Đồ án môn học ô tô 2 pot

Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN Giáo viên hướng dẫn: Phạm Bội Chương Kết đánh giá: Giáo viên chấm: Kết đánh giá: Svth:Nguyễn Văn Quân Chương Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần với phát triển mạnh mẽ kinh tế giới, kinh tế việt nam bước phát triển, với phát triển mạnh mẽ khoa học kỷ thuật ngành giao thông vận tải củng phát triển mạnh mẽ Ơtơ ngày trở thành phương tiện lại, vận chuyển hàng hóa hành khách phổ biến kéo theo nhu cầu đội ngũ để phục vụ cho ngành Sau học xong mơn học Ơ tơ II, chúng em vận dụng kiến thức học để làm đồ án - Tính tốn Ơ tơ II Trong q trình tính tốn để hồn thành Đồ án mơn học chuyên nghành này, bước đầu chúng em gặp khơng khó khăn bỡ ngỡ với nỗ lực em, giúp đỡ bạn lớp, hướng dẫn tận tình thầy giáo Phạm Bội Chương, thầy giáo khoa sau thời gian làm việc hết mình, nghiêm túc chúng em hồn thành xong Đồ án mơn học Ơ tơ II Tuy nhiên lần chúng em vận dụng lý thuyết học, vào tính tốn tập cụ thể theo thơng số cho trước, nên gặp nhiều khó khăn khơng tránh khỏi sai sót Vì chúng em mong xem xét, giúp đỡ bảo thầy để thân chúng em ngày hoàn thiện kiến thức chuyên mơn khả tự nghiên cứu Qua Đồ án người chúng em có ý thức cho nghề nghiệp mình, dần hình thành cho phuong pháp học tập nghiên cứu Cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy Phạm Bội Chương giúp chúng em hoàn thành tốt Đồ án Rất mong giúp đỡ nhiều thầy thầy giáo khoa Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên : Nguyễn Văn Quân Svth:Nguyễn Văn Quân Chương Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL ĐỒ ÁN MÔN HỌC ÔTÔ Họ tên sinh viên : Nguyễn Văn Quân : Lớp : ĐHLT CNKT ÔTÔ B: Khóa : K2 Tên đề tài : TÍNH TỐN THIẾT KẾ LY HỢP I SỐ LIỆU CHO TRƯỚC : - Loại ơtơ : Ơtơ du lịch - Trọng lượng tồn xe Ga = 1330 (KG) - Mômen cực đại Memax = 9,3 (mã lực), nM = 2900 (vịng/phút) - Cơng suất cực đại Nmax = 50 (mã lực), nN = 4750 (vòng/phút) - Ký hiệu bánh xe : 6,00 – 13 - Vận tốc cực đại vmax = 120 (km/h) - ih1 = 3,81 - Lò xo ép dạng đĩa - Dẫn động thủy lực II NỘI DUNG CẦN HOÀN THÀNH : - Phân tích kết cấu chọn phương án thiết kế ly hợp - Xác định mômen ma sát ly hợp - Xác định kích thước ly hợp - Tính cơng trượt riêng - Tính tốn sức bền số chi tiết chủ yếu ly hợp - Tính tốn dẫn động ly hợp III BẢN VẼ : - 01 vẽ A0 : vẽ cắt dọc ngang ly hợp - 01 vẽ A3 : hệ thống dẫn động ly hợp Svth:Nguyễn Văn Quân Chương Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL Sinh viên thực Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Văn Quân Svth:Nguyễn Văn Quân Chương Phạm Bội Chương Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ I.1 Công dụng hệ thống thiết kế : Hiện tơ, máy kéo có nhiều loại ly hợp khác nhau, ly hợp cụm chi tiết quan trọng, có tác dụng tách nối truyền động từ động đến hộp số gài số, hay nói cách khác, ly hợp phận dùng để nối trục khuỷu dộng với hệ thống truyền lực, để truyền mômen quay êm dịu cắt truyền động