Thiết kế hệ thống ly hợp xe ôtô con

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………….4 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP TRÊN ƠTƠ………… 1.1.Cơng dụng, u cầu, phân loại ………………………………….6 1.1.1.Công dụng 1.1.2.Phân loại 1.1.3.Yêu cầu .7 1.2.Ảnh hƣởng ly hợp gài số phanh 1.2.1.Khi gài số 1.2.2.Khi phanh 1.3.Ly hợp ma sát 1.3.1.Ly hợp ma sát đĩa .9 1.3.2.Ly hợp ma sát hai đĩa .11 1.4.Ly hợp thuỷ lực 12 1.5.Ly hợp điện từ 13 CHƢƠNG LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ .15 2.1.Lựa chọn loại ly hợp 15 2.2.Phƣơng án chọn loại lò xo ép .15 2.2.1.Lò xo trụ 15 2.2.2.Lị xo xoắn 16 2.2.3.Lò xo đĩa 17 2.3.Đĩa bị động ly hợp 17 2.4.Lựa chọn phƣơng án dẫn động 18 2.4.1.Dẫn động khí .19 2.4.2.Dẫn động khí có trợ lực khí nén… 20 2.4.3.Dẫnđộngthủylực 22 2.4.4.Dẫn động thủy lực trợ lực chân không 23 CHƢƠNG 3.TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP 28 3.1.Tính chọn thơng số kích thƣớc 28 3.1.1.Xác định mômen ma sát ly hợp cần truyền 28 3.1.2.Xác định thơng số kích thước 28 3.2.Tính kiểm tra điều kiện làm việc ly hợp 31 3.2.1.Tính cơng trượt 31 3.2.2.Kiểm tra công trượt riêng 34 3.2.3.Kiểm tra nhiệt độ chi tiết 35 3.3.Tính bền chi tiết ly hợp 36 3.3.1.Lò xo ép .36 3.3.2.Đòn mở 39 3.3.3.Đĩa bị động 41 3.3.4.Tính trục ly hợp 46 3.3.5.Tính lị xo giảm chấn 53 3.4.Tính hệ thống dẫn động ly hợp 56 3.4.1.Xác định lực hành trình bàn đạp 56 3.4.2.Thiết kế hệ thống dẫn động thủy lực 58 CHƢƠNG PHƢƠNG ÁN CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 61 4.1.Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết 61 4.2.Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết 62 4.3.Xác đinh phƣơng pháp chế tạo phôi thiết kế vẽ chi tiết lông phôi 62 4.3.1.Xác định phương pháp chế tạo phôi 62 4.3.2.Thiết kế vẽ lồng phôi 62 4.4.Xác định thứ tự nguyên công 63 4.5.Xác định chế độ cắt cho nguyên công 64 4.5.1.Nguyên công 64 4.5.2.Nguyên công 65 4.5.3.Nguyên công 66 4.5.4.Nguyên công 67 4.5.5.Nguyên công 68 4.5.6.Nguyên công 69 CHƢƠNG 5.SỬA CHỮA, BẢO DƢỠNG VÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP 70 5.1.Kiểm tra sửa chữa đĩa ma sát 70 5.2.Kiểm tra sửa chữa cụm đĩa ép, lò xo ép vỏ ly hợp 71 5.3.Lắp ly hợp điều chỉnh độ đồng đòn mở 71 5.4.Kiểm tra khớp trƣợt vòng bi nhả ly hợp 72 5.5.Lắp cấu điều khiển điều chỉnh hành trình tự bàn đạp 73 5.6.Những hƣ hỏng thƣờng gặp bảo dƣỡng sửa chữa 74 5.6.1.Ly hợp bị trượt 74 5.6.2.Ly hợp ngắt khơng hồn tồn…… 75 5.6.3.Ly hợp đóng đột ngột 76 5.6.4.Ly hợp phát tiếng kêu 76 5.6.5.Bàn đạp ly hợp bị rung 76 5.6.6.