ĐỀ TÀI:THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN LY HỢP

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC … – & — … ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN LY HỢP GVHD: TRẦN THANH BÌNH SVTH: 10 VŨ ĐỨC AN NGUYỄN HOÀNG ANH NGUYỄN THÀNH CÔNG NGUYỄN VĂN DỆN NGUYỄN HOÀNG GIANG NGUYỄN MINH ĐỨC NGUYỄN PHẠM CAO NGHĨA TRỊNH HẠNH DƯƠNG MINH HOÀI NGUYỄN ĐÌNH DUY TP HỒ CHÍ MINH - NĂM 2012 Mục lục Trang PHẦN MỞ ĐẦU Lời cảm ơn Lời mở đầu CHƯƠNG I: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ LY HỢP 1.1 nhiệm vụ 1.2.yêu cầu 1.3 phân loại CHƯƠNG II: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA LY HỢP 3.1xác định moment ma sát cần truyền 3.2 đường kính đĩa ma sát 3.3 lực ép cần thiết lên đĩa CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CÔNG TRƯỢT CỦA LY HỢP .10 4.1 xác định công trượt ly hợp 11 4.2 kiểm tra công trượt riêng 11 4.3 kiểm tra nhiệt đọ chi tiết bị nung nóng trình ly hợp trượt 11 CHƯƠNG V:MOAY-Ơ ĐĨA THỤ ĐỘNG 12 5.1 yêu cầu 12 5.2 vật liệu chế tạo .12 5.3 thiết kế kết cấu .12 CHƯƠNG VI:TÍNH TOÁN MỐI GHÉP ĐINH TÁN 13 CHƯƠNG VII:BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 14 7.1 tổng quát 14 7.2 lực tác dụng lên lò xo giảm chấn 15 7.3 đường kính dây lò xo .15 CHƯƠNG VIII:TRỤC LY HỢP 16 8.1 nhiệm vụ , công dụng trục ly hợp 16 8.2 yêu cầu trục ly hợp 16 8.3vật liệu chế tạo phương pháp nhiệt luyện 16 8.4 tính bền thiết kế kết cấu trục ly hợp 17 8.5 chọn ổ bi cho trục ly hợp .23 CHƯƠNG IX:TÍNH TOÁN HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG 24 CÁC DẠNG HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP SƯA CHỮA 25 Kết luận 26 PHẦN MỞ ĐẦU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN -Ngày tháng năm 2012 Giáo viên Giáo viên duyệt ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… LỜI CẢM ƠN Sau năm theo học ngành công nghệ kĩ thuật ôtô, chúng em, sinh viên khoa khí động lực dìu dắt, bảo tận tình quý thầy cô trường CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG bước ngày hoàn thiện để trở thành kỹ thuật viên đem sức lực trí não để cống hiến cho xã hội Và ngày nay, với đồ án môn học đánh dấu cột mốc bước đường trưởng thành chúng em Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn thầy TRẦN THANH BÌNH tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng em suốt trình học tập thời gian thực đề tài Chúng em xin cảm ơn quý thầy cô trường CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG, đặc biệt quý thầy cô khoa khí động lực tận tình bảo giúp đỡ chúng em thời gian theo học thực đề tài Xin cảm ơn bạn sinh viên khoa khí động lực đóng góp ý kiến giúp nhóm sinh viên hoàn thành đề tài Nhóm sinh viên thực LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần với phát triển mạnh mẽ kinh tế giới, kinh tế việt nam bước phát triển đường CÔNG NGHIỆP HÓA – HIỆN ĐẠI HÓA Bên cạnh kỹ thuật nước ta bước tiến Trong phải nói đến nghành động lực nói chung sản xuất ô tô nói riêng, liên doanh với nhiều hãng ô tô tiếng giới Hyundai, Honda, Toyota…cùng sản xuất lắp ráp ô tô Để góp phần nâng cao trình độ kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật ta phải tự nghiên cứu, thiết kế tính toán yêu cầu cấp thiết Có ngành sản xuất ô tô ta có thương hiệu riêng cho thị trường quốc tế Sau học xong môn học TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ÔTÔ, chúng em khoa giao làm nhiệm vụ Đồ án môn học Trong trình tính toán để hoàn thành Đồ án môn học chuyên nghành này, bước đầu chúng em gặp không khó khăn bỡ ngỡ với nỗ lực thân, hướng dẫn tận tình thầy giáoTRẦN THANH BÌNH, em cố gắng hoàn thành xong Đồ án môn hoc Tính toán thiết kế ôtô Tuy nhiên lần chúng em vận dụng lý thuyết học, vào tính toán thiết kế ôtô cụ thể theo thông số cho trước, nên gặp nhiều khó khăn không tránh khỏi sai sót Vì chúng em mong quan tâm, giúp đỡ bảo thầy để thân chúng em ngày hoàn thiện kiến thức chuyên môn khả tự nghiên cứu CHƯƠNG I NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ LY HỢP 1.1.Nhiệm Vụ Ly hợp cụm chủ yếu ôtô máy kéo, đảm nhận nhiệm vụ sau: - Ngắt đường truyền công suất từ động đến hộp số Nó cho phép động quay trạng thái tự mà không truyền công suất đến hộp số - Trong trình ngắt, cho phép người lái sang số để phù hợp với điều kiện làm việc ôtô - Trong trình đóng ly hợp xảy trượt ly hợp, làm cho trình đóng êm dịu, giảm tải trọng động tác dụng lên hộp số, trục hệ thống khác hệp thống truyền lực - Khi ly hợp đóng hoàn toàn, toàn công suất truyền từ động đến hộp số, trượt không xảy 1.2 Yêu Cầu - Truyên momen lớn động mà không bị trượt thời điểm Muốn mômen ma sát ly hợp phải lớn mômen cực đại động ít, nghĩa hệ số dự trữ mômen ly hợp phải lớn - Đóng êm dịu để tăng từ từ mômen quay trục hệ thống truyền lực, không gây va đập bánh Ngoài ly hợp đóng êm dịu ôtô, máy kéo khởi hành không giật, làm cho người lái đỡ mệt, ôtô chạy đường phố máy kéo làm việc cánh đồng nhỏ phải sử dụng ly hợp nhiều - Mở dứt khoát nhanh chóng, nghĩa cắt hoàn toàn truyền động từ động đến hệ thống truyền lực thời gian ngắn Nếu mở không dứt khoát khó gài số êm dịu mômen quay động mômen quy dẫn đến trục khuỷu tất chi tiết chuyển động động truyền phần đến trục sơ cấp hộp số, dịch chuyển bánh khỏi ăn khớp để gài số khác khó khăn bánh ta muốn dịch chuyển có tác dụng lực mômen nói sinh Mở dứt khoát nhanh chóng giảm lực va đập bánh - Mômen quán tính càc chi tiết thụ động phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh - Làm nhiệm vụ phận an toàn để tránh tác dụng lên hệ thống truyền lực lực lớn gặp qua tải - Điều khiển dể dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ - Các bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt, đảm bảo làm việc bình thường - Kết cấu đơn, giản trọng lượng nhỏ, làm việc bền, điều chỉnh chăm sóc dể dàng 1.3 Phân Loại Ly hợp phân loại theo phương pháp sau: Theo cách truyền mômen quay từ trục động đến trục hệ thống truyền lực, người ta chia loại ly hợp: + Ly hợp ma sát: truyền mômen quay bề mặt ma sát + Ly hợp thuỷ lực: truyền mômen quay tác dụng dòng chất lỏng + Ly hợp loại nam châm điện: truyền mômen quay tác dụng trường nam châm điện + Ly hợp loại liên hợp: truyền mômen quay cách kết hợp loại kể Ly hợp ma sát loại thông dụng thường sử dụng chủ yếu loại ôtô Ở ly hợp ma sát, tuỳ theo hình dáng chi tiết ma sát mà người ta chia làm nhiều loại : + Ly hợp đĩa: phần thụ động gồm hay nhiều đĩa + Ly hợp hình côn: đĩa thụ động có dạng côn + Ly hợp hình trống: phần thụ động làm theo kiểu má phanh tang trống Loại ly hợp hình côn tang trống ngày không dùng ôtô máy kéo mômen quán tính chi tiết thụ động chúng lớn gây nên tải trọng va đập lên hệ thống truyền lực đóng ly hợp Tuỳ theo số đĩa thụ động mà người ta chia ly hợp ma sát một, hai hay nhiều đĩa Ly hợp đĩa dùng nhiều ôtô máy kéo đơn giản, rẻ mômen quán tính chi tiết thụ động bé Ở ôtô tuỳ theo phương pháp sinh lực lên đĩa ép người ta chia ly hợp loại lò xo (ở lực ép sinh lực ép lò xo), loại ly tâm, loại ly tâm… Loại nửa ly tâm dùng ôtô du lịch vận tải trọng cỡ nhỏ mômen cực đại động tương ứng