Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 lời nói đầu Trong giai đoạn nay, cách mạng khoa học kỹ thuật phát triển nh vũ bÃo thu đợc nhiều thành tựu tác dụng to lớn vào kinh tế quốc phòng Đất nớc ta thời kỳ CNH-HĐH, điều đòi hỏi cần có mét nỊn khoa häc kü tht ph¸t triĨn Trong bèi cảnh đó, ngành xe máy quân đội ta không ngừng nâng cao chất lợng nghiên cứu khoa học, nâng cao trình độ chuyên môn đối lợng đội ngũ làm công tác thiết kế, quản lý, khai thác sử dụng xe máy quân đội Chính điều đáp ứng đợc yêu cầu ngày cao với nghiệp phát triển đất nớc nói chung bớc đại hoá quân đội, nâng cao sức chiến đấu, sẵn sàng nhận hoàn thành nhiệm vụ Tuy nhiên, điều kiện thực tế khó khăn ®Êt níc ViƯt Nam hiƯn nay, viƯc khai th¸c, sư dụng trang thiết bị có quân đội cách khoa học yêu cầu cấp bách, thiết yếu, phơng tiện xe máy, trang thiết bị quân đội trang thiết bị chuyên dụng, đắt tiền, có khả mua Mặt khác xe máy quân đội ta đa phần loại xe sản xuất Liên Xô cũ Do để khai thác, sử dụng tốt trang bị xe máy quân đội điều kiện địa hình Việt Nam đòi hỏi cán kĩ thuật ngành xe phải nắm đặc tính kết cấu loại xe để biết cách khai thác, bảo dỡng, sửa chữa, phục hồi chi tiết, hệ thống xe Đồ án Tính toán kiểm nghiệm ly hợp xe UAZ-31512 không nằm mục đích trang bị cho cán ngành xe có thêm hiĨu biÕt vỊ hƯ thèng trun lùc nãi chung vµ tõng chi tiÕt hƯ thèng, nhÊt lµ cã thĨ sửa chữa, phục hồi chi tiết ly hợp Để từ có sở khai thác, bảo dỡng xe đợc tốt Đồ án gồm phần sau: Phần I: TổNG QUAN Về LY HợP I Công dụng, yêu cầu ly hợp II Phân tích kết cấu ly hợp Phần II: tính toán kiểm nghiệm ly hợp ô tô uaz 31512 I Xác định thông số ly hợp II Kiểm nghiệm ly hợp III Tính toán chi tiết chủ yếu ly hợp IV Dẫn động điều khiển ly hợp Phần I: tổng quan ly hợp I Công dụng, yêu cầu ly hợp: 1.1 Công dụng: Trong hệ thống truyền lực ô tô ly hợp cụm Ly hợp có công dụng: Tách động khỏi hệ thống truyền lực cách dứt khoát Nối động với hệ thống truyền lực cách êm dịu truyền toàn momen quay từ động đến hệ thống truyền lực Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 Đảm bảo an toàn cho chi tiết hệ thống truyền lực gặp tải nh phanh đột ngột mà không ngắt ly hợp (ly hợp bị trợt) Ly hợp cấu an toàn đảm bảo cho động hệ thống truyền lực khỏi bị tải dới tác dụng tải trọng động mômen quán tính Nối tách động khỏi hệ thống truyền lực cách êm dịu dứt khoát để giảm tải trọng động tác động lên hệ thống truyền lực, đảm bảo đợc xe khởi động chỗ, tăng tốc, sang số lúc ô tô chuyển động phải êm dịu va đập răng, khớp nối phải nhỏ để tăng tuổi thọ chi tiết 1.2 Yêu cầu: Truyền đợc momen xoắn lớn động mà không bị trợt điều kiện sử dụng Đóng êm dịu hoàn toàn Mở hoàn toàn nhanh chóng Thoát nhiệt tốt cho bề mặt ma sát, đảm bảo làm việc bình thờng ly hợp Đảm bảo cân lực chiều trục Điều khiển nhẹ nhàng, dễ dàng, có khả tự động hoá dẫn động điều khiển Mômen quán tính phần bị động ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập Kết cấu đơn giản dễ điều chỉnh, tháo lắp bảo dỡng, sửa chữa Là cấu an toàn cho động hệ thống truyền lực bị tải ii