1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

(Tiểu luận) thuyết minh đồ ánthiết kế ô tô đề tài tính toán thiết kế ly hợp ô tô

41 10 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tính Toán Thiết Kế Ly Hợp Ô Tô
Tác giả Huỳnh Hồng Anh, Phạm Hồng Quân
Người hướng dẫn Trương Đình Phong
Trường học Đại Học Duy Tân
Chuyên ngành Cơ Khí
Thể loại tiểu luận
Năm xuất bản 2023
Thành phố Đà Nẵng
Định dạng
Số trang 41
Dung lượng 5,36 MB

Cấu trúc

  • Chương 1. TỔNG QUAN (6)
    • 1.1 Công dụng và yêu cầu của ly hợp ô tô (6)
      • 1.1.1 Công dụng (6)
      • 1.1.2 Yêu cầu (6)
    • 1.2 Phân loại ly hợp ô tô (6)
      • 1.2.1 Theo tính chất truyền mô men xoắn thì ly hợp được chia ra các loại (8)
      • 1.2.2 Theo hình dạng của bộ phận ma sát cơ khí, có thể chia ra (8)
      • 1.2.3 Theo phương pháp tạo lực ép chia ra (8)
      • 1.2.4 Theo kết cấu của cơ cấu ép chia ra (8)
      • 1.2.5 Theo hệ thống dẫn động ly hợp (8)
  • Chương 2: Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế (8)
    • 2.1 Sơ đồ nguyên lý ,ưu nhược điểm,phạm vi ứng dụng các loại ly hơp trên ôtô (9)
      • 2.1.1 Ly hợp ma sát một đĩa sử dụng lò xo trụ bố trí xung quanh (9)
      • 2.1.2 Ly hợp ma sát hai đĩa sử dụng lò xo trụ bố trí xung quanh (10)
      • 2.1.3 Ly hợp ma sát sử dụng lò xo ép là lò xo đĩa côn (11)
      • 2.1.4 Ly hợp thủy lực (12)
      • 2.1.5 Ly hợp điện từ (13)
    • 2.2 Hệ thống điều khiển ly hợp (14)
      • 2.2.1 Ly hợp dẫn động cơ khí (15)
      • 2.2.2 Ly hợp dẫn động bằng cơ khí có trợ lực khí nén (16)
      • 2.2.3 Ly hợp dẫn động bằng thủy lực (17)
      • 2.2.4. Ly hợp dẫn động bằng thủy lực trợ lực khí nén (18)
      • 2.2.5 Trợ lực lò xo (19)
    • 2.3. Lựa chọn phương án thiết kế ly hợp (20)
      • 2.3.1 Lựa chọn kiểu ly hợp (20)
      • 2.3.2 Lựa chọn sơ đồ dẫn động (20)
  • Chương 3. TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU (21)
    • 3.1 Thông số cho trước (21)
    • 3.2 Tính toán momen ma sát yêu cầu của ly hợp (21)
    • 3.3 Tính toán thiết kế đĩa bị động (22)
      • 3.3.1 Bán kính hình vành khăn của bề mặt ma sát đĩa bị động (22)
      • 3.3.2 Xác định diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát (23)
      • 3.3.3 Lực ép của cơ cấu ép (23)
      • 3.3.4 Công trượt của ly hợp sinh ra trong quá trình đóng ly hợp (24)
      • 3.3.5 Nhiệt sinh ra do trượt ly hợp (28)
      • 3.3.6 Tính toán và chọn các thông số cơ bản của cơ cấu ép (30)
    • 3.4 Tính toán thiết kế dẫn động ly hợp (34)
      • 3.4.1 Tính toán các thông số cơ bản của hệ thống dẫn động ly hợp (34)
      • 3.4.2 Tính toán đường kính xi lanh (36)
      • 3.4.3 Kết cấu xi lanh thiết kế (37)
    • 4. KẾT LUẬN (39)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (40)

Nội dung

TỔNG QUAN

Công dụng và yêu cầu của ly hợp ô tô

Ly hợp ô tô là một bộ phận quan trọng, đóng vai trò như khớp nối giữa trục khuỷu động cơ và hệ thống truyền lực Chức năng chính của ly hợp là ngắt và nối truyền động từ động cơ đến hệ thống truyền lực, giúp điều khiển quá trình vận hành của xe một cách hiệu quả.

- Ngoài ra, ly hợp còn được dùng như một cơ cấu an toàn cho hệ thống truyền lực khi quá tải.

Nếu khớp nối ly hợp không ngắt được truyền động từ trục khuỷu động cơ đến hệ thống truyền lực khi gài số, việc gài số sẽ trở nên khó khăn Điều này có thể dẫn đến tình trạng dập răng và thậm chí gây vỡ răng hộp số.

+ Hơn thế nữa, nếu ly hợp không tự động ngắt khi phanh đột ngột thì có thể gây quá tải cho cả hệ thống truyền lực.

Ly hợp ô tô không chỉ cần đáp ứng các tiêu chuẩn về sức bền và tuổi thọ, mà còn phải đảm bảo các yêu cầu quan trọng khác liên quan đến công dụng và tác dụng của nó.

Ly hợp cần phải truyền tải momen quay lớn nhất của động cơ trong mọi điều kiện làm việc, với momen ma sát luôn lớn hơn momen cực đại của động cơ Tuy nhiên, momen ma sát này không được vượt quá giới hạn cho phép, nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống truyền lực.

Việc mở ly hợp cần phải thực hiện một cách dứt khoát và nhanh chóng, đảm bảo rằng phần bị động tách biệt hoàn toàn khỏi phần chủ động trong thời gian ngắn nhất Nếu không, sẽ gây khó khăn trong việc gài số.

Khi đóng ly hợp, cần thực hiện một cách êm dịu để đảm bảo momen ma sát tăng dần, giúp tránh hiện tượng giật xe và bảo vệ các bánh răng trong hộp số cùng các cơ cấu truyền động khác trong hệ thống truyền lực.

Momen quán tính của các chi tiết trong phần bị động của ly hợp cần được tối thiểu hóa để giảm thiểu lực va đập lên bánh răng gài số khi không có đồng tốc Việc này không chỉ giúp giảm nhẹ điều kiện làm việc của bộ đồng tốc mà còn tăng tốc độ gài số một cách hiệu quả.

- Kết cấu phải gọn nhẹ, điều khiển phải dễ dàng và nhẹ nhàng.

- Các bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt, đảm bảo sự làm việc bình thường.

Phân loại ly hợp ô tô

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong

Trường Đại Học Duy Tân

202381888 Toyota Suspen Basics Đồ Án CKO

MÔ T Ả HO Ạ T Đ Ộ NG H Ệ TH MÁY ATM Đồ Án CKO

Thuy ế t trình - fdsfsfsd Đồ Án CKO

The big book of team moti games Sp Đồ Án CKO

Bìa đ ồ án nhóm - CR250 - Đồ Án CKO

Với yêu cầu như vậy, hiện nay trên ô tô máy kéo sử dụng nhiều loại ly hợp.

