Tính toán thiết kế ly hợp xe tải 8 tấn

Tính toán thiết kế ly hợp xe tải 8 tấn Tính toán thiết kế ly hợp xe tải 8 tấn Tính toán thiết kế ly hợp xe tải 8 tấn Tính toán thiết kế ly hợp xe tải 8 tấn Tính toán thiết kế ly hợp xe tải 8 tấn Tính toán thiết kế ly hợp xe tải 8 tấn Tính toán thiết kế ly hợp xe tải 8 tấn Tính toán thiết kế ly hợp xe tải 8 tấn Tính toán thiết kế ly hợp xe tải 8 tấn

MỤC LỤC

Trang

Chương 1 : Tổng quan về hệ thống ly hợp trên ôtô

1 Công dụng, phân loại và yêu cầu của ly hợp

1.1 Công dụng ly hợp

1.2 Phân loại ly hợp

1.3 Yêu cầu ly hợp

5559

2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát khô

2.1 Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô

2.2 Cấu tạo chung của ly hợp loại đĩa ma sát khô

2.3 Nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô

10101112

Chương 2 : Lựa chọn phương án thiết kế

1.2 Ly hợp ma sát hai đĩa

2 Phân tích, lựa chọn hệ dẫn động điều khiển ly hợp

2.1 Dẫn động điều khiển ly hợp bằng cơ khí

2.2 Dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực

2.3 Dẫn động điều khiển ly hợp bằng cơ khí có trợ lực khí nén

2.4 Dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực, trợ lực khí nén

172121222426

Chương 3 : Tính toán thiết kế hệ thống ly hợp trên ôtô

1 Các thông số tham khảo của xe tải 8 tấn

1.1 Công dụng,cấu tạo của xe ôtô MAZ - 5335

1.2 Các thông số kỹ thuật của xe ôtô MAZ-5335

2 Tính toán các thông số của ly hợp

29293032

2.4 Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp 40

3.1 Nguyên lý hoạt động của hệ dẫn động điều khiển ly hợp 62

Chương 4 : Kiểm tra,sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống ly hợp 80

Lời nói đầu

Đất nước ta đang ngày càng phát triển và thay đổi từng ngày, cùng với sự phát triển về kinh tế thì khoa học kỹ thuật cũng có bước phát triển vượt bậc và thu được những thành tựu quan trọng Khoa học kỹ thuật đã và đang được áp dụng một cách rất phổ biến trong đời sống và góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế quốc dân Giao thông vận tải chiếm vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân ấy, đặc biệt là đối với các nước có nền kinh tế đang phát triển Có thể nói rằng mạng lưới giao thông vận tải là mạch máu của một quốc gia, một quốc gia muốn phát triển nhất thiết phải phát triển mạng lưới giao thông vận tải Trong hệ thống giao thông vận tải của chúng ta ngành giao thông đường bộ đóng vai trò chủ đạo và phần lớn lượng hàng và người được vận chuyển trong nội địa bằng ôtô.

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành ôtô cũng đang ngày càng phát triển Khởi đầu từ những chiếc ôtô thô sơ, hiện nay nghành công nghiệp ôtô đã có

sự thay đổi vượt bậc nhằm đáp ứng nhu cầu của con người Những chiếc ôtô ngày càng trở nên đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, tiện nghi hơn…để theo kịp với xu thế của thời đại

Trên ôtô gồm rất nhiều thành các thành phần, các cụm, các chi tiết khác nhau Trong đó ly hợp là một trong những cụm chính và có vai trò quan trọng trong hệ thống truyền lực của ôtô Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu của ôtô, tính năng điều khiển của ôtô, đảm bảo an toàn cho động cơ và hệ thống truyền lực trên ôtô Nên để chế tạo được một chiếc ôtô đạt yêu cầu chất lượng thì việc thiết kế chế tạo một

bộ ly hợp tốt là rất quan trọng Em đã được giao đề tài “ Thiết kế hệ thống ly hợp cho

xe tải 8 tấn” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể về hệ thống ly hợp trên ôtô và quy trình thiết kế chế tạo hệ thống ly hợp cho ôtô Với đề tài được giao, em đã chọn xe MAZ-

5335 làm xe cơ sở để tham khảo các thông số ban đầu Đây là loại xe được sử dụng khá phổ biến trong lĩnh vực chuyên trở hành hóa có trọng tải lớn, trong xây dựng, công trường.v.v Đóng góp một phần trong việc công nghiệp hóa hiện đại hóa của nước nhà Trong nội dung đồ án, em đã cố gắng trình bày một cách cụ thể nhất về hệ thống ly hợp trên ôtô, bao gồm từ phần tổng quan về hệ thống ly hợp đến quy trình thiết kế chế tạo một bộ ly hợp hoàn chỉnh có thể hoạt động được cũng như những hư hỏng có thể xảy

ra và cách bảo dưỡng, sữa chữa hệ thống ly hợp

Sau 12 tuần nghiên cứu thiết kế dưới sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy Nguyễn Trọng Hoan và toàn thể các thầy trong bộ môn ôtô đã giúp em hoàn thành được đồ án của mình Việc thiết kế tính toán hoàn chỉnh một hệ thống ly hợp cho xe tải đòi hỏi một khối lượng kiến thức tổng hợp tương đối lớn,bên cạnh đó là những hạn chế

về kiến thức, kinh nghiệm thực tế và thời gian nên đồ án của em không thể tránh khỏi còn nhiều thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, phê bình của các thầy trong bộ môn để những hiểu biết của em được hoàn thiện hơn

Em xin trân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Trọng Hoan và các thầy giáo trong bộ môn Ôtô, Viện Cơ khí động lực, Trường ĐHBK Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt bản đồ án này

Hà Nội, Ngày 05 tháng 06 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đắc Thắng

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ

1 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA LY HỢP

1.1 Công dụng ly hợp

Ly hợp là một trong những cụm chính trong hệ thống truyền lực của ôtô Ly hợp là

bộ phận liên kết giữa động cơ và hệ thống truyền lực, ly hợp ôtô được bố trí ngay sau động cơ, trước hộp số Nó có công dụng:

+ Nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ôtô di chuyển

+ Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ôtô khởi hành hoặc chuyển số

+ Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực không bị quá tải (như trong trường hợp phanh đột ngột và không nhả ly hợp)

Ở hệ thống truyền lực bằng cơ khí với hộp số có cấp, thì việc dùng ly hợp để tách tức thời động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực sẽ làm giảm va đập giữa các đầu răng,

đang làm việc với hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự trượt) làm cho mômen ở các bánh xe chủ động tăng lên từ từ Do đó, xe khởi hành và tăng tốc êm.

