Đang tải... (xem toàn văn)
Do đó vấn đề nghiên cứu, chế tạo hoàn thiện và đảm bảo chất lượng các chi tiết cụm chi tiết và , hệ thống của ôtô là việc làm tất yếu đối với sự phát triển của nghành công nghiệp ôtô Việ
NGUYỄN NGỌC SƠN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN NGỌC SƠN CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG MÔ PHỎNG VÀ KHẢO SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA LY HỢP MA SÁT TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CƠ KHÍ CỦA Ơ TÔ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Ơ TƠ VÀ XE CHUN DỤNG KHỐ 2009 HÀ NỘI – NĂM 2011 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205304821000000 BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN NGỌC SƠN MÔ PHỎNG VÀ KHẢO SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA LY HỢP MA SÁT TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CƠ KHÍ CỦA Ơ TÔ Chuyên ngành KỸ THUẬT Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN TRỌNG HOAN HÀ NỘI – NĂM 2011 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan Đề tài thực môn Kỹ thuật Ơ tơ xe chun dụng - Viện Cơ khí Động lực - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu, kết trình bày luận văn hoàn toàn trung thực chưa cơng bố cơng trình Hà Nội, ngày 11 tháng 11 năm 2011 TÁC GIẢ Nguyễn Ngọc Sơn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị MỞ ĐẦU Chương I- TỔNG QUAN 10 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 1.1 Tình hình sản xuất sử dụng ôtô giới Việt Nam 10 T 12 T 12 1.2 Đối tượng nghiên cứu đề tài 11 T 12 T 12 1.3 Các nghiên cứu hệ thống truyền lực mơ hình dao động xoắn T 12 nước nước 13 T 12 1.3.1 Các nghiên cứu nước 13 T 12 T 12 1.3.2 Các nghiên cứu nước 14 T 12 T 12 1.4 Nhiệm vụ phương pháp nghiên cứu đề tài 15 T 12 T 12 1.4.1 Nhiệm vụ đề tài 15 T 12 T 12 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 16 T 12 T 12 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 16 T 12 T 12 Chương II - PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 18 2.1 Đặt vấn đề 18 T 12 T 12 T 12 T 12 2.2 Mơ hình học với thơng số tập trung 19 T 12 T 12 2.3 Xây dựng sơ đồ động lực học 23 T 12 T 12 2.4 Sử dụng chương trình Simulink phần mềm MATLAB để khảo sát dao T 12 động xoắn ly hợp ma sát khô loại đĩa 29 T 12 2.5 Xây dựng mơ hình Simulink 36 T 12 T 12 Chương III - MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA LY HỢP MA SÁT 38 I Mô cụm ly hợp 38 1.1 Công dụng ly hợp 38 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 1.2 Phân loại ly hợp 38 T 12 T 12 1.2.1 Phân loại theo phương pháp truyền mô men 39 T 12 T 12 1.2.2 Phân loại theo trạng thái làm việc ly hợp 39 T 12 T 12 1.2.3 Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ép 40 T 12 T 12 1.2.4 Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp 40 T 12 T 12 1.3 Yêu cầu ly hợp 41 T 12 T 12 1.4 Cấu tạo nguyên lý làm việc ly hợp loại đĩa ma sát khô 41 T 12 T 12 1.4.1 Sơ đồ cấu tạo ly hợp loại đĩa ma sát khô 41 