Thiết kế ly hợp xe con 5 chỗ (Link CAD: https://bit.ly/lyhopxecon)

- Phát triển ngành Công nghiệp ô tô trên cơ sở tiếp thu công nghệ tiên tiến của thế giới, kết hợp với việc đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu – phát triển trong n- ớc và tận dụng có hiệu quả

Trang 1

Đồ án tốt nghiệp SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

Bộ giáo dục và đào tạo Cộng hoà x hội chủ nghĩa việt nam ã ờng đại học bách khoa hà nội độc lập-tự do- hạnh phúc

Tr-Nhiệm vụthiết kế tốt nghiệp

Họ và tên: Ngô Quang Dũng

Lớp : ô tô Khoá : 7

Ngành: Động Lực

1 Đề tài thiết kế:

Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe du lịch 5 chỗ ngồi

2 Các số liệu ban đầu:

- Xe du lịch có số chỗ ngồi : 5 chỗ ngồi

- Mômen xoắn cực đại của động cơ: Me max = 180 Nm

3 Nội dung các phần thiết kế và tính toán:

6 Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : 2/ 6/ 2010

7 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 15/ 11/2010

Trang 2

Ngày tháng năm 2010

Chủ nhiệm bộ môn Cán bộ hớng dẫn thiết kế

( Ký, ghi rõ họ tên) ( Ký, ghi rõ họ tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp toàn bộ thiết kế cho bộ môn

Ngày tháng năm

( Ký, ghi rõ họ tên)

Trang 3

§å ¸n tèt nghiÖp SV:Ng« Quang Dòng - ¤t« - K7

Trang muc luc ë cuèi

Trang 4

Lời nói đầu

Trên thế giới cũng nh ở nớc ta, nền kinh tế quốc dân luôn đòi hỏi chuyên chở một khối lợng hàng hoá, hành khách rất lớn và cúng với sự phát triển của nền kinh

tế thì lợng hàng hoá, hành khách yêu cầu đợc chuyên chở ngày càng lớn Vì thế, để tạo điều kiện cho kinh tế phát triển đòi hỏi ngành giao thông vận tải phải không ngừng phát triển cả về quy mô và chất lợng ở Việt Nam việc phát triển ngành ô tô

đã đợc Đảng và Nhà nớc hết sức quan tâm

Về quan điểm phát triển:

- Công nghiệp ô tô là ngành Công nghiệp rất quan trọng cần đợc u tiên phát triển để góp phần phục vụ có hiệu quả trong công cuộc “Công nghiệp hoá - Hiện

đại hoá và hội nhập quốc tế” Xây dựng tiềm lực an ninh, quốc phòng của đất nớc

- Phát triển nhanh ngành Công nghiệp ô tô trên cơ sở thị trờng và hội nhập với nền kinh tế thế giới khi đất nớc đã gia nhập WTO, lựa chọn các bớc phát triển thích hợp, khuyến khích chuyên môn hoá - hợp tác hoá nhằm phát huy lợi thế, tiềm năng của đất nớc đồng thời tích cực tham gia quá trình phân công lao động và hợp tác quốc tế trong ngành Công nghiệp ô tô

- Phát triển ngành Công nghiệp ô tô phải gắn kết với tổng thể phát triển công nghiệp chung cả nớc và các chiến lợc phát triển các ngành liên quan đã đợc phê duyệt, nhằm huy động và phát huy tối đa các nguồn lực của mọi thành phần kinh tế, trong đó doanh nghiệp nhà nớc giữ vai trò then chốt

- Phát triển ngành Công nghiệp ô tô trên cơ sở tiếp thu công nghệ tiên tiến của thế giới, kết hợp với việc đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu – phát triển trong n-

ớc và tận dụng có hiệu quả cơ sở vật chất, trang thiết bị hiện có, nhằm nhanh chóng

đáp ứng nhu cầu trong nớc về các loại xe thông dụng với giá cả cạnh tranh, tạo

động lực thúc dẩy các ngành công nghiệp hỗ trợ trong nớc phát triển nhằm đẩy nhanh quá trình sản xuất linh kiện, phụ tùng trong nớc

Trang 5

- Phát triển ngành Công nghiệp ô tô phải phù hợp với chính sách tiêu dùng của đất nớc và phải bảo đảm đồng bộ với việc phát triển hệ thống hạ tầng giao thông, các yếu tố về bảo vệ và cải thiện môi trờng.

