Nghiên cứu, thiết kế hệ thống truyền lực xe sinh thái tiết kiệm nhiên liệu

MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU1MỞ ĐẦU21.1.Lý do lựa chọn đề tài21.1.1.Tính cấp thiết21.1.2. Ý nghĩa của đề tài21.2. Mục tiêu của đề tài.31.3.Đối tượng nghiên cứu31.4. Nhiệm vụ nghiên cứu31.5. Phương pháp nghiên cứu3CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC51.1.Tổng quan hệ thống truyền lực trên xe máy51.2.Phân loại61.2.1. Hệ thống truyền động có điều khiển61.2.2. Hệ thống truyền động tự động61.3. Cấu tạo chung của hệ thống truyền lực71.3.1. Bộ ly hợp71.3.1.1. Công dụng71.3.1.2. Yêu cầu71.3.2. Phân loại ly hợp81.3.2.1. Phân loại theo cấu tạo81.3.2.2. Phân loại theo hệ dẫn động91.3.2.3. Phân loại theo điều kiện hoạt động91.3.2.4. Phân loại các ly hợp đĩa101.3.2.5. Phân loại theo nơi bố trí101.3.3. Cấu tạo và hoạt động của ly hợp111.3.3.1. Ly hợp nhiều đĩa, vận hành bằng tay111.3.3.2. Ly hợp ly tâm loại nhiều đĩa141.3.3.3. Ly hợp ly tâm, loại guốc ma sát151.3.3.4. Ly hợp tự động nhả161.3.4 Hộp số và cơ cấu sang số171.3.4.1. Phân loại hộp số171.3.4.2. Hộp số bánh răng171.3.4.3. Nguyên lý hoạt động181.3.4.4. Hoạt động của hộp số201.3.4.5. Cơ cấu sang số231.4.Bộ truyền lực cuối241.4.1. Bộ truyền xích251.4.2. Bộ truyền bằng trục các đăng25CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SOLIDWORD TRONG THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC272.1. Giới thiệu sơ lược phần mềm Solidworks272.2. Các chức năng của phần mềm Solidworks272.3. Sử dụng phần mềm trong thiết kế31CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CHO XE SINH THÁI TIẾT KIỆM NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ WARE 110 cc363.1. Cơ sở để tính toán hệ thống truyền lực363.1.1. Lực kéo tiếp tuyến của xe363.1.2. Các lực cản tác dụng lên xe và phương trình cân bằng lực kéo373.1.3. Nhân tố động lực học373.1.4. Các thông số và các yêu cầu của xe sinh thái383.1.5. Thông số của động cơ Honda wave 110393.1.6. Tỷ số truyền của một số dòng xe thông dụng393.2. Lựa chọn kiểu truyền động413.2.1. Chọn bộ truyền413.2.2. Chọn kiểu truyền động423.3.2. Tận dụng quán tính của xe433.3. Tính toán các lực cản chuyển động của xe453.3.1. Tính Lực cản lăn453.3.2. Tính lực cản không khí453.3.3. Tính lực bám của xe453.3.4. Tính tỉ số truyền463.3.5. Tính lực kéo của xe473.3.6. Nhân tố động lực học D và khả năng tăng tốc của xe493.4. Tính toán và kiểm bền cho bộ truyền xích.513.4.1. Khoảng cách trục chọn sơ bộ:513.4.2. Xác định số mắt xích.513.4.3. kiểm nghiệm xích theo độ bền523.4.4. Xác định thông số của đĩa xích53KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ55TÀI LIỆU THAM KHẢO56PHỤ LỤC57

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Hưng yên, ngày.… tháng……năm 2013

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Hưng yên, ngày… tháng… năm 2013

GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

1.1.2 Ý nghĩa của đề tài 2

1.2 Mục tiêu của đề tài 3

1.3.Đối tượng nghiên cứu 3

1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

1.5 Phương pháp nghiên cứu 3

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 5

1.1.Tổng quan hệ thống truyền lực trên xe máy 5

1.3.2.1 Phân loại theo cấu tạo 8

1.3.2.2 Phân loại theo hệ dẫn động 9

1.3.2.3 Phân loại theo điều kiện hoạt động 9

1.3.2.4 Phân loại các ly hợp đĩa 10

1.3.2.5 Phân loại theo nơi bố trí 10

1.3.3 Cấu tạo và hoạt động của ly hợp 11

1.3.3.1 Ly hợp nhiều đĩa, vận hành bằng tay 11

1.3.3.2 Ly hợp ly tâm loại nhiều đĩa 14

1.3.3.3 Ly hợp ly tâm, loại guốc ma sát 15

1.3.4.5 Cơ cấu sang số 23

2.1 Giới thiệu sơ lược phần mềm Solidworks 27

2.2 Các chức năng của phần mềm Solidworks 27

2.3 Sử dụng phần mềm trong thiết kế 31

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CHO XE SINH THÁI TIẾT KIỆM NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ WARE 110 cc 36

3.1 Cơ sở để tính toán hệ thống truyền lực 36

3.1.1 Lực kéo tiếp tuyến của xe 36

3.1.2 Các lực cản tác dụng lên xe và phương trình cân bằng lực kéo 37

3.1.3 Nhân tố động lực học 37

3.1.4 Các thông số và các yêu cầu của xe sinh thái 38

3.1.5 Thông số của động cơ Honda wave 110 39

3.1.6 Tỷ số truyền của một số dòng xe thông dụng 39

3.2 Lựa chọn kiểu truyền động 41

3.3.6 Nhân tố động lực học D và khả năng tăng tốc của xe 49

3.4 Tính toán và kiểm bền cho bộ truyền xích 51

3.4.1 Khoảng cách trục chọn sơ bộ: 51

3.4.2 Xác định số mắt xích 51

3.4.3 kiểm nghiệm xích theo độ bền 52

3.4.4 Xác định thông số của đĩa xích 53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55

PHỤ LỤC 57

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng1: Thông số kĩ thuật của động cơ wave 110 39