với số vòng quay tương đối cao Loại ly tâm thường dùng để làm dễ dàng điều khiển ôtô Trong ly hợp loại ly tâm lực ly tâm dùng để đóng mở ly hợp, lực để ép lò xo, dùng lực ly tâm để ép đĩa ép Loại ly hợp không sử dụng rộng rãi Theo phương pháp điều khiển ly hợp chia loại điều khiển sức người loại điều khiển tự động CHƯƠNG II CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Ly Hợp Ma Sát Khô Chọn Ly hợp ma sát khô loại đĩa sử dụng lò xo hình trụ * Ưu điểm: kết cấu đơn giản, đảm bảo thoát nhiệt tốt, thuận tiện cho công tác bảo quản sữa chữa CHƯƠNG III TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA LY HỢP Tính toán ly hợp loại ma sát nhằm mục đích xác định số lượng kích thước bề mặt ma sát cần thiết để truyền mômen quay động cơ, xác định lực ép lên bề mặt ma sát, xác định tỷ số truyền cấu điều khiển ly hợp, xác định kích thước chi tiết khác Kích thước ly hợp xác định từ sở có khả truyền mômen quay lớn mômen quay động Sở dĩ phải tính theo mômen động để đảm bảo truyền hết mômen quay động đến hệ thống truyền lực trường hợp đĩa ma sát bị dầu nhờn rơi vào, mặt ma sát bị hao mòn, lò xo ép bị tính đàn hồi 3.1 Xác Định Mômen Ma Sát Cần Truyền Ml = β.Memax Ở đây: M1: mômen ma sát ly hợp, Nm ; Memax : mômen quay cực đại động Nm; β : hệ số dự trữ ly hợp Đối với ôtô tải nhẹ chọn β = 1,6 M1 = 1,6.294 = 470,4 (N.m) 3.2 đường kính đĩa Ma Sát Đường kính đĩa ma sát bị giới hạn đường kính bánh đà động D2 = R2 = 3,16 M e max 294 = 3,16 C 3,6 = 28.5 (cm), chọn lại D2 = 290 (mm) Ở : D2: Đường kính vòng ma sát, cm; Memax: mômen cực đại động cơ, N.m; C: Hệ số kinh nghiệm Đối với ôtô vận tải điều kiện sử dụng bình thường chọn C = 3,6 Bán kính đĩa ma sát: Chọn R2 = = =145 (mm) Chọn lại = 135 (mm) Bán kính đĩa ma sát ÷ R1 = (0,53 0,75 )R2 Chọn R1 = 0, 6.145 = 87 (mm) Chọn lại = 95 (mm) Bán kính trung bình xác định theo công thức sau: R 23 − R13 Rt b = R 22 − R12 = = 116 cm Thường ôtô hay dùng bề mặt ma sát thép với phêrađô tính đến điều kiện nhiệt độ, tốc độ trượt tương đối làm giảm hệ số tính ta ÷ lấy µ = 0,25 0,35 Chọn µ = 0,3 Chọn số bề mặt ma sát p = ( đĩa ma sát ) 3.3 Lực Ép Cần Thiết Lên Các Đĩa Để Truyền Mômen Ma Sát M1 M1 470,4.103 P= = = 6758,62 N µ.Rt b p 0,3.116.2 10 Áp suất vòng ma sát là: P P 6758,62.10 −3 q= = = = 233,84 KN / m 2 2 −3 F π ( R2 − R1 ) π (135 − 95 ).10 Áp suất cho phép tác dụng lên bề mặt ma sát đĩa ma sát làm phêrađô là: [q]=100 - 250 KN/ m2 Vậy áp suất vòng ma sát thoả điều kiện cho phép vật liệu CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN CÔNG TRƯỢT CỦA LY HỢP: Khi đóng ly hợp có tượng trượt đĩa thời gian đầu đĩa chủ động đĩa thụ động quay hệ thống động học liền Khi đĩa bị trượt sinh công ma sát làm nung nóng chi tiết ly hợp lên nhiệt độ làm việc bình thường, làm hao mòn ma sát nguy hiểm lò xo ép bị ram nhiệt độ vậy, khả ép Vì việc xác định công trượt thời gian đóng ly hợp điều cần thiết Jm : mômen quán tính bánh đà chi tiết động quy dẫn bánh đà Ja : mômen quán tính ôtô rơmoóc quy dẫn đến trục ly hợp  G0 + Gm  rbx2  J a =  g   ( i h i p io ) = 0,6129 Nms2 Ở : Go : trọng lượng toàn ôtô; Go = 5475.10 = 54750 N Gm : trọng lượng toàn rơmoóc; rơmoóc; Gm = ih: tỷ số truyền tương ứng hộp số Ở ôtô chế độ khởi động tỷ số truyền ứng với tỷ số truyền hộp số tay số 1; ih =5,181 ip :tỷ số truyền hộp số phụ.Xe hộp số phụ đó: ip = io : truyền lực chính; io =6,666 rbx : bán kính làm việc bánh xe rbx = 361,95 mm; Mômen cản chuyển động quy dẫn trục ly hợp: [ M a = ( Go + Gm )ψ + KFv ] i i ri η bx h p o tl ==19,34 Ở đấy: ψ : hệ số cản tổng cộng đường; ψ = 0,03 K: hệ số cản không khí (khi ôtô chuyển động với tốc độ thấp KFv2 = ); 12 L0 = L L = F p π ( R2 − R12 ) p 9031,87 π ((135.10 ) − (95.10 −3 ) ).2 −3 = Vậy Lo = 156246,38 < [Lo] = 150000 trượt riêng cho phép ÷ = 156246,38 J/ m2 250000 J/m2 Thoả mãn yêu cầu công 4.3 Kiểm Tra Nhiệt Độ Của Các Chi Tiết Bị Nung Nóng Trong Quá Trình Ly Hợp Bị Trượt: T= ν L c.g a Trong đó: T : nhiệt độ tăng lên chi tiết, oC; ν : hệ số xác định phần công trượt để nung nóng chi tiết cần tính; ν = 0,5 ( ly hợp đĩa ) C = 500 J/Kg.độ L : công trượt toàn bộ; gn :khối lượng chi tiết bị nung nóng gn = = = 44,77 kg với: -: đường kính đĩa ma sát -: đường kính đĩa ma sát -:chiều dày đĩa ma sát ; 10 mm -: chiều dày bánh đà ; 50 mm -: đường kính bánh đà ; 380 mm -: khối lượng riêng thép ; 7850 kg/ -: khối lượng riêng gang ; 7500 kg/ ⇒ T= 0,5.156246,38 500.44,77 = 3,49 oC Vậy ly hợp thỏa điều kiện nhiệt độ cho phép từ Thiết kế đinh tán I/chọn vật liệu định dạng đinh tán: 1.1/đinh tán chọn làm từ vật liệu đồng đỏ ÷ 10 oK 13 CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN MOAY-Ơ ĐĨA THỤ ĐỘNG 5.1 yêu cầu: Moay-ơ truyền moment xoắn từ đĩa thụ động sang trục ly hợp, có khả di chuyển dọc trục , moay-ơ phải có đọ cứng vững cần thiết,có độ đồng tâm cao, đủ độ bền học 5.2 Vật liệu chế tạo : thép 40 5.3 thiết kế kết cấu : Kích thước : + đường kính : 35 (mm) + đường kính : 138 (mm) + độ dày : (mm) + chiều dài moay-ơ : Lm = 49 (mm) Moay-ơ ghép với xương đĩa đinh tán, moay-ơ có bố trí giảm chấn lò xo trụ.moay-ơ truyền moent xoắn qua trục ly hợp then hoa CHƯƠNG VI :TÍNH TOÁN MỐI GHÉP ĐINH TÁN Đường kính đinh tán: D =4 (mm) Đường kính mũ đinh: Dmd = (1,6 ÷ 1,75)d = 1,6 =6,4 (mm) Lực tác dụng lên đinh tán dãy thứ tính: F1Mms ri / Zd ∑ ri2 Zd:số dãy dinh Zd =2; ri bán kính lắp dãy đinh; b chều dày ma sát b= R2-R1=0,135-0,095=0,04 (m) r1=R1+ b/3 =0,095+0,04/3 =0,1083(m) r2=R2-b/3 =0,135-0,04/3 =0,1217(m) • Lực tác dụng lên dãy đinh thứ : F1 = = • Lực tác dụng lên dãy đinh thứ hai : • F2 = = • Chu vi đường tròn bố trí dãy đinh tán : C1=2π.r1=2π.0,1083=0,68 (m) C2=2π.r2=2π.0,1217=0,765 (m) • Số đinh tán bố trí tối đa chu vi: N1= = =106 (đinh) N2= = =119 (đinh) 14 Tuy nhiên ta chọn số đinh cho phù hợp Ta chọn: n1=n2=12 (đinh) ứng suất dập tác dụng lên đinh dãy tính theo công thức : σd = ld:chiều dài bị dập đinh tán ld=(1,5 ÷ 1,7)d +δ(chọn δ=2 mm) =1,6 +2 =8,4 (mm) σd1 = = 2,38.106 (N/m2) σd2= • = 2,674 (MN/m2) ứng suất cắt tác dụng lên đinh dãy: τc= • τc1= dãy đinh thứ nhất: = = 3,183 (MN/m2) τc2= = = • so sánh kết tính toán ta thấy : σd1< σd2 < [σ ]=10(MN/m2) τc1 < τc2 < [τ ] =25 (MN/m2) CHƯƠNG VII: BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 7.1 giới thiệu chung Giảm chấn dùng ly hợp để tránh cho hệ thống truyền lực ôtô khỏi dao động xoắn cộng hưởng sinh có trùng tần số dao động sở hữu hệ thống truyền lực với tần số lực gây nên thay đổi mômen xoắn động 15 Chi tiết đàn hồi giảm chấn dùng để giảm độ cứng hệ thống truyền lực, giảm dược tần số dao động thân hệ thống truyền lực triệt tiêu khả xuất cộng hưởng tần số cao Do độ cứng tối thiểu chi tiết bị đàn hồi giảm chấn bị giới hạn điều kiện kết cấu ly hợp hệ thống truyền lực ôtô tránh khỏi cộng hưởng tần số thấp Bởi chi tiết đàn hồi cần phải có chi tiết thu lượng dao động cộng hưởng tần số thấp phương pháp ma sát gọi chi tiết ma sát Giảm chấn dùng nhiều loại chi tiết có đàn hồi lò xo đặt tiếp tuyến lỗ khoét đĩa thụ động có chi tiết ma sát thép nguyên ÷ liệu