1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ÔTÔ 1.1. Khái niệm Ôtô là phương tiện vận tải đường bộ chủ yếu. Nó có tính cơ động cao và phạm vi hoạt động rộng. Do vậy, trên toàn thế giới ôtô hiện đang được dùng để vận chuyển hành khách hoặc hàng hoá phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế quốc dân và quốc phòng. 1.2. Phân loại ôtô 1.2.1. Dựa vào tải trọng và số chỗ ngồi Dựa vào tải trọng và số chỗ ngồi, ôtô được chia thành các loại: Ôtô có trọng tải nhỏ (hạng nhẹ): trọng tải chuyên chở nhỏ hơn hoặc bằng 1,5 tấn và ôtô có số chỗ ngồi ít hơn hoặc bằng 9 chỗ ngồi. Ôtô có trọng tải trung bình (hạng vừa): trọng tải chuyên chở lớn hơn 1,5 tấn và nhỏ hơn 3,5 tấn hoặc có số chỗ ngồi lớn hơn 9 và nhỏ hơn 30 chỗ. Ôtô có trọng tải lớn (hạng lớn): trọng tải chuyển chở lớn hơn hoặc bằng 3,5 tấn hoặc số chỗ ngồi lớn hơn hoặc bằng 30 chỗ ngồi. Ôtô có trọng tải rất lớn (hạng nặng): tải trọng chuyên chở lớn hơn 20 tấn, thường được sử dụng ở các vùng mỏ. 1.2.2. Dựa vào nhiên liệu sử dụng Dựa vào nhiên liệu sử dụng, ôtô được chia thành các loại: Ôtô chạy xăng; Ôtô chạy dầu diezel; Ôtô chạy khí ga; Ôtô đa nhiên liệu (xăng, diezel, ga); Ôtô chạy điện. 1.2.3. Dựa vào công dụng của ôtô Dựa vào công dụng, ôtô chia thành các loại: Ôtô vận tải; Ôtô chở hành khách, ôtô chuyên chở hành khách bao gồm các loại: ôtô buýt, ôtô tắc xi, ôtô du lịch, ôtô chở khách liên tỉnh, ôtô chở khách đường dài; Ôtô chuyên dùng như: ôtô cứu thương, cứu hoả, ôtô phun nước, ôtô cẩu và ôtô vận tải chuyên dùng (ôtô xi téc, ôtô thùng kín, ôtô tự đổ, ...).
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG I : TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ơ TƠ 1.1 Cơng dụng ly hợp 1.2 Yêu cầu ly hợp 1.3 Phân loại ly hợp CHƢƠNG II : PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 13 2.1 Lựa chọn phương án thiết kế cấu ly hợp 14 2.1.1 Ly hợp ma sát khô 14 2.1.2 Các phận ly hợp ma sát 20 2.2 Lựa chọn phương án dẫn động 27 2.2.1 Dẫn động ly hợp khí 27 2.2.2 Dẫn động ly hợp thủy lực 28 2.2.3 Dẫn động ly hợp khí có trợ lực khí nén 31 2.2.4 Dẫn động ly hợp thủy lực có trợ lực khí nén 33 2.4.5 Dẫn động thủy lực có trợ lực chân khơng 35 CHƢƠNG III : TÍNH TỐN HỆ THỐNG LY HỢP 38 3.1 Các thông số tham khảo xe Toyota Vios 38 3.2 Tính tốn thiết kế cấu ly hợp 38 3.2.1 Xác định mômen ma sát ly hợp 38 3.2.2 Xác định kích thước ly hợp 39 3.2.3 Tính cơng trượt công trượt riêng 40 3.2.4 Tính tốn sức bền số chi tiết chủ yếu ly hợp 43 3.3 Tính tốn thiết kế dẫn động ly hợp 60 3.3.1 Xác định lực hành trình bàn đạp 60 3.3.2 Thiết kế hệ thống dẫn động thủy lực 62 3.3.3 Thiết kế trợ lực chân không 65 CHƢƠNG IV : PHƢƠNG ÁN CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 69 4.1 Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết 69 4.2 Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết 70 4.3 Xác định phương pháp chế tạo phôi thiết kế vẽ chi tiết lịng phơi 70 -1- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ 4.3.