TTính toán thiết kế hệ thống ly hợp oto máy kéo (kèm bản vẽ)

Bộ môn khí ôtô Thiết kế môn học kết cấu tính toán ôtô Sinh viên thực : Hoàng Tiến Đức Lớp : CKÔTÔ A-K38 Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Đức Toàn Đề số : Nhiệm vụ : Thiết kế ly hợp đĩa ma sát khô hệ thống truyền lực ôtô với số liệu ban đầu nh sau : Ph.án Loại ôtô Tải Ga (KG) 15305 Memax (KGm) 65 nemax (v/p) 2600 Bánh xe 260-508P ih1 io 7,22 5,43 *Yêu cầu: -Thuyết minh từ 15ữ20 trang soạn thảo máy vi tính -Bản vẽ :01 vẽ Ao gồm hình chiếu phụ để rõ kết cấu truyền lực Thiết kế môn học Lớp CKÔ-TÔ A38 I - Xác định mô men ma sát ly hợp Mô men ma sát ly hợp đợc tính theo công thức: Ml = Mđ Trong + Ml : Mô men ma sát ly hợp + Mđ : Mô men xoắn động Mđ = Memax = 65KG + : Hệ số dự trữ ly hợp , chọn = Ml = 2.65 = 130 KG II - Xác định kích thớc ly hợp 1) Mô men ma sát ly hợp đợc xác định theo công thức Ml =.Mđ = P Rtb.i dR Trong + : Hệ số ma sát ,chọn = 0,3 R + P : Tổng lực ép lên đĩa ma sát + Rtb: Bán kính ma sát trung bình R1 R2 Sơ đồ tính toán Rtb Chọn đờng kính đĩa ma sát D2 = 2.R2 = 350mm R2= 175mm Đờng kính đĩa ma sát D1 = 2.R1 =0,53.R2 = 90mm Rtb = (R1+R2)/2 =133,88mm 2) Chọn số lợng đĩa bị động (số đôi bề mặt ma sát ) Số lợng đĩa bị động đợc chọn sơ theo công thức i= Md Ml = R tb R 2tb bà[ q ] Trong + b: Bề rộng ma sát gắn đĩa bị động đợc tính theo công thức b = R2 - R1 = 8,5cm + [q]: áp lực riêng bề mặt ma sát chọn theo bảng [q] = 150KN/m2 Vậy nên: Thiết kế môn học Lớp CKÔ-TÔ A38 i = 1,98 lấy i = III - Xác định công trợt sinh trình đóng ly hợp 1) Công trợt đợc xác định theo công thức sau Theo công thức kinh nghiệm viện HAMIT tính công trợt ly hợp khởi động ô tô chỗ : n 5,6.G M e max o r 2b 100 L= i o i h i f [ 0,95 M e max i t G r b ] Trong + G : Trọng lợng toàn ô tô G = 18425KG + Memax : Mô men xoắn cực đại động Memax = 65KG + no : Số vòng quay cực đại động khởi động ô tô chỗ Chọn no = 0,75.nemax = 0,75.2600 = 1950 vg/p + rb : Bán kính làm việc bánh xe Theo số liệu đề cho với ký hiệu lốp 260-508P rb = .ro = 0,95.(260 + 508/2) = 490mm = 0,49m + it : Tỉ số truyền hệ thống truyền lực it = io.ih.if Trong + io : Tỉ số truyền truyền lực = 5,43 + ih : Tỉ số truyền hộp số = ih1 = 7,22 + if : Tỉ số truyền hộp số phụ = + : Hệ số cản tổng cộng đờng = 0,16 Thay vào công thức ta có đợc L = 16000KGm 2) Xác định công trợt riêng Để đánh giá độ hao mòn đĩa ma sát ta phải xác định công trợt riêng theo công thức l0 = L/(F.i) [l0] Trong + l0 : Công trợt riêng + L = 16000KGm + i: Số đôi bề mặt ma sát = Thiết kế môn học Lớp CKÔ-TÔ A38 + F : Diện tích bề mặt ma sát đĩa bị động F = .