Bài giảng về ly hợp

CHƯƠNG 2: LY HỢP. I. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU (tự đọc). II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 1. Khi gài số không tách ly hợp. l J B a J m   b  e  a 1 2 3 4 M E A J m Sơ đồ để xét ảnh hưởng của ly hợp đến sự gài số J m – Mômen quán tính của các chi tiết chuyển động của động cơ và của phần chủ động của ly hợp [Nms 2 ]. J l – Mômen quán tính của phần bị động của ly hợp và của các chi tiết hộp số có liên hệ động học với phần bị động của ly hợp được quy dẫn về trục của ly hợp [Nms 2 ]. J a – Mômen quán tính của bánh đà tượng trưng đặt trên trục thứ cấp hộp số tương đương với trọng khối chuyển động tịnh tiến của xe [Nms 2 ] . CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 1. Khi gài số không tách ly hợp. Khi gài BR 3 vào BR 4 . Phương trình moment xung lượng cho chuyển động quay của trục A: P 4 – Lực tác dụng lên răng của bánh răng 4 trong thời gian gài số r 4 – Bán kính vòng tròn lăn của bánh răng 4 t – Thời gian lực P 4 tác dụng,trong thời gian đó trục A thay đổi vận tốc góc từ  a đến ’ a  a – Tốc độ góc của trục A trước khi gài số ’ a – Tốc độ góc của trục A sau khi gài số Phương trình mô men xung lượng cho trục trung gian E :   eee JtrP ' 33         ee 2 1 2 lm33 ' r r JJtrP           =>   aaa JtrP      44 (1) CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 1. Khi gài số không tách ly hợp. => P 3 , P 4 tác dụng giữa các răng là bằng nhau và thời gian gài số t là chung. Tỷ số truyền của hộp số i h là: 3 4 1 2 h r r r r i                       3 4 2 1 2 1 2 33 r r r r r r JJtrP ablm  (2) Nhân hai vế phương trình (2) với 3 4 r r   3 4 3 4 a 2 1 b 2 1 2 lm 3 4 33 r r . r r r r . r r .JJ r r t.r.P                     =>     2 halmhblm43 i JJi JJt.r.P    (3) CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 1. Khi gài số không tách ly hợp. Vì P 3 = P 4 cho nên P 3 .r 4 .t = P 4 .r 4 .t       2 halmhblmaaa .iω.JJ.iω.JJωωJ    Từ phương trình (1) và (3) ta có:     a 2 hlm aahblm a Ji.JJ .Ji JJ     => Thay giá trị  a ’ vào (1) ta có :               a a 2 hlm aahblm a44 Ji.JJ .Ji JJ Jt.r.P       a 2 hlm habhlma 44 Ji.JJ i.i.JJJ t.r.P       =>   lm a h habha JJ J i iiJ trP     2 44   (5) (4) CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 1. Khi gài số không tách ly hợp.  Theo phương trình (5) ta thấy lực xung kích tác dụng lên cặp bánh răng khi gài số phụ thuộc vào tổng số mômen quán tính (J m + J l ).  Vì mômen quán tính J m lớn hơn J l rất nhiều, nên khi ly hợp tách trong quá trình gài số thì lực P 4 sẽ giảm rất nhiều. 2. Khi gài số có tách ly hợp (J m =0). Phương trình (4) lúc này sẽ như sau:   a h l habhla JiJ iiJJ trP     2 44 .   P’ 4 - lực tác dụng lên cặp bánh răng được gài khi tách ly hợp.  Lực P’ 4 phụ thuộc mômen quán tính J l .  Để cho P’ 4 giảm, cần phải giảm J l , bởi vậy khi thiết kế ly hợp cần phải giảm mômen quán tính phần bị động xuống mức nhỏ nhất có thể được. Nhận xét: Nhận xét: (6) CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ.  Từ phương trình (4) và (6) ta thấy giá trị P 4 hoặc P’ 4 tỷ lệ thuận với hiệu số ( b -  a .i h ).  Nếu trong hộp số có đặt bộ đồng tốc thì sẽ tránh được lực va đập giữa các bánh răng khi gài số. Để vận tốc góc có thể đồng đều nhanh chóng thì ly hợp phải đảm bảo mở dứt khoát.                                                        