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi 70 4.3.2 Thiết kế vẽ lồng phôi: 71 4.4 Xác định thứ tự nguyên công 71 4.5 Xác định chế dộ cắt cho nguyên công 72 4.5.1 Nguyên công 1: Tiện thô bề mặt , khoả mặt đầu, khoan lỗ 72 4.5.2 Nguyên công 2: Tiện rãnh Ø20 ,tiện bậc Ø23, tiện tinh Ø 26 73 4.5.3 Nguyên công 3: Khoan lỗ bù dầu 74 4.5.5 Nguyên công 5: Mài tinh 75 4.5.6 Nguyên công 6: Kiểm tra 77 CHƢƠNG V : SỬA CHỮA BẢO DƢỠNG VÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP 78 5.1 Kiểm tra sửa chữa đĩa ma sát 78 5.2 Kiểm tra sửa chữa cụm đĩa ép, lõ xo ép vỏ ly hợp 79 5.3 Lắp ly hợp điều chỉnh độ đồng đòn mở 79 5.4 Kiểm tra khớp trượt vòng bi nhả ly hợp 80 5.5 Lắp cấu điều khiển điều chỉnh hành trình tự bàn đạp 80 5.6 Những hư hỏng thường gặp , bảo dưỡng sửa chữa 82 5.6.1 Ly hợp bị trượt: 82 5.6.2 Ly hợp ngắt khơng hồn tồn 83 5.6.3 Ly hợp đóng đột ngột 84 5.6.4 Ly hợp phát tiếng kêu 85 5.6.5 Bàn đạp ly hợp bị rung 85 5.6.6 Đĩa ép bị mòn nhanh 85 5.6.7 Bàn đạp ly hợp nặng 86 5.6.8 Hỏng hệ thống dẫn động thuỷ lực 86 -2- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ LỜI NÓI ĐẦU Đất nước ta ngày phát triển có thay đổi ngày, với phát triển kinh tế khoa học kỹ thuật có bước phát triển vượt bậc thu thành tựu quan trọng Khoa học kỹ thuật áp dụng phổ biến đời sống góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế quốc dân Công nghiệp ôtô ngành quan trọng phát triển kinh tế đất nước, đặc biệt quốc gia phát triển Việt Nam Ơ tơ phục vụ cho mục đích thiết yếu người việc vận chuyển hàng hoá, lại người.Ngồi cịn phục vụ nhiều lĩnh vực khác như: Y tế, cứu hoả, cứu hộ, an ninh, quốc phòng….Do phát triển ngành công nghiệp ôtô Việt Nam mục tiêu chiến lược phát triển đất nước Thực tế nhà nước ta trọng phát triển ngành công nghiệp ôtô với đề án chiến lược dài hạn đến năm 2015, 2020 Cùng với việc chuyển giao công nghệ Việt Nam nước phát triển giới, ngày tiếp cận nhiều với công nghệ tiên tiến giới có cơng nghệ ơtơ Công nghệ ôtô công nghệ xuất lâu năm gần có nhiều bước phát triển mạnh mẽ, liên tục cơng nghệ phát minh nhằm hồn thiện ơtơ truyền thống Ngồi người ta cịn phát minh công nghệ nhằm thay đổi ôtô truyền thống nghiên cứu ôtô dùng động Hybryd, động dùng nhiên liệu Hydro, ơtơ có hệ thống lái tự động… Tuy nhiên điều kiện nước ta, cần tiếp thu hoàn thiện công nghệ ôtô truyền thống Trên ôtô, người ta chia thành phần cụm khác Trong ly hợp cụm có vai trị quan trọng hệ thống truyền lực ơtơ Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu ơtơ, tính điều khiển ơtơ, đảm bảo an tồn cho động hệ thống truyền lực ôtô Nên để chế tạo ôtô đạt yêu cầu chất lượng việc thiết kế chế tạo ly hợp tốt quan trọng Do em giao đề tài “ Thiết kế hệ thống ly hợp xe ôtô chỗ ngồi” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể hệ thống ly hợp ơtơ quy trình thiết kế chế tạo hệ thống ly hợp cho ôtô Với thông số ban đầu lấy từ xe tham khảo xe TOYOTA VIOS Trong nội dung đồ án, em cố gắng trình bày cách cụ thể hệ thống ly hợp ôtô, bao gồm từ phần tổng quan -3- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ hệ thống ly hợp đến quy trình thiết kế chế tạo ly hợp hồn chỉnh hoạt động hư hỏng xảy cách bảo dưỡng, sữa chữa hệ thống ly hợp Trong thời gian giao đề tài, với hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, cụ thể Thầy giáo Đỗ Tiến Minh thầy giáo mơn Ơtơ xe chun dụng, em hồn thành đồ án Mặc dù thân có cố gắng quan tâm giúp đỡ thầy giáo kiến thức, kinh nghiệm thời gian hạn chế nên đồ án em khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận bảo, phê bình thầy môn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Đỗ Tiến Minh thầy giáo mơn Ơtơ xe chun dụng, Viện Cơ khí động lực, Trường ĐHBK Hà Nội giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt đồ án -4- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ô TÔ 1.1 Công dụng ly hợp Trong hệ thống truyền lực ơtơ, ly hợp cụm chính, có cơng dụng là: Nối động với hệ thống truyền lực ôtô di chuyển Ngắt động khỏi hệ thống truyền lực trường hợp ôtô khởi hành chuyển số Đảm bảo cấu an toàn cho chi tiết hệ thống truyền lực không bị tải trường hợp phanh đột ngột không nhả ly hợp.ở hệ thống truyền lực khí với hộp số có cấp, việc dùng ly hợp để tách tức thời động khỏi hệ thống truyền lực làm giảm va đập đầu răng, khớp gài, làm cho trình đổi số dễ dàng Khi nối êm dịu động làm việc với hệ thống truyền lực (lúc ly hợp có trượt) làm cho mômen bánh xe chủ động tăng lên từ từ Do đó, xe khởi hành tăng tốc êm 1.2 Yêu cầu ly hợp Ly hợp hệ thống chủ yếu ôtô, làm việc ly hợp phải đảm bảo yêu cầu sau: Truyền hết mômen động mà không bị trượt điều kiện sử dụng Muốn mơmen ma sát ly hợp phải lớn mơmen cực đại động (có nghĩa hệ số dự trữ mômen ly hợp phải lớn 1) Đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng va đập sinh hộp số khởi hành ôtô sang số lúc ôtô chuyển động Mở ly hợp phải dứt khốt nhanh chóng, tách động khỏi hệ thống truyền lực thời gian ngắn Khối lượng chi tiết, mơmen qn tính phần bị động ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh khởi hành sang số Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt Hạn chế tối đa ảnh hưởng nhiệt độ tới hệ số ma sát, độ bền chi tiết đàn hồi Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều khiển thuận tiện bảo dưỡng tháo lắp -5- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ Ngoài yêu cầu ly hợp chi tiêt khác cần đảm bảo độ bền cao, làm việc tin cậy Giá thành thấp 1.3 Phân loại ly hợp Ly hợp ôtô thường phân loại theo cách: Phân loại theo phương pháp truyền mômen Phân loại theo trạng thái làm việc ly hợp Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ép Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp a) Phân loại theo phƣơng pháp truyền mômen Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu động đến hệ thống truyền lực người ta chia ly hợp thành loại sau: Loại 1: Ly hợp ma sát ly hợp truyền mômen xoắn bề mặt ma sát, gồm loại sau: Theo hình dáng bề mặt ma sát gồm có: Ly hợp ma sát loại đĩa : đĩa (hình 1.1), hai đĩa (hình 1.2), nhiều đĩa Ly hợp ma sát loại hình : phần đĩa bị động có hình Ly hợp ma sát loại hình trống: phần đĩa bị động làm theo dạng má phanh tang trống Hiện nay, ly hợp ma sát loại đĩa sử dụng rộng rãi, có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo khối lượng phần bị động ly hợp tương đối nhỏ Còn ly hợp ma sát loại hình hình trống sử dụng, phần bị động ly hợp có trọng lượng lớn gây tải