Còn khi phanh xe đồng thời với việc tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực, sẽ làm cho động cơ hoạt động liên tục (không bị chết máy) Do đó, không phải khởi động động cơ nhiều lần

1.2 Phân loại ly hợp

Ly hợp trên ôtô thường được phân loại theo 4 cách:

+ Phân loại theo phương pháp truyền mômen

+ Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp

+ Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép

+ Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp

1.2.1 Phân loại theo phương pháp truyền mômen

Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống truyền lực thì người ta chia ly hợp ra thành 4 loại sau :

* Loại 1: Ly hợp ma sát - là ly hợp truyền mômen xoắn bằng các bề mặt ma sát, nó gồm các loại sau :

+ Theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có :

- Thép với gang

- Thép với phêrađô hoặc phêrađô đồng.

- Gang với phêrađô

- Thép với phêrađô cao su

+ Theo đặc điểm của môi trường ma sát gồm có :

- Ma sát khô

- Ma sát ướt (các bề mặt ma sát được ngâm trong dầu)

Ưu điểm của ly hợp ma sát là : kết cấu đơn giản, dễ chế tạo

Nhược điểm của ly hợp ma sát là : các bề mặt ma sát nhanh mòn do hiện tượng trượt tương đối với nhau trong quá trình đóng ly hợp, các chi tiết trong ly hợp bị nung nóng do nhiệt tạo bởi một phần công ma sát

Tuy nhiên ly hợp ma sát vẫn được sử dụng phổ biến ở các ôtô hiện nay do những

ưu điểm của nó

* Loại 2: Ly hợp thủy lực - là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lượng của chất lỏng (thường là dầu)

Ưu điểm của ly hợp thủy lực là : làm việc bền lâu, giảm được tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe

Nhược điểm của ly hợp thủy lực là : chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực nhỏ do hiện tượng trượt

Loại ly hợp thủy lực ít được sử dụng trên ôtô, hiện tại mới được sử dụng ở một số loại xe ôtô du lịch, ôtô vận tải hạng nặng và một vài ôtô quân sự

* Loại 3 : Ly hợp điện từ - là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng của từ trường nam châm điện Loại này ít được sử dụng trên xe ôtô

* Loại 4 : Ly hợp liên hợp - là ly hợp truyền mômen xoắn bằng cách kết hợp hai trong các loại kể trên (ví dụ như ly hợp thủy cơ) Loại này ít được sử dụng trên xe ôtô

1.2.2 Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp

Theo trạng thái làm việc của ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2 loại sau :

+ Ly hợp thường mở: loại này được sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi như C-80, C-100, MTZ2

1.2.3 Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép

Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì người ta chia ra các loại ly hợp sau :

Loại 1 : Ly hợp lò xo - là ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, nó gồm các loại sau :

+ Lò xo đặt xung quanh : các lò xo được bố trí đều trên một vòng tròn và có thể đặt một hoặc hai hàng

+ Lò xo trung tâm (dùng lò xo côn)

Theo đặc điểm kết cấu của lò xo có thể dùng lò xo trụ, lò xo đĩa, lò xo côn

Trong các loại trên thì ly hợp dùng lò xo trụ bố trí xung quanh được áp dụng khá phổ biến trên các ôtô hiện nay, vì nó có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo được lực ép lớn theo yêu cầu và làm việc tin cậy

Loại 2 : Ly hợp điện từ - lực ép là lực điện từ

Loại 3 : Ly hợp ly tâm - là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở

ly hợp Loại này ít được sử dụng trên các ôtô quân sự

Loại 4 : Ly hợp nửa ly tâm - là loại ly hợp dùng lực ép sinh ra ngoài lực ép của lò

xo còn có lực ly tâm của trọng khối phụ ép thêm vào Loại này có kết cấu phức tạp nên chỉ sử dụng ở một số ôtô du lịch như ZIN-110, POBEDA

1.2.4 Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp

Theo phương pháp dẫn động ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2 loại sau :+ Loại 1 : Ly hợp điều khiển tự động

+ Loại 2 : Ly hợp điều khiển cưỡng bức

Để điều khiển ly hợp thì người lái phải tác động một lực cần thiết lên hệ dẫn động ly hợp Loại này được sử dụng hầu hết trên các ôtô dùng ly hợp loại đĩa ma sát ở trạng thái luôn đóng.

Theo đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ dẫn động ly hợp thì người ta lại chia ra thành 3 loại sau :

+ Dẫn động bằng cơ khí

+ Dẫn động bằng thủy lực và cơ khí kết hợp

+ Dẫn động bằng trợ lực : có thể bằng trợ lực cơ khí (dùng lò xo), trợ lực bằng khí nén hoặc trợ lực bằng thủy lực Nhờ có trợ lực mà người lái điều khiển ly hợp dễ dàng, nhẹ nhàng hơn

1.3 Yêu cầu ly hợp

Ly hợp là một trong những cụm chính của hệ thống truyền lực trên ôtô, khi làm việc

ly hợp phải đảm bảo được các yêu cầu sau :

+ Truyền hết mômen của động cơ xuống hệ thống truyền lực mà không bị trượt ở bất

kỳ điều kiện làm việc nào Muốn vậy thì mômen ma sát của ly hợp phải lớn hơn mômen cực đại của động cơ (có nghĩa là hệ số dự trữ mômen β của ly hợp phải lớn hơn 1)

+ Đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng va đập sinh ra trong các răng của hộp

số khi khởi hành ôtô và khi sang số lúc ôtô đang chuyển động

+ Mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng, tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian ngắn (vì mở không dứt khoát sẽ làm cho khó gài số được êm dịu).+ Mômen quán tính của phần bị động của ly hợp phải nhỏ để: giảm tải trọng động tác dụng lên các bánh răng và bộ đồng tốc khi sang số ; nhanh chóng có sự đồng tốc giữa bánh răng chủ động và bánh răng bị động của hộp số và gài số được êm dịu, giảm các va đập lên bánh răng

+ Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ tránh gây mệt mỏi cho người lái xe.

+ Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt

+ Giá thành của bộ ly hợp rẻ, tuổi thọ cao, kết cấu đơn giản kích thước nhỏ gọn, dễ tháo lắp và sửa chữa bảo dưỡng

+ Ly hợp làm nhiệm vụ bộ phận an toàn để tránh quá tải cho hệ thống truyền lực

Ly hợp có khả năng trượt khi bị quá tải

Tất cả những yêu cầu trên, đều được đề cập đến trong quá trình chọn vật liệu, thiết

kế và tính toán các chi tiết của ly hợp

2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LY HỢP MA SÁT KHÔ 2.1 Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô

1 - bánh đà

2 - lò xo đĩa ép trung gian

3 - đĩa ép trung gian

11 - bàn đạp Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa

12 - lò xo hồi vị bàn đạp ly hợp ; 13 - thanh kéo ; 14 - càng mở ;

15 - bi "T" ; 16 - đòn mở ; 17 - lò xo giảm chấn

2.2 Cấu tạo chung của ly hợp loại đĩa ma sát khô

Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo thì người ta chia thành 2 bộ phận :

+ Cơ cấu ly hợp : là bộ phận thực hiện việc nối và ngắt truyền động từ động cơ đến

hệ thống truyền lực

+ Dẫn động ly hợp : là bộ phận thực hiện việc điều khiển đóng mở ly hợp

Trong phần này, ta xét cấu tạo của cơ cấu ly hợp, nó gồm 3 phần chính : bánh đà, đĩa ma sát và đĩa ép

+ Nhóm các chi tiết chủ động gồm bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép, đòn mở và các lò xo

ép Khi ly hợp mở hoàn toàn thì các chi tiết thuộc nhóm chủ động sẽ quay cùng bánh đà.+ Nhóm các chi tiết bị động gồm đĩa ma sát, trục ly hợp Khi ly hợp mở hoàn toàn các chi tiết thuộc nhóm bị động sẽ đứng yên

Theo sơ đồ cấu tạo Hình 1.1 - vỏ ly hợp 5 được bắt cố định với bánh đà 1 bằng các

bulông, đĩa ép 3 có thể dịch chuyển tịnh tiến trong vỏ và có bộ phận truyền mômen từ

vỏ 5 vào đĩa ép Các chi tiết bánh đà 1, đĩa ép 3, lò xo ép 4, vỏ ly hợp 5 được gọi là

phần chủ động của ly hợp và chi tiết đĩa ma sát 2 được gọi là phần bị động của ly hợp Các chi tiết còn lại thuộc bộ phận dẫn động ly hợp.

Đối với một số ôtô vận tải khi cần phải truyền mômen lớn người ta sử dụng ly hợp

ma sát khô hai đĩa bị động So với ly hợp ma sát khô một đĩa bị động thì ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động có những ưu nhược điểm sau :

+ Nếu cùng một kích thước đĩa bị động và cùng một lực ép như nhau thì ly hợp hai đĩa truyền được mômen lớn hơn ly hợp một đĩa

+ Nếu phải truyền một mômen như nhau thì ly hợp hai đĩa có kích thước nhỏ gọn hơn ly hợp một đĩa

+ Ly hợp hai đĩa khi đóng êm dịu hơn nhưng khi mở lại kém dứt khoát hơn ly hợp một đĩa

+ Ly hợp hai đĩa có kết cấu phức tạp hơn ly hợp một đĩa

Theo sơ đồ cấu tạo Hình 1.2 - cũng bao gồm các bộ phận và các chi tiết cơ bản như

đối với ly hợp một đĩa Điểm khác biệt là ở ly hợp hai đĩa có hai đĩa ma sát 4 cùng liên kết then hoa với trục ly hợp 10 Vì có hai đĩa ma sát nên ngoài đĩa ép 5 còn có thêm đĩa

ép trung gian 3 ở ly hợp hai đĩa phải bố trí cơ cấu truyền mômen từ vỏ hoặc bánh đà sang đĩa ép và cả đĩa ép trung gian Vì nhược điểm của ly hợp hai đĩa là mở không dứt khoát nên ở những loại ly hợp này thì người ta phải bố trí cơ cấu để tạo điều kiện cho

ly hợp khi mở được dứt khoát Trên hình 1.1.b thì cơ cấu này được thực hiện bởi lò xo đĩa ép trung gian 2 và bu lông điều chỉnh 6 Khi mở ly hợp thì lò xo 2 sẽ đẩy đĩa ép trung gian 3 tách khỏi đĩa ma sát bên trong và khi đĩa ép trung gian chạm vào đầu bu lông điều chỉnh 6 thì dừng lại nên đĩa ma sát bên ngoài cũng được tự do

Bộ phận dẫn động điều khiển ly hợp gồm : bàn đạp ly hợp, đòn dẫn động, càng mở

ly hợp, đòn mở ly hợp và bạc mở ly hợp Ngoài ra, tùy theo từng loại ly hợp mà có thể thêm các bộ phận dẫn động bằng thủy lực, bằng khí nén như các xy lanh chính và xy lanh công tác

2.3 Nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô

2.3.1 Ly hợp ma sát khô một đĩa – theo Hình 1.1

Trạng thái đóng ly hợp : ở trạng thái này lò xo 4 một đầu tựa vào vỏ 5, đầu còn lại

tì vào đĩa ép 3 tạo lực ép để ép chặt đĩa bị động 2 với bánh đà 1 làm cho phần chủ động và phần bị động tạo thành một khối cứng Khi này mômen từ động cơ được truyền từ phần chủ động sang phần bị động của ly hợp thông qua các bề mặt ma sát của đĩa bị động 2 với đĩa ép 3 và lò xo ép 4 Tiếp đó mômen được truyền vào xương đĩa bị động qua bộ giảm chấn 13 đến moayơ rồi truyền vào trục ly hợp Lúc này giữa

bi "T" 11 và đầu đòn mở 12 có một khe hở từ 3-4 mm tương ứng với hành trình tự do của bàn đạp ly hợp từ 30-40 mm

Trạng thái mở ly hợp : khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp

số người lái tác dụng một lực vào bàn đạp 7 thông qua đòn kéo 9 và càng mở 10, bạc

mở 6 mang bi "T" 11 sẽ dịch chuyển sang trái Sau khi khắc phục hết khe hở bi "T" 11

sẽ tì vào đầu đòn mở 12 Nhờ có khớp bản lề của đòn mở liên kết với vỏ 5 nên đầu kia của đòn mở 12 sẽ kéo đĩa ép 3 nén lò xo 4 lại để dịch chuyển sang phải Khi này các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động của ly hợp được tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số

2.3.2 Ly hợp ma sát khô hai đĩa – theo Hình 1.2

Trạng thái đóng ly hợp : ở trạng thái này các lò xo ép 7 một đầu tựa vào vỏ ly hợp 8, đầu còn lại tì vào đĩa ép 5 tạo lực ép để ép chặt toàn bộ các đĩa ma sát 4 và đĩa ép trung gian 3 với bánh đà 1 làm cho phần chủ động và phần bị động tạo thành một khối cứng Khi này mômen từ động cơ được truyền từ phần chủ động sang phần bị động của ly hợp thông qua các bề mặt ma sát của các đĩa ma sát 4 và đĩa ép trung gian 3 với đĩa ép 5 và lò

xo ép 7 Tiếp đó mômen được truyền vào xương đĩa bị động qua bộ giảm chấn 17 đến moayơ rồi truyền vào trục ly hợp Lúc này giữa bi "T" 15 và đầu đòn mở 16 có một khe

hở từ 3-4 mm tương ứng với hành trình tự do của bàn đạp ly hợp từ 30-40 mm

Trạng thái mở ly hợp : khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp

số thì người lái tác dụng một lực vào bàn đạp 11 thông qua đòn kéo 13 và kéo càng mở

