Đồ án tính toán đĩa ma sát khô ly hợp trên ô tô Forturner. Đồ án chuyên ngành ô tô về tính toán thiết kế đĩa ly hợp. Mô phỏng tổng quát về hệ thống đĩa ly hợp khô trên ô tô . Phân tích kết cấu tính toán đĩa ly hợp khô . Kiểm nghiệm phân tích khả năng làm việc của đĩa ly hợp khô trong các điều kiện . Tính toán độ bền của các chi tiết trong cơ cấu hệ thống ly hợp khô ô tô.
NH ẬN XÉT C ỦA GIÁO VIÊN H ƯỚNG D ẪN …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… MỤC LỤC Phần 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu: 1.2 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động ly hợp: .6 1.2.1 Ly hợp ma sát khơ đĩa bị động lò xo ép hình tr ụ bố trí xung quanh: 1.2.2 Ly hợp ma sát khơ hai đĩa bị động lò xo ép hình tr ụ bố trí xung quanh : 1.2.3 Ly hợp thuỷ lực: 1.2.4 Ly hợp điện từ 10 1.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG 11 1.3.1.Dẫn động khí : 12 1.3.2 Dẫn động khí có trợ lực khí nén : 13 1.3.3.Dẫn động thủy lực : 14 1.3.4 Dẫn động thủy lực có trợ lực chân khơng: .15 1.3.5 Kết luận: 17 1.4, PHƯƠNG ÁN CHỌN LOẠI LÒ XO ÉP .17 1.4.1.Lò xo trụ: 17 1.4.2 Lò xo côn xoắn: 18 1.4.3 Lò xo đĩa: 18 1.4.4 Kết luận: 19 1.5 ĐĨA BỊ ĐỘNG CỦA LY HỢP 19 PHẦN 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP 20 2.1.Giới thiệu thông số cụm ly h ợp : 20 2.2 Tính tốn thiết kế cum ly hợp : 20 2.2.1 Xác định mô men ma sát mà ly hợp cần truyền : 20 2.2.2Xác định kích thước ly hợp: .21 2.2.3.Chọn số lượng đĩa bị động (số đôi bề mặt ma sát): .21 PHẦN KIỂM NGHIỆM ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA LY HỢP : 23 3.1 Xác định công trượt công trượt riêng : 23 3.2.Kiểm tra theo nhiệt độ chi tiết : 26 3.3.Tính toán sức bền số chi tiết chủ yếu ly hợp : 26 3.3.1 Tính sức bền đinh tán đĩa bị động : .26 3.3.2 Tính tốn bền lò xo ép ly hợp : 29 3.3.3 Tính bền trục ly hợp: 31 3.3.4 Tính bền moay đĩa bị động: .41 KẾT LUẬN 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 LỜI NÓI ĐẦU Đất nước ta ngày phát triển có thay đổi t ừng ngày, với phát triển kinh tế khoa học kỹ thuật có b ước phát tri ển vượt bậc thu thành tựu quan trọng Khoa học kỹ thuật áp dụng phổ biến đời sống góp phần thúc đẩy phát tri ển kinh tế quốc dân Ngành công nghiệp ôtô ngành quan trọng s ự phát tri ển kinh tế quốc gia đặc biệt quốc gia phát tri ển nh Việt Nam Ơtơ phục vụ cho việc vận chuyển hàng hố, phục vụ mục đích l ại c người Ngồi ơtơ phục vụ nhiều lĩnh v ực khác nh : Y t ế, cứu hoả, cứu hộ….Do phát triển ngành công nghiệp ôtô Vi ệt Nam m ột mục tiêu chiến lược phát triển đất n ước Th ực t ế nhà nước ta trọng phát triển ngành công nghiệp ôtô v ới nh ững đề án chiến lược dài hạn đến năm 2020 Cùng với việc chuy ển giao công nghệ Việt Nam nước phát triển giới, ngày tiếp cận nhiều với công nghệ tiên tiến th ế giới có cơng nghệ ôtô Công nghệ ôtô công nghệ xuất lâu năm gần có nhiều bước phát triển mạnh mẽ, liên tục công nghệ phát minh nhằm hồn thiện h ơn n ữa ơtơ truyền thống Ngồi người ta phát minh nh ững cơng ngh ệ m ới nhằm thay đổi ôtô truyền thống nghiên cứu ôtô dùng động c Hybryd, động dùng nhiên liệu