(R22 - R12) = 710cm2 [l0] = 4,0 ữ 6,0 KGm/cm2 thay vào ta đợc l0 = 5,5KGm/cm2 [l0] IV - Kiểm tra theo nhiệt độ chi tiết Kiểm tra nhiệt độ chi tiết theo công thức T = .L .L = c m t 427.c G t [T] Trong + c: Tỉ nhiệt chi tiết bị nung nóng + mt : Khối lợng chi tiết bị nung nóng + Gt : Trọng lợng chi tiết bị nung nóng tra bảng ta lấy = 5,0KG + : Hệ số xác định phần công trợt dùng nung nóng chi tiết cần tính 1)Đối với đĩa ép = 1/4 = 0,25 T = .L = 1,60 0C c m t 2) Đối với đĩa ép trung gian = 1/2 = 0,5 T = .L = 3,260C c m t Ta thấy độ tăng nhiệt độ chi tiết nằm giới hạn cho phép [T] = 80ữ100 V - Tính toán hệ thống dẫn động ly hợp Đây loại ly hợp dẫn động thuỷ lực khí kết hợp có cờng hoá khí nén 1) Xác định tỉ số truyền chung hệ thống Tỉ số truyền chung hệ thống đợc xác định theo công thức ic = a/b.c/d.e/f.d22/d12 Trong + a,b,c,d,e,f,:Lần lợt kích thớc đòn dẫn động đòn mở (mm) + d1,d2: Là đờng kính xi lanh thuỷ lực (mm) Thiết kế môn học d c Ta chọn + a = 200 + b = 35 + c = 60 + d = 35 + e = 125 + f = 30 + d1 = d2 =20 Lớp CKÔ-TÔ A38 d2 e a f b d1 s Sơ đồ dẫn động ly hợp ic = 40,82 2) Xác định lực tác dụng lên pittông xi lanh cờng hoá * Lực tác dụng lên bàn đạp cha có cờng hoá ' Qbđ = i c Trong + ' : Tổng lực ép cực đại lên lò xo ép ' = 1,2P M l = 1860KG ' =1,2 à.i Rtb + ic : Tỉ số truyền chung hệ thống dẫn động = 40,82 + :Hiệu suất thuận hệ thống dẫn động = 0,95 Qbđ = 26 KG Đây lực tác dụng lên bàn đạp cha có cờng hoá Khi có cờng hoá, chọn lực tác dụng lên bàn đạp Qbđ Lực vừa để khắc phục sức cản lò xo kéo bàn đạp, lò xo van phân phối , ma sát khâu khớp dẫn động , vừa để tạo cảm giác mở ly hợp cho lái xe Chọn Qbđ = 9KG Do lực sinh cờng hoá phải thắng đợc tổng lực ép lò xo ép lò xo hồi vị xi lanh cờng hoá Lực tác dụng lên đầu đòn mở cờng hoá làm việc với lực cực đại P = Qbđ ic + Pc.it Trong Thiết kế môn học Lớp CKÔ-TÔ A38 + Qbđ = KG + i4: Là tỉ số truyền từ phận cờng hoá đến đầu bạc mở + Pc : Là lực sinh cờng hoá Ta chọn đờng kính xi lanh cờng hoá D = 25mm Pc = 0,785.pmax.D2 Trong + pmax : Là áp suất cực đại khí nén pmax = 0,8.p + p : Là áp suất giới hạn khí nén buồng chứa p = KG/cm2 pmax = 6,4KG/cm2 Vậy P c = 32KG i4 = 1,2.(P- Qc.ic)/Pc = 24 3) Xác định hành trình bàn đạp St St = Slv+S0+ Sv Với + Sv Là hành trình bàn đạp dùng để mở van phân phối khí đợc xác định theo công thức S v = i3.iv.