14, bạc mở 9 mang bi "T" 15 sẽ dịch chuyển sang trái Sau khi khắc phục hết khe hở bi

"T" 15 sẽ tì vào đầu đòn mở 16 Nhờ có khớp bản lề của đòn mở liên kết với vỏ 8 nên đầu kia của đòn mở 16 sẽ kéo đĩa ép 5 nén lò xo 7 lại để dịch chuyển sang phải tạo khe

hở giữa các đĩa ma sát với các đĩa ép, đĩa ép trung gian và bánh đà Khi này các bề mặt

ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động của ly hợp được tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số

Ngoài các trạng thái làm việc trên, thì ly hợp còn xuất hiện trạng thái trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát của ly hợp Hiện tượng này thường xuất hiện khi đóng ly hợp (xảy ra trong thời gian ngắn) hoặc khi gặp quá tải (phanh đột ngột mà không nhả ly hợp)

CHƯƠNG 2

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

1 PHÂN TÍCH,LỰA CHỌN KẾT CẤU CỤM LY HỢP

1.1 Ly hợp một đĩa ma sát

1.1.1 Kết cấu ly hợp lắp trên xe ZIN-130

Ly hợp lắp trên xe ZIN-130 là ly hợp một đĩa ma sát khô

+ Đĩa bị động của ly hợp trên xe ZIN-130 : Xương đĩa bị động được chế tạo bằng thép và có xẻ rãnh Đĩa ma sát được lắp ghép với xương đĩa bằng các đinh tán Bộ giảm chấn gồm 8 lò xo giảm chấn đặt xung quanh cách đều nhau cùng tấm ma sát Xương đĩa được ghép chặt với moayơ đĩa bị động bằng các đinh tán Đinh tán được chế tạo bằng thép.

+ Đòn mở ly hợp 16 : gồm có 4 chiếc và được chế tạo bằng thép Mỗi đòn mở thì đầu ngoài liên kết khớp bản lề với đĩa ép 3 qua các ổ bi kim Phần giữa đòn liên kết bản lề với càng nối qua ổ bi kim Càng nối gối tựa lên vỏ ly hợp bằng đai ốc hình chỏm cầu Các đai ốc này bị ép vào vỏ ly hợp bằng đệm đàn hồi, mỗi đệm đàn hồi này được

cố định vào vỏ ly hợp bằng hai bu lông nhỏ Nhờ có mối liên kết như vậy mà càng nối

có thể chuyển động xoay để tạo ra tâm quay thay đổi ở giữa đòn mở ly hợp, cần thiết cho sự di chuyển của đĩa ép khi mở và đóng ly hợp Đai ốc chỏm cầu còn có tác dụng điều chỉnh đầu đòn mở để các đòn mở cùng nằm trong mặt phẳng song song với mặt phẳng của đĩa ép

+ Bạc mở ly hợp gồm có ổ bi tỳ 11 và bạc trượt Trong ổ bi tỳ có đủ lượng mỡ dự trữ để bôi trơn trong suốt quá trình sử dụng mà không cần bổ xung thêm (chỉ thay thế

và bổ xung khi ly hợp được tháo để sửa chữa lớn)

+ Lò xo hồi vị bạc mở ly hợp 13 dùng để giữ bạc mở luôn có khe hở với đầu đòn

mở, đảm bảo cho ly hợp luôn đóng hoàn toàn và khi đóng ly hợp thì bạc mở nhanh chóng tách khỏi đầu đòn mở

1.1.2 Kết cấu ly hợp lắp trên xe ΓAZ-53

Ly hợp lắp trên xe ΓAZ-53 là ly hợp một đĩa ma sát khô

vấu lồi để giữ các lò xo ép Hình 2.2 Ly hợp lắp trên xe ΓAZ-53

+ Bộ phận bị động của ly hợp : Đĩa ma sát 3 có hai tấm ma sát làm bằng vật liệu có

hệ số ma sát cao, được ghép với nhau qua xương đĩa bằng các đinh tán Xương đĩa

động bằng các đinh tán bằng thép Moayơ đĩa bị động được chế tạo bằng thép và có thể

di trượt trên trục ly hợp 10 nhờ các then hoa Bộ phận giảm chấn gồm có 6 lò xo giảm chấn 18, đặt xung quanh và cách đều nhau Tấm ma sát được ghép với xương đĩa bằng các đinh tán Lò xo giảm chấn được đặt trong các lỗ của đĩa bị động và tấm đỡ

+ Hệ dẫn động điều khiển ly hợp : Ly hợp được dẫn động điều khiển bằng cơ khí Đòn mở ly hợp 5 được chế tạo bằng thép, đầu trên đòn mở liên kết bản lề với đĩa ép qua các ổ bi kim, giữa đòn liên kết bản lề với càng nối 8 thông qua ổ bi kim Khe hở giữa đầu đòn mở và bạc mở là δ = 4 mm Điều chỉnh đòn mở ta dùng đai ốc 7 Bạc mở

ly hợp gồm có ổ bi tỳ và bạc trượt 9 Trên bạc trượt có lắp ống bơm mỡ 6

1.2 Ly hợp hai đĩa ma sát

1.2.1 Kết cấu ly hợp lắp trên xe MAZ-5335

Ly hợp lắp trên xe MAZ-5335 là ly hợp hai đĩa ma sát khô (Hình 2.3)

+ Bộ phận chủ động của ly hợp : gồm bánh đà 24 bắt với vỏ trong ly hợp 19 bằng các bu lông Để thực hiện mở ly hợp một cách nhanh chóng và dứt khoát thì giữa đĩa

ép trung gian 26 và bánh đà 24 có đặt lò xo đẩy 1 Lò xo đẩy có tác dụng đẩy đĩa ép trung gian ra khỏi bề mặt tiếp xúc với đĩa bị động 25 khi mở ly hợp Để đảm bảo khe

hở cần thiết giữa các bề mặt ma sát của ly hợp khi mở ly hợp, đồng thời đảm bảo cho đĩa ép trung gian, đĩa ép ngoài và bánh đà thành một khối mà vẫn đảm bảo đĩa ép trung gian và đĩa ép ngoài có thể di trượt được thì người ta dùng một cơ cấu gồm có đai ốc điều chỉnh 4 được kẹp chặt vào đĩa ép trung gian Khi các bề mặt ma sát của tấm ma sát của đĩa bị động bị mòn nhiều, nhờ có cơ cấu đó sẽ làm cho đĩa ép trung gian di chuyển đến gần bánh đà hơn Đai ốc 4 có vòng cách tỳ lên vỏ ly hợp, đẩy cho bulông hạn chế di chuyển dọc trục của nó, nên duy trì được khe hở cần thiết giữa các bề mặt

ma sát khi mở ly hợp Các lò xo ép 20 được bố trí xung quanh theo hai vòng tròn (vòng trong và vòng ngoài) Tổng số lò xo ép là 24, các lò xo ép được đặt trong phần lõm của