đế hệ thống truyền lực nhanh chóng, dứt khốt Ngồi ra, ly hợp cịn cấu an tồn cho hệ thống truyền lực tải I.2 Nêu phân tích yêu cầu hệ thống thiết kế : Ly hợp phải truyền mômen quay lớn động mà không bị trượt điều kiện sử dụng Để thực điều Mms ly hợp > Memax nghĩa hệ số dự trữ β > Đóng êm dịu để tăng từ từ mômen quay lên trục hệ thống truyền lực, không gây va đập bánh Khi ly hợp đóng êm dịu tơ khởi hành từ từ mà không bị giật, làm cho người lái đỡ mệt Mở dứt khốt nhanh chóng nghĩa cắt hoàn toàn truyền động từ động đến hệ thống truyền lực thời gian ngắn Nếu ly hợp mở khơng dứt khốt, dẫn đến việc khó già số êm dịu mơmen quay động mômen quy dẫn chi tiết chuyển động động truyền tới trục sơ cấp hộp số làm cho việc dịch chuyển bánh vào ăn khớp gài số khác khó khăn Việc mở dứt khốt nhanh chóng giảm lực va đập bánh Mômen quán tính chi tiết thụ động phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh Đóng vai trị phận an tồn để tránh tác dụng hệ thống truyền lực, lực qua lớn xẩy tải : Mms ly hợp < Memax Điều khiển nhẹ nhàng lực điều khiển nhỏ Các bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt, đảm bảo làm việc bình thường Khi ly hợp làm việc nhiệt độ bề mặt làm việc lớn Chính vậy, u cầu Svth:Nguyễn Văn Quân Chương Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL thiết kế ly hợp phải đảm bảo để bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt Kết cấu đơn giản, trọng lượng nhỏ, làm việc bền, độ tin cậy cao, điều chỉnh chăm sóc dễ dàng I.3 PHÂN LOẠI SƠ BỘ HỆ THỐNG THIẾT KẾ : Dựa vào cách truyền mômen quay từ động tới hệ thống truyền lực mà chia loại ly hợp : Ly hợp ma sát : Truyền mômen quay bề mặt ma sát Trên tơ loại ly hợp ma sát dùng nhiều, tùy theo hình dạng chi tiết mà chia loại: - Ly hợp đĩa : Phần thụ động có 1,2 hay đĩa ma sát, tùy theo tải trọng loại xe Loại ly hợp ma sát đĩa có kết cấu đĩa thụ động hệ dẫn động ly hợp đơn giản, nhiệt tốt, mở dứt khốt, mơmen chi tiết thụ động bé, giá thành rẻ Tuy nhiên làm việc dễ xẩy mòn bề mặt ma sát Hay đĩa ma sát bị đảo, dẫn đến ly hợp mở khơng dứt khốt loại đĩa đóng êm dịu có nhiều đĩa nên bề mặt ma sát tiếp xúc với từ từ đóng ly hợp Tuy nhiên việc định vị đĩa ma sát cắt ly hợp khó khăn - Ly hợp hình : Phần đĩa thụ động có hình - Ly hợp hình trống: Phần đĩa thụ động làm theo dạng má phanh tàn trống Loại ly hợp hình tang trống ngày khơng cịn dùng tơ mơmen qn tính chi tiết thụ động chúng lớn gây tải trọng va đập lớn lên hệ thống truyền lực đóng ly hợp Ly hợp thủy lực : Truyền mômen quay cách nhờ tác dụng trường nam cham điện Đóng ly hợp êm dịu, ngắt ly hợp dứt khốt, độ tin cậy cao Nhược điểm kết cấu cồng kềnh, hiệu suất giảm tổn hao điện từ, giá thành cao CHỌN LOẠI LY HỢP, SƠ ĐỒ LY HỢP, SƠ ĐỒ DẪN ĐỘNG LY HỢP Chọn loại ly hợp : Svth:Nguyễn Văn Quân Chương Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL Qua phân tích sơ trên, ta chọn loại ly hợp ma sát đĩa để thiết kế cho loại xe yêu cầu Để tạo lực ép dùng