Về mục tiêu phát triển

- Xây dựng và phát triển ngành Công nghiệp ô tô Việt Nam để đến năm 2020 trở thành một ngành Công nghiệp quan trọng của đất nớc, có khả năng đáp ứng ở mức cao nhất nhu cầu thị trờng trong nớc và tham gia vào thị trờng khu vực và thế giới

- Một số mục tiêu cụ thể

+ Về các loại xe thông dụng (xe tải, xe khách, xe con)

Đáp ứng khoảng 50-60% nhu cầu thị trờng trong nớc về số lợng và đạt tỉ lệ sản xuất trong nớc (số lợng chế tạo trong nớc ) đến 50% vào năm 2010, đáp ứng trên 90% nhu cầu thị trờng trong nớc về số lợng và đạt tỉ lệ sản xuất trong nớc 70% vào năm 2015 (riêng động cơ phấn đấu đạt tỉ lệ sản xuất trong nớc 50, hộp số đạt 90%)

+ Về các loại xe cao cấp

Các loại xe tải , xe khách cao cấp đạt tỉ lệ sản xuất trong nớc 30% vào năm

2010 và 45-50% vào năm 2015, đáp ứng 90% nhu cầu thị trờng trong nớc

+ Về động cơ, hộp số và phụ tùng

Lựa chọn để tập trung phát triển một số loại động cơ, hộp số, bộ truyền động

và phụ tùng với số lợng lớn phục vụ lắp ráp ô tô trong nớc và xuất khẩu

+ Dự kiến sản lợng ô tô đến năm 2020

Trang 6

79.90044.00011.20015.1809.520

Sản lợng yêu cầu bổ sung năm 2015

Đến năm 2010 : 15.000 xe, đáp ứng trên 50% nhu cầu thị trờng

Đến năm 2015: 36.000 xe, đáp ứng trên 80% nhu cầu thị trờng

Trang 7

Tỷ lệ sản xuất trong nớc đạt 40% vào năm 2010, đạt 60% vào năm 2015 Riêng tỉ lệ sản xuất trong nớc đối với động cơ đạt 20 – 30% vào năm 2010 và 60% vào năm 2015

+ Xe con từ 6- 9 chỗ ngồi

Đến năm 2010: 6.000 xe, đáp ứng khoảng 60% nhu cầu thị trờng

+ Xe tải: Phục vụ vận tải hàng hoá, khai thác mỏ, công nghiệp – xây dựng bao gồm chủ yếu là các loại xe tải cỡ nhỏ và trung bình, một phần là xe tải cỡ lớn (trọng tải đến 20tấn) Dự kiến sản lợng ô tô tải:

Đến năm 2010: 68.000 xe, đáp ứng trên 60% nhu cầu thị trờng

Tỷ lệ sản xuất trong nớc đạt trên 5% vào năm 2010à khoảng trên 7% vào năm 2015

Khuyến khích khu vực đầu t nớc ngoài sản xuất các loại động cơ cho các loại

Trang 8

Việc nắm vững phơng pháp tính toán thiết kế, quy trình vận hành, tháo lắp điều chỉnh, bảo dỡng các cấp và sửa chữa lớn ly hợp là một việc cần thiết.

Từ đó ta có thể nâng cao khả năng vận chuyển, giảm giá thành vận chuyển, tăng tuổi thọ của xe, đồng thời giảm cờng độ lao động cho ngời lái

Trong quá trình làm đồ án, em hết sức cảm ơn sự giúp đỡ của thầy giáo Nguyễn Trọng Hoan và các thầy cô giáo trong bộ môn Ô tô, cùng sự giúp đỡ của các bạn

Với sự nỗ lực của bản thân, bản đồ án của em đã hoàn thành Tuy nhiên do trình độ có hạn, kinh nghiệm thực tế còn thiếu, nên bản đồ án của em chắc chắn sẽ còn có nhiều thiếu sót Em rất mong các thầy giáo cùng các bạn đóng góp ý kiến,

để bản đồ án của em đợc hoàn thiện

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Trọng Hoan, các thầy cô trong

bộ môn ô tô, cùng toàn thể các bạn đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Uông Bí, ngày tháng năm 2010

Sinh viên thiết kế

Trang 9

Chơng I Tổng quan về hệ thống ly hợp trên ô tô

1 Công dụng phân loại yêu cầu đối với ly hợp– –

1.1 Công dụng ly hợp

Trong hệ thống truyền lực (HTTL) của ô tô ly hợp là một trong những cụm chính, nó có công dụng là

+ Tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực một cách dứt khoát

+ Nối động cơ với hệ thống truyền lực một cách êm dịu và phải truyền đợc toàn bộ mô men quay từ động cơ đến hệ thống truyền lực