(v + 0v ) Trong + iv : Là tỉ số truyền đòn mở van khí ,chọn = + 0v :Khe hở cần đẩy van đầu đòn mở van = 0,5mm + v :Hành trình làm việc van = 2,5 + = 5,5mm + i3: Tỉ số truyền bàn đạp i3 = a/b = 5,7 Sv = 68,4mm + S0 : Là hành trình chạy không bàn đạp để khắc phục khe hở đầu đòn mở bạc mở S0 = .a/b.c/d d22/d12 Với + Là khe hở đầu đòn mở bi tì = 4mm S0 = 35mm + Slv : Là hành trình làm việc bàn đạp để khắc phục khe hở bề nặt ma sát L Thiết kế môn học Lớp CKÔ-TÔ A38 Slv = l.ic Với l :Là khe hở bề mặt ma sát = 2,3mm Slv = 95mm Vậy St = 168mm 4)Tính van điều khiển Khi tác dụng lực lên bàn đạp để mở van , lực đạp ngời lái phải thắng lực sau: Qc = Pk + Flx1 + Flx2 Trong *Pk: Lực khí nén tác dụng vào mặt van (theo sơ đồ hình vẽ) đợc xác định theo công thức sau: Pk = p.d2/4 với + d:Là đờng kính van ,d = 25mm + p:áp suất khí nén p = 8KG/cm2 Pk = 40KG * Flx1 Là lực nén sơ lò xo để giữ van đóng kín , không làm việc lực đợc chọn = 1,5KG * Flx2 lực lò xo hồi vị cần đẩy van ,chọn 2,5KG Vậy Qc = 40 + 1,5 + 2,5 = 44KG VI - Tính toán sức bền số chi tiết chủ yếu ly hợp 1) Tính sức bền đĩa bị động Đĩa bị động gồm ma sát xơng đĩa Chọn vật liệu làm xơng đĩa thép bon C50 , chiều dày xơng đĩa thờng chọn từ 2,0 mm Chọn vật liệu làm ma sát phê đô , có chiều dày 5mm Tấm ma sát đợc gắn với xơng đĩa bị động đinh tán , vật liệu làm đinh tán nhôm có đờng kính 6mm Đinh tán bố trí hai dãy đĩa, tơng ứng với bán kính vòng r1 = 12cm, vòng r2 = 14,5 cm Lực tác dụng lên dãy đinh tán đợc xác định theo công thức Thiết kế môn học Lớp CKÔ-TÔ A38 F1 = M e max r1 r12 + r 22 ) Thay số vào ta có F1 = 110KG F1 = M e max r 2 r12 + r 22 Thay số vào ta có F2 = 133KG ( ( ) Đinh tán đợc kiểm tra theo ứng suất cắt chèn dập * ứng suất cắt chèn dập đinh tán vòng trong: c1 = F1 [ ] c d n1 F1 cd1 = n1.l.d [ cd ] Trong + c1 :ứng suất cắt đinh tán vòng + cd1 : ứng suất chèn dập đimh tán + n1:Số đinh tán bố trí vòng chọn n1 = + d: Đờng kính đinh tán d = 5mm = 0,5cm Thay vào công thức ta có : c1 = 70KG/cm2 [...].. .Thiết kế môn học Lớp CKÔ-TÔ A38 Sơ đồ hình trên trình bày đặc tính chịu tải của lò xo và biến dạng của nó khi đóng và mở ly hợp đó là đờng đặc tuyến tuyến tính trong đó + Plx:là lực tác dụng lên lò xo khi đóng ly hợp + Plx:là lực tác dụng lên lò xo khi mở ly hợp + l: là biến dạng của lò xo khi đóng ly hợp + l:là biến dạng của lò xo khi mở ly hợp Tổng lực ép trên tất cả các lò xo khi ly hợp làm... công thức l.G d 4 no = =3 1,6 P lx D 3 11 Thiết kế môn học Lớp CKÔ-TÔ A38 * Chiều dài của toàn bộ lò xo ở trạng thái tự do L = (no+ 2)/d + 1(no+ 1) + l ở đây + 1 là khe hở cực tiểu giữa vòng lò xo khi