = 200 mm => R1 = 100 mm + Bề dày ma sát: Tra bảng 2.3 ta chọn δ = - Lực ép cần thiết lên lò xo P: P= M1 (N ) .R tb p Trong đó: Rtb – Bán kính ma sát trung bình: R23 − R13 Rtb = R2 − R12 p – số đôi bề mặt ma sát chọn p= đĩa thụ động chọn p = đĩa thụ động μ – hệ số ma sát Trong trường hợp khơng cần độ xác cao, sử dụng công thức rút gọn: R + R2 Rtb = GVHD: Chu Việt Khoa Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp R1, R2 – bán kính ngồi ma sát Thế số vào Rtb ta có: R + R2 100 + 150 Rtb = = = 125(mm) 2 Thế số vào công thức lực ép lên đĩa ma sát ta được: P= M1 429 = = 5720( N ) .R tb p 0,3.125.10−3.2 - Áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát: q= P P = q S ( R22 − R12 ) Trong đó: q – Áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát [q] – Áp suất cho phép P – Lực ép cần thiết tác dụng lên bề mặt ma sát Thế vào công thức: P P 5720.10−3 q= = = = 145,65(kN / m2 ) q 2 2 S ( R2 − R1 ) (0,15 − 0,1 ) Tra bảng 2.4: Ta có ngun liệu thép với phêrađơ có áp suất cho phép q = 100 − 250(kN / m2 ) => Thỏa điều kiện - Hành trình đĩa ép: Để đảm bảo ly hợp mở hồn tồn khe hở đĩa ép thường nằm khoảng (0.5mm-1mm), tổng hành trình đĩa ép là: Đối với ly hợp đĩa ∑∆0 = (1mm-2mm) => chọn ∑∆0 = (mm) 3.2.2.Kiểm tra ly hợp theo công trượt: - Momen cản chuyển động, momen quán tính: rbx M a = (G0 + Gm ) + KFV ih i p i0 tl G + Gm rbx Ja = i i i g h p Trong đó: G0 – trọng lượng tồn ơtơ (N), G0 = 25565,84N Gm – trọng lượng mooc (N), Gm = K – Nhân tố cản khí động lực học F – Diện tích cản diện ơtơ (m2) GVHD: Chu Việt Khoa Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp V – vận tốc ôtô (km/h) V = (khởi động chỗ) - Hệ số cản tổng cộng đường: = f + i rbx – bán kính tính tốn lốp xe: rbx = λ.r0 ih – tỉ số truyền hộp số tay số tính tốn, i1 = 4,29 i0 – tỉ số truyền lực chính, i0 = 4,14 ip – tỉ số truyền hộp số phụ, ip = g – gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 ηtl – hiệu suất hệ thống truyền lực, ηtl = 0,93 Bán kính tính tốn lốp xe: (Giáo trình lý thuyết ô tô) Chọn với lốp áp suất thấp λ (0.93 – 0.985) ta chọn λ = 0.93 Ta có: d 65 18 rbx = r0 = ( B + 25,4) = 0,93(255 + 25,4) = 0,366( m) 100 Hệ số cản tổng cộng mặt đường: f: hệ số cản lăn, i độ dốc tra bảng 2.1/39 GTLTOTO có f = (0.015 – 0.018) ta chọn f = 0.015 Cơng trượt tính q trình tơ khởi động chổ, đường bằng, khơng kéo móc, ta có i = khơng kéo móc, nên i = Ψ = f + i = 0.015 + = 0.015 Tỉ số truyền lực chính: r 0,366 i0 = bx = 30 = 4,14 (Giáo trình TTƠTƠ chương 3/trang 16) 2,65 2,65 Trong đó: - hệ số vịng