lị xo trụ bố trí xung quanh, lị xo lị xo dạng đĩa - Ly hợp lị xo trụ bố trí xung quanh đĩa ép có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, nhiệt tốt, kích thước gọn, có rộng chỗ để bố trí cốc ép, mơmen truyền qu bề mặt ma sát lớn Tuy nhiên có nhược điểm lực ép phân bố không đều, việc điều chỉnh khe hở bề mặt ma sát khó Khi lắp động cao tốc lò xo bị biến dạng (cong) tác dụng lực ly tâm làm giảm lực ép - Ly hợp lị xo : Dùng lị xo bố trí nên lực ép lên bề mặt ma sát Tuy mômen truyền qua bề mặt ma sát lại nhỏ áp suất lò xo tác dụng lên đĩa ép phải qua địn mở, việc bố trí cốc ép khó khăn khơng gian phần chật hẹp, ngồi việc điều chỉnh khe hở bề mặ ma sát khó - Ly hợp lị xo đĩa có kết cấu nhỏ gọn, lị xo đĩa vừa làm nhiệm vụ đĩa ép vừa làm nhiệm vụ đòn mở cho phép rút ngắn kích thước dài giảm hối lượng ly hợp nhờ có đặc tính phi tuyến nên lực mở ly hợp cấn nhỏ, mở nhẹ nhàng Lực ép lên bề mặt ma sát đĩa ép phân phối Do mà sử dụng lò xo đĩa lực tác dụng lên bàn đạp cần thiết để giữ cho ly hợp trạng thái mở giảm mài mòn bề mặt ma sát giới hạn khơng làm giảm mà chí cịn làm tăng lực ép Nhược điểm ly hợp lị xo đĩa khó chế tạo lị xo có đặc tính theo yêu cầu, với lực ép lớn mà kích thước nhỏ Mặc dù ly hợp lò xo đĩa cơn, việc chế tạo lị xo đĩa khó đạt đặc tính phi tuyến yêu cầu với ưu điểm nên ta chọn ly hợp lò xo đĩa côn đĩa ma sát để thiết kế cho xe Svth:Nguyễn Văn Quân Chương Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL P A P1 P2 ∆λ λ1 λ2 λ Hình 1.1 Đồ thị biểu diễn đặc tính lị xo - Lò xo đĩa ; - Lò xo trụ ; - Lị xo Chọn sơ đồ dẫn động ly hợp : Dẫn động ly hợp để mở ly hợp cần thiết Trên ô tô máy kéo thường dùng hai loại dẫn động : dẫn động khí dẫn động thủy lực Có thể kết hợp khí nén để điều khiển ly hợp nhằm cắt hồn tồn mơmen từ động truyền đến hộp số, giúp cho việc gài số dễ dang nhanh chóng, khơng va đập q trình gài số Hiện ô tô sử dụng số dạng dẫn động ly hợp sau: Dẫn động khí - Dẫn động khí có cường hóa chân khơng - Dẫn động khí có cường hóa thủy lực - Dẫn động khí có cường hóa khí nén Dẫn động thủy lực - Dẫn động thủy lực có cường hóa khí nén Trong đó: - Dẫn động khí có ưu điểm chế tạo, bảo dưỡng sữa chữa đơn giản, làm việc tin cậy giá thành rẻ Tuy nhiên, có nhược điểm : trường hợp chỗ ngồi người lái xa ly hợp chiều dài số lượng khâu khớp dẫn động lớn, làm giảm hiệu suất dẫn động khí vấn đề làm kín sàn xe truyền lực từ bàn đạp đến ly hợp phức tạp động đặt đối đỡ đàn hồi Svth:Nguyễn Văn Quân Gvhd: Phạm Bội Chương Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL - Dẫn động thủy lực có ưu điểm hiệu suất cao, độ cứng vững cao nên giảm dành trình tự bàn đạp Dẫn động thủy lực hạn chế tốc độ dich chuyển đĩa ép đóng ly hợp đột ngột nhờ giảm giá trị tải trọng động Tuy vậy, dẫn động thủy lực có nhược điểm : kết cấu phức tạp, địi hỏi độ kín khít cao, đắt tiền, làm việc tin cậy dẫn động khí (Khi rị rỉ đường ống) Do ưu điểm vượt trội dẫn động thủy lực nên ta chọn