Và tùy theo tính chất truyền mô men, đặc điểm kết cấu , có thể có các cách phân loại sau:

1.2.1 Theo tính chất truyền mô men xoắn thì ly hợp được chia ra các loại:

 Ly hợp ma sát cơ khí : Mô men truyền động nhờ bề mặt ma sát.

 Ly hợp thủy lực : Mô men truyền động nhờ các chất lỏng thủy lực.

 Ly hợp điện từ : Mô men truyền động nhờ từ trường của nam châm điện.

1.2.2 Theo hình dạng của bộ phận ma sát cơ khí, có thể chia ra:

 Ly hợp ma sát đĩa phẳng (phần bị động gồm loại một đĩa, hai đĩa hay nhiều đĩa).

 Ly hợp ma sát đĩa côn (phần bị động có dạng hình côn).

 Ly hợp hình tang trống hay guốc (phần bị động có dạng tang trống hoặc guốc).

1.2.3 Theo phương pháp tạo lực ép chia ra:

Các loại lò xo ép bao gồm lò xo trụ được bố trí xung quanh chu vi đĩa ép, lò xo côn được đặt ở tâm và lò xo đĩa.

 Loại nửa ly tâm (lực ép tạo nên đồng thời bởi lực lò xo và lực ly tâm của các trọng khối phụ).

1.2.4 Theo kết cấu của cơ cấu ép chia ra :

Ly hợp loại thường đóng là kiểu ly hợp sử dụng lò xo ép, luôn trong trạng thái đóng trong quá trình hoạt động Nó chỉ được mở khi có tác động từ hệ thống dẫn động thông qua lực bàn đạp ly hợp.

Ly hợp không thường đóng là loại ly hợp không sử dụng lò xo ép Trong hệ thống này, đĩa bị động và chủ động được ép chặt vào nhau nhờ một cơ chế đặc biệt, và việc đóng mở ly hợp phụ thuộc vào hệ thống đòn dưới tác dụng của lực điều khiển.

1.2.5 Theo hệ thống dẫn động ly hợp

+ Ly hợp dẫn động bằng cơ khí

+ Ly hợp dẫn động bằng thủy lực

+Ly hợp dẫn động có trợ lực (ly hợp dẫn động cơ khí có trợ lực khí nén, ly hợp dẫn động thủy lực có trợ lực khí nén)

Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế

Sơ đồ nguyên lý ,ưu nhược điểm,phạm vi ứng dụng các loại ly hơp trên ôtô

2.1.1 Ly hợp ma sát một đĩa sử dụng lò xo trụ bố trí xung quanh

Hình 1-1: Sơ đồ nguyên lý ly hợp một đĩa dung lò xo trụ bố trí xung quanh.

Trục động cơ là bộ phận quan trọng trong hệ thống truyền động, kết hợp với bánh đà và rãnh trên bánh đà để đảm bảo sự hoạt động hiệu quả Gờ lắp vào rãnh 2b giúp kết nối với đĩa ép, trong khi mâm ép của ly hợp cùng với thanh kéo và giá của đòn mở tạo ra lực cần thiết để vận hành Đòn mở và hộp bi tỳ hỗ trợ trong việc điều chỉnh lực ép, trong khi ổ đỡ phía sau và ống làm bạc trượt cho ổ bi tỳ đảm bảo sự ổn định cho trục ly hợp Lò xo ép và các tấm ma sát đóng vai trò quan trọng trong việc truyền lực, cùng với xương đĩa bị động và may-ơ của đĩa bị động giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động Cuối cùng, ổ đỡ trước của trục ly hợp là một phần thiết yếu để duy trì sự cân bằng và chức năng của toàn bộ hệ thống.

Hình 1-2 : Các phương pháp gắn vành ma sát lên xương đĩa bị động. a) Phương pháp dùng đinh tán; b) Phương pháp dùng keo dán

1-Xương đĩa bị động; 2-Tấm ma sát; 3-Đinh tán

Khi tác dụng lực F từ bàn đạp ly hợp, lực này được truyền qua hệ thống điều khiển thủy lực hoặc cơ khí đến ổ bi tỳ, làm ổ bi tỳ di chuyển sang trái để khắc phục khe hở kỹ thuật Lực này tiếp tục ép lên đầu đòn mở, khiến đầu đòn mở đi vào và kéo thanh kéo số 5 ra, từ đó làm đĩa ép di chuyển ra và nhả đĩa ma sát, ngừng truyền mô men lên đĩa ép, giúp cắt ly hợp Khi lực trên bàn đạp ly hợp được ngừng tác dụng, các lò xo hồi vị sẽ kéo các cơ cấu điều khiển ly hợp trở về vị trí ban đầu, tạo ra khe hở và đóng ly hợp lại.

- Ưu điểm: Kết cấu gọn đơn giản dễ chế tạo , thoát nhiệt tốt ,sữa chữa và bảo dưỡng dễ dàng.

Lò xo trong các hệ thống cơ khí có nhược điểm là lực ép phân bố không đồng đều do khó đảm bảo các thông số giống nhau Việc điều chỉnh khe hở giữa các bề mặt ma sát cũng gặp nhiều khó khăn Đặc biệt, khi lắp đặt ở động cơ cao tốc, lò xo dễ bị biến dạng cong dưới tác dụng của lực ly tâm, dẫn đến giảm lực ép.

Ly hợp này được sử dụng rộng rãi trên xe tải cỡ nhỏ và trung bình, cũng như máy kéo Bên cạnh đó, nó còn được áp dụng trên các loại xe con.

2.1.2 Ly hợp ma sát hai đĩa sử dụng lò xo trụ bố trí xung quanh

Hình 1-3: Sơ đồ nguyên lý ly hợp hai đĩa dùng lò xo trụ bố trí xung quanh.

Trong hệ thống truyền động của xe, các thành phần quan trọng bao gồm trục động cơ, bánh đà, mâm ép và đĩa ép trung gian Thanh kéo và giá của đòn mở đóng vai trò hỗ trợ trong việc điều chỉnh lực kéo Đòn mở và ổ bi tỳ giúp duy trì sự ổn định của hệ thống, trong khi ổ đỡ phía sau trục ly hợp và ống tạo điều kiện cho việc truyền động hiệu quả Trục sơ cấp của hộp số, cùng với lò xo ép và các đĩa ma sát, đảm bảo sự kết nối mượt mà giữa các bộ phận Cuối cùng, moay ơ của đĩa bị động và ổ bi là những yếu tố không thể thiếu để hoàn thiện cấu trúc truyền động.

Khi tác động lực vào bàn đạp ly hợp, lực này sẽ truyền đến cơ cấu điều khiển, giúp khắc phục khe hở và kéo thanh để tách các tấm ma sát khỏi đĩa chủ động.