+ Đảm bảo an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khi gặp quá tải

nh khi phanh đột ngột mà không nhả ly hợp (ly hợp lúc này sẽ bị trợt quay)

Nối và tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực một cách êm dịu và dứt khoát để giảm tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực, phải đảm bảo đợc khi khởi động tại chỗ, khi tăng tốc, khi sang số lúc ô tô chuyển động phải êm dịu và các va đạp ơ các răng, ở các khớp nối phải nhỏ để tăng tuổi thọ các chi tiết

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 đạp giữa các đầu răng, hoặc của khớp gài, làm cho quá trình đổi số đợc dễ dàng

Khi nối êm dịu động cơ đang làm việc với hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự trợt) 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 ô tô thờng đợc phân loại theo 4 cách

Trang 10

+ Phân loại theo phơng pháp truyền mô men

+ Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp

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

+ Phân loại theo phơng pháp dẫn động ly hợp

1.2.1 Phân loại theo phơng pháp truyền mô men

Theo phơng pháp truyền mô men từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống truyền lực thì ngời ta chia ly hợp ra thành 4 loại sau

gồm các loại sau:

a) Theo hình dạng của chi tiết ma sát gồm có

+ Ly hợp ma sát loại đĩa: Phần bị động gồm một, hai hoặc nhiều đĩa.+ Ly hợp ma sát loại hình nón: Đĩa bị động có dạng hình nón

+ Ly hợp ma sát loại hình trống: Phần bị động làm theo kiểu má phanh và tang trống

Hiện nay, loại ly hợp hình nón và hình trống không dùng trên ô tô nữa vì mômen quán tính của chi tiết bị động của chúng lớn gây nên tải trọng va đạp lên hệ thống truyền lực khi đóng ly hợp Còn ly hợp ma sát loại đĩa đợc sử dụng rất rộng rãi, vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và khối lợng phần bị động của ly hợp tơng

đối nhỏ

b) Theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có

+ Thép với gang+ Thép với thép+ Thép với phêrađô hoặc phêrađô đồng+ Gang với phêrađô

+ Thép với phêrađô cao su

c) Theo đặc điểm của môi trờng ma sát gồm có

+ Ma sát khô

+ Ma sát ớt (các bề mặt ma sát đợc ngâm trong dầu)

Trang 11

Ưu điểm của ly hợp ma sát là: các bề mặt ma sát nhanh mòn do hiện tợng trợt

tơng 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 đợc sử dụng phổ biến ở các ô tô hiện nay do những u điểm của nó

- Ly hợp thuỷ lực : là ly hợp truyền mô men xoắn bằng năng lợng của chất lỏng ( thờng là dầu )

Ưu điểm của ly hợp thuỷ lực: làm việc bền lâu, giảm đợc tải trọng động tác

dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hoá quá trình điều khiển xe

Nhợc điểm của ly hợp thuỷ lực: chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền

lực nhỏ do hiện tợng trợt

Loại ly hợp thuỷ lực ít đợc sử dụng trên ô tô, hiện tại mới đợc sử dụng ở một

số loại xe ô tô du lịch, ô tô vận tải hạng nặng và một vài ô tô quân sự

- Ly hợp điện từ: là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng của từ trờng nam châm điện Loại này ít đợc sử dụng trên ô tô

- Ly hợp liên hợp: là ly hợp truyền mômen xoắn bằng cách kết hợp hai trong các loại kể trên (ví dụ nh ly hợp thuỷ cơ) Loại này ít đợc sử dụng trên xe ô tô

1.2.2 Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp

Theo trạng thái làm việc của ly hợp thì ngời ta chia ly hợp ra thành loại nh sau

+ Ly hợp thờng đóng: đợc sử dụng hầu hết trên các ô tô hiện nay

+ Ly hợp thờng mở: loại này đợc sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi nh

C-100, C-80 , MTZ2

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

Theo phơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì ngời ra chia ra các loại ly hợp sau

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

Trang 12

- Lò xo đặt xung quanh: các lò xo trụ đợc bố trí đều trên một vòng tròn và có thể đặt một hoặc hai hàng.