Phân tích kết cấu ly hợp đĩa ma sát: Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 Hình 2.1: Cấu tạo ly hợp đĩa Phần chủ động ly hợp - Phần chủ động ly hợp gồm có bánh đà 2, đĩa ép 3, vỏ ly hợp 9, lò xo ép 7, mở 16 Các bề mặt ma sát bánh đà đợc gia công phẳng Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 - Trong trình làm việc ly hợp phát sinh nhiệt làm cho chi tiết ly hợp bị nóng lên đĩa ép đợc chế tạo gang hợp kim có độ bền mòn cao, độ chống mòn tốt, độ bền học cao, khẳ thoát nhiệt tốt Đĩa ép có dạng hình khối dày nên thu nhiệt vào thân toả môi trờng, bánh đà đĩa ép đợc xem hấp thụ toàn lợng nhiệt sinh ly hợp bị trợt Ngoài đĩa ép phải đảm bảo độ cứng vững tránh đợc trình cong vênh ly hợp làm việc Đĩa ép chuyển động quay với bánh đà phải có khả di chuyển dọc trục mở đóng ly hợp, đĩa ép vỏ ly hợp đợc liên kết với bốn lò xo Một đầu lò xo đợc tán cố định với vỏ ly hợp đinh tán, đầu lại lắp với đĩa ép qua ống bạc bulông Do tạo nên liên kết cứng đĩa ép với vỏ ly hợp theo phơng tiếp tuyến Để đảm bảo truyền mô men xoắn, đồng thời đảm bảo di chuyển dọc trục đĩa ép mở đóng ly hợp, mặt đĩa ép gia công gờ lồi để định vị lò xo ép Đôi thấy khoan bớt phần kim loại bề mặt đĩa ép, việc đảm bảo cân động cho phần chủ động ly hợp - Vỏ ly hợp đợc cố định với bánh đà bu lông 23, lò xo ép đựoc bố trí hình tròn, lò xo ép có đầu tì vào đĩa ép qua vòng cách nhiệt 10, đầu lại tì vào vỏ ly hợp qua gờ định vị - Lò xo đợc định tâm mép lỗ vỏ ly hợp gờ lồi đĩa ép Phần bị động ly hợp - Phần bị động ly hợp bao gồm: đĩa bị động 26, trục bị động 29 - Đĩa bị động 26 đợc lắp ghép then hoa với trục 29 trục sơ cấp hộp số Mối ghép then hoa bảo đảm truyền mô men xoắn tới trục 29, đồng thời đĩa bị động 26 dịch chuyển dọc trục mở đóng ly hợp - Cấu tạo đĩa bị động gồm phần: xơng đĩa, moay đĩa, ma sát, giảm chấn xoắn Hình 2.2: Đĩa bị động Xơng đĩa: Chế tạo thép, không xẻ rÃnh không đặt lò xo gợn sóng Các ma sát đợc lắp trực tiếp lên xơng đĩa đinh tán (tán riêng cho ma sát với xơng đĩa) Moayơ đĩa bị động: Dùng để truyền mô men xoắn từ đĩa bị động tới trục bị động ly hợp (trục sơ cấp hộp số), mặt moay có gia công rÃnh then hoa để lắp ghép với đoạn trục then hoa trục bị động, vành moay đ4 Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 ợc chế tạo liền với moay Hai bề mặt sát thân moay đợc gia công phẳng để tiếp xúc với ma sát giảm chấn xoắn Các ma sát: Đợc chế tạo dạng vành khăn, bề mặt có gia công rÃnh hớng tâm nghiêng nhằm thoát nhiệt, thoát phần vật liệu bị mài mòn trình làm việc thoát dầu, thoát nớc khỏi bề mặt ma sát Trên ma sát gia công hai hàng lỗ dạng bậc để lắp ghép ma sát với xơng đĩa đinh tán, đinh tán thờng đợc chế tạo kim loại mềm (đồng nhôm) Sau gắn ma sát lên xơng đĩa, đầu đinh tán phải tụt xuống khỏi bề mặt ma sát từ 1-2 mm để tránh cọ sát đầu đinh tán lên bề mặt ma sát đĩa ép bánh đà ma sát mòn Bộ gảm chấn xoắn: Đợc đặt đĩa bị động ly hợp để tăng độ êm dịu đóng ly hợp, tránh cho hệ thống truyền lực khỏi dao động xoắn cộng hởng tần số dao động hƯ thèng trun lùc trïng víi tÇn sè kÝch