Bảng 2: Tỷ số truyền của các cặp nhông trước và sau thông dụng 40

Bảng 3: Giá trị quan hệ giữa , , , , , v phụ thuộc vào .48

Bảng 4: Giá trị quan hệ giữa D, j phụ thuộc vào và v 50

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo hệ thống truyền lực 7

Hình 1.3 Cấu tạo ly hợp dây đai 9

Hình 1.4 Cấu tạo ly hợp lắp trực tiếp 10

Hình 1.5 Cấu tạo ly hợp giảm tốc 11

Hình 1.6 Cấu tạo ly hợp loại đẩy ngoài 11

Hình 1.7 Cấu tạo ly hợp loại đẩy trong 12

Hình 1.8 Cấu tạo ly hợp loại kéo từ ngoài 12

Hình 1.9 Cấu tạo ly hợp loại dẫn động thủy lực 13

Hình 1.10 Cấu tạo ly hợp ly tâm loại nhiều đĩa 15

Hình 1.11 Sơ đồ cấu tạo hộp số trên động cơ xe máy Ware 110 18

Hình.1.12 Sơ đồ nguyên lý của hộp số trên động cơ xe máy Ware 110cc 18

Hình 1.13 Sơ đồ cấu tạo của hộp số 20

Hình 1.14 Sơ đồ hoat động của số 1 21

Hình 1.15 Sơ đồ hoạt động của số 2 21

Hình 1.16 Sơ đồ hoạt động của số 3 22

Hình 1.17 Sơ đồ hoạt động của số 4 22

Hình 1.18 Cấu tạo cơ cấu sang số 23

Hình 1.19 Cấu tạo bộ truyền xích 25

Hình 1.20 Cấu tạo hệ thống truyền lực bằng các đăng 26

Hình 2.1: Một sản phẩm thiết kế bằng solidWorks 28

Hình 2.2: Chức năng CAM của Solidworks 29

Hình 2.3: Chức năng CAM của SolidWorks 29

Hình 2.4: Chức năng CAE của Solid works 30

Hình 2.5: Tính lực và kiểm nghiệm bền trong chức năng CAM của Solidworks 31

Hình 2.6: Chức năng Mold của Solidworks 31

Hình 2.7:Giao diện phần mềm khi khởi động 32

Hình 2.8: Mở một bản thiết kế mới 32

Hình 2.9:Chức năng của thanh công cụ Sketch 33

Hình 2.10: Chức năng của thanh công cụ View 33

Hình 2.11:Tính năng của thư viện trong Solidworks 34

Hình 2.12 Chức năng lắp ráp của Solidworks 34

Hình 2.13:Sản phẩm của Solidworks 35

Hình 3.1 : Lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động 36

KÝ HIỆU CÁC TỪ VIẾT TẮT

+ ĐCT: Điểm chết trên

+ ĐCD: Điểm chết dưới

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển không ngừng nghỉ của nền công nghiệp thế giới đã làmcho lượng khoáng sản hóa thạch ngày càng cạn kiệt Đi cùng với đó, lượng nhiên liệucung cấp cho các nghành công nghiệp, đặc biệt là nhiên liệu cung cấp cho nghành ô tô-

xe máy đang giảm đi trông thấy Điều đó khiến cho giá cả của nhiên liệu mỗi lúc mộtleo thang không chỉ ở trên thế giới nói chung, còn ở Việt Nam nói riêng Với tình hình

đó đã đặt ra một bài toán, làm thế nào để giảm tối đa lượng nhiên liệu cần thiết choquá trình sử dụng

Từ đó Honda đã tổ chức “Cuộc thi Lái xe sinh thái Tiết kiệm nhiên liệu” là sânchơi nơi những người tham gia sử dụng những ý tưởng và kỹ thuật cho động cơ xemáy Honda nhằm cạnh tranh về hiệu suất tiêu hao nhiên liệu với thử thách “Bạn có thể

đi được bao nhiêu km chỉ với 1 lít xăng ?”

Cuộc thi đã tạo ra cơ hội quý báu cho các bạn trẻ tư duy sáng tạo về kỹ thuật,công nghệ , đưa các ý tưởng này vào thực tế, và góp phần không nhỏ vào việc đẩymạnh phong trào tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường sống, qua đó thể hiệnquan tâm của Honda vào quá trình phát triển các giá trị bền vững cho thế hệ tương lai

Thông qua đó, em được khoa giao cho đồ án tốt nghiệp:” Nghiên cứu, thiết kế

hệ thống truyền lực xe sinh thái tiết kiệm nhiên liệu”

Trong quá trình thực hiện đồ án do trình độ và hiểu biết còn hạn chế nhưng được

sự chỉ bảo của các thầy cô trong khoa cùng sự giúp đỡ của bạn bè cùng lớp và trong

trường đặc biệt là thầy Vũ Xuân Trường đã hướng dẫn em đến nay đồ án của em đã

hoàn thành Trong quá trình làm còn nhiều thiếu sót mong các thầy cô trong khoa chỉbảo thêm để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Hưng yên, ngày… tháng… năm 2013