- Lò xo đặt xung quanh: các lò xo trụ đợc 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 có thể dùng lò xo trụ, lò xo đĩa, lò xo côn

Trong các loại trên thì ly hợp dùng lò xo côn đĩa đợc áp dụng khá phổ biển trên các ô tô du lịch hiện đại hiện nay, vì nó có u điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo đợc lực

ép lớn theo yêu cầu và làm việc tin cậy Thông dụng hơn cả trên các ô tô tải và ô tô chở khách là ly hợp có các lò xo trụ bố trí theo vòng tròn

- Ly hợp điện từ: lực ép là lực điện từ,do đó tạo lực ép nhỏ nên ít dợc sử dụng trên ôtô

- 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 đợc sử dụng trên các ô tô quân sự

- 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 ô tô du lịch nh ZIN – 110, POBEDA

đĩa ma sát ở trạng thái luôn đóng

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

- Dẫn động bằng cơ khí

- Dẫn động bằng thuỷ lực và cơ khí kết hợp

Trang 13

- Dẫn động bằng trợ lực: có thể bằng trợ lực cơ khí ( dùng lò xo) , trợ lực bằng khí nén hoặc trợ lực bằng thuỷ lực Nhờ có trợ lực mà ngời lái xe điều khiển

ly hợp dễ dàng, nhẹ nhàng hơn

1.3 Yêu cầu ly hợp

Ly hợp là một trong những hệ thống chủ yếu của ô tô, khi làm việc ly hợp phải đảm bảo đợc các yêu cầu sau

+ Truyền đợc mômen quay lớn nhất của động cơ mà không bị trợt ở bất kỳ

điều kiện sử dụng nào Muốn vậy thì mômen ma sát của ly hợp phải lớn hơn mô men 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 động ô tô và khi sang số lúc ô tô chuyển động

+ Mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh, tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian ngắn Vì mở không dứt khoát và nhanh sẽ làm cho khó gài số đ-

+ Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều chỉnh chăm sóc, tuổi thọ cao

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

Tất cả những yêu cầu trên, đều đợc 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 loại đĩa ma sát khô

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

Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo thì ngời ra chia thành hai 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

Trang 14

- 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

2.2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ly hợp loại đĩa ma sát khô

13- Lò xo giảm chấn

3- Đĩa ép 6- Bạc mở 11- Bi T“ ”

Trang 15

- Theo sơ đồ cấu tạo: vỏ ly hợp 5 đợc bắt cố định với bánh đà 1 bằng các bu lông, đĩa ép 3 có thể dịch chuyển tịnh tiến trong vỏ và có bộ phận truyền mô men từ

vỏ 5 vào đĩa ép Các chi tiết bánh đà 1, đĩa ép 3 , lò xo ép 4, vỏ ly hợp 5 đ ợc gọi là phần chủ động của ly hợp và chi tiết đĩa ma sát 2 đợc gọi là phần bị động của ly hợp Các chi tiết còn lại thuộc bộ phận dẫn động ly hợp

Đối với một số ô tô vận tải khi cần phải truyền mômen lớn ngời 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 u nhợc điểm sau

+ Nếu cùng một kích thớc đĩa bị động và cùng một lực ép nh nhau thì ly hợp hai đĩa truyền đợc mômen lớn hơn ly hợp một đĩa

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

+ Ly hợp hai đĩa khi đóng êm dịu hơn nhng 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

b) Nguyên lý hoạt động

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 đó mômen từ động cơ

đợc 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 đợc truyền vào xơng đĩa bị động qua bộ giảm chấn 13 đến moay ơ 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 tơng đơng với hành trình tự do của bàn đạp ly hợp từ 30-40mm

Trạng thái mở ly hợp: khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số ngời 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 so 4 lại để

Trang 16

dịch chuyển sang phải Khi này các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị

động của ly hợp đợc tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số

Sơ đồ cấu tạo

(Hình 1.2) Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa

1- Bánh đà

2- Lò xo đĩa ép trung gian

3- Đĩa ép trung gian

đạp ly hợp 13- Thanh thép

14- Càng mở 15- Bi T“ ”

16- Đòn mở 17- Lò xo giảm chấn

Trang 17

Theo sơ đồ cấu tạo: Cũng bao gồm các bộ phận và các chi tiết cơ bản nh 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 đía 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 nhợc điểm của ly hợp hai đĩa là mở không dứt khoát nên ở những loại ly hợp này thì ngời ta phải bố trí cơ cấu để tạo

điều kiện cho ly hợp khi mở đợc dứt khoát Trên Hình 1.2 thì cơ cấu này đợc thực hiện bởi lò so đĩa ép trung gian 2 và bulông điều chỉnh 6 Khi mở ly hợp thì lò so 2

sẽ đẩy đĩa ép trung gian 3 tách khỏi đĩa ma sát bên trong và khi đĩa ép trung gian chạm vào đầu bulông điều chỉnh 6 thì dừng lại nên đĩa ma sát bên ngoài cũng đợc

tự do

- Bộ phận dẫn động điều khiển ly hợp gồm: bàn đạp ly hợp , đòn dẫn động, càng ly hợp, đòn mở ly hợp và bạc ly hợp Ngoài ra tuỳ theo từng loại ly hợp mà có thể thêm các bộ phận dẫn động bằng thuỷ lực, bằng khí nén nh các xilanh chính và xilanh công tác