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong

Khi ngừng tác động lên bàn đạp côn, các lò xo hồi vị sẽ kéo cơ cấu điều khiển ly hợp trở về vị trí ban đầu, dẫn đến việc ly hợp được đóng lại.

Động cơ loại hai đĩa có ưu điểm nổi bật là hoạt động êm dịu hơn so với loại một đĩa, đồng thời có khả năng truyền tải mô men quay lớn Bên cạnh đó, kích thước đường kính của loại hai đĩa nhỏ hơn, giúp tạo ra lực ép đồng đều mà không cần tăng kích thước.

Nhược điểm của hệ thống là kết cấu phức tạp và kích thước dài, dẫn đến hành trình mở lớn và mô men quán tính phần bị động cao Lực điều khiển tăng lên do phải vượt qua mô men ma sát ở khớp trượt giữa các đĩa chủ động và bánh đà, gây khó khăn trong việc đảm bảo yêu cầu mở dứt khoát và làm tăng hành trình bàn đạp.

Ly hợp loại này được ứng dụng rộng rãi trong các loại xe tải và xe khách cỡ lớn nhờ vào độ tin cậy cao và khả năng truyền tải mô men quay lớn.

2.1.3 Ly hợp ma sát sử dụng lò xo ép là lò xo đĩa côn

Hình 1-4: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát một đĩa dùng lò xo đĩa côn.

1-Bánh đà, 2-Đĩa ma sát, 3-Đĩa ép, 4-Lò xo đĩa nón cụt,

5-Vòng thép, 6-Đinh tán, 7-Vỏ ly hợp, 8-Ổ bi tỳ.

Khi nhấn bàn đạp ly hợp, lực tác dụng qua cơ cấu điều khiển khiến ổ bi tỳ ép vào lò xo côn, kéo đĩa ép ra và tách đĩa ma sát khỏi bánh đà Quá trình này giúp cắt đứt mô men truyền từ động cơ đến hộp số.

Đóng ly hợp là quá trình khi người lái ngừng tác dụng lên bàn đạp, khiến cơ cấu điều khiển không còn tác động vào ổ bi tỳ (8) Lò xo côn sẽ được trả về vị trí ban đầu, đồng thời đĩa ép (3b) sẽ ép các tấm ma sát vào bánh đà, cho phép mô men được truyền qua hộp số.

Lợi ích của thiết kế này bao gồm cấu trúc đơn giản và gọn nhẹ, với lực ép phân bố đều lên bề mặt ma sát nhờ vào việc sử dụng một lò xo duy nhất được đặt ở giữa Đặc điểm phi tuyến của lò xo giúp giảm thiểu lực cần thiết để mở ly hợp, mang lại sự tiện lợi và hiệu quả trong quá trình sử dụng.

Nhược điểm của hệ thống này bao gồm việc không thể điều chỉnh khe hở giữa đòn mở và bạc mở khi tấm ma sát bị mòn, gây ảnh hưởng đến hiệu suất Ngoài ra, việc chế tạo lò xo với các đặc tính theo yêu cầu cũng gặp khó khăn, đặc biệt là khi cần lực ép lớn trong kích thước nhỏ.

Phạm vi ứng dụng của ly hợp rất đa dạng, được sử dụng phổ biến trong các loại xe du lịch, xe tải và xe khách cỡ nhỏ Đặc tính phi tuyến của ly hợp giúp nó hoạt động hiệu quả trong các điều kiện làm việc khác nhau.

Hình 1-5: Sơ đồ cấu tạo ly hợp thủy lực.

1-Bánh tua bin; 2-Nắp; 3-Bánh bơm; 4-Cánh cong; 5-Tấm ngăn ngoài; 6-Tấm ngăn trong; 7-Đường dầu vào; 8-Bình tản nhiệt; 9-Van an toàn; 10-Bơm dầu; 11-Thùng dầu; 12-Van xả.

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong

Hệ thống điều khiển ly hợp

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong

Để mở ly hợp thường đóng (ly hợp sử dụng lò xo ép), cần sử dụng hệ thống điều khiển để truyền lực từ bàn đạp ly hợp đến đĩa ép, nhằm thắng lực ép của lò xo và tách đĩa ép khỏi đĩa ma sát bị động.

Điều khiển ly hợp có thể được thực hiện bằng cơ khí hoặc thủy lực Việc áp dụng hệ thống điều khiển ly hợp có trợ lực ngày càng phổ biến, giúp giảm lực điều khiển cho người lái, đặc biệt là trên các phương tiện như xe tải và xe khách có tải trọng lớn.

2.2.1 Ly hợp dẫn động cơ khí

Hình 1-7: Sơ đồ điều khiển ly hợp dẫn động cơ khí.

1.Bàn đạp; 2.Thanh kéo; 3.Đòn trung gian; 4.Thanh đẩy; 5.Càng mở (bên ngoài);

6.Càng mở (bên trong); 7.Lò xo hồi vị; 8.Ổ bi tỳ; 9 Giá tùy động;

10 Đòn mở; 11.Đĩa ép; 12.Bánh đà; 13.Tấm ma sát.

Lực từ bàn đạp sẽ qua đòn bẩy kéo thanh kéo, đẩy thanh qua phải để quay càng mở, ép vào ổ bi tỳ và đẩy nó sang trái, khiến đĩa ép tách khỏi các tấm ma sát, ngắt momen truyền từ động cơ đến hộp số Khi ngừng tác dụng lực vào bàn đạp, lò xo hồi vị sẽ kéo ổ bi tỳ về vị trí ban đầu, làm đòn mở nhả ra và đĩa ép trở lại ép vào tấm ma sát, cho phép động cơ tiếp tục truyền momen sang hộp số.

-Ưu điểm: Chế tạo, bảo dưỡng và sửa chửa đơn giản Đồng thời làm việc tin cậy và giá thành rẻ.

Nhược điểm của hệ thống ly hợp là sau một thời gian sử dụng, các khâu khớp sẽ bị mòn, làm tăng hành trình tự do của bàn đạp, dẫn đến tình trạng không mở hết ly hợp Bên cạnh đó, cấu trúc bố trí phức tạp và khó khăn trong việc điều khiển, đặc biệt là khi ly hợp nằm xa vị trí người lái (động cơ bố trí sau), cũng góp phần làm giảm hiệu suất hoạt động.

Ly hợp thường được sử dụng trên xe ô tô du lịch và xe tải cỡ nhỏ, vì lực điều khiển bị giới hạn bởi tỷ số truyền khi để mở ly hợp.

2.2.2 Ly hợp dẫn động bằng cơ khí có trợ lực khí nén

Hình 1-8: Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng cơ khí có trợ lực khí nén.

1.bàn đạp ; 2.bánh đà ; 3.đĩa ma sát ; 4.đĩa ép ; 5.lò xo trụ ; 6.đòn mở ; 7.ổ bi tỳ ;8 càng mở ; 9.xi lanh công tác ; 10 Van cấp khí ;

11.bình chứa khí nén; 12.đòn quay trung gian.