thÝch dao động gây thay đổi mô men xoắn động Bộ giảm chấn xoắn gồm lò xo trụ đợc lắp lỗ hình chữ nhật xơng đĩa vành moayơ đĩa với độ nén định ma sát bề mặt giảm chấn xoắn có bề mặt tiếp xúc với bề mặt ma sát moayơ, bề mặt lại tiếp xúc với với mặt bích xơng đĩa Nh vậy, xơng đĩa moayơ liên kết đàn hồi với qua lò xo giảm chấn, xơng đĩa moayơ xoay tơng Khi có xoay tơng đối gia moayơ xơng đĩa lò xo giảm chấn xoắn bị nén lại nên giảm độ cứng hệ thống truyền lực, có nghĩa giảm tần số giao động riêng hệ thống truyền lực triệt tiêu khả xuất hiên cộng hởng tần số cao Do độ cứng tối thiểu lò xo giảm chấn xoắn bị giới hạn điều kiện kết cấu ly hợp nên dao động hệ thông truyền lực xảy cộng hởng tần số thấp, bề mặt ma sát giảm chấn xoắn moay xơng đĩa xuất mô men ma sát, lợng dao động cộng hởng tần số thấp nhờ mà khuếch tán môi trờng dới dạng nhiệt dao động cộng hởng bị triệt tiêu Cơ cấu mở ly hợp * Đòn mở: Dùng để tách cỡng đĩa ép giải phóng đĩa bị động khỏi bánh đà ly hợp Đòn mở đợc kết cấu theo nguyên lí đòn bẩy, đầu tựa vào đĩa ép, đầu tì vào bạc mở tác động mở ly hợp, phần thân đòn mở nối lề với giá đòn mở, giá lắp cố định với vỏ ly hợp bu lông Khớp lề đòn mở phải bảo đảm cho đầu đòn mở quay quanh lề với tâm quay thay đổi để đầu đòn mở có chuyển động tịnh tiến dọc trục mở đóng ly hợp Đầu (phía bạc mở) đòn mở phải nằm mặt phẳng vuông góc với đờng tâm trục * Bạc mở: Dùng để truyền tác động mở ly hợp tới đòn mở Bạc mở gồm ổ tỳ hớng trục 11 bạc mở 12 Khi đóng mở ly hợp bạc mở 12 di chuyển dọc trục 29 Nguyên lí làm việc - Khi ngời lái đạp lên bàn đạp ly hợp lực thắng sức căng lò xo hồi vị bàn đạp lực nén lò xo ép đĩa ma sát, lúc ly hợp mở cắt động lực truyền từ động đến đĩa ma sát, lúc trục bị động ly hợp không truyền mô men xoắn Khi tác động lên bàn đạp thông qua hệ thống dẫn động thuỷ lực tác động lên bạc mở làm bạc mở di chuyển dọc trục tác động lên đòn mở mở ly hợp - Khi đóng ly hợp ngời lái nhả từ từ bàn đạp, nhờ lò xo hồi vi thông qua hệ thống đòn dẫn động bạc mở đợc đa vị trí ban đầu, đòn mở đợc giải phóng, lò xo ép ép đĩa ép vào ma sát lên bề mặt bánh đà, ly hợp đợc đóng lại truyền mô men động Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lí làm việc ly hợp phần II: tính toán kiểm nghiệm ly hợp ô tô UAZ 31512 Tính kü chiÕn thuËt « t« UAZ 31512: STT Th«ng sè kỹ thuật Giá trị Đơn vị 10 11 ChiỊu dµi toµn bé L ChiỊu réng B ChiỊu cao toµn bé H Chiều dài sở Lo Tải trọng Trọng lợng xe không tải Trọng lợng toàn Công suất lớn Nemax Số vòng quay nemax Mômen lớn Memax Tỉ sè trun hép sè ihs Hép sè ph©n phèi ip Trun lùc chÝnh io KÝch thíc b¸nh xe 4025 1785 2015 2380 600+2ngêi 1600 2480 90-92 4000 17,5 3,78-2,60-1,551,00-L:4,12 1,00-1,94 4,625 8,40-15 mm mm mm mm KG KG KG ml v/ph KGm 12 13 14 inch I Xác định thông số ly hợp Mômen ma sát ly hợp M Mô men ma sát ly hợp đợc xác định theo công thức: M M e max Trong ®ã: + Memax _ Mô men lớn động ly hợp Memax = 17,5 KG.m + _ HƯ sè dù tr÷ mô men ly hợp ô tô du lịch: = 1,2 - 1,75 Chän = 1,75 Suy ra: M = 1,75 17,5 = 30,63 [ KG.m] Xác định kích thớc