vỏ ly hợp và đầu còn lại được đặt vào phần lồi của đĩa ép

1 Lò xo đẩy đĩa ép trung gian

Đĩa ma sát ; 26 Đĩa ép trung

gian ; 27 Thanh tựa ; 28

Moayơ; 29 Bulông bắt chặt Hình 2.3 Ly hợp lắp trên xe MAZ-5335

các tấm đĩa ; 30 Lò xo giảm chấn

+ Bộ phận bị động của ly hợp : gồm có hai đĩa bị động 25, mỗi đĩa bị động gồm 2 tấm ma sát được ghép với xương đĩa bằng các đinh tán bằng đồng Xương đĩa được chế tạo bằng thép, trên có các xẻ rãnh nhằm giảm độ cứng, tăng độ đàn hồi và giúp ly hợp đóng êm dịu Xương đĩa được ghép với moayơ đĩa bị động bằng các đinh tán, trên moayơ có các lỗ hình chữ nhật để đặt 6 lò xo giảm chấn Moayơ được chế tạo bằng thép, số lượng là 2 moayơ và có thể di trượt trên rãnh then hoa của trục ly hợp

+ Hệ dẫn động ly hợp thuộc loại dẫn động bằng cơ khí có cường hóa bằng khí nén Đòn mở ly hợp 5 được chế tạo bằng thép và có số lượng là 3 đòn Mỗi đòn mở thì đầu trên liên kết khớp bản lề với đĩa ép ngoài qua các ổ bi kim Phần giữa đòn liên kết bản

lề với càng nối 6 thông qua ổ bi kim Đòn mở ly hợp được điều chỉnh tương tự như ly hợp trên xe ZIN-130

1.2.2 Kết cấu ly hợp lắp trên xe KAMAZ-5511

22 Đĩa ma sát ; 23 Trục ly hợp ; 24 Moayơ ; 25 Lò xo giảm chấn ; 26 Tấm đĩa ;

27 Bulông bắt đòn tách đĩa ép trung gian

+ Bộ phận chủ động của ly hợp : gồm có bánh đà 21 lắp ghép với vỏ trong ly hợp

17 bằng các bu lông Đĩa ép trung gian 2 và đĩa ép ngoài 4 được chế tạo bằng gang Các đĩa ép chủ động liên kết với bánh đà bằng ngõng (đòn tách) Ngõng được bắt vào đĩa ép trung gian bằng các bulông 27 và lắp với rãnh của mặt trụ bánh đà Mặt ngoài của đĩa ép ngoài có phần lồi để lắp các lò xo ép 16 Lò xo ép được chế tạo bằng thép 60C2 , gồm có 12 lò xo được bố trí xung quanh, giữa lò xo và đĩa ép có đệm cách nhiệt.+ Bộ phận bị động của ly hợp : gồm có hai đĩa ma sát 22, mỗi đĩa bị động gồm hai tấm ma sát được ghép với nhau qua xương đĩa bằng các đinh tán Xương đĩa được chế tạo bằng thép, trên có các xẻ rãnh và được ghép với moayơ bằng các đinh tán Moayơ được chế tạo bằng thép 40X và số lượng là 2 moayơ Trong lòng moayơ có then hoa và

có thể di trượt trên trục ly hợp Bộ phận giảm chấn gồm 8 lò xo giảm chấn 25 được đặt trong các rãnh hình chữ nhật trên xương đĩa và moayơ Trục ly hợp 23 được chế tạo bằng thép 40X và có bánh răng liền trục

+ Hệ dẫn động ly hợp thuộc loại dẫn động bằng thủy lực, cơ khí kết hợp với cường hóa bằng khí nén Đòn mở ly hợp 6 được chế tạo bằng thép và có số lượng là 4 đòn Mỗi đòn mở thì đầu trên liên kết khớp bản lề với đĩa ép ngoài qua các ổ bi kim Phần giữa đòn liên kết bản lề với càng nối thông qua ổ bi kim Đòn mở ly hợp được điều chỉnh tương tự như ly hợp trên xe ZIN-130

* NHẬN XÉT : Qua phân tích, tìm hiểu kết cấu, nguyên lý hoạt động của từng phương án thiết kế cụm ly hợp, ta thấy phương án thiết kế cụm ly hợp của xe MAZ-

5335 (ly hợp hai đĩa ma sát khô) phù hợp để áp dụng cho việc thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

2 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN HỆ DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN LY HỢP

Hiện nay, trên thực tế đã tồn tại các phương án dẫn động điều khiển ly hợp phổ biến

2.1 Dẫn động điều khiển ly hợp bằng cơ khí (Phương án 1 )

ở các ôtô quân sự như xe ZIN-130, ZIN-131, Nhược điểm cơ bản của hệ dẫn động này là : yêu cầu lực tác động của người lái nên bàn đạp ly hợp phải lớn, nhất là đối với loại xe ôtô hạng nặng

Nguyên lý làm việc :

+ Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 7 sẽ làm cho cần của trục bàn đạp ly hợp 4 quay quanh tâm O1 kéo thanh kéo của ly hợp 5 dịch chuyển sang phải (theo chiều mũi tên) Làm cho cần ngắt ly hợp 3 và càng mở ly hợp 2 quay quanh O2 Càng mở gạt bạc mở 1 sang trái (theo chiều mũi tên) tác động vào đầu đòn mở của ly hợp, kéo đĩa ép tách ra khỏi đĩa ma sát

+ Khi người lái nhả bàn đạp 7 thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị 6, bàn đạp trở về

vị trí ban đầu duy trì khe hở δ giữa bạc mở với đầu đòn mở Nhờ có các lò xo ép để ép đĩa ép tiếp xúc với đĩa ma sát, ly hợp được đóng lại

Hành trình toàn bộ của bàn đạp ly hợp thường từ 130 ÷ 150 mm Trong quá trình làm việc, do hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát, nên đĩa ma sát thường

bị mòn, do đó hành trình tự do của bàn đạp ly hợp bị giảm xuống Khi các bề mặt ma sát mòn tới mức nào đó thì hành trình tự do của ly hợp giảm tới mức tối đa, sẽ không tạo được cảm giác cho người lái nữa, đồng thời gây hiện tượng tự ngắt ly hợp Trong trường hợp khác, khi hành trình tự do của bàn đạp ly hợp quá lớn, làm cho người lái đạp bàn đạp hết hành trình toàn bộ mà ly hợp vẫn chưa mở hoàn toàn, cũng tạo hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát, sẽ gây mòn các bề mặt ma sát một cách nhanh chóng