ma sát khác Số lượng lò xo hình trụ thường từ 12 Để tăng hiệu giảm chấn, có giảm chấn thiết kế với độ cứng thay đổi, ban đầu độ cứng sau tăng dần Mômen cực đại M max giới hạn độ cứng tối thiểu lò xo (khi vòng lò xo sát vào nhau) thường lấy mômen xác định theo điều kiện bám ϕ = 0,8 Chọn loại giảm chấn lò xo thép hình trụ, số lượng z = Vật liệu: thép măng gan có σb σb ÷ = 1600 1700 Chọn = 1700 Ta có : G2: Trọng lượng tác dụng lên bánh chủ động; G2 = 0,55.G = 0,55.54750 = 30112.5 (N) rbx: Bán kính lăn bánh xe; rbx = 0,3619 (m) io: tỷ số truyền truyền lực chính; io = 6.666 ih1 : tỷ số truyền hộp số số 1; ih1 = 5.181 G ϕ r 30112,5.0,8.0,3619 M max = bx io ih1 6,666.5.181 = = 252,43 (N.m) 7.2 Lực tác dụng lên lò xo giảm chấn: Ta có: R : Bán kính vòng tròn đặt lò xo giảm chấn; R = 52 (mm) n : số lượng lò xo giảm chấn; n=6 Chọn số lò xo là: C = D/d = Hệ số tính đến tập trung ứng suất; k = 1,3 Ứng suất cắt cho phép vật liệu 16 [τx ] = 0,5.σb = 0,5 1700 = 850 (Mpa) M 252,43 Plx = max 0,052.6 R.n = = 809,07 (N) 7.3Đường kính dây lò xo: k Plx C 1,3.809 ,07.5 d = 1,6 = 1,6 [τ ] 850 = 2.48 (mm) Chọn d = (mm) Đường kính trung bình vòng lò xo: D = d C = 5.3 = 15 (mm) Lực ép nhỏ lắp lò xo vào lổ: Plxmin = (N) Góc xoay tương ứng mayơ lò xo chịu tải: α = 5o Khoảng dịch chuyển cho phép lò xo lúc làm việc: x = R α = 52 5.π / 180 = 4,53 (mm) Số vòng làm việc lò xo: x.G.d 4,53.8.10 4.3 i= = = 1,61 8.C ( Pmax − Pmin ) 8.53 (809 ,07 − 134,845) (vòng) Chọn i = vòng Ta có : G : Mômen quán tính độc cực tiết diện dây lò xo; G = 8.104 MPa Số vòng toàn lò xo: io = i + 1,5 = 4,5 (vòng) Chiều dài lò xo vòng sít nhau: lt = (io – 0,5).d = (4,5 -0,5)5=20 (mm) Chiều dài lò xo chưa chịu tải: lo = lt + i.(t-d) Trong đó: t : bước lò xo chưa chịu tải; t = d+1,2 λ max λ max /i : biến dạng lớn lò xo; λ max = (mm) t = 3+1,2.10,11/3 = 5,044 mm Vậy lo =20 + 3.(5,044-3)= 26,132 (mm) 17 CHƯƠNG VIII : TRỤC LY HỢP 8.1.nhiệm vụ, công dụng trục ly hợp Trên oto, trục ly hợp có nhiệm vụ truyền momemt xoắn chuyển động quay từ trục khuỷu động sang hộp số Do yêu cầu hộp số ly hợp bố trí liền nhau, để cần sang số nằm buồng lái, trục ly hợp có bánh chủ động ăn khớp với bánh hộp số Thông thường, bánh chế tạo liền trục, vật liệu chế tạo trục loại thép chế tạo bánh Ngoài gối đỡ trục thứ cấp hộp số nằm trục ly hợp.Vì thế, trục ly hợp tải moment xoắn có phản lực gối đỡ trục thứ cấp, lực tác dụng lên bánh ăn khớp Độ bền trục thường tính toán theo ứng suất tổng hợp 8.2 yêu cầu trục ly hợp Trục phải đủ độ bền học, độ bền mỏi điều kiện tốc độ cao, tải thay đổi, va đập mạnh, phải đủ độ cứng vững cần thiết để đảm bảo độ đồng tâm cho cụm đĩa bị động, ăn khớp đồng bánh 8.3vật liệu chế tạo phương pháp nhiệt luyện Thép hợp kim 40X dầu 8.4 tính bền thiết kế kết cấu trục ly hợp Chọn sơ kích thước trục: Mz – moment xoắn , Mz = Me Max = 294 N.m [τ] – ứng suất cho phép , chọn [τ] = 80 MPa = 80000 Pa Đường kính: d ≥ = = 0,02638 (m) => d = 0,02634 (m) = 26,34 (mm) Chọn d = 28 (mm) Chiều dài: + l1= Bo/2 + k1 + lbđ + lm/2 = + + 50 + = 93 (mm) + l2 = l1 + lm/2 + F + lbm +Slh + k1 + Bo/2 = 73 + + + 75 + 20 + + = 232 (mm) + l3 = l2 + Bo/2 + k2 + lr/2= 212 ++ + = 259.5 (mm) Trong đó: - Bo: chiều dài ổ bi, chọn Bo = 21 (mm) - K1: khoảng cách từ mặt cạnh ổ bi đến thành vỏ, chọn k1 = (mm) - lbđ: chiều dày bánh đà 50 (mm) - lm : chiều dài moayơ 49 (mm) - F : khoảng di chuyển đĩa ép mở ly hợp - F= Δf.p = - Δf: khoảng hở bề mặt ma sát ly hợp mở hoàn toàn (mm) - P: số đôi bề mặt ma sát (p = 2) - lbm :chiều dài