T 12 T 12 1.4.2 Cấu tạo chung ly hợp loại đĩa ma sát khô 42 T 12 T 12 1.4.3 Nguyên lý làm việc ly hợp loại đĩa ma sát khô 42 T 12 T 12 1.5 Xây dựng mơ hình học để mơ ly hợp 43 T 12 T 12 1.5.1 Hệ phương trình vi phân mơ tả ly hợp 45 T 12 T 12 Chương IV – KHẢO SÁT MỘT SỐ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA LY HỢP TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 56 4.1 Đặt vấn đề 56 T 12 T 12 T 12 T 12 4.2 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ đóng ly hợp hệ thống truyền lực 56 T 12 T 12 4.3 Ảnh hưởng giảm chấn đến tải trọng động ly hợp 60 T 12 T 12 4.3.1 Ảnh hưởng lò xo giảm chấn đến tải trọng động ly hợp (c2) 60 T 12 T 12 4.3.2 Ảnh hưởng ma sát giảm chấn (b2) đến tốc độ dập tắt dao động T 12 ly hợp 64 T 12 4.4 Ảnh hưởng chế độ tải trọng trình trượt ly hợp 68 T 12 T 12 KẾT LUẬN 72 Phương pháp nghiên cứu 72 Kết đạt 72 Hướng phát triển đề tài 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 T 12 Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa Pkmax N Lực kéo lớn Pkmin N Lực kéo nhỏ Ii Kg.m2 Mơ men qn tính υ Hz Tần số dao động d m Đường kính mối ghép then l m Chiều dài mối then h m Chiều cao then ma kg Khối lượng chuyển động tịnh tiến ơtơ Ia Kg.m2 Mơ men qn tính bánh đà tương đương V m/s Vận tốc khối lượng chuyến động tịnh tiến ω Rad/s Vận tốc góc bánh đà tương đương Ro m Bán kính lăn bánh xe điều kiện lăn không trượt ω ,ω / Rad/s Vận tốc góc bánh đà tương đương M1 N m Mô men phần chủ động ly hợp M2 N m Mô men phần bị động ly hợp I1 Kg.m Mơ men qn tính phần chủ động ly hợp I2 Kg.m Mô men quán tính phần bị động ly hợp ϕ Rad Góc quay phần chủ động ψ Rad Góc quay trục bị động ly hợp R m Bán kính trung bình đĩa ma sát r1 m Bán kính đĩa ma sát r2 m Bán kính đĩa ma sát R R R P R R P R R R R R R R P P Flò xo R R Lực lò xo ép N i số đôi bề mặt ma sát k Hệ số đặc trưng cho tốc độ đóng ly hợp IĐC kg.m2 IC kg.m2 R R R c1 R P P Mơ men qn tính động quy dẫn bánh đà Mơ men qn tính bánh đà tương đương thay cho khối lượng chuyển động tịnh tiến ôtô N.m/rad Độ cứng phần chủ động ly hợp c2 N.m/rad Độ cứng phần bị động ly hợp b1 N.m.s/rad Hệ số cản nhớt (nội ma sát) phần chủ động ly hợp b2 N.m.s/rad Hệ số cản nhớt (nội ma sát) phần bị động ly hợp ψ Rad/s R R R R R Vận tốc góc phần bị động ly hợp Danh mục bảng TT Bảng 4.1 Bảng 4.2 Bảng 4.3 Bảng 4.4 Tên gọi Ảnh hưởng thời gian đến hệ số tải trọng động ly hợp Ảnh hưởng độ cứng lò so giảm chấn đến tần số dao động ly hợp Ảnh hưởng ma sát giảm chấn đến số lần dao động ly hợp Ảnh hưởng chế độ tải trọng trình trượt ly hợp Trang 59 63 66 70 Danh mục hình vẽ đồ thị TT Tên gọi Trang Hình 1.1 Sơ đồ bố trí chung hệ thống truyền lực khí ơtơ 4x2 12 Hình 2.1 Mơ hình học Sơ đồ động lực học 24 Hình 2.2 Mơ hình học hệ thống truyền lực 25 Hình 2.3 Sơ đồ động lực học hệ thống truyền lực 25 Hình 3.1 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô đĩa 41 Hình 3.2 Mơ hình học ly hợp 43 Hình 3.3 Đĩa ma sát 44 Hình 3.4 Mơ hình ly hợp 