vòng ma sát a) Đờng kính D: Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 Đờng kính đợc xác định theo công thức kinh nghiÖm sau: D 3,16 M e max A Memax _ Momen cực đại động [Nm] A _ Hệ số kinh nghiệm Đối với ô tô du lịch A =4,7 D = 2R= 3,16 17,5.9,81 19,1 4,7 [cm] Chọn đờng kính vòng ma sát ly hợp D = 250 [mm] b) Đờng kính d: Đờng kính d vòng sát đợc xác định theo c«ng thøc sau: d = (0,55 0,70).D = (137,5 175) Dựa theo bảng 3, tài liệu [I] kết tính toán Chọn: d = 150 [mm] Chiều dày ma sát: 50 mm Xác định số đôi bề mặt ma sát ly hợp Số lợng đôi bề mặt ma sát ly hợp xác định theo công thức sau đây: i 16.M q.( D d )( D d ) Trong ®ã: _ HƯ sè ma sát bề mặt tiếp xúc Hệ số ma s¸t phơ thc rÊt nhiỊu u tè : vËt liƯu làm ma sát, tốc độ trợt đĩa, áp lực riêng nhiệt độ Đối với ly hợp ôtô, hệ số ma sát thờng nằm khoảng: =0,250,4 Chọn: = 0,3 q _ áp lực riêng bề mặt ma sát (KG/cm2) Chọn q = 200 [KN/m2] Từ ta tính đợc: i = 1,36 Do số đôi bề mặt ma sát số nguyên nên ta chän i = Nh vËy ly hỵp tÝnh toán có đĩa ma sát bị động Xác định lực ép đĩa ma sát Lực ép đĩa ma sát đợc xác định theo công thức sau: P Trong ®ã: M i.Rtb + Rtb _ Bán kính trung bình vòng ma sát Rtb R3 r 3 R2 r2 3 = 1252 75 102 [mm] 125 75 D 250 125 [mm] 2 ma s¸t, R d 150 75 [mm] 2 M 17,5.9,81.1000 P i.Rtb 0,3.2.102 R _ Bán kính vòng ma sát, R _ Bán kính vòng Thay số tính toán, ta đợc: R 2805,15 [N] Xác định hành trình đĩa ép Hành trình đĩa ép đợc xác định theo c«ng thøc sau: S = i. _ Khe hở đĩa kề ly hợp trạng thái mở Ly hợp đĩa: = 0,751,00 mm Chän: = [mm] VËy: S = [mm] II - Kiểm nghiệm ly hợp theo công trợt riêng nhiệt độ đốt nóng chi tiết ly hợp Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 2.1 Công trợt ly hợp Công trợt sinh bề mặt ma sát đợc xác định theo công thức sau : n2 L 180 Jb 1 Jb KG.m (1 ) Je Jb _ Mô men quán tính bánh đà tợng trng đặt trục bị động ly hợp tơng đơng với động ô tô rk2 G J b 2 2 [KG.m.s2] g i0 iP ic ih ' ’ _ HƯ sè kĨ ®Õn ảnh hởng khối lợng chuyển động quay trờng hỵp ly hỵp më Chän: ’ = 1,07 G _ Trọng lợng toàn xe Chọn: G = 2480 KG (khi xe chất đầy tải) g _ Gia tốc trọng trêng: g = 9,81 m/s2 rk _ B¸n kÝnh tÝnh to¸n rk = .r (m) _ HƯ sè biÕn dạng lốp Với lốp áp suất thấp = 0,9300,935, chän = 0,93 r _ B¸n kÝnh thiÕt kế (m), đợc xác định theo kích thớc tiêu chuẩn cđa lèp Ta cã kÝ hiƯu lèp: 8,40 - 15 d 25,4 15 25,4 r B 8,4 0,404 1000 1000 ih, iP, io vµ ic _ TØ sè trun cđa hép sè, hép sè ph©n phối, truyền lực truyền lực cạnh Chọn: ih = 3,78; iP = 1; ic = 1; io =4,625 Thay số tính toán ta đợc: rk2 G 2480 0,3757 J b 2 2 1,07 0,125 KG.m.s2= g i0 i P ic ih 9,8 4,625 2.1.1.3,78 ' 1,226 N.m.s2 Je _ Mô men quán tính khối lợng chuyển động quay động phần chủ động ly hỵp J e (1,2 1,4) J m KG.m.s2 Chän: Je = 1,2.Jm Jm _ Mô men bánh đà động J e 1,2 ph Gbd 1,2.175,8.0,154 rbd 0,51 g 9,81 KG.m.s2 no _ Sè vòng quay trục khuỷu xe khởi hành sè no=1000 v/ _ HƯ sè dù tr÷ mô men ly hợp Thay số tính toán, ta đợc: n2 L 180 1000 1,226 Jb 180 1,226 6164 N.m 1 (1 ) 1 Je 0,51.9,81 1,75 Jb 2.2 C«ng trợt riêng ly hợp Công