15 và đầu đòn mở 16 có một khe hở từ 3-4 mm tơng đơng với hành trình tự do của bàn đạp ly hợp từ 30-40mm

Trạng thái mở ly hợp: khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số thì ngời lái xe 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

Đồ án tốt nghiệp SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô -K7

Trang 18

của đòn mở liên kết với vỏ 8 nên đầu kia của đòn mở 16 sẽ kéo đĩa ép 5 nén lò so 7 lại để dịch chuyển sang phải tạo khe hở giữa các đĩa ma sát với các đĩa ép, đĩa trung gian và bánh đà Khi này các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động của

ly hợp đợc 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 trợt tơng

đối giữa các bề mặt ma sát của ly hợp Hiện tợng này thờng 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)

3 Phân tích lựa chọn kết cấu ly hợp

3.1 Ly hợp ma sát khô (Hình 1.3)

Ly hợp lắp trên xe ôtô du lịch thờng là ly hợp một đĩa ma sát khô (Hình 2.1.)

- Bộ phận chủ động của ly hợp: Bánh đà 1 bắt với vỏ trong ly hợp 13, vỏ trong

quay cùng với bánh đà Đĩa ép đợc chế tạo bằng gang, mặt ngoài có các vấu lồi để giữa các lò xo ép

- 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, đợc ghép với nhau qua xơng đĩa bằng các đinh tám Xơng đĩa đợc chế tạo bằng thép và trên có các xẻ rãnh Đĩa ma sát đợc ghép với moay ơ đĩa bị

động bằng các đinh tán thép Moay ơ đĩa bị động đợc chế tạo bằng thép và có thể di trợt 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 đợc ghép với xơng đĩa bằng các đinh tán Lò xo giảm chấn đợc đặt trong lỗ của các đĩa bị động và tấm đỡ

- Hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp: Ly hợp đợc dẫn động điều khiển bằng cơ khí Đòn mở ly hợp 5 đợc 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 = 4mm

Điều chỉnh đòn mở ta dùng đai ốc 7 Bạc mở ly hợp gồm có ổ bị tỳ và bạc trợt 9 Trên bạc trợt có lắp ống bơm mỡ 6

Trang 19

(Hình 1.3) Ly hợp một đĩa ma sát

1 Bánh đà; 2 Vỏ ngoài ly hợp ; 3 Đĩa ma sát ; 4 Đĩa ép

5 Đòn mở ly hợp ; 6 ống bơm mỡ; 7 Đai ốc điều chỉnh; 8 Càng nối

9 Bạc trợt; 10 Trục ly hợp; 11 Càng mở ly hợp;

12 Đinh tán nối các tấm đĩa; 13 Vỏ trong ly hợp ; 14 Lò xo ép

15 Đai ốc điều chỉnh; 16 Thanh kéo ; 17 Lò xo hồi vị càng mở ly hợp

18 Lò xo giảm chấn ; 19 Xơng đĩa; 20 Đế cách nhiệt lò xo ép

Trang 20

Hiện nay, trên ôtô thờng sử dụng ly hợp ma sát khô, dạng đĩa, thờng đóng với lực ép đợc tạo bởi các lò xo và có trang bị bộ phận giảm chấn Đây là loại ly hợp có cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy và có tuổi thọ cao Đối với ôtô du lịch 5 chỗ ngồi thờng sử dụng ly hợp ma sát khô một đĩa Còn ly hợp ma sát khô hai đĩa

đợc sử dụng đối với ôtô tải và ôtô chở khách cỡ lớn

3.2 Ly hợp thuỷ lực ( Biến mô thuỷ lực)(Hình 1.4)

Ly hợp thuỷ lực có hai loại:

- Ly hợp thuỷ tĩnh

- Ly hợp thuỷ động

Loại ly hợp thuỷ động ( biến mô thuỷ lực ) đợc sử dụng nhiều trong các loại ôto hiện đại