Đĩa ép bị mòn nhanh 77 5.6.7.Bàn đạp ly hợp nặng 77 5.6.8.Hỏng hệ thống dẫn động thủy lực 78 KẾT LUẬN 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 LỜI NÓI ĐẦU Đất nước ta ngày phát triển có thay đổi ngày, với phát triển kinh tế khoa học kỹ thuật có bước phát triển vượt bậc thu thành tựu quan trọng Khoa học kỹ thuật áp dụng phổ biến đời sống góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế quốc dân Ngành công nghiệp ôtô ngành quan trọng phát triển kinh tế quốc gia đặc biệt quốc gia phát triển Việt Nam Ơtơ phục vụ cho việc vận chuyển hàng hoá, phục vụ mục đích lại người Ngồi ơtơ phục vụ nhiều lĩnh vực khác : Y tế, cứu hoả, cứu hộ….Do phát triển ngành công nghiệp ôtô Việt Nam mục tiêu chiến lược phát triển đất nước Thực tế nhà nước ta trọng phát triển ngành công nghiệp ôtô với đề án chiến lược dài hạn đến năm 2015, 2020 Cùng với việc chuyển giao công nghệ Việt Nam nước phát triển giới, ngày tiếp cận nhiều với công nghệ tiên tiến giới có cơng nghệ ôtô Công nghệ ôtô công nghệ xuất lâu năm gần có nhiều bước phát triển mạnh mẽ, liên tục cơng nghệ phát minh nhằm hồn thiện ơtơ truyền thống Ngồi người ta cịn phát minh cơng nghệ nhằm thay đổi ôtô truyền thống nghiên cứu ôtô dùng động Hybryd, động dùng nhiên liệu Hydro,nhiên liệu sinh học, ơtơ có hệ thống lái tự động… Tuy nhiên điều kiện nước ta, cần tiếp thu hồn thiện cơng nghệ ơtơ truyền thống Trên ôtô, người ta chia thành phần cụm khác Trong ly hợp cụm có vai trị quan trọng hệ thống truyền lực ôtô Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu ơtơ, tính điều khiển ơtơ, đảm bảo an toàn cho động hệ thống truyền lực ôtô Nên để chế tạo ôtô đạt yêu cầu chất lượng việc thiết kế chế tạo ly hợp tốt quan trọng Do em giao đề tài “ Thiết kế hệ thống ly hợp xe ôtô con” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể hệ thống ly hợp ơtơ quy trình thiết kế chế tạo hệ thống ly hợp cho ôtô Với đề tài giao, em chọn xe UAZ 31512 làm xe sở để tham khảo thông số ban đầu Hiện loại xe sản xuất lắp ráp nước ta sử dụng phổ biến chủ yếu lĩnh vực quân Trong nội dung đồ án, em cố gắng trình bày cách cụ thể hệ thống ly hợp ôtô, bao gồm từ phần tổng quan hệ thống ly hợp đến quy trình thiết kế chế tạo ly hợp hồn chỉnh hoạt động hư hỏng xảy cách bảo dưỡng, sữa chữa hệ thống ly hợp Trong thời gian cho phép, với hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, cụ thể Thầy giáo - Thạc sĩ NGUYỄN TIẾN DŨNG thầy giáo mơn Ơtơ xe chun dụng, em hồn thành đồ án Mặc dù thân có cố gắng quan tâm giúp đỡ thầy giáo kiến thức, kinh nghiệm thời gian hạn chế nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận bảo, phê bình thầy môn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn NGUYỄN TIẾN DŨNG thầy giáo mơn Ơtơ xe chun dụng, Viện Cơ khí động lực, Trường ĐHBK Hà Nội giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt đồ án CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP TRÊN XE ÔTÔ 1.1.CÔNG DỤNG , PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU: 1.1.1.Cơng dụng: Ly hợp cụm hệ thống truyền lực ôtô Ly hợp ôtô phận liên kết động hệ thống truyền lực Do có nhiệm vụ tách nối hai phận với trường hợp cần thiết như: Khi xe bắt đầu chuyển bánh, chuyển số Ngoài ra, trình ơtơ hoạt động xuất mơmen qn tính tác động lên hệ thống truyền lực nên ly hợp cịn đóng vai trị phận an tồn bảo vệ cho chi tiết hệ thống truyền lực khỏi bị tải 1.1.2.Phân loại: Có nhiều cách phân loại: - Theo cách truyền mômen: + Ly hợp ma sát: Truyền mô men thông qua bề mặt ma sát Fms = .Plx MLH = Fms.Rtb Ly hợp ma sát có hai loại ly hợp ma sát khô ly hợp ma sát ướt: Ly hợp ma sát khơ: Khơng có dung mơi, đĩa ma sát thường làm từ Ferado đồng Ly hợp ma sát ướt: Được nhúng dầu + Ly hợp thuỷ lực: Truyền mômen thông qua chất lỏng + Ly hợp điện từ: Truyền mômen nhờ lực điện từ + Ly hợp liên hợp: Mô men truyền cách kết hợp phương pháp Thông thường ma sát cộng với thủy lực Hiện nay, ôtô dùng chủ yếu ly hợp ma sát ly hợp thủy lực - Theo trạng thái làm việc: + Loại ly hợp thường đóng: Khi khơng có lực điều khiển, ly hợp ln trạng thái đóng, đạp ly hợp bề mặt làm việc tách Đại đa số ly hợp ôtô dùng loại + Loại ly hợp thường mở: Khi khơng có lực điều khiển, ly hợp trạng thái mở - Theo dạng lò xo đĩa ép: + Ly hợp sử dụng lị xo trụ bố trí theo vịng trịn + Ly hợp sử dụng lị xo dạng xuắn + Ly hợp sử dụng lò xo dạng đĩa - Theo hệ thống dẫn động ly hợp: + Ly hợp dẫn động khí + Ly hợp dẫn động thuỷ lực - Theo trợ lực dẫn động: + Trợ lực khí + Trợ lực thủy lực + Trợ lực khí nén + Trợ lực chân không 1.1.3.Yêu cầu: Ly hợp ôtô phải đảm bảo yêu cầu: - Phải truyền hết mômen động xuống hệ thống truyền lực mà khơng bi trượt - Phải ngắt dứt khốt, đóng êm dịu để giảm tải trọng động tác động lên hệ thống truyền lực - Mơmen qn tính phần bị động ly hợp phải nhỏ để giảm tải trọng động tác dụng lên bánh đồng tốc sang số - Mô men ma sát khơng đổi ly hợp trạng thái đóng - Có khả trượt bị tải - Có khả nhiệt tốt để tránh làm nóng chi tiết ly hợp bị trượt trình làm việc - Điều khiển ly hợp nhẹ nhàng tránh gây mệt mỏi cho người lái xe - Giá thành ly hợp rẻ, tuổi thọ cao, kết cấu đơn giản kích thước nhỏ gọn, dễ tháo lắp sửa chữa bảo dưỡng 1.2.ẢNH HƢỞNG CỦA LY HỢP KHI GÀI SỐ VÀ KHI PHANH 1.2.1.Khi gài số: Khi gài số chi tiết có chuyển động tương đối, sinh mômen xung lượng va đập tải trọng động tác dụng lên chi tiết khác Muốn giảm lực xung kích tác dụng lên hệ thống truyền lực cần mở ly hợp gài số để giảm mơmen qn tính phần bị động chi tiết hộp số có liên quan động học đến phần bị động ly hợp Như việc ngắt ly hợp sang số làm cho việc sang số thực êm dịu mà làm giảm tải trọng động tác dụng hệ thống lên chi tiết truyền lực giúp làm tăng tuổi thọ cho chi tiết 1.2.2.Khi phanh ôtô: Khi phanh ơtơ tồn hệ thống truyền lực chịu tải trọng động lớn tác dụng mômen qn tính động Mjmax Mơmen Mjmax truyền qua ly hợp mômen ma sát ly hợp lớn Mjmax Trong trường hợp mômen quán tính tác dụng lên hệ thống truyền lực Nếu