trợt riêng đợc xác định theo công thức sau: L l [l ] KG.m/cm2 F i i _ Số đôi bề mặt ma sát F _ Diện tích bề mặt ma sát F ( D d ) (cm2) Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 D _ Đờng kính vòng ma sát d _ Đờng kính vòng ma sát F = 314,16 ( cm2) [l] _ Công trợt riêng cho phép [l] =1012 kG/cm2 6164 l = 9,81.314,16.2 VËy: l < [l] 1,00003 kG/cm2 2.3 Xác định nhiệt độ chi tiết bị nung nóng Để tính nhiệt độ nung nóng chi tiết ly hợp ta giả thiết rằng: Đĩa ma sát truyền nhiệt toàn nhiệt sinh tỷong trình trợt ly hợp truyền qua đĩa ép bánh đà Đĩa ép bánh đà đợc nung nóng tức thời, nghĩa không kể đến truyền nhiệt từ đĩa ép bánh đà môi trờng xung quanh Nhiệt độ tăng lên chi tiết sau lần đóng ly hợp đợc xác định theo T công thức sau: L 427.C.G Trong ®ã: + T _ NhiƯt ®é cđa chi tiÕt tÝnh theo ®é K + _ Hệ số xác định công trợt dùng để nung nóng chi tiết cần tính (đĩa ép đĩa chu động trung gian) = 0,5 2.n + n _ Số đĩa bị động ly hợp (n=1) + L _ Công trợt sinh đóng ly hợp [KG.m] + C _ Tû nhiƯt cđa chi tiÕt bÞ nung nãng C= 0,115 kcal / kg0C + Gn _ Khèi lợng chi tiết tính (đĩa ép): Gn=4,2 kg 0,5.6164 Vậy: T = 9,81.427.0,115.4,2 1,52 0C Đối với ô tô bánh hơi, lần khởi hành chỗ điều kiện sử dụng đờng phố, T không vợt [T] = 10 15 0C Vậy, nhiệt độ tăng lên đóng ly hợp đảm bảo đạt yêu cầu III Tính toán chi tiết chủ yếu ly hợp 3.1 Lò xo ép ly hợp Lò xo ép ly hợp hình trụ bố trí xung quanh, lò xo đợc chế tạo thép c¸cbon cao (5060) víi øng st cho phÐp: [] = 500700 MN/m2 Chọn lò xo ép lò xo hình trơ bè trÝ theo chu vi ®Üa Ðp * Chän số lợng lò xo ép n: Theo bảng [I], chän n = * Lùc Ðp cđa lß xo đóng ly hợp : Lực ép chung tất lò xo đợc xác định theo công thức: P M i.Rtb 17,5.9,8.1000 0,3.2.102 2805,15 N Khi ngắt ly hợp, lò xo bị nén thêm đoạn nữa, lúc lực ép tổng tăng lên khoảng 20% so với lúc ly hợp đóng, Vậy lực ép ngắt ly hợp đợc xác định theo công thức: Pmax = 1,2.P = 1,2 2805,15= 3366,18 N Đối với ô tô có tải trọng nhỏ trung bình tải trọng tác dụng lên lò xo không vợt 6070 KG Lực nén tác dụng lên lò xo ly hợp đóng: P = P/n = 2805,15/9 = 350,64 N Lùc t¸c dụng lên lò xo ly hợp trạng thái mở hoàn toàn: P0 = Pmax/n = 3366,18/9 = 420,773 N Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 Xác định đờng kính dây lò xo Theo sách [I] : max=50007000 KG/cm2 tỉ số trung bình lò xo với đờng kính lò xo: c Dlx 6 9 d lx , chän c = §êng kính dây lò xo đợc xác định theo ứng suất xoắn ([x]) Theo [VIII], ta có công thức max 8kP0 D [ ] (d )3 k: hÖ số xét đến độ cong dây lò xo, k 1+1,45/c = 1,18 Tõ ®ã suy d 2 8c.kP0 8.7.1,18.420,773 2 0,388 cm 3,88mm [ x ] 6000.9,81 => D = 27,16 mm * X¸c định số vòng làm việc lò xo: Độ cứng lß xo: C = 2040 N/mm, chän C = 30 N/mm mµ C G.d 8.D n0 Víi : n0: số vòng làm việc lò xo G: môđun đàn hồi lò xo, G = 8.104 MN/m2 Từ suy no= 3,77 vòng; ta chọn no = Vậy, số vòng làm việc lò xo vòng * Xác định chiều dài biến dạng lò xo: - Chiều dài biến dạng ban đầu lò xo 1: = 0.P Trong đó: + _ Hệ số đàn hồi lò xo (0 = 0,0150,04 mm/N) Chän: 0 = 0,033 mm/N Suy ra: 1 = 0,033 350,64 = 11,57 