Hydro, ơtơ có hệ thống lái tự động… Tuy nhiên điều kiện nước ta, cần tiếp thu hoàn thiện nh ững công nghệ ôtô truyền thống Trên ôtô, người ta chia thành phần cụm khác Trong ly hợp cụm có vai trò quan tr ọng h ệ thống truyền lực ôtô Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm d ịu ôtô, tính điều khiển ôtô, đảm bảo an toàn cho động c h ệ 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 “ Tính tốn Thiết kế cấu ly hợp đĩa ma sát khơ” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể hệ thống ly hợp ơtơ quy trình thiết kế chế tạo hệ thống ly hợp cho ôtô PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu: 1.1.1 Công dụng: Trong hệ thống truyền lực ôtô, ly hợp thành phần quan tr ọng, có chức là: - Nối động với hệ thống truyền lực ôtô di chuy ển - Ngắt động khỏi hệ thống truyền lực trường hợp ôtô khởi hành sang số - Đảm bảo cấu an toàn cho chi tiết hệ thống truy ền l ực gặp tải hư trường hợp phanh đột ngột mà không nhả ly h ợp 1.1.2 Phân loại: a Theo phương pháp truyền mômen: Theo phương pháp truyền mô men từ trục khuỷu động đến hệ thống truyền lực người ta chia ly hợp thành loại sau: - Ly hợp ma sát: mô men truyền động nhờ bề mặt ma sát - Ly hợp thuỷ lực: mô men truyền động nhờ lượng ch ất lỏng - Ly hợp điện từ: mô men truyền động nhờ tác dụng tr ường nam châm điện - Ly hợp liên hợp: mô men truyền động cách kết hợp hai loại kể b Theo trạng thái làm việc ly hợp: Theo trạng thái làm việc ly hợp người ta chia ly hợp thành lo ại sau: - Ly hợp thường đóng - Ly hợp thường mở c Theo phương pháp sinh lực ép đĩa ép: Theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ép người ta chia thành loại ly hợp sau: - Loại lò xo (lò xo đặt xung quanh, lò xo trung tâm, lò xo đĩa) - Loại nửa ly tâm: lực ép sinh ngồi lực ép lò xo có l ực ly tâm trọng khối phụ ép thêm vào - Loại ly tâm: ly hợp ly tâm sử dụng lực ly tâm để tạo l ực ép đóng mở ly hợp d Theo phương pháp dẫn động ly hợp: Theo phương pháp dẫn động ly hợp người ta chia ly hợp thành lo ại sau: - Ly hợp dẫn động khí - Ly hợp dẫn động thuỷ lực - Ly hợp dẫn động có cường hố: + Ly hợp dẫn động khí cường hố khí nén + Ly hợp dẫn động thuỷ lực cường hố khí nén 1.1.3 u cầu: Ly hợp phải có khả truyền hết mơ men động c mà không bị trượt điều kiện sử dụng - Khi đóng ly hợp phải êm dịu, mơmen qn tính phần bị đ ộng ph ải nhỏ để giảm hết tải trọng va đập lên bánh hộp số sang s ố - Khi mở ly hợp phải dứt khoát nhanh chóng để việc gài số êm d ịu, tách động khỏi hệ thống truyền lực thời gian ngắn - Đảm bảo cho hệ thống truyền lực bị tải - Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nh ỏ - Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều chỉnh chăm sóc bảo dưỡng 1.2 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động ly hợp : - Đối với hệ thống ly hợp, mặt cấu tạo người ta chia thành b ộ phận chính: - Cơ cấu ly hợp: phận thực việc nối ngắt truyền động từ động đến hệ thống truyền lực - Dẫn động ly hợp: phận th ực việc điều khiển đóng m ly hợp 1.2.1 Ly hợp ma sát khơ đĩa bị động lò xo ép hình tr ụ b ố trí xung quanh: a Sơ đồ cấu