quay động Đối với xe du lịch: = 30 - 40 Thế số vào công thức: rbx 0,366 M a = (G0 + Gm ) + KFV = (25565,84 + 0)0,015 + 0 = 8.5( Nm) ih i p i0 tl 4,29.1.4,14.0,93 2 G0 + Gm rbx 25565,84 + 0.366 Ja = = = 1.1(kg.m ) g 9,81 4,29.4,14.1 ih i0 i p Thời gian t1: M 8,5 t1 = a = = 0.17( s ) k 50 GVHD: Chu Việt Khoa 10 Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp Trong đó: k – hệ số tỉ lệ, đặc trưng cho nhịp độ tăng mômen đĩa ly hợp M l đóng ly hợp Với tơ du lịch chọn: k= (50-250) Nm/s ta chọn k = 50 Thời gian t2: A 28, t2 = = = 4,01(s) k 50 Trong đó: n 3500 m = = = 366,5 có: n số vịng quay công suất cực đại 30 30 Khi khởi động chỗ ωa = A = 2.J a (m − a ) = 2.1,1(366,5 − 0) = 28,4 Công trượt toàn ly hợp: L = L1 + L2 ta có: − a 366,5 − L1 = M a m t1 = 8,5 .0,17 = 264,8 2 Trong đó: Ma – mơmen cản chuyển động quy dẫn trục ly hợp (N.m) ωm – tốc độ góc trục động trước đóng ly hợp, 1/s ωa - tốc độ góc đĩa bị động ly hợp, 1/s Khi khởi động chổ ωa = 0, ωm = ωemax L2 = J a (m − a ) + M a (m − a ).t2 L2 = 1,1.(366.5 − 0) + 8,5.(366.5 − 0).4,01 L2 = 82205,33 Thế vào L ta có: L = L1 + L2 = 264,8 + 82205,33= 82470,14 Công trượt riêng: l= L L = l F p ( R2 − R12 ) p l= 82470,14 = 1050042( j / m ) = 1050(kj / m ) 2 (0,15 − 0,1 ).2 l l = (1000 − 1200) Thoải điều kiện GVHD: Chu Việt Khoa 11 Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp 3.2.3.Kiểm tra độ tăng nhiệt độ ly hợp: T= v.L0 c.g n Trong đó: T – nhiệt độ tăng lên chi tiết (oK) Lo – cơng trượt tồn sinh đóng ly hợp (J) c – nhiệt dung riêng chi tiết bị nung nóng, thép gang lấy c =500 (J/kg.độ) v - hệ số xác định cơng trượt dùng để nung nóng chi tiết cần tính v= với n: số lượng đĩa ma sát: đĩa => v = n gn – khối lượng chi tiết bị nung nóng (kg) g n = V h. = ( D22 − D12 ) h1 + Dbd2 h2 g n = ( 0,32 − 0, 2 ) 0,018 + 0,36 2.0,04 7850 g n = 37,5 Với: D1; D2 - Đường kính trong, đường kính ngồi đĩa ma sát Dbd - Đường kính bánh đà: 360 (mm) h1 - Độ dày đĩa ép: h1 = 0,06.D= 0,06.300 = 18 h2 - Độ dày bánh đà: 40 (mm) γ - Khối lượng riêng vật liệu: 7850 Giá trị nhiệt độ tăng lên lần đóng ly hợp khơng q 15 0C Thế vào công thức: v.L 1.82470,14 T= = = 4,390 C 150 c.g n 37,5.500 Thỏa điều kiện 3.3.Tính tốn chi tiết ly hợp: 3.3.1.Lò xo ly hợp: Khi mở ly hợp lị xo bị biến dạng thêm, lực ép lên đĩa lớn hơn, người ta coi biến dạng thêm lò xo mở ly hợp làm tăng lực ép lên 20% Do tính tốn lực ép lị xo ta dùng cơng thức tính lực P’ P ' = 1,2 P = 1,2 M1 = 1,2.5720 = 6864 .Rtb p Lực tác dụng lên lò xo P0 GVHD: Chu Việt Khoa 12 Đồ án tính tốn ơtơ P0 = Tính tốn thiết kế ly hợp P' P0 n0 Với n0 – số lượng lò xo ép Ta chọn n0 = Thế vào công thức: P0 = P ' 6864 = = 762,9( N ) n0 Lực ép lị xo P0 mở ly hợp tô phải nhỏ lực ép tiêu chuẩn P0 =(600÷700)N Bảng 2.6/sách BTL TTƠTƠ Chọn loại lị xo xoắn hình trụ Bảng 2.7/sách BTL TTƠTƠ tỷ số đường kính lị xo D đường kính dây lị xo d: D/d= => Chọn k = 1,4 Bảng 2.7/sách BTL TTƠTƠ chọn vật liệu làm lị xo: 60Si2, [τ]= (900-950) MN/m2 Ta chọn [τ]= 950 MN/m2 Bảng 2.9/trang 20 sách BTL TT ƠTƠ Ta có D/d= =>Chọn C=1,37 N/mm k.P0 D 1,4.762,9 d = .4 = 3,38(mm) d 950 Chọn d = 3,4(mm) => D = 4.d = 4.3,4 = 13,6 (mm) - Lực ép tác dụng lên lò xo: Pe (N) Pe = P + Pn n0 Với P: tổng lực ép lò xo đĩa ép Pn= (0,03÷0,05)P = 0,03P – tổng lực đàn hồi lò xo n0: số lò xo ép, chọn n= Thế số vào công thức : Pe = P + Pn 5720 + 0,03.5720 = = 654,6( N ) n0 -Ứng suất lò xo: 8.k D.P0 = ( N / m ) (Giáo Trình BKĐN) d Thế số vào công thức ta được: 8.k.D.P0 8.1,4.13,6.762,9 = = = 941,1( N / m2 ) 3 d 3, GVHD: Chu Việt Khoa 13 Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp -Độ cứng lò xo: C(N/m) C= P0 (1 − )( N / m) (Giáo Trình kết cấu tính tốn ơtơ BKĐN) l2 Trong đó: - ∆𝑙 - giá trị mài mịn cực đại cho phép ma sát ∆𝑙 =0,5 𝛿 p =0,5.4.2=4 mm - Chọn bề dày 𝛿 = mm (bảng 2,3/trang 12 giáo trình BTL TT ƠTƠ) - p=2 số bề mặt ma sát - β =1,3 – hệ số dự trữ ban đầu - βmin – hệ số dự trữ ly hợp ma sát mòn đến giới hạn phải thay thế, theo kinh nghiệm βmin= (0,8ữ0,85) =0,8ì1,3 =1,04 Th s vo cụng thc : P 762,9 1,04 C = (1 − ) = (1 − ) = 76, 29( N / m) l2 1,3 - Độ biến dạng nén lò xo : 8.P0 D 3.i 8.762,9.13,63.6,96 l = = = 10( mm) G.d 8.10 4.3, 4 Thế số vào công thức ta : 8.P0.D3.i l = (mm) G.d - Số vòng lò xo: n0 G.d G.d C= →i = 8.D3.i 8.C.D Trong đó: G = (8÷8,5).104 N/mm2 – modun đàn hồi xoắn thép lò xo Chọn G= 8.104 N/mm2 G.d 8.104.3, 44 →i = = = 6,96 8.C.D 8.76, 29.13,63 - Tổng số vòng lò xo là: i =i+(1,5÷2)=6,96+2=8,96 vịng.→ chọn i =9 vịng 3.3.2.Đĩa bị động Ta chọn đường kính trục d = 42 Tra giáo trình vẽ kỹ thuật 2/trang 127 ta có: d= 42 mm – đường kính then hoa GVHD: Chu Việt Khoa 14 Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp D=48 mm – đường kính ngồi then hoa Z= – số then b= mm – bề rộng then l= D = 48 mm - chiều dài then hoa Ứng suất chèn dập, ứng suất cắt: 8M dmax chd = 2 chd ( D − d ) Z l 4M dmax c = c ( D + d ) Z b.l Với: D,d – đường kính then hoa Z, b, l- số then hoa, bề rộng then hoa chiều dài then hoa M dmax = 2. M emax = 2.1,3.330 = 858( N m) Đối với vật liệu chế tạo then hoa, ứng suất cho phép chọn: chd = (30 40) N / mm2 ; c = (20 30) N / mm2 -Kiểm tra ứng suất chèn dập: 8M dmax 8.