- Bộ phận chủ động của ly hợp: Bánh bơm đợc lắp trên vỏ của bộ biến mô, vỏ của

bộ biến mô đợc lắp chặt với trục khuỷu của động cơ

- Bộ phận bị động của ly hợp: Bánh tua bin đợc lắp trên trục sơ cấp của hộp số

- Ngoài ra biến mô còn có stato ( bánh phản ứng) đợc lắp trên khớp một chiều

Bộ biến mô đợc điền đầy dầu hộp số tự động (ATF) do bơm dầu cung cấp

Trang 21

Hình 1.4 Biến mô thuỷ lực

Nguyên lý làm việc: Động cơ quay làm bánh bơm quay và dầu bị đẩy từ bánh bơm thành một dòng mạnh làm quay bánh tuabin

Dầu trở về từ bánh tuabin vào bánh bơm theo hớng cản sự quay của bánh bơm

Do đó stato có nhiệm vụ đổi chiều của dòng dầu sao cho nó có tác động lên phía sau của các cánh trên bánh bơm và bổ sung thêm lực đẩy cho bánh bơm do đó làm tăng mômen

Khớp một chiều chỉ cho phép stato quay theo chiều quay của trục khuỷu động cơ

Trang 22

Chơng 2 Thiết kế tính toán ly hợp

1 Các số liệu cho trớc và xe tham khảo

1.1 các số liệu cho trớc

Xe du lịch có số chỗ ngồi: 5

Mômen xoắn cực đại của động cơ Memax = 18 KGm = 180 Nm

1.2 Thông số kỹ thuật tham khảo

Xe tham khảo là dòng xe Honda civic 1.8 AT có các thông số kỹ thuật:

- Kích thớc bao (dài x rộng x cao) mm 4540 x 1750 x 1450

Trang 23

Ly hợp cần đợc thiết kế sao cho nó phải truyền đợc hết mômen của động cơ và

đồng thời bảo vệ đợc cho hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải> Với hai yêu cầu nh vậy mômen ma sát của ly hợp đợc tính theo công thức:

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

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

Trang 24

D2 – Đờng kính ngoài của đĩa ma sát, tính theo Cm

C – Hệ số kinh nghiệm Với ô tô du lịch → C = 4,7

Ta có D2= 3,16

7 , 4

58 , 176

= 19,36 Cm Nếu D2 nhỏ quá: + Không tận dụnh diện tích bánh đà

+ Không đủ chỗ lắp các chi tiết bên trong

Trang 25

Đối với ô tô du lịch bán kính trung bình của đĩa ma sát có thể tính theo công thức

Rtb = R R 10 , 0cm

2

0 , 12 0 , 8 2

2

Vậy trong trờng họp này ta chọn số đĩa bị động của ly hợp là: Zi = i/2 = 2/2 =1

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

Khi đóng ly hợp có thể xảy ra hai trờng hợp:

+ Đóng ly hợp đột ngột tức là để động cơ làm việc ở số vòng quay cao rồi đột ngột thả bàn đạp ly hợp Trờng hợp này không tốt nên phải tránh

+ Đóng ly hợp một cách êm dịu: Ngời lái thả từ từ bàn đạp ly hợp khi xe khởi

động tại chỗ sẽ làm tăng thời gian đóng ly hợp và do đó sẽ tăng công trợt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp Trong sử dụng thờng sử dụng phơng pháp này nên ta tính công trợt sinh ra trong trờng hợp này

).

100 / ( 6 , 5

max 0

2 2 0 max

ϕ

rb G it M i

i i

r n

Me G

e j

Memax - Mô men xoắn cực đại Memax = 180 Nm

N0 – Số vòng quay của động cơ khi khởi động ôtô tại chỗ

Trang 26

it – Tỉ số truyền của hệ thống truyền lực : it = 17,3

io - Tỉ số truyền của truyền lực chính : io = 4,933

ih : - Tỉ số truyền của hộp số chính: ih = ih1 = 3,5

if: Tỉ số truyền của hộp số phụ if = 1

ψ-Hệ số cản tổng cộng của đờng: ψ = f+tga Trong đó f là hệ số cản lăn của

đờng, a là góc dốc của đơng khi tính toán ta có thể chọn ψ = 0,16

=> Vậy công trợt của ly hợp khi khởi động tại chỗ:

2,3879)

16,0.332,0.16153

,17.18.95,0.(

5,3

18.1615.6

Trang 27

2.3.3 Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết

Công trợt sinh nhiệt làm nung nóng các chi tiết nh đĩa ép, đĩa ép trung gian ở

.

G c

C- Tỉ nhiệt của chi tiết bị nung nóng

Đối với thép và gang c= 0,115 kcal/ KG0 C

mt – Khối lơng chi tiết bị nung nóng (KG)

Gt - Trọng lơng chi tiết bị nung nóng (KG) Tra bảng 5 sách hớng dẫn “Thiết

kế hệ thống ly hợp của ô tô và máy kéo” ta chọn trọng lợng đĩa ép theo xe tham khảo Gt = 4,2 KG

γ - Hệ số xác định phần công trợt dùng nung nóng chi tiết cần tính

1

= 2 1

[∆T] - Độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết

.