tạo chung: Hình 1.1: Ly hợp ma sát khô đĩa bị động bánh đà; đĩa ma sát; đĩa ép; lò xo ép; vỏ ly hợp; bạc mở ; bàn đạp ; lò xo hồi vị bàn đạp ; đòn kéo; 10 mở; 11 bi tỳ; 12 đòn mở; 13 giảm chấn - Nhóm chi tiết chủ động bao gồm: bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép, đòn mở lò xo ép Khi ly hợp mở hồn tồn chi tiết thu ộc nhóm ch ủ động quay với bánh đà - Nhóm chi tiết bị động gồm đĩa bị động (đĩa ma sát), trục ly h ợp Khi ly hợp mở hồn tồn chi tiết thuộc nhóm bị đ ộng đ ứng yên - Theo sơ đồ cấu tạo hình vẽ vỏ ly hợp bắt cố đ ịnh v ới bánh đà bu lông, đĩa ép có th ể dịch chuy ển t ịnh ti ến v ỏ có phận truyền mơ men từ vỏ vào đĩa ép Các chi tiết 1, 3, 4, đ ược g ọi phần chủ động ly hợp Chi tiết số gọi ph ần bị động c ly hợp, phận lại thuộc phận dẫn động ly h ơp b Nguyên lý hoạt động: - Trạng thái đóng ly hợp: trạng thái lò xo m ột đầu t ựa vào v ỏ 5, đ ầu lại tì vào đĩa ép số tạo lực ép để ép chặt đĩa bị động v ới bánh đà s ố cho phần chủ động phần bị động tạo thành khối cứng Khi mô men từ động truyền từ phần chủ động sang phần bị động ly h ợp thông qua bề mặt ma sát đĩa bị động với đĩa ép bánh đà Ti ếp mơ men truyền vào xương đĩa bị động qua giảm chấn 13 đến moay truyền vào trục ly hợp (trục sơ cấp hộp số) Lúc bi tỳ 11 đ ầu mở 12 có khe hở từ mm, tương ứng với hành trình tự bàn đạp ly hợp - Trạng thái mở ly hợp: Khi cần ngắt truy ền động t đ ộng c t ới tr ục s c ấp hộp số người ta cần tác dụng lực vào bàn đạp thơng qua đòn kéo mở 10, bạc mở mang bi tỳ 11 dịch chuy ển sang trái Sau kh ắc phục hết khe hở, bi tỳ 11 tì vào đầu đòn mở 12 Nh có kh ớp b ản l ề c lề liên kết với vỏ nên đầu đòn mở 12 kéo đĩa ép nén lò xo lại để dịch chuyển sang phải Khi bề mặt ma sát gi ữa ph ận ch ủ động bị động ly hợp tách ngắt truyền động từ trục tới trục sơ cấp hộp số c Ưu nhược 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 không êm dịu + Chỉ truyền mô men không lớn Nếu truyền mômen 70 80 KGm cần đường kính đĩa ma sát lớn kéo theo kết cấu khác đ ều lớn làm cho ly hợp cồng kềnh 1.2.2 Ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động lò xo ép hình tr ụ b ố trí xung quanh : a Sơ đồ cấu tạo chung: Hình 1.2 Ly hợp ma sát khơ hai đĩa bị động Bánh đà; Lò xo đĩa bị động; Đĩa ép trung gian; Đĩa bị động; Đĩa ép; chấn Bu lông hạn chế; Lò xo ép; Vỏ ly hợp; Bạc mở; 10 Trục ly hợp; 11 Bàn đạp ly hợp; 13 Thanh kéo; 14 Càng mở; 15 Bi tỳ; 16 Đòn mở; 17 Lò xo giảm 12 Lò xo hồi vị bàn đạp ly hợp; a Cấu tạo: Nhìn chung cấu tạo ly hợp hai đĩa bao gồm phận chi tiết ly hợp đĩa Điểm khác biệt ly hợp hai đĩa có hai đĩa bị động số liên kết then hoa v ới trục ly h ợp 10 Vì có hai đĩa bị động nên ngồi đĩa ép có thêm đĩa ép trung gian ly h ợp hai đĩa phải bố trí thêm cấu truyền mơ men từ vỏ bánh đà sang đĩa ép đĩa trung gian b Nguyên lý hoạt động: Nguyên lý làm việc ly hợp hai đĩa bị động tương tự nh ly h ợp đĩa c Ưu nhược điểm: - Ưu điểm: + Đóng êm dịu (do có nhiều bề mặt ma sát) + Giảm đường kính chung đĩa ma sát, bánh đà … mà đ ảm bảo truyền đủ mômen cần thiết động - Nhược điểm: +Mở khơng dứt khốt, nhiệt