mm - §é biÕn dạng thêm mở lò xo ly hợp 2: = i. =2.1 = mm _ khe hë vòng lò xo mở ly hợp ( = 0,5-1,5 mm), chän ’ = 1,0 mm i _ Số cặp bề mặt ma sát, i = - Chiều dài biến dạng hoàn toàn ly hợp : = 1 + 2 = 11,57 + = 13,57 mm - Chiều dài lò xo trạng thái tự do: theo giáo trình chi tiết máy tập : Chiều dài lò xo nén vòng sít nhau: l = (n- 0,5)d Trong n toàn số vòng làm việc no cộng thêm (0,75 1) đầu mút Chiều dài lò xo trạng thái tự là: l0 = l + = (4 +1.2- 0,5).3,88 +13,57 = 34,91 mm * Kiểm nghiệm lại lò xo: Khi tính toán lò xo hình trụ, cần phải tính đến tập trung ứng suất phía dây lò xo k = P0 D .k MN/m2 d 03 đây: D = 27,16 mm d0 = 3,88 mm k = 4c 0,615 1,2 (theo b¶ng trang 74 _ KCTT xe « t« 1968) 4c c Thay số tính toán, ta đợc: k = 597,866 N/mm2 [] = 500 700 N/mm2 Suy ra: k < [] Vậy, lò xo đạt yêu cầu 3.2 Đĩa chủ động ly hợp (đĩa ép) 10 Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 Đối với ly hợp ®Üa, ®Üa chđ ®éng ®ång thêi cịng lµ ®Üa Ðp Đĩa chủ động đợc chọn dựa kích thớc vòng ma sát bánh đà động Đĩa chủ động ly hợp đợc chế tạo từ gang xám C.18-36 Căn vào kết tính toán ta chän kÝch thíc cđa ®Üa Ðp: D = 250 mm d = 150 mm Bề dày đĩa đợc chọn s¬ bé b»ng (4,5 6)% D = 11,25 15 mm Đĩa ép vỏ ly hợp liên kết với bốn lò xo Một đầu lò xo đợc tán cố định với vỏ ly hợp đinh tán, đầu lại lắp với đĩa ép qua ống bạc bu lông Do tÝnh bỊn cho ®Üa Ðp ta tÝnh bỊn cho chi tiết bắt ( đinh tán bulông) theo c cd tính bền lò xo theo k u C«ng thøc tÝnh bỊn theo [II] : c 4kM j max 4.0,5.803,6.103 14,711 N mm 135,84.1.4. c [c ] = 15 20 0,5.803,6.10 10,27 N mm rTB z c z d d 135,84.1.4.8.9 c [c] = 20 rTB z c z d d MPa cd kM j max 30 MPa k kM j max 0,5.803,6.10 20,32 N mm rTB z c z lx lx (blx d lx ) 135,84.1.4.2,6.(22 8) k [k ] = 400 500 MPa u E lx 2.10 5.2,6.1,8 35,23 N mm l2 1632 u 850 900 MPa k - hệ số tính đến vị trÝ cđa ®Üa chđ ®éng, k = 0,5 Mjmax – mômen động cực đại, Mjmax = 82 KG.m = 803,6.103 N.mm rTB bán kính trung bình vết tiếp xúc, rTB = 135,84 mm zc – sè ®Üa chđ ®éng, zc = zd- số đinh tán(bulông), zd = d - đờng kính đinh tán(bulông), d = mm l- chiếu dài làm việc đinh tán(bulông), l = mm lx- độ dầy lò xo, lx = 2,6 mm blx- bỊ réng lß xo, blx = 2,2 mm - hành trình đĩa ép, = mm llx- chiều dài lò xo, llx = 164 mm Từ ta suy đinh tán, bulông lò xo đủ bền Đối với ly hợp đĩa, đĩa chủ động đồng thời đĩa ép Đĩa chủ động đợc chọn dựa kích thớc vòng ma sát bánh đà động Đĩa chủ động ly hợp đợc chế tạo từ gang xám C4.18-36 Căn vào kết tính toán ta chọn kích thớc ®Üa Ðp: D = 250 mm; d = 150 mm 3.3 Đĩa ma sát bị động Đĩa bị động cần có độ đàn hồi lớn để tăng độ êm dịu đóng ly hợp, có hệ số ma sát cao ổn định Đĩa đợc cấu tạo từ vòng ma sát, xơng đĩa giảm chấn xoắn nhằm đảm bảo cho đĩa đàn hồi dọc trục hay đàn hồi theo chiều xoắn Vòng ma sát đợc làm từ Atbét, Ferađô, kim loại gốm ,có độ dày từ 34 mm, chọn 3mm Xơng đĩa ma sát bị động ly hợp ô tô đợc chế tạo từ thép có hàm lợng cácbon cao, sau nhiệt luyện phơng pháp Xác định ứng suất chèn dập then hoa 11 Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 