loại dẫn động ly hợp thủy lực dùng để thiết kế cho xe .3 Sơ đồ dẫn động ly hợp : s f d1 b e a δ Q d Sn c d2 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý dẫn đồng ly hợp Các thống số đề đồ án giao: STT Ký Tên thông số Loại xe Svth:Nguyễn Văn Quân Chương hiệu Giá trị Đơn vị Xe Con Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL Trọng lượng toàn Ga 1330 KG Công suất cực đại N e max 36,8 KW nN 4750 Vòng/Phút Số vòng quay ứng với mômen xoắn cực đại Mômen cực đại M e max 93 N.m Số vòng quay ứng với mơmen cực đại nM 2900 Vịng/Phút Tỷ số truyền số i h1 3,81 Tỷ số truyền truyền lực i0 4,22 Bán kính động lực học bánh xe Rbx 0.296 m Trong đó: -Cơng suất cực đại đề cho Nemax = 50 (mã lực) ≈ 36,8 (KW) -Ký hiệu bánh xe : 6,00 - 13 Ta có cơng thức xác định bán kính động lực học bánh xe là: d Rbx = λ ( B + ).25, (m) Với λ hệ số kể đến biến dạng lốp Lốp có áp suất thấp chọn λ = (0,93 ÷ 0,935) Chọn λ = 0,935 Thay số vào ta có Rbx = 0,935.(6 + 13 ).25, = 296,863( mm) = 0.296(m) II TÍNH TỐN CÁC CHI TIẾT CHÍNH CỦA LY HỢP II.1 Tính tốn đĩa bị động đĩa ép : II.1.1 Mômen ma sát yêu cầu đĩa ly hợp : Để đảm bảo truyền hết mômen động xuống hệ thống truyền lực mà không bị trượt điều kiện sử dụng mômen ma sát ly hợp sinh phải luôn lớn mômen cực đại động cơ, tức là: Mms = β Memax ( N.m ) Trong : - Memax = 93 ( N.m ) Svth:Nguyễn Văn Quân Chương (3.1) 10 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL )  k1 − k1 − k1  ( 1-21) Flx = )(h − 0,5.λ ) δ d + (h − λ − k2 − k2  3.(1 − µ ).De2 (1 − k )  2.π E.δ d λ ln( Trong đó: - λ : Khoảng dịch chuyển lò xo chổ đặt lực ép Fm quay vành liền quanh vòng tỳ - l2 = l2’ + l2’’ :Dịch chuyển lò xo đầu phần đòn mở mở ly hợp Ở đây: l2’ = λ (Dc – Di)/(De – Dc) Thành phần dịch chuyển gây thay đổi góc nghiêng vành lị xo l2’’ :Biến dạng uốn cánh đòn mở.Do l2’’ nhỏ nên l2 ≈ l2’ - E : Mô đuyn đàn hồi lị xo cơn,với thép lị xo E = 2,1 1011 (MN/m2) - µ : Hệ số pốt xơng µ = 0,26 - k1 = Da De k2 = Dc De - Da :Đường kính phần xẽ rảnh - De : Đường kính lị xo - Dc : Đường kính vành tỳ lị xo - Dc = De + Da (m) Khi thiết kế chọn kích thước lò xo sau: - De = 2Rtb ÷ 2R2 = 2.0,09 ÷ 0,102 = 0,18 ÷ 0,204 (m) Ta chọn De = 0,20 (m) δd : Độ dày lò xo đĩa (m) Với D De = 75 ÷ 100 Chọn sơ e = 100 δd δd ⇒ δ d = 0, 0020 (m) - De = 1,2 ÷ 1,5 Da Svth:Nguyễn Văn Quân Chương Ta chọn De = 1,2 Da 27 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Da = - Dc = Khoa: CKĐL De 0, 20 = = 0,16 (m) 1, 1, De + Da 0, 20 + 0,16 = = 0,18 2 h = ÷2 δd Chọn sơ h = 1,75δd = 1,75 0,0020 = 0,0035 (m) Để đơn giản tính tốn cơng thức (1-21) ta đặt: [ Flx = A.B.λ δ d2 + ( h − Cλ )(h − 0,5.C.λ ) ] (1-22) π E 3,14.2,1.1011 Trong : A = = 7,072 1011 = (1 − µ ) (1 − 0,26 ) ln( ) δ k1 B = d2 De (1 − k ) C= ) 0, 0020 0,8 = 1,116 = 0, 202 ( − 0,9 ) ln( − k1 − 0,8 = =2 − k − 0,9 Với: k1 = Da 0,16 = = 0,8 De 0, 20 k2 = Dc 0.18 = = 0,9 De 0.20 Nhờ công cụ slover ta xác định xác kích thước Da, δ d ,h cho lị xo nón cụt ép phẳng vào ly hợp ( λ = h ) lực ép lị xo Flx = 3683(N) Lần lượt thay giá trị h,A,B,C,δd vào công thức (1-22) ta hàm Flx = f(λ) Flx = 7, 072.1011.1,116.