lớn, kết cấu ph ức tạp nên khó b ảo d ưỡng sữa chữa 1.2.3 Ly hợp thuỷ lực: a Sơ đồ cấu tạo chung: Cấu tạo ly hợp thủy lực trình bày hình vẽ bao gồm: 3 5 Bánh đà Bánh tuabin Bánh bơm Trục sơ cấp Vỏ ly hợp Hình 1.3 Ly hợp thủy lực Các chi tiết ly hợp gồm có bánh bơm, bánh tuabin Các bánh cơng tác có dạng nửa hình vòng xuyến, bố trí nhiều cánh dẫn theo chiều hướng tâm Bánh bơm hàn chặt với vỏ ly hợp đ ược bắt ch ặt v ới v ỏ tr ục khu ỷu động (quay với trục khuỷu) Nó có tác dụng quạt dòng chất l ỏng sang bánh tuabin thơng qua truyền mơmen Bánh tuabin đặt vỏ ly hợp quay tự do, n ối v ới trục sơ cấp hộp số khớp nối then hoa, chịu tác động c dòng chất lỏng từ bánh bơm truyền sang, quay truyền chuy ển độngcho trục sơ cấp hộp số b Nguyên lý hoạt động: Ly hợp thuỷ lực làm việc dựa nguyên tắc truỷ động Khi bánh bơm trục khuỷu động dẫn động quay làm chất lỏng chứa khoang công tác bánh bơm quay theo Chất lỏng tham gia vào hai chuy ển đ ộng: chuyển động quay theo bánh bơm chuyển động tịnh tiến theo máng cánh dẫn từ phía phía ngồi Động c ch ất lỏng tăng từ Khi khỏi bánh bơm chất lỏng chuy ển tiếp sang bánh tuốc bin động dòng chất lỏng làm cho bánh tuốc bin quay theo bánh tuốc bin chất lỏng chuyển động từ vào đ ộng giảm dần Sau khỏi bánh tuốc bin chất lỏng tiếp tục vào bánh bơm để nhận lượng thực chu trình c Ưu nhược điểm: - Ưu điểm : + Khi đóng ly hợp êm dịu + Làm việc êm dịu, hạn chế va đập truyền mô men t động c xuống hệ thống truyền lực + Có khả trượt lâu dài mà khơng gây hao mòn nh ly h ợp ma sát - Nhược điểm : + Không có khả biến đổi mơmen nên hạn chế phạm vi s dụng hộp số thủy ôtô + Hiệu suất thấp vùng làm việc có tỉ số truyền nhỏ + Độ nhạy cao làm ảnh hưởng xấu đến đặc tính làm việc k ết h ợp với động đốt 1.2.4 Ly hợp điện từ Ly hợp điện từ loại khơng bố trí ơtơ mà b ố trí nhiều lĩnh vực khác Ưu điểm truyền động êm cho phép trượt lâu dài mà khơng ảnh hưởng tới hao mòn chi tiết ly hợp a Sơ đồ cấu tạo chung: 10 ih1= 4,12 Tỷ số truyền truyền lực tính i0 4,53 * Tính khoảng cách trục A cỏc trục hốp số Theo công thức sau: A = a Ka: hệ số kinh nghiệm Đối với hộp số xe du lịch: a =14,5 - 16 Đối với hộp số ô tô tải sử dụng động xăng: a = 17 - 19,5 Đối với hộp số ô tô tải sử dụng động diezel : a = 20,5 - 21,5 Đối với hộp số phụ hộp số phân phối: a= 17 - 21,5 Chọn : a= 15 A = 15 265 = 99,52 (mm) * Chọn mô đun pháp tuyến cho bánh ăn khớp: Việc chọn mơ đun thống bánh hộp số để đơn giản công nghệ chế tạo sửa chữa Để giảm trọng l ượng hộp số có khoảng cách trục, nên tăng mô đun gi ảm chiều r ộng vành Mô đun pháp tuyến vành chọn theo tiêu chuẩn theo bảng Mơ đun pháp tuyến mn bánh hộp số ô tô theo môđun động Mô men xoắn lớn động Memax, Nm Mô đun pháp tuyến bánh hộp số mn, mm 50 – 100 100 - 200 200 - 400 400 - 800 800 – 1000 2,25 - 2,50 2,75 - 3,00 3,00 - 3,75 3,75 - 4,50 4,50 - 6,00 Dựa vào bảng ta chọn sơ mơ đun bánh d ựa vào mô men xoắn lớn động Memax= 265 Nm nên chọn mn=3 Hoặc chọn theo cơng thức sau: Trong : số bánh chủ động i tỷ số truyền cặp bánh tính tốn góc nghiêng 32 Trong trường hợp số bánh chủ động za cặp bánh luôn ăn khớp chọn theo điều kiện không bị cắt đỉnh v ới số t 17 trở lên, không dịch chỉnh từ 14 trở lên đối v ới có dịch chỉnh 2.96, 35.cos 3.