Sinh viên thực hiện: Tạ Văn Hướng

MỞ ĐẦU 1.1.Lý do lựa chọn đề tài

1.1.1.Tính cấp thiết

Đi đôi với việc phát triển công nghệ kỹ thuật ô tô tạo ra những chiếc xe tiện ích,sang trọng thì việc thân thiện với môi trường của chúng cũng rất được lưu tâm và ngàycàng được chú trọng Việc nghiên cứu các giải pháp, cách thức và phương án thực hiệnchế tạo các hệ thống trên ô tô cho tối ưu nhất và thân thiện với môi trường nhất đượccác kỹ sư nhà sản xuất, công ty xí nghiệp, các trường đào tạo nghề rất quan tâm Cácsinh viên ngành công nghệ ô tô cũng rất hăng hái nghiên cứu học tập mong muốn thiết

kế chế tạo các hệ thống chi tiết trên ô tô hợp lý, tối ưu, đem lại hiệu quả công việc cao,chi phí thấp nhất và đặc biệt là thân thiện với môi trường nhất

1.1.2 Ý nghĩa của đề tài

Ngày nay các phương tiện giao thông đang dần chuyển từ sử dụng năng lượnghóa thạch sang sử dụng các loại năng lượng tái tạo được, xong bên cạnh đó năng lượnghóa thạch vẫn đóng một vai trò hết sức to lớn trong nghành giao thông vận tải của thếgiới nói chung và Việt Nam nói riêng Vì vậy việc nghiên cứu chế tạo một chiếc xegiúp tiết kiệm các nguồn năng lượng hóa thạch vẫn mang ý nghĩa hết sức to lớn nhất làtrong giai đoạn giá cả xăng dầu ngày càng leo thang do các nguồn năng lượng nàyđang dần cạn kiệt và tình trạng ô nhiễm môi trường đang là vấn đề nan giải của toànthế giới

+ Ý nghĩa cộng đồng:

Việc sử dụng xăng dầu trong vấn đề đi lại hằng ngày hay vận chuyển hàng hóa

đã và đang là vấn đề không thể tách rời với công việc sinh hoạt hàng ngày và sản suấttrong đời sống Xong cũng chính vì vậy mà những phương tiện giao thông đó cùng vớiviệc khai thác của con người ngày càng làm môi trường sống của chúng ta trở lên tồi

tệ Con người đang phải đối diện với căn bệnh hiểm ác như: ung thư, viêm phổi… dotrực tiếp các sản phẩm độc hại của khí sả động cơ các phương tiện thải vào không khí.Con người còn phải hứng chịu những cơn mưa axit mà nguyên nhân do các chất trongkhí xả tạo nên và chúng đã gây nên các căn bệnh như ung thư da, ô nhiễm nguồn nước,phá hủy các công trình và ăn mòn những thiết bị bằng kim loại Việc suy giảm tầng ôzôn và hiệu ứng nhà kính làm trái đất nóng lên cũng đang ở tình trạng hết sức báođộng Vì vậy một chiếc xe tiêu thụ ít nhiên liệu hơn sẽ góp phần cùng nhiều triệu chiếc

xe khác bảo vệ môi trường sống cho toàn cộng đồng của chúng ta, hạn chế phát sinh

Ngoài ra việc tiết kiệm nhiên liệu cũng làm giảm sức ép lên nguồn tài nguyênthiên nhiên đang dần cạn kiệt này và để lại cho thế hệ tương lai

+ Ý nghĩa đối với cá nhân:

Tiết kiệm nhiên liệu ảnh hưởng đến mỗi cá nhân chúng ta Ngoài việc đượchưởng các lợi ích của cộng đồng ra thì ý nghĩa thiết thực nhất của việc tiết kiệm nhiênliệu là tiền hàng tháng dành cho chi phí xăng dầu dùng trong đi lại và vận chuyển sẽgiảm xuống ảnh hưởng trực tiếp đến túi tiền của mỗi chúng ta

+ Ý nghĩa đối với sinh viên thực hiện:

- Nâng cao tư duy sáng tạo về kỹ thuật, công nghệ, đưa các ý tưởng này vàothực tế, và góp một phần không nhỏ vào việc đẩy mạnh phong trào tiết kiệm nănglượng và bảo vệ môi trường sống

- Đề tài giúp sinh viên củng cố, tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên ngànhtrong học tập cũng như ngoài thực tế xã hội

- Đề tài:“Nghiên cứu, thiết kế hệ thống truyền lực trên xe sinh thái tiết kiệmnhiên liệu ” giúp em sau này ra trường có thêm nhiều kiến thức và tăng khả năng tưduy, nghiên cứu vận dụng vào thực tế

1.2 Mục tiêu của đề tài.

- Dựa vào đặc tính của động cơ Ware 110cc để nghiên cứu hệ thống truyền lực

- Thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực trên xe tiết kiệm nhiên liệu

- Mục đích cuối cùng cần đạt được là chế tạo thành công chiếc xe tiết kiệmnhiên liệu tiết kiệm nhất và với giá thành sản phẩm rẻ nhất

1.3.Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là hệ thống truyền lực trên xe sinh thái tiết kiệm nhiênliệu

1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu

Trong đề tài nghiên cứu cần phải giải quyết ba nhiệm vụ chính:

+ Thứ nhất: Nghiên cứu tổng quan về hệ thống truyền lực trên xe Ware 110cc.+ Thứ hai: Ứng dụng thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực trên xe sinh thái tiếtkiệm nhiên liệu

+ Thứ ba: Đánh giá kết quả quá trình thiết kế, chế tạo các hệ thống trên xe sinhthái khi tham gia cuộc thi Lái xe sinh thái tiết kiệm nhiên liệu năm 2013

1.5 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện đề tài, người nghiên cứu cần sử dụng các phương pháp sau:

+ Phương pháp quan sát: quan sát các hệ thống truyền lực trên các xe máy củacác hãng xe khác nhau

+ Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tìm hiểu, tổng hợp các tài liệu liên quanđến việc thiết kế, tính toán hệ thống truyền lực trên xe máy.