Theo tµi liƯu [VIII]: øng st chÌn dËp then hoa đợc tính theo công thức :d = 2.Mx/(dtb.l.h.z) Mx _ Mô men xoắn trục Mx = Memax = 17500 KG.mm l _ ChiỊu dµi lµm viƯc mèi ghÐp z _ Số răng; dtb _ Đờng kính trung bình mối ghép h _ Chiều cao làm việc Tra bảng 9.3[VII], (Tính toán thiết kế hệ thống dẫn ®éng c¬ khÝ), chän: m = 3, z = 10; h = 2,4 mm; dtb = 35 mm; l = 46 mm thay số tính toán, ta đợc: d 8,886 N/mm2 Vậy, mối ghép then hoa đĩa bị động ma sát trục bị động ly hợp đảm bảo bền Tính bền cho đinh tán Đinh tán dùng để tán ma sát với xơng đĩa, đợc chế tạo từ nhôm với d=5mm Đinh tán dợc kiểm bền theo ứng suất chèn dập ứng suất cắt Đinh tán đợc bố trí theo d·y, ta cã: M e max r1 17,5.9,81.1000.75 302,956 N 2 2(r1 r2 ) 2.(75 125 ) M r 17,5.9,81.1000.125 F2 e2max 22 504,929 N 2( r1 r2 ) 2.(75 125 ) 4.F1 4.302,956 c1 1,929 N mm n1d 8. 4.F2 4.504,929 2,143 N mm n2d 12. F1 c2 ; c [] = 40 MPa cd cd 4.F1 4.302,956 3,030 N mm n1ld 8.10.5 ; 4.F2 4.504,929 3,366 N mm n ld 12.10.5 cd [cd] = 25 MPa Víi : r1, r2 - Bán kính vòng đinh tán vòng đinh tán F1, F2 - lực tác dụng lên vòng đinh tán có bán kính tơng ứng r1, r2 d - đờng kính đinh tán n1, n2 số lợng đinh tán tơng ứng r1 , r2 Từ ®ã ta suy ®inh t¸n ®đ bỊn 3.4 Bé giảm chấn xoắn Theo bảng [I], ta chọn số lợng lò xo giảm chấn xoắn 8, đờng kính mặt bích moay 135 mm Bán kính vòng tròn bố trí lò xo giảm chấn đợc chọn dựa đờng kính mặt bích moay 60 mm Để tạo nên lực ép ban đầu, chiều dài lỗ bố trí lò xo phải nhỏ chiều dài lò xo trạng thái tự Chọn chiều dài lỗ 25 mm Lực ép ban đầu lò xo giảm chấn phải tạo nên mô men có trị số (0,150,20) Memax = (2,6253,5) KG.m Lò xo giảm chấn xoắn có tỉ số đờng kính trung bình với đờng kính dây lò xo nhỏ để đảm bảo vừa có độ cứng lớn, song kích thớc lại nhỏ gọn, tỷ số nằm khoảng 4,55,5 Trong kết cấu ly hợp, đờng kính dây lò xo thờng dao động khoảng 34 mm; đờng kính lò xo: 1419 mm; số vòng 12 Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 làm việc lò xo: 45 Ta chọn: Đờng kính dây lò xo: mm; đờng kính lò xo: 14 mm; số vòng làm việc lò xo: vòng 3.5 Trục bị động ly hợp Trục bị động ly hợp đồng thời trục sơ cấp hộp số, cuối trục bị động ly hợp có bố trí bánh hộp số Trong trờng hợp này, trục vừa chịu xoắn vừa chịu uốn, độ bền trục đợc tính toán theo ứng suất tổng hợp Trục bị động ly hợp thờng đợc chế tạo thép: 40X, 18XT, 30 XT Theo tài liệu chi tiết máy, độ bền trục đợc tính theo c«ng thøc : td = 3 [] Trong ®ã : = Mmax/(0,1.d3) = Tmax/(0,2.d3) [] = 0,8 ch Víi Mmax, Tmax _ M« men xoắn lớn mô men uốn lớn thiết diện nguy hiểm lúc tải; ch _ Giới hạn chảy vật liệu trục (ch = 450 Mpa) 3.6 Đòn mở ly hợp Đòn mở ly hợp ®ỵc tÝnh bỊn theo øng st n, øng st n đợc xác định dới tác dụng lực đặt đầu đòn mở ly hợp Khe hở đòn mở bạc mở 34 mm Muốn cắt mở đợc ly hợp cần phải tác dụng lên đòn më mét lùc lín h¬n lùc nÐn tỉng céng cđa lò xo trờng hợp đĩa ép dịch chuyển đoạn la S 1,2.P nd i Lực tác dụng lên đòn mở đợc tính : Q N Trong ®ã : P _ lơc nÐn tỉng céng, P = 2805,15 N n _ Số đòn mở, chọn nd = i _ TØ sè truyÒn, chän i =5 Thay số