- Khi đóng ly hợp van cấp khí không làm việc nên đóng đường cấp khí tới xy lanh trợ lực.

Khi mở ly hợp, người lái tác động lên bàn đạp, kéo thanh kéo lên, khiến đòn trung gian quay và thanh đẩy dịch chuyển sang phải, làm quay càng mở và đẩy bạc mở vào vị trí khắc phục khe hở Trong giai đoạn này, van cấp khí vẫn chưa mở Nếu tiếp tục đạp, van cấp khí sẽ hoạt động, mở đường khí tới xi lanh Dưới tác dụng của khí nén, piston sẽ dịch chuyển, tác động lên càng mở, ép bạc mở sang trái và tách đĩa ép khỏi đĩa ma sát, hoàn thành quá trình mở ly hợp.

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong

Khi nhả bàn đạp ly hợp, lực từ lò xo ép và lò xo hồi vị sẽ khiến toàn bộ hệ thống trở về trạng thái ban đầu Đồng thời, van phân phối sẽ đóng lại, ngừng cung cấp khí nén đến xi lanh (9).

- Ưu điểm: Giúp cho người lái điều khiển ly hợp được nhẹ nhàng.

- Nhược điểm: Kết cấu cồng kềnh và phức tạp vì phải cần có thêm máy nén khí.

- Được sử dụng trên các xe tải ,xe khác có tải trọng lớn yêu cầu lực mở ly hợp lớn.

2.2.3 Ly hợp dẫn động bằng thủy lực

Hình 1-9: Sơ đồ điều khiển ly hợp bằng thủy lực.

1.Bánh đà; 2 Đĩa bị động; 3 Đòn mở; 4 Giá tùy động; 5 Bạc mở và ổ bi tỳ; 6

Lò xo hồi vị; 7 Bàn đạp; 8 Xilanh chính; 9 Xi lanh công tác; 10 Càng mở; 11 Ống trượt; 12 Đĩa ép.

Dưới tác động của việc đạp phanh, dầu trong xilanh chính sẽ được truyền qua đường ống đến xilanh công tác Dầu cao áp sẽ đẩy piston, làm cho cần piston quay càng mở, từ đó ép ổ bi tỳ vào, khiến đĩa ép tách khỏi đĩa bị động.

Có tính khuyếch đại cao và hiệu suất vượt trội, cụm ly hợp này mang lại độ cứng vững cao, giúp giảm tải trọng động và hạn chế tốc độ dịch chuyển của đĩa ép khi đóng ly hợp Nó cũng thuận lợi cho việc hiện đại hóa, đặc biệt là trong việc kết hợp với hộp số tự động, và dễ dàng lắp đặt cho các xe tải lớn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí dẫn động khi cụm ly hợp ở xa người lái.

- Nhược điểm: Kết cấu, bảo dưỡng, sửa chữa phức tạp và đắt tiền Làm việc kém tin cậy hơn dẫn động cơ khí

- Được sử dung rộng rãi trên các loại xe du lich xe tải nhỏ.

2.2.4 Ly hợp dẫn động bằng thủy lực trợ lực khí nén

Hình 1-10: Sơ đồ điều khiển ly hợp bằng thủy lực trợ lực khí nén.

1 Xilanh chính;2 Xilanh công tác;3 Ly hợp;4 Xilanh điều khiển;

5 Van nạp (cụm van); 6 Bình chứa; 7 Xilanh trợ lực.

-Khi tác dụng lên bàn đạp, chất lỏng từ xilanh chính (1) đến xilanh công tác

Khi tác động lên piston (2), lực đẩy sẽ mở càng ly hợp (3) để tiến hành quá trình mở ly hợp Đồng thời, dầu sẽ đến xilanh điều khiển (4) để điều khiển van trợ lực (5), cho phép khí nén từ bình chứa (6) đi qua van (5) đến xilanh trợ lực khí nén (7), hỗ trợ lực cho piston (2) trong việc mở ly hợp (3) Khi ngừng tác động lên bàn đạp, dưới sự tác động của lò xo hồi vị, dầu trong xilanh (2) và (4) sẽ trở về (1), trong khi khí nén từ xilanh trợ lực (7) sẽ trở về qua van (5) và thoát ra ngoài khí trời.

- Ưu điểm: Điều khiển nhẹ nhàng, áp suất trong hệ thống không đổi và tỉ lệ thuận với lực đạp (nhờ màng và lò xo tỷ lệ).

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong

- Nhược điểm: Kết cấu phức tạp Sửa chữa, bảo dưỡng tốn thời gian, công sức Yêu cầu cao về mặt kỹ thuật, công nghệ.

- Được sử ở các loại xe khách, xe tải tải trọng lớn yêu cầu lực mở ly hợp lớn.

Hình 1-11: Sơ đồ trợ lực lò xo.

1- Bàn đạp ly hợp; 2-Lò xo hồi vị; 3-Lò xo trợ lực; 4-Xylanh chính

Khi không mở ly hợp, lò xo có tác dụng như một lò xo hồi vị để kéo bàn đạp về vị trí ban đầu

Khi mở ly hợp, bàn đạp quay quanh một tâm cố định, khiến đầu di động của lò xo di chuyển theo Điều này làm cho phương của lực kéo lò xo chuyển dần về phía bên kia tâm quay của bàn đạp Khi ly hợp được mở hoàn toàn, lực lò xo hỗ trợ lực bàn đạp của người lái, giúp giảm bớt lực tác dụng mà người lái cần phải thực hiện trong quá trình mở ly hợp.

Khi lò xo trợ lực (3) hoạt động, bàn đạp ly hợp sẽ không tự trở về vị trí ban đầu khi nhả, vì vậy cần có lò xo hồi vị (2) để kéo bàn đạp về Khi bàn đạp vượt qua điểm phân giác, lò xo trợ lực (3) sẽ đảm nhiệm vai trò hồi vị Lò xo trợ lực chủ yếu được ứng dụng trên các ô tô cỡ nhỏ và xe du lịch, do lực trợ lực tạo ra nhỏ Ưu điểm của hệ thống này là gọn nhẹ và đồng thời có khả năng thực hiện chức năng hồi vị.

Lựa chọn phương án thiết kế ly hợp

2.3.1 Lựa chọn kiểu ly hợp

Qua phân tích ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng, chúng ta chọn loại ly hợp ma sát, cụ thể là ly hợp ma sát sử dụng lò xo ép dạng đĩa côn Lý do chọn loại này là nhờ vào lực ép điều và các ưu điểm đã nêu Đặc biệt, thiết kế này phù hợp cho xe du lịch với mômen xoắn cực đại động cơ Memax5 [N.m] < 465[N.m] (theo [2] trang 3), do đó, ly hợp ma sát 1 đĩa bị động được lựa chọn.