tổng cộng bạc mở + ổ bi tỳ 75 (mm) - Slh: chiều dày vỏ ly hợp 20 (mm) 18 - Lr : chiều rộng bánh 24 (mm) K2 : khoảng cách vỏ vành (m) Thế giá trị vào công thức ta có được: L1 = 93 (mm) L2 =232 (mm) L3 =259,5 (mm) Tải trọng tác dụng lên trục: + moment xoắn động cơ: Me, tính toán lấy Me = Memax = 294 N.m +lực tác dụng lên bánh chủ động ăn khớp: Fr, Ft, Fa +phán lực đầu trục thứ cấp: X,Y 19 +Lực vòng: Ft = = = 7736,8 N +lực hướng tâm: Fr = Ft = 7736,8 = 2996,7 N +lực dọc trục: Fa = Ft.tgβ = 7736,8.tg20 = 2815,9 N Trong đó: D: đường kính vòng chia D=76 (mm) α góc ăn khớp, α = 20o β - góc nghiêng rắng , β = 180 Chọn sơ banh chủ động: Chọn mô đun m = Chọn số z = 20 Vậy đường kính vòng chia là: D = = 4.20.cos18 = 76 (mm) Chọn sơ khoảng cach trục A: A= 200 (mm) Thế giá trị vào ta : Ft = 7736,8 (N) ; Fr = 2996,7(N) ; Fa = 2815,9 (N) m.z.cosβ Từ kết tính toán giá trị lực tác dụng lên trục mặt phẳng YZ XZ, ta vẽ biểu đồ moment uốn cho mặt phẳng Từ sơ đồ cân lực ( xem hình) , ta tính phản lực A B sau : 20 YA = Ft ⋅ (l3 − l2 ) l2 YB= Ft – YA XA = ( l3 − l ).Fr l2 XB = Fr + XA = = 917,1 6819,7 (N) (N) = = 355,2 3351,9 (N) (N) xét mặt phẳng OYZ: 232 mm XB 27,5mm Xa Fr 355,2 N 2996,7 N 82406 N.m Mx Xet mặt phẳng oxz 232 mm Ya Yb M Ft 917,1 N 21 Qx 212765 N.m My M N.m 7437 N.m Mz Giá trị moment tương đương mặt cắt trục: Mtđ = N.m = Đường kính trục : d ≥ = = 34 mm vật liệu chế tạo trục thép 40X có σb = 1000 MPa ; [σ] = 70MPa = 70000 Pa  D = 35 mm thỏa điều kiện bền Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi : Hệ số an toàn : S = S σ S τ S2 σ + Sτ Sσ = Sτ = Giới hạn mỏi : σ −1 kσd σ a + ψ σ σ m τ −1 k τd τ a + ψ τ ψ m σ-1 = 0,35σb + 80 = 430MPa τ-1 = 0,58σ-1 = 249,4 MPa = 240948 22 Biên độ ứng suất : σa = σ max − σ τa = Mz 2.W0 ứng suất trung bình : σm = σ max + σ τm = τa Trục quay nên ứng suất thay đổi theo chu kỳ đối xứng : σm = ; σa = σMax = Trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động Trong : M – moment uốn , (MPa) M = M 2X + M 2Y W – moment chống uốn (mm3) W = π.d3/32 W0 – moment chống xoắn (mm3) W0 = π.d3/16 kσd = kτd = εσ , ετ hệ số kích thước kx hệ số tập trung ứng suất ky hệ số tăng bền bề mặt ψσ ,ψτ - hệ số kể đến ảnh hưởng ứng suất trung bình đến độ bền mỏi ψσ = 0,2; ψτ = 0,1 Trục tiện tinh,đạt độ nhám Ra 2,5 ÷ 0,63 → kx = Giá trị Kiểu Tiết ky kσ kτ εσ εt kσ/εσ kτ/ετ Lắp Diện A B C D Giátrị H6 1,2 H7/k6 1,2 H7/g6 W W0 1,72 1,72 σa 1,58 1,58 τa 0,77 0,77 0,81 0,81 σm 2,44 2,82 2,23 2,23 τm 1,86 2,09 1,95 1,95 Sσ kσd 2,2 2,52 1,22 1,22 Sτ kτd 1,72 1,91 1,08 1,08 S 23 mm3 mm3 MPa MPa MPa Tiết diện A 1,54.10-6 3,07.10-6 30,94 -6 -6 B 4,21.10 8,41.10 56,47 11,30 -6 -6 C 2,65.10 5,30.10 18,58 17,92 -6 -6 D 2,65.10 5,30.10 26,09 17,92 Hệ số an toàn cho phép [S] = 1,5 ÷ Như : trục đủ độ bền mỏi 8.5chọn ổ bi cho trục ly hợp: gối A chọn ổ bi đở ; gối B chọn ổ bi đở chặn lực hướng tam : RA = 827,64 (N) ; RB =6596,35 (N) tải tác dụng lên ổ bi : m + CA = QA.kt.kñ L m MPa 30,94 11,30 17,92 17,92 -3,02 18,97 13,51 4,43 10,98 11,79 11,79 (2.63) L + CA = QB kt.kñ (2.64) QA = RA ; QB = (XVRB + YFa) V hệ số kể đến vòng quay, vòng quay V =1 X hệ số tải trọng hướng tâm Y hệ số tải trọng dọc trục Fa lực dọc trục, Fa = 2659,78 (N) kt hệ số nhiệt độ, kt = ( t < =1050C) kđ hệ số tải trọng động kđ = 1,4 L tuổi thọ ( triệu vòng) m hệ số mủ đường cong mỏi, m = ổ bi L= L h 60n 10 (2.65) Lh = Ltc.KHE (2.66) Ltc tổng số làm việc, Ltc = 3000 (giờ) KHE hệ số tải trọng , KHE = 0,18 n – số vòng quay, n = 2300 (v/ph) → Lh = 540 ; L = 