G c

L

γ

= 4270,5.0.3879,115.,42,2= 9.40Vậy đĩa ép thoả mãn độ tăng nhiệt độ cho phép

- Khi đĩa ép ngoài bị nung nóng (với độ tăng nhiệt độ ∆T) thì lò so ép cũng có

độ tăng nhiệt độ còn nhỏ hơn độ tăng nhiệt độcủa đĩa ép ngoài (do có đệm cách nhiệt) Do vậy, ta không cần kiểm tra nhiệt độ của lò so ép nữa

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

2.4.1 Tính sức bền đĩa bị động

Trang 28

Để giảm kích thớc của ly hợp, khi ly hợp làm việc trong điều kiện ma sát khô thì chọn vật liệu có hệ số ma sát cao Vật liệu của tấm ma sát thờng chọn là phểađô

Đĩa bị động gồm các tấm ma sát và xơng đĩa Xơng đĩa thờng chế tạo bằng thép các bon trung bình và cao → Ta chọn thép 50

Chiều dầy xơng đĩa thờng chọn từ (1,5 ữ 2,0) mm Ta chọn δx = 2 mm

Chiều dầy tấm ma sát thờng chọn (3 ữ 5) mm Ta chọn δ = 4 mm

Hình 2.2 (a) : Sơ đồ cấu tạo đĩa bị động

Tấm ma sát đợc gắn với xwng đĩa bị động bằng đinh tán Vật liệu của đinh tán

đ-ợc chế tạo bằng đồng, có đờng kính d = 4 mm Đinh tán đđ-ợc bố trí trên đĩa theo 2 dãy tơng ứng với bán kính nh sau:

Vòng trong : r1 = 8,7 cm = 87 mm

Vòng ngoài: r2 = 11,0 cm = 110 mm

Trang 29

Hình 2.2 (b) : Sơ đồ phân bố lực trên đinh tán

Lực tác dụng lên mỗi dãy đinh tán đợc xác định theo công thức:

kg r

7 , 8 100 18 )

=

kg r

0 , 11 100 18 ) (

=

Đinh tán đợc kiểm theo ứng suất cắt và ứng suất chèn dập

] [ 4

σ = ≤ (kg/cm2)Trong đó: τc- ứng suất cắt của đinh tán ở từng dãy

cd

σ - ứng suất chèn dập của đinh tán ở từng dãy

F- Lực tác dụng lên đinh tán ở từng dãy

Trang 30

n- số lợng đinh tán ở mỗi dãy.

4

4 , 0 14 , 3 6

3980 4

.

cm Kg d

n

F

π τ

] [ /

91 , 82 4 , 0 2 , 0 6

80 , 39

2 1

1

cd

d l n

F

σ

σ = = = <

=> Vậy các đinh tán ở vòng trong đảm bảo độ bền cho phép

ứng suất cắt và ứng suất chèn dập đối với đinh tán ở vòng ngoài:

] [ /

39 , 33 4

4 , 0 14 , 3 12

33 , 50 4

.

2 2

2

d n

π

τ = = = <

] [ /

42 , 52 4 , 0 2 , 0 12

33 , 50

2 2

2

cd

d l n

CHiều dài của moay ơ đĩa bị động đợc chọn tơng đối lớn để giảm độ đảo của đĩa bị

động Moay ơ đợc ghép với xơng đĩa bị động bằng đinh tán và lắp với trục ly hợp bằng then hoa

Chiều dài moay ở thờng chọn bằng đờng kính ngoài của theo hoa trục ly hợp Khi

điều kiện làm việc nặng nhọc thì chọn L = 1,4D ( D là đờng kính ngoài của then hoa trục ly hợp) Nên ta chọn L = 32mm ( Lấy theo xe tham khảo)

Trang 31

Khi làm việc then hoa của moay ơ chịu ứng suất chèn dạp và ứng suất cắt đợc xác

định theo công thức

] [ ) (

.