+ Phương pháp phân tích tổng hợp: Là phương pháp tổng kết những phươngpháp trên, nó là sự kết hợp cả hai phương pháp, từ những thông số của tài liệu lýthuyết mà xo với thực tế (kiểm nghiệm) sẽ đưa ra đánh giá đúc kết kinh nghiệm mangtính thực tế

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC

1.1.Tổng quan hệ thống truyền lực trên xe máy

Hệ thống truyền lực cơ bản của xe gắn máy được môtả trong sơ đồ dưới đây

Nhiệm vụ của hệ thống truyền lực của xe máy là truyền chuyển động từ trụckhuỷu động cơ đến trục bánh chủ động,đáp ứng các chế độ hoạt động của động cơ và

Piston chuyển động từ ĐCT đến ĐCD xupap hút mở xupap xả đóng kín thể tíchtrong xilanh tăng,áp suất trong xilanh giảm thấp hơn nhiều xo với ngoài môi trườngtạo thành lực hút Hỗn hợp gồm xăng và không khí được tạo thành từ bộ chế hòa khíqua ống hút được nạp đầy vào trong xilanh Khi piston tới ĐCD thì kết thúc kỳ hút,xupap hút đóng lại trục cơ quay được 1/2 vòng hay

- Kỳ nổ (giãn nở sinh công):

Ở cuối kỳ nén cả hai xupap vẫn đóng kín, khi piston gần tới ĐCT bugi bật tialửa điện, đốt cháy hỗn hợp rất nhanh trong buồng đốt (khoảng 1/2000s) nhiệt độ lêntới c, áp suất khí cháy đạt 30-40 KG/ Công sinh ra đẩy piston từ ĐCT tớiĐCD trục cơ quay tiếp 1/2 vòng hay Khi piston tới ĐCD kết thúc kỳ nổ

- Kỳ xả (thoát):

Piston dịch chuyển từ ĐCD tới ĐCT, xupap nạp đóng kín, xupap xả mở pistonđẩy khí cháy thoát ra ngoài Khi piston tới ĐCT kết thúc kỳ xả xupap xả đóng lại trục

cơ quay tiếp 1/2 vòng hay

Cứ như vậy chu kỳ tiếp theo được thực hiện cho đến khi động cơ ngừng làmviệc Các chu kỳ diễn ra liên tục làm cho trục khuỷu chuyển động một cách trơn tru ổnđịnh của trục khuỷu và truyền tới bánh răng nhỏ của bộ truyền sơ cấp, ly hợp, hộp số,nhông sơ cấp rồi thông qua xích tới nhông thứ cấp và truyền ra bánh sau

Nếu như tỉ số truyền của hệ truyền lực từ động cơ tới bánh xe sau khôngthay đổi thì tốc độ cao của động cơ sẽ không tận dụng được Vì vậy tỉ số truyềnphải thay đổi được tuỳ thuộc điều kiện hoạt động của xe để có sự phối hợp thíchhợp giữa mômen truyền tới bánh xe sau và tốc độ của xe Việc đóng và ngắt sựtruyền lực từ động cơ là cần thiết để có thể làm cho xe chuyển động và dừng lạitrong khi động cơ vẫn hoạt động

1.2.Phân loại

Xe máy dùng nhiều kiểu truyền động và có nhiều cách phân loại hệ thốngtruyền động.Thường gặp các hệ thống truyền động sau:

1.2.1.Hệ thống truyền động có điều khiển

+ Hệ thống truyền động có điều khiển li hợp và số

+ Hệ thống truyền động có điều khiển số và li hợp tự động

Ly hợp được bố trí giữa động cơ và hộp số, nó có nhiệm vụ truyền lực từ động

cơ ra các hệ thống phía sau trong các trường hợp khởi động, hoặc dừng xe hay khichuyển đổi số Ly hợp liên kết với các bánh răng sơ cấp của hộp số:

+ Bộ ly hợp truyền chuyển động từ trục khuỷu sang hộp số nhanh, vững chắc,

êm dịu…

+ Cắt tạm thời sự chuyển động của trục khuỷu lúc khởi động , vào số, chuyển

số, động cơ vận hành nhưng không chạy xe…

+ Bảo đảm an toàn cho động cơ khi bị quá tải

1.3.1.2 Yêu cầu

Ly hợp còn gọi là côn,cần đạt các yêu cầu kĩ thuật sau:

- Truyền được mô men lớn mà không trượt

- Nối và cắt nhẹ nhàng

- Khi cắt ly hợp phải tách rời hoàn toàn phần phát động với phần tiếp động

Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống truyền lực.

1.Bộ truyền sơ cấp 3.Bánh răng hộp số

2.Ly hợp 4.Bộ truyền thứ cấp

Lý do tại sao động cơ phải được ngắt với các hệ thống phía sau: là vì khi ở tốc

độ động cơ thấp, mômen động cơ sinh ra nhỏ và không thể dẫn động được bánh sau

Không thể khởi động được động cơ nếu như bánh sau nối trực tiếp với động

cơ Khi khởi động mà động cơ không được ngắt truyền động với bánh sau sẽ có thểlàm cho xe đột ngột chồm về phía trước và rất nguy hiểm

Chính vì vậy mà phải ngắt ly hợp đến khi tốc độ động cơ đạt được giá trị nhấtđịnh Có nghĩa là động cơ được khởi động khi ngắt truyền động với bánh sau Khimômen động cơ sinh ra đủ lớn để dẫn động bánh sau thì ly hợp sẽ từ từ được đóng lại