2.3.2 Lựa chọn sơ đồ dẫn động

Đối với xe du lịch, việc chọn ly hợp dẫn động thủy lực là cần thiết để đảm bảo điều khiển nhẹ nhàng và hiệu suất cao Cần xem xét và tính toán xem có cần trợ lực hay không để tối ưu hóa trải nghiệm lái xe.

Hình 1-12: Sơ đồ ly hợp đĩa ma sát dẫn động thủy lục

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong

1-bàn đạp ly hợp; 2-thanh đẩy; 3-xylanh chính; 4-đường ống dầu, 5-xylanh công tác; 6-càng mở; 7-bạc trượt; 8-đĩa ép

TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU

Thông số cho trước

T Thông số Ký hiệu Giá trị Thứ nguyên

2 Trọng lượng toàn bộ Ga 2100 KG

3 Công suất cực đại Nemax 75 kW

4 Số vòng quay ứng vớí công suất cực đại nN 5800 v/p

5 Mômen cực đại Memax 155 Nm

6 Số vòng quay ứng vớí mômen xoắn cực đại nM 3000 v/p

7 Bán kính làm việc của bánh xe Rbx 0,33 m

8 Tốc độ cực đại của xe Vmax 150 km/h

9 Hệ số cản lớn nhất của mặt đường ψmax 0,33

Bảng 3-1: Các thông số cho trước.

Tính toán momen ma sát yêu cầu của ly hợp

Để đảm bảo ly hợp truyền tải toàn bộ mô men quay của động cơ đến hệ thống truyền lực mà không bị trượt trong mọi điều kiện sử dụng, mô men ma sát của đĩa và ly hợp phải luôn lớn hơn mô men cần truyền của động cơ Vì vậy, mô men ma sát yêu cầu cho ly hợp được xác định theo tiêu chuẩn cụ thể.

+ M : Mômen ma sát yêu cầu của ly hợp [N.m].ms

+ Memax : Mômen xoắn lớn nhất của động cơ [N.m] Theo số liệu đề cho thì ta có : Memax = 155 (N.m).

Hệ số dự trữ của ly hợp (β) là yếu tố quan trọng, cần đảm bảo β > 1 để ly hợp có thể truyền hết mô men xoắn động cơ trong mọi điều kiện làm việc, bao gồm khi bề mặt ma sát bị dầu mở, lò xo ép giảm đàn hồi, hoặc các tấm ma sát bị mòn Tuy nhiên, β không nên quá lớn, vì điều này có thể làm giảm khả năng bảo vệ an toàn cho hệ thống truyền lực khi xảy ra quá tải Đối với xe du lịch, trị số β thường nằm trong khoảng từ 1,25 đến 1,5 Đối với xe tải có trọng lượng toàn bộ 1500 kg và mô men trung bình, hệ số dự trữ ly hợp được khuyến nghị là β = 1,5.

Tính toán thiết kế đĩa bị động

3.3.1 Bán kính hình vành khăn của bề mặt ma sát đĩa bị động

Hình 3-1: Sơ đồ tính toán đĩa ma sát.

Bán kính trong R và bán kính ngoài R của bề mặt ma sát ly hợp cần được xác định để đảm bảo áp suất làm việc không vượt quá giới hạn cho phép Đặc biệt, bán kính ngoài R phải được tính toán cẩn thận để duy trì hiệu suất hoạt động an toàn của hệ thống.

Theo công thức 1-2 [1] trang 2 ta có :

+ Z : số đôi bề mặt ma sát, với một đĩa bị động thì Z = 2.ms ms

Áp suất làm việc của các bề mặt ma sát ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ mòn khi ly hợp trượt trong quá trình đóng ly hợp sau khi gài số Để đảm bảo tuổi thọ cho tấm ma sát, giá trị áp suất làm việc p cần được chọn nhỏ hơn hoặc bằng giá trị cho phép, dao động trong khoảng [p]=1,4.10^5 đến 2,5.10^5 [N/m^2] Với thiết kế ly hợp cho xe con có điều kiện làm việc không quá khắc nghiệt, áp suất được chọn là p = 2,5.10^5 [N/m^2].

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong d d

Hệ số tỷ lệ giữa bán kính trong và bán kính ngoài bề mặt ma sát, ký hiệu là Kr, thường được chọn theo kinh nghiệm trong khoảng từ 0,53 đến 0,75 Đối với xe con có tốc độ cao, giá trị Kr có thể được chọn là 0,75.

Hệ số ma sát chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như vật liệu và tình trạng bề mặt ma sát, tốc độ trượt, nhiệt độ và áp suất Tuy nhiên, trong tính toán, chúng ta có thể bỏ qua ảnh hưởng của nhiệt độ và tốc độ trượt, do đó có thể chọn hệ số ma sát trong khoảng từ 0,22 đến 0,3, và lựa chọn 0,3 là hợp lý.

Thay các giá trị vừa chọn vào (2.2) ta tính được:

 D !0[mm] nằm trong giới hạn đường kính cho phép theo [2] trang 3 2

Moomen cực đại động cơ Memax[Nm] Đường kính cho phép D2 [mm]

Bán kính trong của tấm ma sát là :

3.3.2 Xác định diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát

- Diện tích hình vành khăn tấm ma sát S [m ] được xác định theo [2]: 2

- Bán kính trung bình hình vành khăn của tấm ma sát R [m] được tính theotb

3.3.3 Lực ép của cơ cấu ép

Lực ép cần thiết của cơ cấu phải được tạo ra để đảm bảo áp suất làm việc đã chọn, đồng thời đáp ứng yêu cầu về mô men ma sát.

3.3.4 Công trượt của ly hợp sinh ra trong quá trình đóng ly hợp

Để đánh giá tuổi thọ của ly hợp trong điều kiện trượt, chỉ tiêu công trượt riêng được sử dụng, được tính bằng công trượt trên mỗi đơn vị diện tích bề mặt ma sát, ký hiệu là l [J/m²].

+ L : Công trượt tổng cộng của ly hợp.

+ Z : Số đôi bề mặt ma sát.ms

+ R : Bán kính ngoài hình vành khăn bề mặt ma sát [m].2

+R1 : Bán kính trong hình vành khăn bề mạt ma sát [m].

Quá trình đóng êm dịu của ly hợp luôn đi kèm với sự trượt giữa các bề mặt ma sát, dẫn đến mòn các bề mặt này và sinh ra nhiệt Nếu cường độ trượt quá mạnh, sẽ gây ra mòn nhanh chóng và nhiệt độ cao, có thể làm cháy cục bộ các tấm ma sát và làm nóng lò xo ép, từ đó giảm khả năng ép của chúng.

Việc xác định công trượt và công trượt riêng là rất quan trọng để hạn chế sự mòn và kiểm soát nhiệt độ tối đa, từ đó đảm bảo tuổi thọ cho ly hợp.

* Tính công trượt tổng cộng của ly hợp:

Hình 3-2: Mô hình tính toán công trượt ly hợp.

+ Je : Mô men quán tính khối lượng quy dẫn của bánh đà.