74,52 ( triệu vòng) (2.63) → CA = 4876 (N) = 4,9 (kN) , tra bảng chọn ổ 1000904 có C = 5,14kN ổ B chon kiểu 46307 có C = 33,4 (kN) ; Co = 25,2( kN) , góc chịu lực α = 260 ta có : = 0,11 → e = 0,68 i số dãy lăn , i =1 4,43 2,91 10,01 8,88 24 = 0,4032 < e → X =1 , Y =0 (2.64) → CB = 38861,75 (N) = 38,86 (kN) > C Tăng đường kính trục lên 40 mm , chọn kiểu 46308 có C = 39,2kN Vậy CB < C CHƯƠNG IX :HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG : ∆f ∆f g b d1 d2 δ e a Ta chọn hệ thống dẫn dộng thủy lực Chọn: a = 250 mm b = 90 mm c = 160 mm d = 60 mm e = 90 mm g = 25 mm d1 = 30 mm d2 = 45 mm Tỉ số đường kính xi lanh: = = 1,5 Tỉ số truyền tổng cộng: ic = = i t = 1,52 60 Hành trình bàn đạp Sbđ = p.f.it + = (2 mm), chọn = mm f = 0.75 mm, chọn f = 0,85 mm = > Sbđ = 2.0,85.60 + 1,52 152 mm Lực tác dụng lên bàn đạp li hợp Pbđ = 1,2 η : hiệu suất dẫn động η = 0,7 0,8, chọn η = 0,8 P : tổng lực lò xo ép tác dụng đĩa ép cuối kì mở li hợp Pbñ 25 P = 6749,3 N = > Pbđ = 1,2 168,7 N Đối với ôtô tải, lực tác dụng lên bàn đạp li hợp không 200 N Công mở li hợp: A = Sbđ = 152 28206,64 J CÁC DẠNG HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP SỮA CHỮA Ly hợp bị trượt : -Hành trình tự bàn đạp không đủ lớn: điều chỉnh dẫn động -Tấm ma sát bị mòn, chai : thay ma sát -Lò xo ép không đủ lực : thay lò xo ép Ly hợp nhả không hoàn toàn: -Hành trình tự cảu bàn đạp lớn : điều chỉnh dẫn động ly hợp -Khoảng cách khe hở bàn đạp sàn xe mở ly hợp điều chỉnh dẫn động Đóng mở ly hợp không êm: -Lò xo ép không : thay lò xo ép -Khoảng cách từ đĩa ép tới bánh đà không : điều chỉnh lại khoảng cách -Đĩa bị động bị vênh :thay đĩa bị động -Đầu đòn mở không phẳng : điều chỉnh ,rà phẳng lại đầu đòn mở Đóng mở ly hợp có tiếng khua: -Tiếng khua chấm dứt sau đóng ly hợp: lò xo giảm chấn bị rơ, phải điều chỉnh lại cho hết đọ rơ -Tiếng khua trì trình đóng mở ly hợp : viên bi ổ bi tì bị mòn, phải thay ổ bi tì KẾT LUẬN -Trong nội dung đồ án , em tính toán thông số ly hợp, tính bền số chi tiết kết cấu ly hợp theo yêu cầu đề Tuy nhiên hạn chế thời gian trình độ tính toán, em tính toán thiết kế toàn chi tiết ly hợp số kết cấu chi tiết, em tham khảo theo ly hợp xe tương đương Như vậy, đồ án minh họa lý thuyết 26 thiết kế ly hợp, giúp em hiểu sâu nguyên lý hoạt động ,thiết kế, điều chỉnh thong số ly hợp [...]... mở Đóng mở ly hợp có tiếng khua: -Tiếng khua chấm dứt ngay sau khi đóng ly hợp: lò xo giảm chấn bị rơ, phải điều chỉnh lại cho hết đọ rơ này -Tiếng khua duy trì trong quá trình đóng và mở ly hợp : viên bi của ổ bi tì bị mòn, phải thay ổ bi tì KẾT LUẬN -Trong nội dung của đồ án , em đã tính toán được các thông số cơ bản của ly hợp, tính bền một số chi tiết kết cấu của ly hợp theo yêu cầu đề ra Tuy nhiên... cầu đề ra Tuy nhiên do hạn chế về thời gian và trình độ tính toán, em không thể tính toán thiết kế toàn bộ các chi tiết trong ly hợp một số kết cấu của các chi tiết, em tham khảo theo ly hợp của xe tương đương Như vậy, đồ án chỉ minh họa lý thuyết cơ bản về 26 thiết kế ly hợp, giúp em hiểu sâu hơn về nguyên lý hoạt động ,thiết kế, điều chỉnh các thong số ly hợp ... 5,044 mm Vậy lo =20 + 3.