để làm xe chuyển động một cách êm ái Trong quá trình hoạt động, cần phải thay đổitốc độ động cơ và mômen và thay đổi số truyền phù hợp với điều kiện hoạt động của

xe và điều kiện đường xá Khi chuyển đổi số, ly hợp phải được ngắt để tránh hư hỏngbánh răng do xung lực va đập

Hình 1.2 Cấu tạo ly hợp dây đai

1: Lực ly tâm 3 Ly hợp má ly tâm 2: Dây đai V

1.3.2.2.Phân loại theo hệ dẫn động

+ Loại ly hợp vận hành thủ công (không tự động)

Ly hợp không tự động được vận hành bởi người lái xe, khi kéo tay ly hợp, ly hợp được tách ra, khi nhả tay ly hợp, ly hợp đóng lại Loại ly hợp đĩa thường ứng dụng

hệ dẫn động loại này và hầu hết xe gắn máy cũng ứng dụng loại ly hợp này

+ Ly hợp ly tâm (ly hợp tự động)

Sự đóng, ngắt ly hợp nhờ việc lợi dụng lực ly tâm của khối lượng quay tươngứng với tốc độ quay của động cơ Khi tốc độ động cơ thấp, ly hợp ngắt, và khi tốc độđộng cơ tăng lên giá trị nhất định thì ly hợp sẽ đóng lại Có loại ly hợp đĩa ma sát vàloại guốc thường được ứng dụng trên xe ga hoặc xe gắn máy thông thường

1.3.2.3.Phân loại theo điều kiện hoạt động

+ Ly hợp ướt

Ly hợp được đặt bên trong các te và một phần của ly hợp được ngập trong dầunên sự hoạt động của nó rất êm nhẹ Các đĩa ép và đĩa ma sát đều thuộc loại ướt + Ly hợp khô

Ly hợp được đặt bên ngoài các te và tiếp xúc với không khí nên sự tản nhiệt tốt.Đặc tính của loại ly hợp khô và sự thích ứng của nó được ứng dụng rộng rãi cho cácloại xe đua, thể thao

1.3.2.4.Phân loại các ly hợp đĩa

ly tâm tự động

1.3.2.5.Phân loại theo nơi bố trí

+ Loại ly hợp lắp trực tiếp trên trục khuỷu

Ly hợp được lắp trực tiếp trên trục khuỷu vì vậy tốc độ quay của ly hợp bằngtốc độ động cơ Loại này yêu cầu cao về độ bền và sự chính xác

Hình 1.3.Cấu tạo ly hợp lắp trực tiếp

1.Trục khuỷu 2.Ly hợp

+ Ly hợp loại giảm tốc

Ly hợp được lắp trên trục sơ cấp của hộp số và tốc độ quay của ly hợp giảm sovới động cơ nhờ bộ truyền sơ cấp, nên ly hợp có tuổi thọ lâu hơn Nhưng do lắp ở vị trínày nên ly hợp phải truyền tải mômen lớn hơn, vì vậy tổng diện tích bề mặt ma sátphải lớn hơn

Hình 1.4.Cấu tạo ly hợp giảm tốc

1.Trục khuỷu 2.Ly hợp 3.Trục sơ cấp của hộp số

+ Trong số những loại ly hợp xem xét ở trên, những loại ly hợp được sử dụng phổ biếnlà:

- Loại vận hành bằng tay: Ly hợp nhiều đĩa loại giảm tốc được sử dụng chủ yếucho xe gắn máy

- Loại ly hợp ly tâm: Thường áp dụng loại nhiều đĩa, kiểu ướt được lắp trực tiếphoặc giảm tốc Loại đĩa ma sát thường được sử dụng cho loại xe nhỏ, loại guốc

ma sát sử dụng trên các loại xe thông thường

1.3.3 Cấu tạo và hoạt động của ly hợp

1.3.3.1.Ly hợp nhiều đĩa, vận hành bằng tay

Các đĩa ma sát và các đĩa ép thường xuyên được ép lại với nhau nhờ lực ép của

lò xo và truyền dẫn công suất, mômen động cơ Để ngắt ly hợp thì dùng tay kéo tay lyhợp để tách các đĩa rời nhau

+Loại đẩy ngoài:

Để ngắt ly hợp, tấm ép được đẩy vào trong từ phía ngoài(cho xe cỡ nhỏ)

Hình 1.5.Cấu tạo ly hợp loại đẩy ngoài

+ Loại đẩy trong:

Để ngắt ly hợp, tấm ép được đẩy ra từ bên trong (Dùng cho xe gắn máy cỡtrung bình và lớn)

Hình 1.6.Cấu tạo ly hợp loại đẩy trong

1.Trục sơ cấp hộp số 4.Lò xo ép

2.Đĩa ma sát 5.Tấm ép

3.Bu lông 6.Vòng bi

+Loại kéo từ ngoài (bánh răng, thanh răng):

Loại ly hợp này đóng ngắt dứt khoát, kết cấu đơn giản, nhẹ nên có độ bền cao

và kết cấu gọn, phù hợp cho xe có tính năng hoạt động cao

Hình 1.7.Cấu tạo ly hợp loại kéo từ ngoài

1.Thanh răng 2.Bánh răng

+ Loại dẫn động thuỷ lực:

Vận hành ly hợp được nhẹ nhàng, chính xác và dứt khoát đồng thời không phảiđiều chỉnh hành trình tự do Khi kéo tay ly hợp, piston ở cụm xilanh bơm sẽ ép dầuxuống và vận hành piston ở cụm xilanh chấp hành, piston sẽ đẩy cần đẩy để tách cácđĩa ly hợp và ly hợp được ngắt Cụm xilanh chấp hành gồm có thân, piston, lò xo, vàphớt dầu Loại này có tính năng hoạt động tuyệt vời và độ bền cao

Hình 1.8.Cấu tạo ly hợp loại dẫn động thủy lực

Khi tách ly hợp, tấm ép ly hợp được tách ra nên các đĩa ma sát và đĩa ép rờinhau ra nên công suất và mô men động cơ không được truyền qua ly hợp.