(858.103 ) chd = = = 33,1 chd ( D − d ) Z l (482 − 42 )8.48 8M dmax 8.(858.103 ) chd = = = 11,52 chd ( D − d ) Z l (682 − 622 )8.95,2 =>Vậy then hoa moayơ thỏa điều kiện chèn dập -Kiểm tra ứng suất cắt: 4M dmax 4.(858.103 ) c = = = 12, c ( D + d ) Z b.l (48 + 42).8.8.48 4M dmax 4.(858.103 ) c = = = 2,87 c ( D + d ) Z b.l (68 + 62).8.12.95, =>Vậy then hoa moayơ thỏa điều kiện bền cắt 3.3.3.Đĩa ép: Đường kính đĩa ép chọn theo đường kính vành ma sát kích thước bánh đà, chọn cần kiểm tra kích thước theo vận tốc vịng giới hạn Chiều dày đĩa ép chọn theo cơng thức kinh nghiệm S1 = (0,045 0,06) D = 0,06.300 = 18(mm) Với: D - đường kính ngồi vành ma sát Các chi tiết dẫn hướng, nối ghép bánh đà với đĩa ép tính theo ứng suất chèn dập: GVHD: Chu Việt Khoa 15 Đồ án tính tốn ơtơ Tính toán thiết kế ly hợp chd Với: M dmax = chd R.n f γ - hệ số phân chia mômen xoắn đến đĩa ép chủ động Đối với ly hợp đĩa γ=1,0; ly hợp đĩa γ=0,5 M dmax - mômen xoắn cực đại, M dmax = 858 Nm n - số vòng tiếp xúc, thường 4, chọn n = R - khoảng cách từ tâm đến vòng tiếp xúc (m), chọn R = 0,15 f - diện tích tiếp xúc (m2) f = ( R22 − R12 ) = ( 0,152 − 0,12 ) = 0,03927 Ứng suất chèn cho phép: chd = (10 15) MN / m Thế số vào công thức ta có: M dmax 1.858.10−6 chd = = = 0,036 chd R.n f 0,15.4.0,03927 →Thỏa điều kiện 3.3.4.Giảm chấn: Có loại giảm chấn: giảm chấn cao su giảm chấn lò xo Ta chọn: giảm chấn lò xo Số lượng lò xo trụ thường - 12 chiếc, chế tạo thép magan Ta chọn: Mômen cực đại Mmax giới hạn độ cứng tối thiểu lò xo thường lấy mômen xác định theo điều kiện bám với hệ số φ = 0,8 M max = G2 .rbx ( Nm) i0 ih1 Với: G2 - trọng lượng tác dụng lên bánh chủ động G2=1564(kg)=15337,54(N) rbx - bán kính bánh xe (m), rbx = 0,366 i0 - tỉ số truyền lực chính, i0 = 4,14 ih1 - tỉ số truyền hộp số tay số 1, ih1 = 4,29 Thế số vào công thức: G .r 15337,54.0,8.0,366 M max = bx = = 252,8( Nm) i0 ih1 4,14.4, 29 GVHD: Chu Việt Khoa 16 Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp 3.3.5.Trục ly hợp: - Ở ô tô ly hợp hộp số bố trí liền để đảm bảo cần gạt số nằm vị trí buồng lái trục ly hợp cịn có bánh rang chủ động luôn ăn khớp hộp sốvà thường nối với qua khóa khớp nối - Trục ly hợp ô tô chế tạo loại thép như: 40Cr, 18CrMnTi… - Quá trình làm việc, bánh trục ly hợp sinh momen xoắn momen uốn Ứng suất tổng hợp 𝜎 momen xoắn momen uốn tác dụng lên tiết diện nguy hiểm là: M u2 + M x2 th = th = (50 70) MN / m2 0,1.d Trong đó: Mu- mơmen uốn