mở ly hợp chọn bằng 0,5mm L = 5,7cm *Tính lò xo theo ứng suất cắt = 8 P lx D.k [ ] d 3 trong đó + : ứng suất sinh ra ứng với trờng hợp khi mở ly hợp + k là hệ số tập trung ứng suất k chọn bằng 1,3 ... thức P = M1 = 833KG à.i R tb Khi mở ly hợp lò xo lại biến dạng thêm một lợng l và tơng ứng với lực ép là P = 1,2.P = 100KG Độ cứng của lò xo đợc xác định theo công thức C = Plx/l = 0,2.Plx/(l l ) = Gd4/8noD3 trong đó + Plx: Lực tác dụng lên một lò xo Plx = P /z , với z là số l]ợng lò xo bố trí trên đĩa khi ly hợp làm việc + z = 18 Plx = 170 KG Tơng ứng khi mở ly hợp lực tác dụng lên một lò xo là Plx... số có = 7380 KG/cm2 5)Tính chi tiết truyền lực tới đĩa chủ động Loại ly hợp này dùng hình thức truyền lực bằng chốt Lực tác dụng lên chốt đợc tính theo công thức Q= M e max 2 R n n 13 Thiết kế môn học Lớp CKÔ-TÔ A38 M e max 4.n R n Qv = trong đó + n: là số chốt trên đĩa n = 4 + Rn = 185mm là khoảng cách từ tâm bu lông đến trục ly hợp Tính ứng suất uốn sinh ra ở chân chốt = M u = M e max (2.a + b) ... mãn 4) Lò xo giảm chấn Lò xo giảm chấn đợc đặt ở đĩa bị động để tránh sự cộng hởng ở tàn số cao của dao động xoắn do sự thay đổi mô men của động cơ và của hệ thống truyền lực đảm bảm truyền mô men một cách êm dịu từ đĩa bị động đến may ơ trục ly hợp Mô men cực đại có khả năng ép lò xo giảm chấn đợc: Mmax = G b r b it Trong đó + Gb: là trọng lợng bám của ô tô Gb = Ga = 18425 KG Mmax = 18400KGcm Mô... cộng hởng ở tần số thấp + P1 là lực ép của một lò xo giảm chấn + R1 = 60mm là bán kính đặt lò xo 12 Thiết kế môn học Lớp CKÔ-TÔ A38 + Z1 là số lợng lò xo giảm chấn đặt trên may ơ Z1 = 10 + P2 là lực tác dụng trên vòng ma sát + R2 là bán kính trung bình đặt các vòng ma sát + Z2 số lợng vòng ma sát + à hệ số ma sát giữa vòng ma sát và đĩa bị động Chọn M2 = 25%.Mmax = 4600KGcm M1 = Mmax - M2 = 13800KGcm... chỗ tiếp xúc với đĩa S1 = 20mm S2 = 25mm + Q,Qv :là lực tác dụng lên chốt Chọn vật liệu chế tạo chốt là thép 35, ứng suất cho phép lấy nh trên Thay các vào các công thức trên ta có cd = 18KG/cm2 14 Thiết kế môn học Lớp CKÔ-TÔ A38 cd = 7,3KG/cm2 Do đó chốt đảm bảo đủ bền 15 ... chốt = M u = M e max (2.a + b) [ ] u 0,1 d 3 4.n.0,1d 3 R n trong đó + d:đờng kính tại tiết diện chân chốt d = 10mm + a,b : cánh tay đòn tơng ứng của lực Q,Q a = 22mm b = 54mm = 2200KG/cm2 * ứng suất kéo tại tiết diện chân chốt do lực cực đại của lò xo ép 4 P ' k = [k] n. d 2 với P đã tính ở trên thì k = 590 KG/cm2 ứng suất chèn dập sinh ra ở chốt cd = cd = Q [cd] S1 d o Qv S2 d o [cd] trong đó