+ Ja : Mô men quán tính khối lượng của xe qui dẫn về trục ly hợp. + ω (t) : Biến thiên tốc độ góc trục khuỷu động cơ, [rad/s].e

+ ω (t) : Biến thiên tốc độ góc trục ly hợp, [rad/s].a

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong

+ Mms : Mô men ma sát của ly hợp, [N.m].

+ Ma : Mô men cản chuyển động của xe qui dẫn về trục ly hợp, [N.m].

3.3.4.1 Mô men quán tính khối lượng qui dẫn Ja [kg.m 2 ]

- Mô men quán tính khối lượng qui dẫn Ja được xác định từ điều kiện cân bằng động năng khi ô tô đang chuyển động Theo [2] ta có:

* Ga : Tr ng l ọ ượ ng toàn b c a ô tô (N), Ga = 2100.9,81 601 [N] ộ ủ

* Gm : Tr ng l ọ ượ ng toàn b c a r mooc ho c đoàn kéo theo, Gm = 0 ộ ủ ơ ặ

* g : Gia tôốc tr ng tr ọ ườ ng, g=9,81 [m/s2].

* rbx : bán kính làm vi c c a bánh xe ch đ ng, rbx = 0,33 [m] ệ ủ ủ ộ

* io : t sôố truyềền c a truyềền l c chính Xác đ nh t sôố truyềền c a truyềền l c chính (io) nh ỷ ủ ự ị ỷ ủ ự ư sau:

- Theo [2], công th c tính io : ứ max max

60 . bx e e bx hn hn r n r i i ipV i V

+ ihn : Tỷ số truyền của hộp số ở số truyền cao nhất Với hộp số có số cao nhất là truyền thẳng nên i = 1.hn

+ ωemax : Tốc độ góc lớn nhất của động cơ ứng với vận tốc lớn nhất của ô tô Theo [2] ta có: ωemax = (1,0 ÷ 1,25)ωN

+ V : Vận tốc lớn nhất của xe V = 150 [km/h] A,66 [m/s].max max

* ih: t sôố truyềền c a h p sôố Tính t sôố truyềền h p sôố tay sôố 1(ih1) nh sau: ỷ ủ ộ ỷ ộ ở ư

- Theo [2], ta xác đ nh ih1 theo điềều ki n kéo : ị ệ ax a bx 1 max

+Ψmax : Hệ số cản lớn nhất của đường Ta có Ψ =0,33 max

+ η : Hiệu suất của hệ thống truyền lực Theo [ 3], đối với xe con, tat có thể chọn η = 0,93.t

Như vậy thay các giá trị trên vào công thức (3.10) :

- Kiểm tra tỷ số truyền i theo điều kiện bám, theo [2] trang 42 :h1 ih1 φ bx emax o p t

+ G : Trọng lượng bám của xe G = G m [N] φ φ cđ cđ

Thông thường xe con sẽ có cầu sau chủ động:

G =G =0.5G=0,5.2100.9,81300,5 [N].cđ 2 m : Hệ số phân bố lại tải trọng lên cầu chủ động mcđ cđ =1,2÷1,35

+ φ : Hệ số bám giữa lốp với mặt đường Theo [2],với loại đường hoặc bê tông khô và sạch thì φ = ( 0,7 ÷ 0,8 ) Ta chọn φ = 0,8

Như vậy thay các lượng trên vào công thức (2.11) ta có :

Vậy khi sử dụng cầu sau chủ động thì i thỏa mãn điều kiện bám vàh1 điều kiện kéo: 2,70≤ i ≤ 4,41h1

* ip : t sôố truyềền c a h p sôố ph Không tính đềốn h p sôố ph nền ip =1 ỷ ủ ộ ụ ộ ụ

* : Hệ số tính đến các khối lượng chuyển động quay trong hệ thốngt truyền lực.Theo [2], trong tính toán ta có thể chọn = 1,05 -1,06 Chọn = 1,05.t t

Từ các đại lượng trên, ta thay vào công thức (2.12) ta sẽ xác định được mô men quán tính khối lượng qui dẫn về trục ly hợp J :a

3.3.4.2 Mô men cản chuyển động quy dẫn M [Nm] a

- Mô men cản chuyển động của xe quy dẫn về trục ly hợp Ma, [Nm] Theo

[2] thì Ma được tính như sau:

+ P :Lực cản của không khí Khi xe khởi hành thì P = 0 ( vì tốc độ quá  nhỏ ).

+ : Hệ số cản tổng cộng của mặt đường Theo [1] tính cho đường có  

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong

+ i : Tỷ số truyền chung hệ thống truyền lực ( i = it t h1.i ip o ).

+t : Hiệu suất của hệ thống truyền lực Xe con thì ta chọn t = 0.93. Thay vào đại lượng vào công thức ( 2.12), ta có :

3.3.4.3 Tính thời gian trượt ly hợp trong các giai đoạn

- Chọn cách tính theo thời gian trượt tổng cộng của ly hợp t0

- Chọn thời gian đóng ly hợp êm dịu theo [2] trang 6, t0=1,1÷2,5 (s) Để quá trình đóng ly hợp càng êm dịu ta chon t =2,5 (s).0

- Tính hệ số kết thúc trượt ly hợp K (K >0) :đ đ

+ K : Hệ số kết thúc trượt đ

+ e : Tốc độ góc động cơ khi đóng lý hợp, khi tính lấy băng tốc độ góc ứng với mômen cực đại , theo đề = 3000 [vg/ph]

Suy ra: = = [rad/s] từ (3.13), ta có : ω : Tốc độ góc trục ly hợp Tính toán cho lúc khởi động xe nên ω =0.a a

: Mômen quán tính khối lượng ô tô quy dẫn về trục ly hợp Theo kết quả tính toán từ ta có = 0,429 [kg.]

: Mômen chuyển động của ô tô qui dẫn về trục ly hợp, theo kết quả tính toán ta có = 6,33 [N.m]

Thế vừa tìm được vào công thức tính thời gian trược ,,

Thay k vào công thức tính thời gian trượt t , t ta có :d 1 2

Kiểm tra hệ số đặc trưng cho cường độ tăng momen K (Nm/s)

So sánh với giá trị kinh nghiệm, đối với xe con : KP -150 (Nm/s)

Công trượt tổng cổng của ly hợp L [J] khi trải qua 2 giai đoạn trượt Theo [2] thì nó được xác định như sau:

Thay các giá trị tính toán vào biểu thức (2.14) như sau :

3.3.4.4 Công trượt riêng cho ly hợp

Để đánh giá tuổi thọ của ly hợp trong điều kiện trượt, người ta sử dụng chỉ tiêu công trượt, được xác định bằng công trượt trên một đơn vị diện tích làm việc của các bề mặt ma sát, ký hiệu là l (J/m²) Theo nghiên cứu, công trượt được tính toán để đánh giá hiệu suất và độ bền của ly hợp trong quá trình hoạt động.