Trong cả hai trường hợp nêu trên đều không có lợi, vì vậy phải điều chỉnh hành trình

tự do của bàn đạp ly hợp trong một miền cho phép

+ Ưu điểm : Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, có độ tin cậy làm việc cao, dễ tháo lắp

và sửa chữa

+ Nhược điểm : Kết cấu phụ thuộc vào vị trí đặt ly hợp Yêu cầu lực của người lái tác dụng lên bàn đạp lớn Hiệu suất truyền lực không cao

2.2 Dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực ( Phương án 2 )

Đây là hệ dẫn động điều khiển ly hợp bằng cách dùng áp lực của chất lỏng (dầu) trong các xy lanh chính và xy lanh công tác

Nguyên lý làm việc :

+ Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, nhờ thanh đẩy, đẩy piston

4 của xy lanh chính 3 sang trái, bịt lỗ bù dầu b, làm dầu trong khoang D bị nén lại Khi

áp lực dầu trong khoang D thắng lực ép của lò xo van một chiều 11 ở van một chiều 10 thì van một chiều mở ra Lúc này dầu từ khoang D theo đường ống dẫn dầu 5 vào xy lanh công tác 6 đẩy piston sang phải, làm cho càng mở ly hợp 7 quay quanh O, đồng thời đẩy bạc mở 8 sang trái (theo chiều mũi tên) Bạc mở tác động nên đầu dưới của đòn mở ly hợp tách đĩa ép ra khỏi bề mặt ma sát Ly hợp được mở

+ Khi người lái nhả nhanh bàn đạp ly hợp 1, thì do sức cản của đường ống và sức cản của van hồi dầu 12 làm cho dầu từ xy lanh công tác 6 không kịp về điền đầy vào khoang D Vì thế tạo ra độ chân không ở khoang D, nên dầu từ khoang C qua lỗ cung cấp dầu a vào khoang E, rồi sau đó dầu qua lỗ nhỏ ở mặt đầu piston ép phớt cao su 8 để lọt sang bổ sung dầu cho khoang D (tránh hiện tượng lọt khí vào khoang D, khi khoang

D có độ chân không) Khi dầu đã khắc phục được sức cản của đường ống và van hồi dầu 12 để trở về khoang D, thì lượng dầu dư từ khoang D theo lỗ bù dầu b trở về khoang C, đảm bảo cho ly hợp đóng hoàn toàn

Hình 2.7 Sơ đồ cấu tạo xy lanh chính của dẫn động thủy lực

11 Lò xo van một chiều ; 12 Van hồi dầu ; a Lỗ cung cấp dầu ; b Lỗ điều hòa.+ Lỗ bù dầu b còn có tác dụng điều hòa dầu khi nhiệt độ cao Lúc nhiệt độ cao dầu trong khoang D nở ra, làm áp suất dầu tăng lên, dầu qua lỗ bù dầu b về khoang C Vì thế khắc phục được hiện tượng tự mở ly hợp

+ Ưu điểm : Kết cấu gọn, việc bố trí hệ dẫn động thủy lực đơn giản và thuận tiện

Có thể đảm bảo việc đóng ly hợp êm dịu hơn so với hệ dẫn động ly hợp bằng cơ khí ống dẫn dầu không có biến dạng lớn, nên hệ dẫn động thủy lực có độ cứng cao Đồng thời hệ dẫn động bằng thủy lực có thể dùng đóng mở hai ly hợp

+ Nhược điểm : Loại hệ dẫn động bằng thủy lực không phù hợp với những xe có máy nén khí Yêu cầu hệ dẫn động ly hợp bằng thủy lực cần có độ chính xác cao

2.3 Dẫn động điều khiển ly hợp bằng cơ khí có trợ lực khí nén (Phương án 3 )

Đây là hệ dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn, khớp nối Đồng thời kết hợp với lực đẩy của khí nén

Nguyên lý làm việc :

Hình 2.8 Sơ đồ hệ dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén

2 ; 4 ; 7 ; 8 ; 18 Đòn dẫn động ; 6 Lò xo hồi vị

9 Mặt bích của xy lanh phân phối ; 10 Thân van phân phối

11 Đường dẫn khí nén vào ; 12 Phớt van phân phối

13 Đường dẫn khí nén ; 14 Piston van phân phối

+ Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, làm cho đòn dẫn động 2 quay quanh O1 , thông qua thanh kéo 3 làm đòn 4 quay quanh O2 và qua thanh kéo 5 làm đòn dẫn động 7 quay quanh O3 Nhờ có đòn dẫn động 8 cùng với mặt bích của xy lanh phân phối 9 và đẩy thân van phân phối 10 sang phải (theo chiều mũi tên) Khi mặt phải của thân van phân phối chạm vào đai ốc hạn chế hành trình nắp trên cần piston 15

thì làm cho càng mở ly hợp 16 quay quanh O4 và đẩy bạc mở ly hợp 19 sang trái (theo chiều mũi tên) Ly hợp được mở.

+ Đồng thời với việc khi nắp bên phải của thân van phân phối tỳ vào đai ốc hạn chế hành trình của cần piston 15 thì đầu piston van phân phối 14 cũng tỳ vào phớt van

12 và làm van 12 mở ra Khí nén lúc này từ khoang A qua van 12 vào khoang B, rồi theo đường dẫn khí nén 13 vào xy lanh 17 và đẩy xy lanh lực dịch chuyển làm đòn dẫn động 18 quay quanh O4 Kết hợp với càng mở ly hợp 16 quay và đẩy bạc mở ly hợp 19 sang trái Ly hợp được mở

+ Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp ly hợp 1 thì dưới tác dụng của lò xo hồi

vị 6 kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu Đồng thời thông qua đòn dẫn động 8 kéo thân van phân phối 10 sang trái, khi mặt đầu bên phải của piston 14 chạm vào mặt bích bên phải của thân van thì piston 14 được đẩy sang trái, làm càng mở ly hợp 16 quay và đẩy bạc mở ly hợp 19 sang phải Cùng lúc đó, dưới tác dụng của lò xo hồi vị phớt van phân phối 12 và đẩy van này đóng kín cửa van Khí nén từ xy lanh lực 17 theo đường dẫn khí nén 13 vào khoang B và qua đường thông với khí trời a ở thân piston 14 ra ngoài Lúc này ly hợp ở trạng thái đóng hoàn toàn

+ Ưu điểm : Hệ dẫn động làm việc tin cậy, khi cường hóa khí nén hỏng thì hệ dẫn động cơ khí vẫn có thể điều khiển ly hợp được

+ Nhược điểm : Khi cường hóa hỏng thì lực bàn đạp lớn Loại hệ dẫn động này phù hợp với những xe có máy nén khí

2.4 Dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực, trợ lực khí nén ( Phương án 4 )

Đây là hệ dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn và áp lực của dầu trong các xy lanh lực Đồng thời kết hợp với áp lực của khí nén lấy từ các máy nén khí Nguyên lý làm việc :

+ Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, làm cho tay đòn bàn đạp quay quanh O1 và đẩy cần piston của xy lanh chính 3 đi xuống (theo chiều mũi tên)