λ  4.10 −6 + (0, 0035 − 2λ )(0, 0035 − 0,5.2.λ )    Flx = 21.105 λ + 10,52.1011 λ − 55, 23.108 λ + 6, 44.106 λ Svth:Nguyễn Văn Quân Chương 28 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL 11 Vậy Flx = 10, 52.10 λ − 55, 23.10 λ + 8,54.10 λ Ta có bảng mối quan hệ λ Flx: λ 0.0002 0.0005 0.0007 0.001 0.0012 0.0015 0.0017 0.002 0.0022 0.0025 0.0027 0.003 0.0032 0.0035 0.0037 Flx (N) 1806.25 3020.75 3742.125 4069 4100 3933.75 3668.875 3404 3237.75 3268.75 Đặc tính phi tuyến lị xo đĩa nón cụt thiết kế 3595.625 4317 III.3.2.2 Các kích thước đòn mở lò xo ép 5531.5 7337.75 9834.375 mở ly hợp: - - - đĩa nón cụt Kích thước đặc trưng cho địn mở lị xo đĩa côn Di thông số xác định theo yêu cầu đặc tính làm việc nêu phải thỏa mãn điều kiện bền bền Fm Da 0,5E 0,5( D − Da )α + δ d α σ= + δ d ( Di + Da ) − µ Da D − Da D= e D  Ln e  D   a  2h  α = Arc tan D −D   a   e Svth:Nguyễn Văn Quân Chương 29 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL Trong : - σ : Ứng suất lớn điểm nguy hiểm (điểm B Hình 5.7),[N/m2] - Di : Đường kính đỉnh đĩa côn, [m] De D 0, 20 ≥ 2,5 nên Di ≤ e = = 0, 08 (m) Di 2,5 2,5 Chọn Di = 0,075 (m) - Fm : Lực tác dụng lên đỉnh nón mở ly hợp, xác định : Fm = Flx ( De − Dc ) Dc − D i Fm = Flx Với idm = idm = 3668,87 = 698,83 [ N ] 5, 25 Dc − Di 0,18 − 0, 075 = = 5, 25 De − D c 0, 20 − 0,18 Vậy ta được:  2h   2.0, 0035  α = Arc tan  ÷ = Arc tan  ÷ = 0,175 (rad)  0, 20 − 0,16   De − Da  D − Da 0, 20 − 0,16 D= e = = 0,18  De   0, 20  (mm) Ln  D  Ln  0,16 ÷     a 2.698,83.0,16 0,5.2,1.1011 0,5 ( 0, 218 − 0,16 ) 0,175 + 0, 0020.0,175 σ= + 0,0020 ( 0, 075 + 0,16 ) − 0, 262 0,16 = 699,7 MN/m2 So với ứng suất cho phép vật liệu làm lị xo [σ] =1000 [MN/m2] lị xo đĩa nón cụt thiết kế thỏa mãn điều kiện bền III.4.Tính tốn lị xo giảm chấn : Lị xo giảm chấn đặt theo hướng tiếp tuyến lỗ khoét đĩa bị động để tránh cộng hưởng tần số cao dao động xoắn thay đổi mômen động hệ thống truyền lực ,đảm bảo truyền mômen cách êm dịu từ đĩa bị động đến moay-ơ trục ly hợp Svth:Nguyễn Văn Quân Chương 30 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL - Bán kính đặt lị xo thường chọn theo đường kính ngồi mặt bích moayơ nằm giới hạn sau: R = (40÷60)mm Chọn theo xe tham khảo R = 40 (mm) - Số lượng lò xo giảm chấn : Theo xe tham khảo n = Lực cực đại tác dụng lên lị xo xác định theo cơng thức sau: Fmax gc = M ms − M msgc (N) n.R (4.15) Trong đó: - R: Bán kính đặt lị xo giảm chấn.R = 40 (mm) - n: Số lượng lị xo giảm chấn.n = - Mms: Mơmen ma sát ly hợp.Theo (3.1) Mms= 130,2 [N.m] - Mmsgc: Mômen ma sát giảm chấn.Theo kinh nghiệm : Mmsgc = (0,06÷0,17).Memax = (0,06÷0,17).93= (5,58 ÷ 15,81) Chọn Mmsgc = [N.m] Thay số vào cơng thức (4.15) ta có: Fmax g = 130, − = 517,5 6.40.10 −3 (N) III.4.1.