mômen Mjmax lớn mômen ma sát ly hợp ly hợp bị trượt hệ thống truyền lực chịu tải trọng lớn mômen ma sát ly hợp Nếu thiết kế ly hợp lấy hệ số dự trữ ly hợp  lớn hệ số dự trữ độ bền trục đăng trục đăng bị gãy tải 1.3.LY HỢP MA SÁT: Trên loại ôtô sử dụng phổ biến loại ly hợp ma sát Các phận ly hợp bao gồm phần chủ động phần bị động: - Phần chủ động: Gồm có bánh đà, đĩa ép, vỏ ly hợp, lò xo ép - Phần bị động : Gồm đĩa bị động, phận giảm chấn trục ly hợp Việc điều khiển đóng ngắt ly hợp thơng qua địn mở hệ thống dẫn động, hệ thống dẫn động ly hợp dẫn động khí , dẫn động thuỷ lực Ngồi cịn sử dụng phận trợ lực để giảm lực bàn đạp người lái 1.3.1.Ly hợp ma sát đĩa:  13 11 10 12 Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát đĩa dẫn động khí Bánh đà Đĩa bị động Vỏ ly hợp Lò xo ép Bàn đạp li hợp Lò xo hồi vị 10 Càng mở 11 Bi ‘T’ Đĩa ép Bạc mở Đòn kéo 12 Đòn mở 13 Lò xo giảm chấn Nguyên lý hoạt động: - Khi ly hợp trạng thái đóng: Dưới tác dụng lò xo ép làm đĩa ép ép đĩa bị động với bánh đà, nhờ tạo ma sát đĩa ép bánh đà với đĩa bị động làm cho chúng ép sát vào Do động quay mô men động truyền từ bánh đà đĩa ép qua đĩa bị động tới trục ly hợp đến hệ thống truyền động - Khi ngắt ly hợp: Dưới tác dụng lực bàn đạp kéo địn kéo thơng qua mở 10 đẩy bạc mở làm bi T dịch chuyển sang trái khắc phục hết khe hở  ép vào đầu đòn mở 12, đầu đòn mở sang phải tách đĩa ép khỏi đĩa bị động làm cho đĩa bị động tách rời khỏi bánh đà đĩa ép ngắt dịng cơng suất từ động sang hệ thống truyền lực Trong trình sử dụng, giảm lực ép lò xo ép đĩa bị động bị mòn nên khe hở  bị giảm xuống làm ảnh hưởng đến hành trình tự bàn đạp Do khe hở  phải đảm bảo nằm phạm vi định cách điều chỉnh thường xuyên Ƣu nhƣợc điểm: - Ưu điểm: + Kết cấu gọn, dễ điều chỉnh sữa chữa + Mở dứt khoát + Thoát nhiệt tốt nên đảm bảo tuổi thọ cao cho ly hợp - Nhược điểm: + Đóng khơng êm dịu + Chỉ truyền mô men không lớn Nếu truyền mơmen 70  80 KGm cần đường kính đĩa ma sát lớn kéo theo kết cấu khác lớn làm cho ly hợp cồng kềnh 1.3.2.Ly hợp ma sát hai đĩa: Nguyên lý cấu tạo hoạt động ly hợp ma sát hai đĩa tương tự ly hợp ma sát đĩa khác có hai đĩa bị động nên có hai maoy đĩa bị động ... chế tạo ly hợp tốt quan trọng Do em giao đề tài “ Thiết kế hệ thống ly hợp xe ôtô con? ?? để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể hệ thống ly hợp ơtơ quy trình thiết kế chế tạo hệ thống ly hợp cho ôtô Với... sát ly hợp Nếu thiết kế ly hợp lấy hệ số dự trữ ly hợp  lớn hệ số dự trữ độ bền trục đăng trục đăng bị gãy q tải 1.3 .LY HỢP MA SÁT: Trên loại ôtô sử dụng phổ biến loại ly hợp ma sát Các phận ly. .. CHƢƠNG LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1.LỰA CHỌN LOẠI LY HỢP Ly hợp ôtô thường dùng loại ly hợp ma sát dạng thường đóng, có hai đĩa bị động Với đề tài thiết kế ly hợp cho xe ôtô con, với yêu cầu phải