8

2 2 2

1

max

cd

e cd

d D b L z z

Memax - Mômen cực đại của động cơ Memax = 180Nm

z1 - Số lợng moay ơ riêng biệt

Với ly hợp có đĩa bị động z1 = 1

Z2 - Số then hoa của moay ơ z2 = 10

L- Chiều dài moay ơ L = 3,2cm

D- đờng kính ngoài của then hoa: D = 3,5

d- Đờng kính trong của then hoa d= 2,7cm

b- Bề rộng của một then hoa b = 5mm = 0,5cm

Hình 2.3 Sơ đồ may ơ đĩa bị động

Trang 32

Với vật liệu chế tạo moay ơ thép 40X thì ứng suất cho phép của moay ơ là:

[τc] = 100 kg /cm2

[σcd] = 200kG/cm2

] [ /

58 , 72 ) 7 , 2 5 , 3 (

5 0 2 , 3 10 1

100 18 4 )

.(

.

2 1

+

= +

=

] [ /

72 , 90 ) 7 , 2 5 , 3 (

2 , 3 10 1

100 17 8 )

.(

.

2 2 2

2 2

=> Vậy moay ơ đảm bảo độ bền cho phép

Đinh tán nối moay ở với xơng đĩa bị động thờng làm bằng thép có đờng kính d= (1-:- 10)mm -> Ta chọn d = 8mm

Đinh tán đợc kiểm tra theo ứng suất cắt và ứng suất chèn dập

] [ 4

.

c

d n

σ = ≤ (kg/cm2)Trong đó:

r

M e

16 , 145 2 , 6 2

100 18

2

n- số lợng đinh tán ở một moay ở n = 4 đinh

d- Đờng kính đinh tán d = 8mm = 0,8cm

1- Chiều dài bị chèn dập của đinh tán l = 0,4

Vật liệu chế tạo đinh tán là thép 30, ứng suất cho phép của đinh tán:

-> [τc] = 300 kg /cm2

[σcd] = 800kG/cm2

] [ /

23 , 72 4

8 , 0 14 , 3 4

16 , 145 4

.

2 2

2

d n

F

τ π

τ = = = <

] [ /

40 , 113 8 , 0 4 , 0 4

16 , 145

2

cd

d l n

Trang 33

M P

tb

425 2 1 , 0 3 , 0

5 , 25

Dựa trên cơ sở xe tham khảo và các yêu cầu trong công việc lựa chọn thiết kế

lò xo đĩa, ta chọn đợc lò xo đĩa với các kích thớc cơ bản sau:

De : Là đờng kính ngoài của lò xo đĩa, ta có De = 240mm = 24cm

Di : Là đờng kính trong của lò xo đĩa, ta có Di= 75mm

δ : Là chiều day lò xo đĩa, δ = 2,5mm

Số thanh phân bổ trên đĩa: z = 12

Hình 2.4 Kích thớc cơ bản của lò xo đĩa

Trang 34

Lực tác dụng lên đầu trên của lò xo đĩa ki ngắt ly hợp đợc xác định theo công thức

i c

c e

1 1

2 2 2

1 2

1

1 5 , 0 )(

1

1 ( )

1 (

1 ln 1

3

2

k

k l h k

k D

l E P

e p

δ

δ à π

2

) (

) 1 (

2 ) (

.

2 1

a

a a

p a

n n cd

D

D D E

D D

D

à δ

−

+ +

=

Trang 35

Với mm

D D

D

a e

a

192

240 ln

192 240 ln

5 2 ) /(

2 2

8 2

/ 92 , 4231 /

423192

192 2

208 , 0 5 , 2 208 , 0 ).

192 215 ( ) 26 , 0 1 (

2

10 2 )

192 75 ( 5 , 2

192 38 , 159 2

cm KG mm

= σ

ứng suất cho phép [σ ]= 1400Mpa = 14000 KG/cm2 > σ

Vậy lò xo đĩa với các thông số trên đảm bảo đủ điều kiện bền

2.4.4 Tính sức bền lò xo giảm chấn của ly hợp

Lò xo giảm chấn đợc đặt ở đĩa bị động để tránh hiện tợng cộng hởng ở tần số cao của dao động xoắn do sự thay đổi mômen của động cơ và hệ thống truyền lực

Đồng thời đảm bảo truyền mômen một cách êm dịu từ đĩa bị động đến moay ơ trục

ly hợp

Mômen cực đại có khả năng ép lò xo giảm chấn đợc xác định sau

Mmax =

f hl

b b

i i i

r G

.

ϕ - hệ số bám của đờng, với đờng tốt lấy ϕ = 0,8

rb – bán kính làm việc trung bình của bánh xe rb =33,2 cm

i0 – tỉ số truyền của truyền lực chính i0 = 4,933

ih1 – tỉ số truyền của hộp số truyền 1 ih1 = 3,5

if – tỉ số truyền của hộp số phụ ở truyền thấp if = 1

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	5,42 MB
File đính kèm	Bản vẽ.rar (2 MB)