(5,044-3)= 26,132 (mm) 17 CHƯƠNG VIII : TRỤC LY HỢP 8.1.nhiệm vụ, công dụng của trục ly hợp Trên oto, trục ly hợp có nhiệm vụ truyền momemt xoắn và chuyển động quay từ trục khuỷu động cơ sang hộp số chính Do yêu cầu của hộp số và ly hợp bố trí liền nhau, để cần sang số nằm trong buồng lái, cho nên trục ly hợp còn có bánh răng chủ động luôn ăn khớp với bánh răng của hộp số Thông... chỉnh dẫn động -Tấm ma sát bị mòn, chai : thay tấm ma sát -Lò xo ép không đủ lực : thay lò xo ép Ly hợp nhả không hoàn toàn: -Hành trình tự do cảu bàn đạp lớn : điều chỉnh dẫn động ly hợp -Khoảng cách khe hở giữa bàn đạp và sàn xe khi mở ly hợp điều chỉnh dẫn động Đóng mở ly hợp không êm: -Lò xo ép không đều : thay lò xo ép -Khoảng cách từ đĩa ép tới bánh đà không bằng nhau : điều chỉnh lại khoảng cách... các loại thép chế tạo bánh răng Ngoài ra gối đỡ của trục thứ cấp hộp số nằm trên trục ly hợp. Vì thế, trên trục ly hợp ngoài tải là moment xoắn còn có các phản lực của gối đỡ trục thứ cấp, các lực tác dụng lên bánh răng luôn ăn khớp Độ bền của trục thường được tính toán theo ứng suất tổng hợp 8.2 yêu cầu đối với trục ly hợp Trục phải đủ độ bền cơ học, độ bền mỏi trong điều kiện tốc độ cao, tải thay đổi,... tốc độ cao, tải thay đổi, va đập mạnh, phải đủ độ cứng vững cần thiết để đảm bảo độ đồng tâm cho cụm đĩa bị động, sự ăn khớp đồng đều của các bánh răng 8.3vật liệu chế tạo và phương pháp nhiệt luyện Thép hợp kim 40X tôi trong dầu 8.4 tính bền và thiết kế kết cấu trục ly hợp Chọn sơ bộ kích thước trục: Mz – moment xoắn , Mz = Me Max = 294 N.m [τ] – ứng suất cho phép , chọn [τ] = 80 MPa = 80000 Pa Đường... (mm) - F : khoảng di chuyển của đĩa ép khi mở ly hợp - F= Δf.p = 2 - Δf: khoảng hở giữa các bề mặt ma sát khi ly hợp mở hoàn toàn 1 (mm) - P: số đôi bề mặt ma sát (p = 2) - lbm :chiều dài tổng cộng bạc mở + ổ bi tỳ 75 (mm) - Slh: chiều dày vỏ ly hợp 20 (mm) 18 - Lr : chiều rộng bánh răng 24 (mm) K2 : khoảng cách giữa vỏ và vành răng 5 (m) Thế giá trị trên vào các công thức ta có được: L1 = 93 (mm) L2... riêng của gang ; 7500 kg/ ⇒ T= 0,5.156246,38 500.44,77 = 3,49 oC Vậy ly hợp thỏa điều kiện nhiệt độ cho phép là từ 8 Thiết kế đinh tán I/chọn vật liệu và định dạng đinh tán: 1.1/đinh tán được chọn làm từ vật liệu đồng đỏ ÷ 10 oK 13 CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN MOAY-Ơ ĐĨA THỤ ĐỘNG 5.1 yêu cầu: Moay-ơ truyền moment xoắn từ đĩa thụ động sang trục ly hợp, nó có khả năng di chuyển dọc trục cho nên , moay-ơ phải có đọ... ωm − ωa ) t 2 2 3 =.0,6129.+ 19,34.157.0,69 = 8959 (j/) Công trượt toàn bộ của ly hợp sẽ là: L = L1 + L2 = 72,87 + 8959 = 9031,87 (j/) Trong công thức trên thời gian t1 và t2 được tính như sau: M t1 = a k = =0,048 s t2 = A k = =0,69 s Ở đây: k: hệ số tỷ lệ, đặc trưng cho nhịp độ tăng mômen của đĩa ly hợp M 1 khi đóng ly hợp; ÷ Đối với ôtô vận tải k = 150 750 Nm/s Chọn k = 400 (Nm/s) Giá trị của A xác... suất của hệ thống truyền lực; ηtl = 0,89 4.1 Xác Định Công Trượt Của Ly Hợp: Công trượt của ly hợp được xác định theo phương trình sau: Công trượt ở giai đoạn đầu L1 xác định như sau: ω − ωa L1 = M a m t1 2 = 19,34 = 72,87 (j/) Công của động cơ ở giai đoạn thứ hai của thời gian t 2 tiêu tốn cho việc tăng tốc trục bị động của ly hợp và sẽ thắng các sức cản chuyển động của ôtô Công trượt ở giai đoạn thứ ... học thực đề tài Xin cảm ơn bạn sinh viên khoa khí động lực đóng góp ý kiến giúp nhóm sinh viên hoàn thành đề tài Nhóm sinh viên thực LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần với phát triển mạnh mẽ kinh tế giới,... chi tiết ly hợp số kết cấu chi tiết, em tham khảo theo ly hợp xe tương đương Như vậy, đồ án minh họa lý thuyết 26 thiết kế ly hợp, giúp em hiểu sâu nguyên lý hoạt động ,thiết kế, điều chỉnh thong... loại CHƯƠNG II: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA LY HỢP 3.1xác định moment ma sát cần truyền 3.2 đường kính đĩa ma sát 3.3