Hình 2.9 Sơ đồ hệ dẫn động ly hợp bằng thủy lực có cường hóa khí nén

1 Bàn đạp ly hợp ; 2 Lò xo hồi vị

3 Xy lanh chính ; 4 ; 13 Đường ống dẫn dầu

5 Xy lanh công tác ; 6 Piston xy lanh

9 Piston xy lanh thủy lực ; 10 Cần piston xy lanh thủy lực

11 Càng mở ly hợp ; 12 Bạc mở ly hợp

14 Piston xy lanh mở van ; 15 Cốc van phân phối

Dầu từ xy lanh chính 3 được piston nén lại và theo đường ống dẫn dầu 4 vào xy lanh thủy lực 8 áp lực dầu tác dụng vào mặt piston xy lanh thủy lực 9 và đẩy nó cùng cần piston 10 sang phải Làm cho càng mở ly hợp 11 quay quanh O2 và đẩy bạc mở ly hợp

12 sang trái (theo chiều mũi tên) Ly hợp được mở

+ Đồng thời dầu có áp suất theo đường ống dẫn dầu 13 tác dụng lên piston xy lanh

mở van 14 thì đẩy piston 14 cùng cốc van 15 và màng ngăn 16 sang trái Đóng van xả

17 lại và van nạp 18 được mở ra Khí nén từ máy nén khí theo đường ống dẫn khí nén

19 qua van nạp 18 vào khoang A, rồi theo lỗ thông xuống khoang B và đẩy piston xy lanh 6 cùng cần piston 7 sang phải Kết hợp với lực đẩy của áp lực dầu, đẩy piston xy lanh thủy lực 9 cùng cần piston 10 làm cho càng mở ly hợp 11 quay quanh O2 và đẩy bạc mở ly hợp 12 sang trái Ly hợp được mở

+ Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp ly hợp 1 thì dưới tác dụng của lò xo hồi

vị 2 kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu Piston của xy lanh chính 3 dịch chuyển lên phía trên và dầu từ xy lanh công tác trở về xy lanh chính Đồng thời van xả 17 mở, van nạp

18 đóng lại Khí nén từ khoang B qua lỗ thông sang khoang A và qua van xả 17 rồi theo lỗ trên cốc van phân phối 15 thông với khí trời ra ngoài Ly hợp đóng hoàn toàn.+ Ưu điểm : Hệ dẫn động làm việc tin cậy, khi cường hóa khí nén hỏng thì hệ dẫn động bằng thủy lực vẫn hoạt động bình thường Lực của người lái tác dụng vào bàn đạp ly hợp nhỏ Hành trình toàn bộ của bàn đạp không lớn Loại hệ dẫn động này thì đảm bảo được yêu cầu đóng ly hợp êm dịu, mở dứt khoát và dùng phù hợp với những

xe có máy nén khí

+ Nhược điểm : Kết cấu phức tạp, bảo dưỡng, điều chỉnh sửa chữa khó khăn và yêu cầu độ chính xác của hệ dẫn động cao

* NHẬN XÉT: Qua phân tích, tìm hiểu kết cấu, nguyên lý hoạt động, xem xét ưu điểm

và nhược điểm của từng phương án dẫn động điều khiển ly hợp, ta thấy Phương án 3 -

Dẫn động điều khiển ly hợp bằng cơ khí có trợ lực khí nén phù hợp để áp dụng cho

việc thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải trọng 8 tấn, nó có ưu điểm bố trí đơn giản, phù

CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ

1 CÁC THÔNG SỐ THAM KHẢO CỦA XE TẢI 8 TẤN

1.1 Công dụng,cấu tạo của xe ôtô MAZ - 5335

MAZ-5335 là một trong những loại ôtô vận tải được dùng nhiều trong việc vận chuyển hàng hóa bằng đường bộ ở nước ta Nó là loại xe có thể hoạt động trên mọi đường sá Sức chở của ôtô là 8 tấn Loại xe này được nhà máy chế tạo ôtô mang tên MINXCƠ sản xuất Xe có một cabin là loại cabin lật, trên cabin có 1 ghế lại, 1 ghế phụ

và 1 giường ngủ Vỏ cabin bằng kim loại và bố trí động cơ ở phía dưới Thùng xe được chế tạo bằng sắt và có 3 thành mở lật ra được Động cơ lắp trên xe ôtô MAZ-5335 là loại động cơ Diesel 4 kỳ, có ký hiệu kiểu : ЯMZ-236 và gồm 6 xy lanh, bố trí hình chữ V Công suất cực đại của động cơ là 134 kW ở 2100 vòng/phút (vg/ph) Mômen cực đại của động cơ là 667 Nm ở 1500 vòng/phút Hệ thống truyền lực của xe ở dạng cơ nhiều cấp Trong đó, ly hợp lắp trên xe là loại ly hợp hai đĩa ma sát khô thường đóng, được dẫn động điều khiển bằng cơ khí và có cường hóa khí nén Hộp số lắp trên xe là loại hộp số

cơ khí có 5 cấp số tiến, một cấp số lùi và có đồng tốc cho số 2-3, 4-5 Truyền lực chính cầu chủ động là cặp bánh răng côn xoắn Hệ thống lái lắp trên xe là loại trục vít đai ốc, có

bi cầu, thanh răng-vành răng và có cường hóa bằng thủy lực Hệ thống treo của xe là loại

hệ thống treo phụ thuộc và được bố trí trên các nhíp dọc hình nửa elíp Hệ thống treo trước

có giảm chấn thủy lực ống lồng nhằm nâng cao độ êm dịu khi xe di chuyển trên đường không bằng phẳng với tốc độ cao Hệ thống treo sau có nhíp phụ Hệ thống phanh của

xe là loại phanh tang trống trên tất cả các bánh xe, có độ an toàn cao, dễ điều khiển và

có hệ dẫn động bằng khí nén Phanh dừng là loại phanh tang trống ở cơ cấu truyền lực

và có dẫn động cơ khí MAZ-5335 có đặc tính kỹ thuật vận hành cao, có thể tăng sức tải so với thiết kế là 35%

1.2 Các thông số kỹ thuật của xe ôtô MAZ-5335

- Kích thước bao [dài x rộng x cao] (mm) 7250 x 3000 x 2720

- Chiều rộng cơ sở [trước và sau] (mm) 1970 x 1865

- Trọng lượng bản thân (N)

Phân cho cầu trước

Phân cho cầu sau

659003356032340

- Trọng lượng toàn bộ xe khi đầy tải (N)

Phân cho cầu trước

Phân cho cầu sau

1465004850098000

- Thứ tự làm việc của các xy lanh 1 - 4 - 2 - 5 - 3 - 6

- Mômen xoắn cực đại, ở 1500 vg/ph (Nm) 667

- Tỉ số truyền của hộp số

I : 5,26 ; II : 2,9 ;III : 1,52 ; IV : 1 ;