trọng động lớn tác dụng lên cụm chi tiết hệ thống truyền lực -6- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô đĩa Bánh đà Đĩa bị động Đĩa ép Vỏ ly hợp Lò xo ép Vỏ ly hợp Lò xo giảm chấn Ổ bi tỳ Càng gạt 10 Đòn mở -7- 11 12 13 14 Nạng đai ốc Các te Ổ lăn Ổ bi kim Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa Bánh đà Lò xo định vị Đĩa ép trung gian Đĩa bị động Đĩa ép ngồi Bu lơng hạn chế Lị xo ép Vỏ ly hợp Ống trượt 16 Đòn mở 10 Trục bị động 17 Lò xo giảm chấn 14 Càng gạt 15 Ổ bi tỳ -8- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ Theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có: Thép với gang Thép với thép Thép với phêrađơ phêrađô đồng Gang với phêrađô Thép với phêrađô cao su Theo đặc điểm môi trường ma sát gồm có: Ma sát khơ Ma sát ướt (các bề mặt ma sát ngâm dầu) Ưu điểm : Ly hợp ma sát kết cấu đơn giản, dễ chế tạo Nhược điểm : Ly hợp ma sát bề mặt ma sát nhanh mòn tượng trượt tương q trình đóng ly hợp, chi tiết ly hợp bị nung nóng nhiệt tạo phần công ma sát.Tuy nhiên ly hợp ma sát sử dụng phổ biến ơtơ ưu điểm Loại 2: Ly hợp thủy lực: Là ly hợp truyền mômen xoắn lượng chất lỏng (thường dầu) Sơ đồ ly hợp thủy lực biểu diễn hình 1.3 Ưu điểm: Ly hợp thủy lực làm việc bền lâu, giảm tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực dễ tự động hóa q trình điều khiển xe Nhược điểm: Ly hợp thủy lực chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực nhỏ tượng trượt Loại ly hợp thủy lực sử dụng ơtơ, sử dụng số loại xe ôtô du lịch, ôtô vận tải hạng nặng vi ụtụ quõn s Bánh Tuabin Bánh bơm Vỏ Hỡnh 1.3: Sơ đồ ly hợp thủy lực -9- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ Loại 3: Ly hợp điện từ: Là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng từ trường nam châm điện Loại sử dụng xe ôtô Sơ đồ ly hợp điện từ biểu diễn hình 1.4 Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý ly hợp điện từ 1.Bánh đà 2.Khung từ 3.Cuộn dây 4.Mạt sắt 5.Lõi thép bị động nối với hộp số 6.Trục ly hợp Loại 4: Ly hợp liên hợp: Là ly hợp truyền mômen xoắn cách kết hợp hai loại kể (ví dụ ly hợp thủy cơ) Loại sử dụng xe ôtô b) Phân loại theo trạng thái làm việc ly hợp Theo trạng thái làm việc ly hợp người ta chia ly hợp thành loại: Ly hợp thường đóng: Loại sử dụng hầu hết ôtô Ly hợp thường mở: Loại sử dụng số máy kéo bánh C - 100, MTZ2 c) Phân loại theo phƣơng pháp phát sinh lực ép đĩa ép Theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ép ngồi người ta chia loại ly hợp sau: Loại 1: Ly hợp lò xo: Là ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, gồm loại sau: -10- ... bày cách cụ thể hệ thống ly hợp ôtô, bao gồm từ phần tổng quan -3- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ hệ thống ly hợp đến quy trình thiết kế chế tạo ly hợp hồn chỉnh hoạt động hư... 85 5.6.6 Đĩa ép bị mòn nhanh 85 5.6.7 Bàn đạp ly hợp nặng 86 5. 6.8 Hỏng hệ thống dẫn động thuỷ lực 86 -2- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống ly hợp xe chỗ LỜI... 82 5. 6.1 Ly hợp bị trượt: 82 5. 6.2 Ly hợp ngắt khơng hồn tồn 83 5. 6.3 Ly hợp đóng đột ngột 84 5. 6.4 Ly hợp phát tiếng kêu 85 5.6 .5 Bàn đạp ly hợp bị rung