+Zms : Số đôi bề mặt ma sát.

+ R , R Lần lượt là bán kính trong và ngoài hình vành khăn bề mặt ma sát.1 2 :

Như vậy, thay các giá trị vào biểu thức (3.15) để ta tính công trượt riêng.

Giá trị công trượt riêng vừa được tính toán nhỏ hơn giá trị cho phép (lr ≤ 1000 [KJ/m]), cho thấy ly hợp thiết kế đáp ứng yêu cầu về tuổi thọ.

3.3.5 Nhiệt sinh ra do trượt ly hợp Để tính toán kiểm tra công trượt riêng, ly hơp còn cần phải tính toán kiểm tra nhiệt độ nung nóng các chi tiết của ly hợp trong quá trình ly hợp để đảm bảo sự việc bình thường của ly hợp, không ảnh hưởng nhiều đến hệ số ma sát không gây nên sự cháy các tấm ma sát hoặc không ảnh hưởng đến sự đàn hồi của lò xo ép.

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong

Với ly hợp 1 đĩa, nhiệt sinh ra còn làm nung nóng đĩa ép được xác định theo

+ L : Công trượt của toàn bộ ly hợp [J].

+ : Hệ số xác định phần nhiệt để nung nóng đĩa ép, với ly hợp 1 đĩa bị động thì = 0, 5 

+ m : Khối lượng chi tiết bị nung nóng [Kg].

+ c : Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng , với vật liệu bằng thép hay bằng gang có thể lấy c = 481,5 (J/Kg o K).

Độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết nung nóng, ký hiệu là T, không được vượt quá 8 đến 10 K cho mỗi lần khởi động của ô tô.

Từ đó, tính được khối lượng đĩa ép tối thiểu phải :

* Bề mặt tối thiểu đĩa ép (theo chế độ nhiệt ).

Bề dày tối thiểu của đĩa ép (m) được xác định theo khối lượng tính toán chế độ nhiệt (m) ở trên có thể được xác định theo công thức:

+ : Khối lượng riêng của đĩa ép Với vật liệu bằng gang = 7800  [Kg/m ] 3

Thay các giá trị vào biểu thức (2.17) ta tính được độ dày của của đĩa ép như sau :

* Chọn bề dày của tấm ma sát.

Tấm ma sát cho xe con thường được chế tạo bằng phương pháp dán với vật liệu pherado Theo [2], bề dày tấm ma sát cho xe con được chọn trong khoảng từ 2.5 đến 4.5 mm, và thường chọn giá trị ms = 3 mm.

Hình 3-3: Bề dày tấm ma sát.

1-đĩa ép; 2-tấm ma sát; 3-xương đĩa ma sát

3.3.6 Tính toán và chọn các thông số cơ bản của cơ cấu ép

- Lò xo ly hợp được chế tạo bằng thép Silic 60C, 60 C2A hoặc thép mangan

65 hay các bon 85 có ứng suất cho phép [ ]= 650 ÷ 850 [MN/m ] và [ 2 ]00 [MN/m ] 2

Lò xo được thiết kế để đảm bảo lực ép F cần thiết cho ly hợp, đồng thời kích thước của lò xo đĩa nón cụt phải đáp ứng yêu cầu về độ bền và chức năng của đòn mở.

3.3.6.1 Lực ép cần thiết của lò xo đĩa côn nón cụt

Lực ép cần thiết của lò xo đĩa côn nón cụt được xác đinh theo [2] như sau:

+ Với k hệ số giãn nở nới lỏng của lò xo Chọn k = 1,05 ( 1,05 ÷ 1,08 )o o

+ F : lực ép của cơ cấu ép.

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong

Thay các giá trị vào công thức (3.18 ) ta được công thức lực ép cần thiết của lò xo như sau : F 41,6 1,05 = 2038,7 [ N].lx

3.3.6.2 Tính kích thước cơ bản và vẽ đặc tính của lò xo ép đĩa nón

Sơ đồ để tính toán lò xo đĩa nón có xẻ rãnh hướng tâm thể hiện trên hình :

Hình 3-4: Sơ đồ tính toán lò xo đĩa nón cụt.

Lực ép từ lò xo nón cụt tạo ra mô men ma sát cho ly hợp, giúp xác định mô men ma sát cần thiết cho hoạt động hiệu quả của ly hợp.

+ D : Đường kín lớn nhất của nón cụt ứng với vị trí tỳ lên đĩa ép, [m].e

+ D : Đường kín qua mép xẻ rãnh [ m ].a

Vậy ta chọn D = [m].a + : Độ dày của đĩa lò xo : d

+ h : hình chiếu cả phần không xẻ rãnh trên trục của nón cụt, [m].

+ E = 2,1.10 11 [N/m 2 ] : mô đun đàn hồi kéo nén.

+ = 0,26 Hệ số poat-xông, đối với thép lò xo.p

+ k , k : Các tỷ số kích thước của đĩa nón cụt :1 2

Tính toán thiết kế dẫn động ly hợp

3.4.1 Tính toán các thông số cơ bản của hệ thống dẫn động ly hợp

3.4.1.1 Xác định hành trình của bàn đạp

Hình 3-6: Sơ đồ dẫn động ly hợp.

Quan hệ giữa các khe hở và độ dịch chuyển của bàn đạp S (hay còn gọi là hành trình bàn đạp) khi ly hợp mở được xác định thông qua các tỷ số truyền của hệ thống điều khiển.

+ : Khe hở giữa mỗi đôi bề mặt ma sát khi mở ly hợp Với ly hợp 1 đĩa mam sát thì = (0,75÷1,00) [mm] Chọn δ = 0,75 [mm].m m

+ Z : Số đôi bề mặt ma sát, Z = 2.ms ms

+ : Độ dịch chuyển cần thiết của đĩa ép do độ đàn hồi của đĩa bị động.dh

Khi tính toán có thể chọn = 1 [mm].dh

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong

+ : Khe hở tự do cần thiết giữa đòn mở và bạc mở Đối với xe du lịch,0 theo [2] ta có Chọn

+ : Khe hở tự do cần thiết giữa bàn đạp và hệ thống dẫn động Theo [2] thì01

+ : Khoảng cách khe hở lỗ thông bù dầu trong xy lanh chính Theo [2], đối02 với dẫn động thủy lực 02 = 1,5 2 [mm] Ta chọn = 1,5 [mm]. 02

: Tỉ số truyền bàn đạp

: Tỉ số truyền của dẫn động trung gian Theo [2] ta có i = 0,9tg 1,1. Chọn i = 1.tg

: Tỉ số truyền của càng đẩy bạc mở.