46 Hình 3.5 Sơ đồ động lực học tồn ly hợp 47 Hình 3.7 Mơ men M đc từ động đưa vào ly hợp 50 Hình 3.8 Mơ men phần chủ động ly hợp M1 51 Hình 3.9 Mơ men trục bị động ly hợp M2 51 Hình 3.10 R R Góc quay phần chủ động ly hợp 52 Hình 3.11 Góc quay trục bị động ly hợp 52 Hình 3.12 Vận tốc góc phần chủ động ly hợp 53 Hình 3.13 Vận tốc góc phần bị động ly hợp 54 Hình 3.14 Vận tốc góc phần chủ động bị động ly hợp 54 Hình 4.1 Mơ men trục bị động ly hợp tc = 0,01 s 57 Hình 4.2 Mơ men trục bị động ly hợp tc = 0,5 s 58 Hình 4.3 Mô men trục bị động ly hợp tc = 2,4 s 58 Hình 4.4 Đồ thị ảnh hưởng thời gian đóng ly hợp đến hệ số tải trọng động ly hợp 59 Hình 4.5 Tần số dao động ly hợp c2 = 1000 N.m/rad 61 Hình 4.6 Tần số dao động ly hợp c2 = 4000 N.m/rad 62 Hình 4.7 Tần số dao động ly hợp c2 = 8000 N.m/rad 62 Hình 4.8 Hình 4.9 Đồ thị ảnh hưởng độ cứng lò so giảm chấn đến tốc độ dao động ly hợp Số lần dao động ly hợp b2 = N.m.s/rad 63 65 Hình 4.10 Số lần dao động ly hợp b2 = 12 N.m.s/rad 65 Hình 4.11 Số lần dao động ly hợp b2 = 17 N.m.s/rad 66 Đồ thị ảnh hưởng ma sát giảm chấn đến số lần Hình 4.12 67 dao động ly hợp Hình 4.13 Mơ men trục bị động với k = 0.2 N.m.s/rad 68 Hình 4.14 Mơ men trục bị động với k = 0.8 N.m.s/rad 69 Mô men trục bị động với k = N.m.s/rad Hình 4.15 Hình 4.16 Mơ men trục bị động với k = N.m.s/rad Đồ thị ảnh hưởng hệ số cản (k) đến thời gian trượt ly hợp: 69 70 MỞ ĐẦU Sản xuất ô tô giới ngày có tốc độ tăng trưởng vượt bậc, ô tô phương tiện dao thông đường chủ yếu mạng lưới dao thông quốc gia, đặc biệt quốc gia phát triển Nhu cầu dao thông vận tải không ngừng gia tăng với khả vận chuyển hàng hoá phục vụ người cách linh hoạt, đa dạng kể thành phố nông thôn thể cấp thiết phương tiện địi hỏi quốc gia phải quan tâm thích đáng Hiện Việt Nam ngành công nghiệp sản xuất ô tô quan tâm phát triển mạnh Vấn đề tăng tỉ lệ nội địa hoá sản xuất mục tiêu quan trọng hướng phát triển tất yếu ngành ô tô Việt Nam nghiệp cơng nghiệp hố đại hố đất nước Tuy nhiên ngành công nghiệp giai đoạn sơ khai nên nhiều việc phải làm để sản xuất loại tơ chất lượng cao phục vụ cho nhu cầu sản xuất vận tải nước mà hướng đến việc xuất Trong bối cảnh vậy, việc nghiên cứu động lực học tơ phục vụ cho q trình thiết kế, chế tạo cụm, hệ thống xe tiến tới chế tạo ô tô hoàn chỉnh mang thương hiệu Việt Nam đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế quan trọng cần thiết Đối với ô tô, vấn đề quan tâm hàng đầu nâng cao chất lượng hiệu suất hệ thống truyền lực (HTTL) nhằm giảm mức tiêu hao nhiên liệu tăng tuổi thọ cụn hệ thống Trên đại đa số xe ô tô Việt Nam giới sử dụng HTTL với hộp số khí ly hợp ma sát Vì vậy, đề tài chọn ly hợp ma sát làm đối tượng nghiên cứu sử dụng phương pháp mơ hình hóa mô làm công cụ Để hiểu rõ trình xảy bên HTTL can thiệp sâu vào q trình nhằm nâng cao chất lượng làm việc nó, người ta sử dụng nhiều phương pháp nghiên cứu khác Tuy nhiên, cơng cụ tính tốn đại giúp cho người nghiên cứu thực mô hoạt động