tính toán, ta đợc: Q = 168,309 N IV Dẫn động điều khiển ly hợp Dẫn động điều khiển ly hợp xe UAZ- 31215 dẫn động ®iỊu khiĨn b»ng thủ lùc * ¦u ®iĨm: - KÕt cấu gọn, cần khoảng không gian nhỏ hẹp để bố trí cụm đờng ống hệ thống - Khi bị nén dầu không bị giảm thể tích đờng ống biến dạng nên dẫn ®éng thuû lùc cã ®é cøng cao - DÉn ®éng thuỷ lực cho phép đóng ly hợp êm so với dẫn động khí * Nhợc điểm: - Độ tin cậy không cao - Giá thành chế tạo cao 13 Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 Hình 2.4: Sơ đồ dẫn động điều khiển ly hợp hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp thuỷ lực, việc đóng hoàn toàn đợc đảm bảo hai khe hở: Khe hở piston với cần đẩy piston xy lanh khe hở đòn mở với bạc mở ly hợp - Khe hở cần đẩy với piston xy lanh chinh yêu cầu bằng: 0,5- 1,5 mm - Khe hở đầu đòn mở bạc mở yêu cầu bằng: mm Trong trình sử dụng tháo để sửa chữa đờng ống dầu bổ sung dầu sau đà cạn mức cho phép thi cần phải xả khí hệ thống Trớc tiên điền đầy dầu ly hợp vào bình chứa bơm đến mức quy định Tiếp theo nối ống mềm vào đầu vít xả khí xy lanh con, đầu ống mềm đợc nhúng chìm vào bình chứa dầu Một ngời ngồi xe đạp bàn đạp ly hợp vài lần đến thấy nặng giữ bàn đạp vị trí với lực định Một ngời dới nới vít xả khí cho dầu thoát theo đờng ống mềm xuống bình chứa dầu bên dới, quan sát đợc bọt khí theo dầu thoát bình Quan sát thấy lúc không bọt khí dừng lại, ngời xe đạp bàn đạp hết hành trình tới sàn xe giữ nguyên để ngời dới vặn vít xả khí lại Kết luận Đồ án môn học kết cấu tính toán ô tô quân đồ án vận dụng lí thuyết môn học: cấu tạo xe quân sự, lí thuyết ô tô, kết cấu xe quân sự, 14 Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 vận dụng tổng hợp kiến thức đà đợc học sức bền vật liệu, chi tiết máy, nguyên lí máy để giải để giải Đồ án giúp ích nhiều cho qua trình hệ thống lại kiến thức áp dụng vào giải vấn đề mà nhiệm vụ đồ án đặt Đồ án giúp có thêm kiến thức chuyên nghành kiến thức tổng hợp khác tạo điều kiện cho trình học tập chuẩn bị cho đồ án tốt nghiệp sau Với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo môn xe quân thành viên lớp đà hoàn thành đợc nhiệm vụ Nhng trình tính toán, kết đồ án cha hoàn thiện, kính mong đợc bảo thầy, để giúp hoàn thiện làm tảng cho đồ án tốt nghiệp sau Tôi xin chân thành cảm ơn Hà nội: ngày để giải tháng để giải năm để giải Tài liệu tham khảo I Hớng dẫn đồ án môn học lí thuyết tính toán kết kấu ô tô quân - Bộ môn xe quân sự, khoa trang bị điện - trờng đại học quân - 1976 II Tập giảng thiết kế tính toán ôtô - pGS.TS Nguyễn Trọng Hoan III Cấu tạo ô tô quân - Phạm §×nh Vi, Vị §øc LËp _ HVKTQS-_ 1995 IV KÕt cấu tính toán ô tô - Nhà xuất GTVT _ 1984 V Thiết kế tính toán ô tô máy kéo - Nguyễn Hữu Cần, Phan Đình Kiên Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp - 1985 VI Lí thuyết ô tô quân - HVKTQS - 2002 15 Đồ án môn học: Kết cấu tính toán ôtô QS Học viên: Trần Quốc Chấn _ K38 VII Thiết kế hệ thống dẫn động -Trịnh Chất, Lê Văn Uyển - Nhà xuất giáo dục VIII Chi tiết máy - Đỗ Quyết Thắng - Bộ môn C¬ kü thuËt - HVKTQS 1994 16