Theo [2] ta có i = 1,4 2,2 Chọn i =2 Chọn c = 140 (mm) , d= 70(mm).cm  cm

+ : Tỉ số truyền chung của toàn bộ hệ thống điều khiển

Với: e f: tỷ số truyền của đòn mở Tính ở trên, ta có: i = 4,44.đm

- Từ công thức (3.24), ta có:

   01 02 . bd m ms dh tg cm dm o tg cm bd

Giá trị tỷ số truyền của bàn đạp i cần phải đủ lớn để đảm bảo lực điều khiển từ bàn đạp là nhỏ, đồng thời tổng hành trình của bàn đạp ly hợp S không vượt quá giới hạn tầm với của chân người lái xe, tức là Sbđ nằm trong khoảng [S] Theo tài liệu [2], đối với xe du lịch, [S] dao động từ 140 đến 170 mm Do đó, chúng ta chọn [S] = 140 mm.

Từ công thức (3.24), ta có:

   01 02 bd bd m ms dh tg cm dm o tg cm i S

Chọn a = 252 (mm) chọn bP(mm)

3.4.1.2 Lực tác dung lên bàn đạp

Lực cần thiết phải tạo ra ở bàn đạp khi mở ly hợp, ký hiệu là F được xácbđ định theo [2] như sau: ma x

+ Fmmax : Lực lớn nhất tác dụng lên đĩa ép khi mở ly hợp

+ i : Tỉ số truyền của hệ thống điều khiển.đk

+ ηdk : Hiệu suất của hệ thống điều khiển Theo [2] ta có: η = 0,85 0,90 => Chọn η = 0,85.dk  dk

Từ các giá trị trên, ta thay vào giá trị của công thức (3.26) ta có lực bàn đạp như sau :

So với giá trị lực bàn đạp cho phép đối với xe con là [F] 0, lực bàn đạp khi điều khiển của ly hợp thiết kế nhỏ hơn lực bàn đạp cho phép Người điều khiển có thể dễ dàng cảm nhận được lực đạp này.

3.4.2 Tính toán đường kính xi lanh

3.4.2.1 Tính toán đường kính xy lanh chính

Lực tác dụng từ bàn đạp tác dụng lên piston của xi lanh công tác chính tạo ra áp suất dầu là p d

Ta có phương trình sau:

+ D : Đường kính xy lanh chính,[mm] Chọn D = 20 [mm].c c

+ P : Áp suất dầu trong xy lanh chính, [N/md 2].

+ F : Lực tác dụng lên bàn đạp,[N] : F 0 [N].bd bd

+ibd : Tỷ số truyền bàn đạp, ibd= 4,96

Với các giá trị trên ta thay vào công thức (3.24), ta tính áp suất làm việc như sau : [N/m 2 ].

Vậy áp suất làm việc nằm trong giá trị cho phép p < [p ]=5÷10 [MN/md d 2].

3.4.2.2 Tính toán xi lanh công tác

Ta có tỉ số truyền trung gian: i = Dtg c 2/Dct 2 Vì i =1 D = D = 20 [mm]. tg ct c

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong

3.4.3 Kết cấu xi lanh thiết kế

Hình 3-7: Kết cấu xylanh chính.

Để hiểu rõ về cấu tạo và chức năng của hệ thống, chúng ta cần chú ý đến các thành phần chính như cần đẩy piston, vòng hãm, và lỗ thông trên đầu piston Thân xylanh và đệm cánh đàn hồi đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì áp suất Lò xo van thuận và van ngược điều chỉnh dòng chảy dầu qua đường dầu, trong khi bulong nối ống dầu cao áp đảm bảo sự kết nối chắc chắn Van một chiều và lò xo van ngược giúp kiểm soát hướng dòng chảy, cùng với bình chứa dầu và các lỗ bù, tạo điều kiện cho hệ thống hoạt động hiệu quả.

Trên thân xylanh chính có lỗ bù 14, kết nối bình chứa với hệ thống dẫn động, giúp bù dầu trong trường hợp hao hụt khi bàn đạp ở vị trí ban đầu.

Lỗ thông 15 cho phép dầu di chuyển từ phía sau ra phía trước piston, trong khi việc uốn cong mép cao su làm kín giúp lấp đầy khoảng không trước đầu piston Điều này diễn ra khi người lái đột ngột nhả bàn đạp, nhằm ngăn chặn việc lọt khí vào hệ thống dẫn động và hiện tượng hẫng bàn đạp khi người lái sử dụng kỹ thuật đạp bàn đạp kiểu “bơm”.

Đệm cánh 4 được chế tạo bằng thép mỏng đàn hồi, có chức năng ngăn không cho nút làm kín tiếp xúc trực tiếp với mép lỗ thông 3 trên đầu piston, nhằm tăng tuổi thọ Tại đầu ra của xylanh chính, van ngược 9 được bố trí để duy trì áp suất dư nhỏ trong dẫn động, ngăn không cho không khí lọt vào Điều này đảm bảo rằng chất lỏng từ dẫn động trở về xylanh chính phải có áp suất đủ để vượt qua lực lò xo của van ngược.

Van một chiều 11 được lắp đặt ở đầu van ngược, cho phép chất lỏng từ xylanh chính đi qua dẫn động mà không cho phép chất lỏng chảy ngược lại.

Hình 3-9: Kết cấu xylanh công tác.

27-con đội xylanh công tác; 28-bulong điều chỉnh con đội; 29-lọc chắn bụi; 30-xylanh công tác; 31-piston công tác; 32-bulong xả khí; 33- đai ốc khóa

Với kết cấu này, thì để làm kín mối ghép giữa piston và xi lanh người ta sử dụng các vòng làm kín bằng cao su

Trên xi lanh làm việc luôn có vít xã không khi ra khỏi dẫn động và vít xã này được bố trí cao nhất.

SVTH: Huỳnh Hồng Anh ,Phạm Hồng Quân GVHD: Trương Đình Phong

KẾT LUẬN

Đối với xe du lịch có tải trọng toàn bộ là G00KG, momen cực đại Memax

Xe du lịch bán tải N.m có khả năng cơ động cao nhờ thiết kế hai cầu chủ động, cho phép di chuyển trên các địa hình hiểm trở Việc đóng mở ly hợp diễn ra nhanh chóng, vì vậy phương án ly hợp ma sát cơ khí loại một đĩa kiểu lò xo đĩa côn nón cụt có sẻ rãnh được ưu tiên lựa chọn, mang lại sự đóng êm và mở dứt khoát.

Các thông số cơ bản của ly hợp thiết kế được tổng hợp lại như sau:

 Bán kính trong của đĩa ma sát R = 79 [mm] 1

 Bán kính ngoài của đĩa ma sát R 5 [mm].2

 Bề dày của đĩa ép chính δ = 26 [mm].

 Lực ép cần thiết của lò xo đĩa côn nón cụt F "42.8 [N].lx

 Tỷ số truyền của bàn đạp i = 4,96bđ

 Tỷ số truyền của dẫn động trung gian i = 1.tg

 Tỷ số truyền của càng mở i = 2,0.cm

 Tỷ số truyền đòn mở i = 4,44.đm

Ngày đăng: 19/12/2023, 15:20

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w