Đường kính trung bình vịng lị xo : Đường kính trung bình lị xo thường chọn giới hạn sau: D = (14÷19) mm.Chọn D = 15 (mm) III.4.2.Đường kính dây lị xo : Đường kính trung bình lị xo thường chọn giới hạn sau: D = (3÷4) mm Chọn d = 3(mm) III.4.3.Số vòng làm việc lò xo : Số vòng làm việc lị xo xác định cơng thức sau: λ.G.d n0 = 1,6.Fmax gc D (4.16) Trong đó: - G: Mơđuyn đàn hồi dịch chuyển.G = 8.105(KG/cm2 ) = 7,85.1010 (N/m2 ) Svth:Nguyễn Văn Quân Chương 31 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL - λ:Độ biến dạng lò xo giảm chấn từ vị trí chưa làm việc đến vị trí làm việc thường chọn khoảng (2,5÷4) mm.Chọn λ = 3(mm) Thay đại lượng biết vào công thức (4.16) ta có: n0 = ( 3.10 −3.7,85.1010 3.10 −3 ( 1, 6.517,5 15.10 −3 ) ) = 6,8 (vòng) III.4.4.Chiều dài làm việc lò xo giảm chấn : Chiều dài làm việc lò xo giảm chấn ứng với khe hở vòng xác định công thức sau: Llv = no.d = 6,8.3 = 20,4 (mm) III.4.5.Chiều dài lò xo trạng thái tự : Chiều dài lò xo trạng thái tự xác định theo công thức sau: Lmax = Llv+λ+0,5.d = 20,4+3+0,5.3 = 24,9(mm) III.4.6.Độ cứng lò xo : Độ cứng lò xo xác định theo công thức sau: G.d Clx = 8.n0 D (N/m) Với G, n0, d, D đại lượng biết Clx = Nên: 7,85.1010 ( 3.10 −3 ) 8.6,8 ( 15.10−3 ) = 34632,35 (N/m) III.4.7.Kiểm nghiệm lò xo giảm chấn : Lò xo giảm chấn kiểm nghiệm theo ứng suất xoắn: τ= 3.Fmax gc D π d k ≤ [τ ] (4.17) Trong đó: - Fmaxgc: Lực cực đại tác dụng lên lò xo giảm chấn.Fmaxgc= 517,5 (N) - D: Đường kính trung bình vịng lị xo.D = 15 (mm) - d: Đường kính dây lị xo.d = (mm) Svth:Nguyễn Văn Quân Chương 32 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL - k: Hệ số tăng ứng suất tiếp lò xo bị xoắn chịu tải chọn theo tỷ số D/d theo bảng sau: D/d k 1,58 1,40 1,31 Do D/d=15/3=5 nên k=1,31 1,25 1,21 1,18 1,16 10 1,14 Thay đại lượng biết vào cơng thức (4.17) ta có: τ= 3.517,5.15.10−3 1,31 = 274681528, π (3.10−3 )3 = 2746,8 (N/m2 ) (KG/cm2 ) Vật liệu chế tạo lò xo giảm chấn thép bon cao 80,thép 65 có ứng suất cho phép [τ ] = (6500 ÷8000) KG/cm2 τ < [τ ] nên lò xo giảm chấn làm việc đảm bảo bền Bảng thơng số đặc tính làm việc lò xo giảm chấn: Loại lò xo Số lượng lị xo Lị xo giảm chấn Bán kính đặt lị xo (mm) 40 Đường kính dây lị xo(mm) Đường kính trung bình lị xo(mm) 15 Số vòng làm việc lò xo (vòng) 6,8 Chiều dài lò xo trạng thái tự do(mm) Chiều dài làm việc lò xo (mm) 24,9 20,4 Độ cứng lò xo (N/m) 34632,35 Lực ép lớn lên lò xo (N) Svth:Nguyễn Văn Quân Chương 517,5 33 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL IV.TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ DẪN ĐỘNG LY HỢP IV.1.Tính tốn dẫn động ly hợp : IV.1.1.Sơ đồ tính toán dẫn động ly hợp : 10 e f δ d d d b a 11 Sn c Svth:Nguyễn Văn Quân Chương 34 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL Sơ đồ tính tốn dẫn động ly hợp thuỷ lực khí kết hợp Các kích thước thơng số động học cấu dẫn động ly hợp xe tham khảo Mockbur 402 theo sơ đồ hình Kích thước đòn dẫn động a b c d e f (mm) 200 35 50 55 125 