1.3.3.2 Ly hợp ly tâm loại nhiều đĩa

Khi trục khuỷu quay đạt tốc độ nhất định, các khối lượng (con lăn, bi) sẽ văng

ra phía ngoài do lực ly tâm, ép các đĩa ma sát và đĩa ép liên kết với nhau và ly hợpđược đóng lại Khi tốc độ động cơ thấp, ly hợp được ngắt (a: ly hợp ngắt) và khi tốc độđộng cơ tăng lên, các đĩa ép và đĩa ma sát dần dần được ép lại với nhau (b: ly hợpđóng) và truyền dẫn công suất động cơ Loại ly hợp này sự truyền lực, đóng ngắt êmnhẹ bởi vì có trạng thái chuyển từ từ khi đóng, ngắt Khi tốc độ động cơ cao, ly hợpđóng hoàn toàn và truyền công suất động cơ

+ Sơ đồ truyền lực:

Trục khuỷu bánh răng sơ cấp bánh răng thứ cấp (nồi ly hợp) (Tấm ép được đẩy bởi các viên bi văng ra do lực ly tâm khi ở một tốc độ nhất định) đĩa ma sát đĩa ép các vấu ly hợp trục sơ cấp hộp số (truyền lực)

Hình 1.9.Cấu tạo ly hợp ly tâm loại nhiều đĩa

1.Tấm ép 5.Lò xo ép

2.Nồi ly hợp 6.Đĩa ma sát

3.Lò xo phân tách 7.Đĩa ép

4.Vấu ly hợp

1.3.3.3 Ly hợp ly tâm, loại guốc ma sát

Loại này má ma sát và khối lượng ly tâm là một khối liên kết tạo thành guốc

ma sát, nó quay cùng với tốc độ quay động cơ Khi tốc độ động cơ tăng lên, khối

lượng bị văng ra do lực quán tính ly tâm và guốc ma sát tiếp xúc với bề mặt trong củanồi ly hợp và cho phép truyền công suất động cơ tới nồi ly hợp

+Sức căng của loại guốc ma sát :

Đối với loại ly hợp ly tâm, khi lực lò xo tách và lò xo kéo guốc ma sát lớn hơnlực quán tính ly tâm của các khối lượng quay, khi đó ly hợp ngắt cho đến khi tốc độđộng cơ tăng đến giá trị nhất định Khi tốc độ động cơ tăng, lực ly tâm rất lớn và thắnglực kéo của lò xo, khi đó ly hợp đóng và truyền công suất

+Ly hợp đóng (ly hợp ly tâm) :

Với loại ly hợp ly tâm, công suất bắt đầu truyền qua ly hợp khi tốc độ động cơđạt giá trị nhất định

+Trạng thái cân bằng (ly hợp ly tâm):

Đây là trạng thái mà mômen động cơ sinh ra bằng mômen mà ly hợp truyềnđược

1.3.3.4.Ly hợp tự động nhả

+Ly hợp đóng:

+Ly hợp ngắt:

1.3.4 Hộp số và cơ cấu sang số

Hộp số được bố trí ở giữa ly hợp và bộ truyền thứ cấp (truyền động ra bánh xesau) Hộp số cho phép thay đổi các số truyền để phù hợp với điều kiện đường sá vàhoạt động, ví dụ như khi bắt đầu chuyển động, khi tăng tốc, leo dốc, tình trạng mặtđường, sức cản gió, để thay đổi tốc độ và mômen tại bánh xe sau

Lý do tại sao phải thay đổi tỷ số truyền: Khi xe bắt đầu chuyển bánh hoặc leodốc, không cần tốc độ phải cao nhưng yêu cầu mômen kéo phải lớn Nói cách khác,khi xe chạy trên đường phẳng, cần tốc độ chạy cao, mômen kéo không cần lớn Đểtăng thêm mômen kéo, phải áp dụng các bộ giảm tốc sơ cấp và thứ cấp Hơn nữa, cầnphải điều khiển mômen động cơ tuỳ thuộc vào điều kiện đường sá tránh sự quá tải chođộng cơ

+ Loại bánh răng luôn ăn khớp, đóng ngắt truyền động bằng khớp vấu

Các bánh răng trên trục sơ cấp luôn luôn ăn khớp với các bánh răng trên trụcthứ cấp, trong đó một bánh răng quay trơn trên trục và một bánh răng quay cùng vớitrục Bánh răng trượt có thể trượt sang trái hoặc sang phải trên trục và nó quay theotrục

Bên cạnh của thân bánh răng có các vấu và được gọi là các khớp vấu Khi ta đạp cần số, bánh răng trượt sẽ trượt ngang trên trục và khớp vấu của nó khớp với các vấu trên một bánh răng quay trơn để truyền mômen từ động cơ sang cặp bánh răng truyền động Tỷ số truyền là tỷ số giữa số răng của bánh răng trên trục thứ cấp với số răng của răng trên trục sơ cấp

Theo sách lý thuyết ô tô máy kéo ta có:

= Trong đó:

: Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực

: Số vòng quay của trục khuỷu

: Số vòng quay của bánh xe chủ động

Hình 1.10 Sơ đồ cấu tạo hộp số trên động cơ xe máy Ware 110

1.Cần đẩy 7.Bánh răng quay trơn

2.Bánh răng quay trơn 8.Bánh răng cố định

4.Bánh răng cố định trên trục 10.Nhông sơ cấp(nhông trước)

5.Bánh răng thứ cấp 11.Trục thứ cấp của hộp số

6.Bánh răng trượt

1.3.4.3 Nguyên lý hoạt động

Là sự kết hợp của các cặp bánh răng ăn khớp

Hình.1.11 Sơ đồ nguyên lý của hộp số trên động cơ xe máy Ware 110cc

1.3.4.4.Hoạt động của hộp số

Hình 1.12 Sơ đồ cấu tạo của hộp số

1.Bánh răng trượt b 5.Vấu

2.Bánh răng cố định 6.Bánh răng trượt b

3.Bánh răng quay trơn 7.Bánh răng cố định

4.Then hoa 8.Bánh răng quay trơn

+ Nguyên lý hoạt động của số 1

Hình 1.13 Sơ đồ hoat động của số 1

1.Trục thứ cấp hộp số 4.Trục sơ cấp hộp số

2.Bánh răng trượt a 5.Bánh răng quay trơn số 1

3.Bánh răng cố định số1 6.Bánh răng trượt số 1

+ Nguyên lý hoạt động của số 2

Hình 1.14 Sơ đồ hoạt động của số 2

1.Bánh răng trượt a 3.Bánh răng quay trơn số 2

2.Bánh răng trượt b

+ Nguyên lý hoạt động của số 3

Hình 1.15 Sơ đồ hoạt động của số 3

2.Bánh răng quay trơn số 3

+ Nguyên lý hoat động số 4

Hình 1.16.Sơ đồ hoạt động của số 4

1.Bánh răng quay trơn số 4 3.Bánh răng cố định số 4

2.Bánh răng trượt

1.3.4.5.Cơ cấu sang số

Các càng gạt số được lắp khít với các rãnh trên bánh răng trượt và chúng dịchchuyển được khi vận hành cần số Cơ cấu chuyển số dạng cam xoay được sử dụng phổbiến cho xe gắn máy

+Loại cam số tang trống

Khi cần số dịch chuyển lên, xuống, đòn móc (2) và (1) liên kết với trục chuyển

số sẽ dịch chuyển và đẩy hoặc kéo các chốt trên thân cam số và làm xoay cam số Cácchốt của càng gạt lắp lọt trong các rãnh cam trên cam số, khi cam số quay sẽ truyền,dẫn hướng chuyển động các chốt và làm các càng số và bánh răng trượt dịch sang tráihoặc phải

Hình 1.17.Cấu tạo cơ cấu sang số

1.Cam số 5 Đòn móc 2

2.Rãnh cam 6.Trục cần số

3.Hạn chế 7.Càng gạt số

4.Đòn móc 1

+ Hoạt động của hệ thống sang số:

- Loại số không tròn (chuyển số tiến,lùi)

Loại này, các rãnh trên cam số bị hạn chế nên sự quay của cam số cũng bị giới hạn.Nói cách khác, khi muốn tăng thì phải lần lượt dập cần số để chuyển số từ số 1 sang số

2, sang số 3 ….tới số cao nhất Để trả số phải dập cần số theo thứ tự ngược lại

- Loại số dập và hất

Để chuyển từ số 0 sang số 1, phải dập cần số, nhưng để chuyển từ số 0 sang số

2, 3, ….số cao nhất thì cần số phải được hất lên Để giảm số thì thứ tự ngược lại Cơcấu chuyển đổi số này gọi là (1 xuống, 4 lên - tổng là 5 số truyền) Số 0 được bố trígiữa số 1 và số 2 (nửa hành trình cần số)

1.4.Bộ truyền lực cuối

Bộ truyền lực cuối là bộ truyền giảm tốc để truyền lực và chuyển động tới bánh

xe sau Có hai loại khác nhau, bộ truyền xích hoặc truyền trục các đăng, bộ truyền dâyđai được dùng ở một số loại xe

Bộ truyền lực cuối cũng nhằm để tăng lực kéo cho bánh xe sau nên còn gọi là bộgiảm tốc thứ cấp

1.4.1.Bộ truyền xích

Đối với bộ truyền này, nhông sơ cấp (phía động cơ) và nhông thứ cấp (phíabánh xe sau) được nối với nhau bởi xích tải Nhìn chung, đối với các loại xe thôngthường, bộ tryền xích được nằm trong hộp xích kín để tránh bụi bẩn và bùn đất xâmnhập, giúp tăng tuổi thọ Tuy nhiên, rất nhiều loại xe thể thao chỉ dùng nắp chắn xíchloại hở (chỉ dùng chắn xích nửa trên) để giúp tạo dáng Hệ thống này đòi hỏi phải kiểmtra và hiệu chỉnh định kỳ độ căng xích và cho dầu bôi trơn

Hình 1.18.Cấu tạo bộ truyền xích

+Loại động cơ nằm ngang:

Đối với loại động cơ nằm theo phương ngang, trục khuỷu được đặt theo phươngvuông góc với tâm dọc xe, vì vậy trục chính (trục thứ cấp hộp số) vuông góc với trụctruyền các đăng Đầu kia của trục truyền các đăng có một bộ truyền bánh răng cônxoắn để biến chuyển động quay của bánh xe cùng hướng với chuyển động quay củatrục khuỷu