tác dụng tiết diện nguy hiểm, MNm Mx- mômen xoắn tác dụng tiết diện nguy hiểm, MNm d - đường kính tiết diện nguy hiểm, m d1 = ( 10 ) M e max = 330 = 62,2(mm) - Với d: đường kính vịng chia: d = m.z 3.24 = = 83(mm) cos( ) cos(300 ) Ta chọn :modul m = Số z = 24 -Ta có: 2.M e max 2.330 + Lực vịng: P = = = 7951,8( N ) d 0,083 P.tan 7951,8.tan(20 ) = = 3342( N ) + Lực hướng tâm: Pr = cos c os(300 ) + Lực dọc trục: Pa = P.tan = 7951,8.tan(30 ) = 4591( N ) d 83 + MPa = Pa = 4591 = 190526,5( N ) 2 d 83 + M P = P = 7951,8 = 329999,7( N m) 2 + Memax = MB = 330.103 (N.mm) + M td = M x2 + M y2 = 2385542 + 2907812 = 376113,8 M td 376113,8 =3 = 41,23 , chọn d = 42mm( đường kính tiết diện 0,1. 0,1.50 nguy hiểm) + dcx = GVHD: Chu Việt Khoa 17 Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp M u2 + M x2 (329999,7) + (330.103 ) th = = 62,92MN / m2 0,1.d 0,1.42 →Thỏa điều kiện Vẽ sơ đồ: Độ dài trục tham khảo: AB = 50 (mm) BC = 150 (mm) CD = 30 (mm) - Xét mặt phẳng(YOZ): Ta có: ∑ma = ↔ MB +Yc.AC + MPa + Pr.AD = ↔ 330.103 + Yc.200 + 190526,5 + 3342.230 = ⇒ Yc = -6445,9 ∑mc = ↔ -Ya.AC + MB + MPa + Pr.CD = ↔ -Ya.200 + 330.103 + 190526,5 + 3342.30 = ⇒ Ya = 3103,9 - Xét mặt phẳng(XOZ) Ta có: ∑ma = ↔ Xc.AC + P.AD = ↔ Xc.200 + 7951,8.230 = ⇒ Xc = -9144,57 ∑mc = ↔ -Xa.AC + P.CD = ↔ -Xa.200 + 7951,8.30 = ⇒ Xa = 1192,77 GVHD: Chu Việt Khoa 18 Đồ án tính tốn ơtơ GVHD: Chu Việt Khoa Tính tốn thiết kế ly hợp 19 Đồ án tính tốn ơtơ Tính tốn thiết kế ly hợp 3.3.6.Đinh tán: - Đinh tán dùng nối ghép vành ma sát vào đĩa bị động đinh tán chế tạo từ đồng nhôm với đường kính d=(4÷6) mm Ta chọn d = (mm) r1 = 115(mm) = 0,115(m) r2 = 140(mm) = 0,14(m) M emax r1 330.0,115 F1 = = = 48,17( N ) 2 2(r1 + r2 ).n1 2(0,1152 + 0,142 ).12 M emax r2 330.0,14 = = 58,64( N ) 2 2(r1 + r2 ).n2 2(0,1152 + 0,142 ).12 Trong đó: F1- lực tác dụng lên đinh tán vòng F2- lực tác dụng lên đinh tán vịng ngồi r1, r2- bán kính lắp đinh tán theo vịng vịng ngồi n - Số lượng đinh tán vịng vịng ngồi: Chọn n1= 12 đinh tán n2= 12 đinh tán Ứng suất cắt chèn dập đinh tán: 4F F c = ; chd = ld d Trong đó: τc: ứng suất cắt đinh tán dãy σchd: ứng suất chèn dập đinh tán dãy F : lực tác dụng lên đinh tán dãy d : đường kính đinh tán d = mm 1 l = bề dày ma sát, l = = 2( mm) 2 2 Ứng suất cho phép: c = 40MN / m ; chd = 25MN / m Ứng suất cắt ứng suất chèn dập đinh tán vòng trong: −6 F1 4.( 48,17.10 ) c1 = = = 25,7 MN / m2 c d 0,3.0,005 F1 48,17.10−6 chd = = = 4,817 MN / m chd ld 0,002.0,005 Vậy đinh tán đảm bảo độ bền cho phép F2 = GVHD: Chu Việt Khoa 20