Hình 3.1 Các thông số kỹ thuật của xe MAZ-5335

2 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA LY HỢP

2.1 Xác định mômen ma sát của ly hợp

Ly hợp cần được thiết kế sao cho nó phải truyền được hết mômen của động cơ và đồng thời bảo vệ được cho hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải Với hai yêu cầu như vậy mômen ma sát của ly hợp được tính theo công thức :

Mc = β.Memax Trong đó : Memax - mômen xoắn cực đại của động cơ

β - hệ số dự trữ của ly hợp

Hệ số β phải lớn hơn 1 để đảm bảo truyền hết mômen của động cơ trong mọi trường hợp Tuy nhiên hệ số β cũng không được chọn lớn quá để tránh tăng kích thước đĩa bị động và tránh cho hệ thống truyền lực bị quá tải Hệ số β được chọn theo thực nghiệm Với ôtô tải β = 1,6 ÷ 2,25

→ Ta chọn β = 2

⇒ Vậy mômen ma sát của ly hợp :

Mc = β.Memax = 2.667 = 1334 (Nm)

2.2 Xác định kích thước cơ bản của ly hợp

2.2.1 Xác định bán kính ma sát trung bình của đĩa bị động

Mômen ma sát của ly hợp được xác định theo công thức :

Mc = β.Memax = µ P∑.Rtb.iTrong đó :

Trong đó:

Me max - mômen cực đại của động cơ, [Nm]

D2 - đường kính ngoài của đĩa ma sát, [cm]

C - hệ số kinh nghiệm Với ôtô tải C = 3,6

→ D2 = 2R2 = 3,16 M emax

C = 3,16 667

3,6 = 43 cm = 430 (mm)

So sánh đường kính ngoài của đĩa ma sát với đường kính bánh đà động cơ lấy theo

xe tham khảo: Dbđ = 410 (mm) (đường kính trong lòng) thì ta thấy rằng D2 = 430

mm > Dbđ = 410 (mm)

- Như vậy có hai phương án :

+ Nếu ta giữ nguyên đường kính ngoài của đĩa ma sát D2 = 430 mm và tăng đường kính bánh đà thì phương án này không thực hiện được Vì nó liên quan đến cân bằng động của động cơ

+ Nếu ta giảm đường kính ngoài từ D2 = 410 mm xuống D2 = 400 mm và tăng số đôi bề mặt ma sát thì phương án này là phù hợp

Với D2 = 400 mm → Bán kính ngoài của đĩa ma sát : R2 = 200 mm

Bán kính trong của đĩa ma sát được tính theo bán kính ngoài :

2 2

3 1

3 2

RR

RR3

Vậy số lượng đĩa bị động của ly hợp là: n = 2

Kiểm tra áp suất trên bề mặt ma sát theo công thức:

q =

ibR

M

2 tb

2.3 Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp

2.3.1.Tính công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp :

Hình 3.2 Mô hình động cơ - truyền lực và đồ thị tốc độ góc

Khi đóng ly hợp có hiện tượng trượt ở thời gian đầu cho đến khi nào đĩa chủ động

và đĩa bị động quay như một hệ thống động học liền Khi các đĩa bị trượt sẽ sinh ra công ma sát làm nung nóng các chi tiết của ly hợp lên quá nhiệt độ làm việc bình thường, làm hao mòn các tấm ma sát và nguy hiểm nhất là các lò xo ép bị ram ở nhiệt

độ như vậy, mất khả năng ép Vì thế việc xác định công ma sát trong thời gian đóng ly hợp là một điều cần thiết

Trong quá trình gài số ôtô tuỳ theo sự đổi số từ thấp lên cao hoặc từ cao xuống thấp mà quá trình gài có thể tiến hành khác nhau

Khi đổi từ số thấp lên số cao, tốc độ góc của trục khuỷu động cơ trong khi đóng ly hợp cao hơn tốc độ góc của trục sơ cấp hộp số, vì vậy mômen quay của động cơ Me

không nên lớn để tránh tăng công trượt

Khi đổi từ số cao xuống số thấp tốc độ góc của trục khuỷu động cơ có thể thấp hơn tốc độ góc trục sơ cấp trong trường hợp này khi đóng ly hợp cần phải có mômen M

Nhưng ở hai trường hợp nói trên tuỳ theo kỹ thuật của người lái tốc độ góc của trục khuỷu và trục sơ cấp của hộp số có thể đồng đều, nghĩa là ωe≅ ihωa động cơ đó công trượt sẽ giảm đến tối thiểu.

Khi ôtô bắt đầu chuyển động, sự đồng đều nói trên không thể thực hiện được, vì

ωe> 0 và ωa = 0 trong trường hợp này công trượt sẽ cực đại Ta sẽ tính công trượt trong trường hợp này

Diễn biến quá trình đóng ly hợp hợp gồm 2 giai đoạn :

Giai đoạn đầu với thời gian t1: lúc này mômen quay của ly hợp hợp tăng từ giá trị

0 đến giá trị Ma , thời điểm này ôtô bắt đầu khởi động tại chỗ

Giai đoạn tiếp theo với thời gian t2: là giai đoạn mômen quay của ly hợp Ml bắt

đầu tăng lên đến khi không còn sự trượt xảy ra (tức là lúc ωe =ωa).

2.3.2.Tính mômen quán tính của bánh đà và của các chi tiết của ôtô quy dẫn về trục ly hợp Ja:

Từ công thức quan hệ vận tốc tịnh tiến ôtô và vận tốc góc của bánh xe như sau:

v = ωbx.rbx= bx

0 1

Trong đó: ωbx- Vận tốc góc của bánh xe, [rad/s]

v - Vận tốc chuyển động tịnh tiến của xe, [m/s]

→ ro = 300 + 254 = 554 (mm) = 0,554 m, với ro : bán kính thiết kế của bánh xe.

λ1 là hệ số kể đến sự biến dạng của lốp Vì lốp áp suất thấp nên λ1 = 0,935

bx

.i

F - Diện tích cản chính diện của xe, (m2)

ηtl- Hiệu suất truyền lực, η =t 0,9

ψ - Hệ số cản tổng cộng của đường Chọn: ψ = 0,02

Thay số ta có:

2.3.5 Tính công trượt riêng Lo:

Công trượt nói chung không cho ta xét đoán về điều kiện làm việc của ly hợp Muốn xét điều kiện làm việc nặng nhọc của ly hợp, ta cần phải tính công trượt riêng Công trượt riêng là công trượt trên 1 đơn vị diện tích bề mặt các tấm ma sát, đặc trưng cho sự hao mòn tấm ma sát

o

L = = (J/m2)=9,67(J/cm2)<[L0]=20(J/cm2)

2.3.6 Tính nhiệt độ ly hợp :