Do bánh xe sau dịch chuyển lên xuống và tiến lui, nên để duy trì việc truyềnđộng và sự ăn khớp của các cặp bánh răng côn thì trên trục các đăng phải sử dụng cácloại khớp nối đặc biệt như khớp các đăng, khớp bi cầu, khớp then hoa Đối với xe loạinhỏ thường sử dụng kết cấu trục các đăng liền với động cơ

So sánh với bộ truyền xích, bộ truyền này giảm được tổn thất công suất và hệthống được bôi trơn liên tục Nó có độ bền cao, giảm tiếng ồn và không phải bảodưỡng thường xuyên

+ Đường truyền lực của hệ thống trục các đăng (loại trục mềm)

Chuyển động quay của ly hợp truyền sang trục chính (trục thứ cấp hộp số),thông qua một cặp bánh răng côn xoắn để đổi hướng chuyển động và truyền tới trụccác đăng Phía đầu kia của trục các đăng cũng có một bộ truyền bánh răng côn xoắn đểbiến hướng chuyển động thành chuyển động của bánh xe sau

+ Trên thân trục các đăng có một cơ cấu giảm chấn kết hợp với lò xo giảm chấn (đoạntrục mềm).

Hình 1.19 Cấu tạo hệ thống truyền lực bằng các đăng

1.Trục chính 7.Bánh răng quả dứa

2.Bánh răng quả dứa 8.Khớp các đăng

3.Bánh răng vành chậu 9.Lò xo giảm chấn

4.Bánh răng côn xoắn 10.Trục các đăng

5.Lò xo nén giảm chấn 11.Bánh răng quả dứa

6.Bánh răng vành chậu

+Loại động cơ nằm dọc

Động cơ chữ V bố trí dọc theo xe, nên trục khuỷu nằm dọc theo xe, vì vậyhướng chuyển động trùng với hướng chuyển động của trục các đăng, sau khi truyềnqua trục các đăng hướng chuyển động được đổi lại và truyền tới bánh xe sau nhờ cặpbánh răng côn xoắn

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SOLIDWORKS TRONG

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 2.1 Giới thiệu sơ lược phần mềm Solidworks.

SolidWorks phần mềm thiết kế ba chiều được sử dụng rất rộng rãi trong cáclĩnh vực khác nhau như xây dựng, kiến trúc, cơ khí… được sử dụng các công nghệmới nhất về lĩnh vực đồ họa máy tính Phần mềm SolidWorks do công ty SolidWorksphát triển là một trong những phần mềm thiết kế uy tín nhất trên thế giới Phần mềmnày cho phép người sử dụng xây dựng các mô hình chi tiết 3D, lắp ráp chúng lại vớinhau thành một bộ phận máy (máy) hoàn chỉnh, kiểm tra động học, cung cấp thông tin

về vật liệu…

Phần mềm SolidWorks cũng cho phép nhiều phần mềm ứng dụng nổi tiếngkhác chạy trực tiếp trên môi trường của nó SolidWorks có thể xuất ra các file dữ liệuđịnh dạng chuẩn để người sử dụng có thể khai thác mô hình trong môi trường các phầnmềm phân tích khác như ANSYS, ADAMS, Pro-Casting…Trước sự phát triển lớnmạnh của phần mềm CAD SolidWorks, hiện nay nhiều phần mềm CAD/CAM đã viếtthêm các modul nhận dạng trực tiếp file dữ liệu SolidWorks…

2.2 Các chức năng của phần mềm Solidworks.

+Các khối được xây dựng trên cơ sở kỹ thuật parametric, mô hình hóa

+Chức năng báo lỗi giúp người sử dụng dễ dàng biết được lỗi khi thực hiện lệnh.+Bảng FeatureManager design tree cho phép ta xem các đối tượng vừa tạo và cóthể thay đổi thứ tự thực hiện các lệnh

+Các lệnh mang tính trực quan làm cho người sử dụng dễ nhớ

+Dữ liệu được liên thông giữa các môi trường giúp cập nhật nhanh sự thay đổi củacác môi trường.

+Với các tính năng thiết kế tiện ích giúp người sử dụng thiết kế một cách có hiệuquả một bản vẽ kỹ thuật

+ Hệ thống quản lý kích thước và ràng buộc trong môi trường vẽ phác giúpngười sử dụng tạo các biên dạng một cách dễ dàng và tránh được các lỗi khi tạo biêndạng

+ Công cụ hiệu chỉnh sử dụng rất dễ ràng giúp ta có thể hiệu chỉnh các đốitượng một cách nhanh chóng

+Trong môi trường Drawing cho phép ta tạo các hình chiếu các chi tiết hoặccác bản lắp với tỉ lệ và vị trí do người sử dụng quy định mà không ảnh hưởng đến kíchthước

+Chuyển đổi ngôn ngữ Text với các thứ tiếng khác nhau

+Công cụ tạo kích thước tự động và kích thước theo quy định của người sửdụng

+Tạo các chú thích cho các lỗ một cách nhanh chóng

+Chức năng ghi độ nhám bề mặt, dung sai kích thước và hình học được sử dụng

dễ dàng

Hình 2.1: M ột sản phẩm thiết kế bằng solid Works

+ Các công cụ thiết kế bản vẽ lắp:

+ Các chi tiết 3D sau khi thiết kế xong có thể lắp ráp lại với nhau tạo thành một

bộ phận máy hoặc một máy hoàn chỉnh

+ Xây dựng các đường dẫn thể hiện quy trình lắp ghép

+ Xác định các bậc tự do cho chi tiết lắp ghép

+ Chức năng CAM:

Để dùng được chức năng này, chúng ta phải sử dụng một modul nữa củasolidworks là SolidCam Đây là modul Cam của Solid, nó được tách ra để bán riêng