m l a h 2 l m a h 2 m l l lma h 2 l a h 2 lml habhlma a h 2 lm a h 2 l habhla 4 4 J J 1JiJ J J i J J 1J JJJiJ JiJJJ iiJJJ JiJJ JiJ iiJJ .tP .tP ωω ωω So sánh 2 trường hợp ta có: l a 2 h m a 2 h 4 4 J J i J J i tP tP       Vì mômen quán tính J m lớn hơn J l rất nhiều, nên có thể xem m l J J có giá trị rất nhỏ. => (7) CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 3. Aûnh hưởng của ly hợp khi phanh. J m  m M l i h i 0 bx  Sơ đồ hệ thống truyền lực để xét tác dụng của ly hợp khi phanh Chúng ta xét trường hợp phanh gấp để dừng xe mà ly hợp vẫn đóng. Khi phanh xe sẽ có gia tốc âm dt dv Trục khuỷu chuyển động chậm dần với gia tốc góc dt d m  oh bx m ii dt d dt d     dt dv r 1 r v dt d dt d bxbx bx            => CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 3. Aûnh hưởng của ly hợp khi phanh. dt dv r i.i dt d bx h0 m   => (8) Do trục khuỷu chuyển động có gia tốc góc, cho nên sẽ xuất hiện mômen các lực quán tính M j truyền từ động cơ qua ly hợp: dt d JM m mj   (9) Thay (8) vào (9) ta có : dt dv r ii JM bx h mj  . 0 (10) M j phụ thuộc vào dt dv , cho nên: max 0 maxmax .        dt dv r ii JM bx h mj (11) Theo định luật Niutơn Lực phanh cực đại P p max max maxp dt dv g G P         (12) CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 3. Aûnh hưởng của ly hợp khi phanh. Nhận xét: P pmax =  .G (13) Từ (12) và (13) ta có: δ .g dt dv max         (14) Thế (14) vào (11) ta được:    g . r ii .JM bx 0h mmaxj  M jmax > M l thì ly hợp bị trượt và hệ thống truyền lực sẽ chịu tải trọng với giá trị chỉ bằng mômen ma sát M l của ly hợp.  M jmax < M l thì ly hợp không bị trượt và hệ thống truyền lực sẽ chịu tải trọng với giá trị chỉ bằng mômen quán tính M j .  Bởi vậy khi phanh gấp, để tránh gây tải trọng quá lớn cho hệ thống truyền lực, chúng ta cần tách ly hợp. (15) CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 4. Công trượt của ly hợp. Mô hình tính toán Đồ thị biến thiên vận tốc góc  A B  t o Trượt ly hợp Tăng tốc Tốc độ ổn định m m M m J l M a  a J a M 0  m  a  Sơ đồ để tính toán công trượt  0 – Vận tốc góc của khối lượng có mômen quán tính J m và J a sau khi ly hợp vừa kết thúc sự trượt.  m ,  a – Vận tốc góc của trục khuỷu và trục ly hợp. [...]...CHƯƠNG 2: LY HỢP II ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ 4 Cơng trượt của ly hợp Ja – Mơmen qn tính của xe và rơmc quy dẫn về trục của ly hợp  G o  G m  r 2 bx  Ja     i i i 2 g   h po Ma – Mơmen cản chuyển động quy dẫn về trục ly hợp  M a  G o  G m ψ  KFv 2  i i ri η bx h p o  tl Cơng trượt của ly hợp được xác định theo phương trình : L   M l d 0 Có hai q trình đóng ly hợp khác... hai q trình đóng ly hợp khác nhau: Đóng ly hợp nhanh Đóng ly hợp từ từ => Có hai phương pháp khác nhau để xác định cơng trượt (16) CHƯƠNG 2: LY HỢP II ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ a Cơng trượt khi đóng ly hợp đột ngột Phương trình của hệ chủ động gồm động cơ, ly hợp (Phần A) là: ( M l  M m )  to  J m m  o  (17) Phương trình của hệ bị động ly hợp và hệ thống truyền lực (Phần B): ( M...   2 J m M l  M a   J a M l  M m  CHƯƠNG 2: LY HỢP II ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ b Cơng trượt khi đóng ly hợp từ từ  Giai đoạn 1: Tăng mơmen ma sát của ly hợp Ml từ 0 đến giá trị bằng Ma Lúc đó xe bắt đầu khởi động tại chỗ  Giai đoạn 2: Tăng mơmen của ly hợp Ml đến giá trị khơng còn tồn tại sự trượt của ly hợp Ở giai đoạn 1, ly hợp bị trượt hồn tồn, bởi vậy cơng của động cơ ở giai...  m  a t 2 2 3 Cơng trượt tồn bộ L của ly hợp là:  t1 2  