81 IV.1.2.Xác định hành trình bàn đạp ly hợp : - Hành trình tự bàn đạp: Để khắc phục khe hở đầu đòn mở bạc mở,được xác định công thức sau: S o = δ inm ibd ( d2 ) + ( δ 01 + δ 02 ).ibd d1 (mm) (5.1) -Hành trình làm việc bàn đạp ly hợp: S lv = λm idm inm ibd ( d2 ) d1 (mm) (5.2) -Hành trình toàn bàn đạp ly hợp: S bd = S o + S lv Sbd = λm idm inm ibd ( (mm) (5.3) d2 d ) + δ inm ibd ( ) + ( δ 01 + δ 02 ).ibd d1 d1 Trong đó: - λm: Độ biến dạng thêm lò xo mở ly hợp.Theo (4.9) λm= 2,6 (mm) - ibđ: Tỷ số truyền bàn đạp ibđ = a/b = 200/35 = 5,72 - idm: Tỷ số truyền đòn mở idm = e/f = 125/81 =1,54 - inm: Tỷ số truyền nạng mở inm = c/d = 50/55 = 0,91 - itg:Tỷ số truyền dẫn động thuỷ lực itg = (d2/d1)2 Ở d1 ,d2 đường kính xilanh xilanh làm việc Với kết cấu ơtơ d1 ≈ d2 = 19÷32 (mm) Chọn d1= d2 =25 (mm) nên itg=1 - δo: Khe hở đầu tì địn mở bạc mở δo = 2÷3 (mm) Chọn δo = 3(mm) Svth:Nguyễn Văn Quân Chương 35 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL - δ01: Khe hở cần thiết piston xilanh với truyền lực bàn đạp δ01=0,5÷1 (mm) Chọn δ01=1 (mm) - δ02: Hành trình đóng lổ thơng bù dầu xilanh δ02=1,5÷2 (mm) Chọn δ02=2 (mm) Thay thơng số biết vào công thức (5.1), (5.2), (5.3) ta có: S o = δ i nm ibd ( d2 ) + ( δ 01 + δ 02 ).ibd d1 = 3.0,91.5,27.1 + (1 + ) 5,27 = 30,20(mm) S lv = λm idm inm ibd ( d2 ) = 2,6.1,54.0,91.5,27.1=19,2 (mm) d1 S bd = S o + S lv = 30,20+19,2 = 49,4 (mm) Lực cần thiết người lái tác dụng lên bàn đạp để mở ly hợp là: Fbd ≥ Fmmax idk η dk (N) (5.4) Trong đó: - ηdk: Hiệu suất dẫn động.Đối với dẫn động thuỷ lực ηdk = 0,8÷0,9 Chọn ηdk = 0,9 - idk: Tỷ số truyền dẫn động idk = ibd.inm.itg.idm = 5,27.0,91.1.1,54 = 7,385 Fm = Fm max= 698,83 (N) Thay số vào công thức (5.4) Fbd ≥ 698,83 = 105,14 (N) 7, 385.0, Đối với xe du lich [Fbd ]=150 [N] IV.1.3 Kết cấu phận dẫn động ly hợp Đối với dẫn động ly hợp dẫn động thuỷ lực gồm phận sau: + Xilanh + Xilanh làm việc Svth:Nguyễn Văn Quân Chương 36 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL + Các đường ống dẫn khớp nối ống dẫn IV1.3.1 Kết cấu xilanh chính: Xilanh phận quan trọng thiếu dẫn động thuỷ lực Xilanh có nhiệm vụ cung cấp dầu cho tồn hệ thống, tạo áp suất dòng dẫn động để mở ly hợp Kết cấu xi lanh thể hình 3.2 Hình 3.2 Kết cấu xi lanh 1-Xilanh ; 2-Lỗ bù ; 3-Lỗ thơng khí ; 4-Nút đậy; 5-Vịng chắn; 6-Lỗ thơng ;7Piston; 8-Phớt làm kín; 9-Vịng chặn; 10-Van chiều; 11-Van ngược; 12-Lị xo; 13-Phớt làm kín; 14-Đệm cánh; 15-Lỗ thơng; 16-Vịng chắn bụ;i 17-Bu lông điều chỉnh; 18-Cần đẩy Trên thân xilanh có lỗ bù nối thơng bình chứa với dẫn động (khi bàn đạp vị trí ban đầu ) để bù dầu dẫn động trường hợp có hao hụt Lỗ thơng cho dầu từ phía sau phía trước piston, uốn cong mép cao su làm kín 13, điền đầy khoảng khơng trước đầu piston trường hợp người lái nhả bàn đạp đột ngột để tránh lọt khí vào dẫn động hẫng bàn đạp người lái đạp bàn đạp kiểu “bơm” Svth:Nguyễn Văn Quân Chương 37 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL Đệm cánh 14 chế tạo thép mỏng đàn hồi để che không cho nút làm kín 13 tiếp xúc trực tiếp với mép lỗ thông đầu piston nhằm tăng tuổi thọ Ở đầu xilanh có bố trí van ngược 11, van có tác dụng trì dẫn động áp suất dư nhỏ để tránh không cho khơng khí lọt vào dẫn động Bởi chất lỏng từ dẫn động muốn trở xilanh phải có áp suất đủ để thắng lực lị xo van ngược Van chiều 10 bố trí đầu van ngược cho chất lỏng từ xilanh qua đến dẫn động mà khơng cho chất lỏng qua theo chiều ngược lại Cần đẩy 18 đóng vai trị tay địn truyền chuyển động từ bàn đạp đến piston xilanh IV.1.3.2 Tính tốn xilanh chính: Lực tác dụng lên bàn đạp để tạo nên áp suất chọn hệ thống xác định theo [2]: π D Pbd = p1.ibd [kN] ηtl (3.6) Trong đó: D- Đường kính xilanh [m] p1- Áp suất chọn hệ thống [kN/m2] ibđ- Tỉ số truyền bàn đạp, ibđ = 5,7 ηtl - Hiệu suất truyền động thuỷ lực, tính tốn theo [2] ηtl = 0,8 ÷ 0,9 chọn ηtl = 0,9 Từ công thức (3.6) ta có: P= 4.Pbd ηtl [kN/m2] π D ibd (3.6) Đường kính xilanh D = d1 = 0,025[m] thay vào cơng thức (3.6) ta có: P= 4.105,14.0,90 = 33718 [N/m2] π 0,0252.5,72 Vậy P1 =33,72 [kN/m2] Svth:Nguyễn Văn Quân Chương 38 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL Áp suất dư hệ thống cho phép từ 5000÷8000 [kN/m2] Như với đường kính xi lanh chọn thoả áp suất cho phép hệ thống IV.1.3.3 Xi lanh làm việc: Hình 3.3 Kết cấu xi lanh làm việc 1- Bu lơng xả khí 2- Đệm làm kín 3- Piston làm việc 4- Cần đẩy đòn mở 5- Màng chắn bụi Trên hình 3.3 kết cấu xi lanh làm việc để làm kín mối ghép piton xi lanh người ta thường sử dụng vịng làm kín cao su Trên xi lanh làm việc ln có vít để xả khơng khí khỏi dẫn động Vít xả bố trí vị trí cao xi lanh Svth:Nguyễn Văn Quân Chương 39 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL Mục lục Phần mục I II III IV Tên nội dung thuyết minh Phân tích kết cấu chọn phương án thiết kế ly hợp Tính tốn chi tiết ly hợp Tính toán sức bền số chi tiết chủ yếu ly hợp Tính tốn dãn động ly hợp Svth:Nguyễn Văn Quân Chương 40 trang 17 33 Gvhd: Phạm Bội Trường ĐHSP kt Vinh Khoa: CKĐL Tài liệu tham khảo Giáo trình kết cấu tính tốn động đốt – tài liệu nội Trường ĐH SPkt Vinh Hướng dẫn thiết kế đồ án ĐCĐT – tài liệu nội Trường ĐH SPkt Vinh Lý thuyết ô tô- máy kéo – NXB khoa học kỷ thuật 2005 GT kỷ thuật sữa chữa ô tô – NXB GD Svth:Nguyễn Văn Quân Chương 41 Gvhd: Phạm Bội ... (N) M e max r2 2( r 12 + r 22 ) (N) (4.1) Lần lượt thay số vào (4.1) ta có : F1 = 93.0, 0 82 = 24 2,1 ( 0, 09 52 + 0, 0 822 ) (N) F2 = 93.0, 095 = 28 0,5 ( 0, 09 52 + 0, 0 822 ) (N) Đinh tán kiểm tra theo... bán kính r2 = 95 (mm), số lượng đinh tán n2 = 12 Dãy có bán kính r1= 82 (mm), số lượng đinh tán n1 = Lực tác dung lên dãy đinh tán xác định theo công thức : F1 = M e max r1 2( r 12 + r 22 ) F2... để phục vụ cho ngành Sau học xong môn học Ô tô II, chúng em vận dụng kiến thức học để làm đồ án - Tính tốn Ơ tơ II Trong q trình tính tốn để hồn thành Đồ án môn học chuyên nghành này, bước đầu