1 2 L  L1  L 2  M a  m  a   t 2   J a  m  a  2 3  2 CHƯƠNG 2: LY HỢP II ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ b Cơng trượt khi đóng ly hợp từ từ Thời gian t1 và t2 được tính như sau: Ma t1  k A t2  k k – Hệ số tỉ lệ, đặc trưng cho nhịp độ tăng mơmen của đĩa ly hợp Ml khi đóng ly hợp k = 50  150 Nm/s đối với xe du lịch k... động cơ ở giai đoạn này với thời gian t1 sẽ tiêu hao cho sự trượt và nung nóng ly hợp Cơng trượt của giai đoạn 1 được tính: m  a L1  M a  t1 2 CHƯƠNG 2: LY HỢP II ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ b Cơng trượt khi đóng ly hợp từ từ Ở giai đoạn 2, cơng của động cơ với thời gian t2 dùng để tăng tốc trục bị động của ly hợp và để thắng các sức cản chuyển động của xe Cơng trượt của giai đoạn 2 được... Nm/s đối với xe tải Giá trị của A được xác định theo cơng thức: A  2J a m  a  CHƯƠNG 2: LY HỢP III XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA LY HỢP 1 Xác định kích thước cơ bản của ly hợp Mơmen ma sát của ly hợp: Trong đó: M l    M e max (19) Me max - Mơmen xoắn cực đại của động cơ (Nm)  - Hệ số dự trữ của ly hợp Xe du lịch :  = 1,3  1,75 Xe tải khơng có mc  = 1,6  2,25 Xe tải có mc 2  3 Phương... q P P   q  2 2 S π R2  R1   CHƯƠNG 2: LY HỢP III XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA LY HỢP 2 Tính tốn độ hao mòn của ly hợp  Để xét mức độ hao mòn của ly hợp, chúng ta phải tính cơng trượt trên đơn vị diện tích bề mặt các tấm ma sát  Cơng trượt riêng L0: L Lo   L o  S.p Trong đó: Lo – Cơng trượt riêng (J/m2) L – Cơng trượt sinh ra khi ly hợp trượt (J) S – Diện tích bề mặt tấm ma sát (m2)... dạng sau: M l  β  M e max  μ  P  Rtb  p Trong đó: (20)  - Hệ số ma sát của ly hợp p - Số lượng đơi bề mặt ma sát P - Lực ép lên các đĩa ma sát Rtb - bán kính ma sát trung bình (bán kính của điểm đặt lực ma sát tổng hợp) CHƯƠNG 2: LY HỢP III XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA LY HỢP 1 Xác định kích thước cơ bản của ly hợp Từ phương trình (20) xác định được lực ép cần thiết lên các đĩa ma sát: P... tải sử dụng trong điều kiện nặng nhọc C = 1,9 Bán kính trong R1 của tấm ma sát có thể chọn sơ bộ như sau: R1 = (0,53  0,75).R2 CHƯƠNG 2: LY HỢP III XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA LY HỢP 1 Xác định kích thước cơ bản của ly hợp Vật liệu chế tạo tấm ma sát của ly hợp Nguyên liệu của các bề mặt ma sát Thép với gang Thép với thép Thép với phêrô Gang với phêrô Thép với phêrô cao su Hệ số masát  Khô Trong... M l  M a   J a M l  M m  CHƯƠNG 2: LY HỢP II ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ a Cơng trượt khi đóng ly hợp đột ngột Góc trượt  được xác định:  = tb.to tb  tb – vận tốc góc trượt trung bình: m  a  2 Thay giá trị t0 và tb vào biểu thức  ta có: 2 1 J m J a m  a   2 J m M l  M a   J a M l  M m  Cơng trượt sinh ra khi đóng ly hợp đột ngột là : 2 1 M l J m J a m  a . ta cần tách ly hợp. (15) CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 4. Công trượt của ly hợp. Mô hình tính toán Đồ thị biến thiên vận tốc góc  A B  t o Trượt ly hợp Tăng tốc Tốc. J m và J a sau khi ly hợp vừa kết thúc sự trượt.  m ,  a – Vận tốc góc của trục khuỷu và trục ly hợp. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 4. Công trượt của ly hợp. J a – Mômen. quá trình đóng ly hợp khác nhau: Đóng ly hợp nhanh. Đóng ly hợp từ từ. Có hai phương pháp khác nhau để xác định công trượt.=> (16) CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. a.