(ia 1) m = Za = = Sau biết A, mn za xác định tỷ số truyền cặp bánh luôn ăn khớp theo công thức -1 Trong đó: ia – tỷ số truyền cặp bánh ăn khớp, hộp s ố ô tô thường có giá trị ia = 1,6 - 2,5 – góc nghiêng căp bánh ln ăn kh ớp, góc đ ươc g ọi góc trung bình: Đối vói tơ du lịch : = 30 - 450 Đối với ô tô vận tải : = 20 - 300 Số z’a bánh bị động cặp bánh ăn khớp xác đ ịnh theo : z’a = za.ia Chọn = 300 Za = 22 mn = Ta có: ia 2.99, 52.cos 300 1, 62 22.3 ; thoả mãn điều kiện ia = 1,6 2,5 Số = ia = 22.1,62 = 35,64 (răng).chọn =37 Tính xác khoảng cách trục A: mn ( Za Z a' ) 3.(22 37) 102, 2( mm) 2.cos 30 2.cos 300 A= Trục ly hợp trục sơ cấp hộp số Đầu trước trục gối lên bi bánh đà, đầu sau lắp ổ bi thành vỏ hộp số Đầu cuối tr ục có l ắp bánh nghiêng liền trục ăn khớp với bánh trung gian h ộp s ố 33 R BY R AY A III R AX R BX I B Pa PV D C Pr 1 II PV Pr Sơ đồ lực tác động lên trục ly hợp Trong đó: Trục I: Là trục ly hợp, đồng thời trục sơ cấp hộp số cuối tr ục có lắp liện bánh nghiêng khoét rộng lỗ tâm để lắp bi kim đ ỡ đầu trục số III Trục II: Là trục trung gian hộp số, đầu trục đ ỡ b ởi hai ổ bi trụ lắp vỏ hộp số Trục III: Là trục thứ cấp hộp số, đầu tỳ lên ổ bi kim trục so cấp, đầu tỳ lên ổ bi lắp thân hộp số Để kiểm nghiệm trục ta chọn chế độ mômen lớn hộp số để tay số Trục I: MI = Memax = 265(Nm) Trục II: M = M i = M i a 265.1,62 429,3(Nm) II I a I i h1 429,3.4,12 1768,72(Nm) Trục III: MIII = MII ih1 = MII * Các bước tính: + Bước 1: Tính tốn lực bánh trục số I trục số III + Bước 2: Xác định phản lực lên trục cá gối đỡ trục I trục s ố III + Bước 3: Kiểm tra bền trục số I (Trục ly hợp) a Bước 1: Tính tốn lực bánh trục số I tr ục s ố III Cơng thức tính lực tác dụng lên cặp bánh Stt Tên gọi Kí Bánh thẳng 34 Bánh hiệu nghiêng Lực vòng PV Lực hướng tâm Pr Pr = Pv.tg Lực dọc trục Pa Pa = Pa = Pv.tg Trong đó: - Z: Là số bánh tính - Mt: Mơ men tính tốn trục hộp số - ms: Mơ đun mặt đầu (bảng thơng số hình học bánh răng) - : Góc prơfin gốc (bảng thơng số hình học bánh răng) - : Góc nghiêng (bảng thơng số hình học bánh răng) Trục số I A B I Pa PV Pr 1 Bánh trục số I bánh nghiêng có: Mô đun mặt đầu m ms n 3,46 cos cos30� mm Đường kính vòng chia d1 = ms Za =3,46.22=76,12 (mm) = 0,076(m ) d1’ = ms Za’ = 3,46.37=128 (mm) = 0,128 (m) - Góc nghiêng răng: = 300 - Góc ăn khớp : = 200 - Mô đun pháp tuyến: mn=3 - Số răng: Za=22 35 Khi đó: Lực vòng: Lực hướng tâm: Lực dọc trục : 2M I 2.265 6973,68(N) d 0,076 Pv1 = PV1.tg 6973,68.tg200 2931 N cos cos30 Pr1 = Pa1 = PV1.tg = 6973,68.tg300 = 4026,26(N) Trục số III : III D C Pr PV Bánh trục III bánh thẳng có đường kính vòng lăn d4 = m.Z4 = 53.3 = 159(mm) =0,159 (m) Góc ăn khớp: = 200 Với: Z4=53 m=3: mô đun pháp tuyến M III 2.1768, 72 22248 N Z m 3.0, 053 Pv4= Khi đó: Lực vòng Lực hướng tâm: Pr4 = PV4.tg =22248.tg200 = 8097,63 N b Bước : Xác định phản lực lên trục gối đỡ trục I trục số III Trục III : 36 RCY RCX C D Pr4 Pv4 320 Ta lấy: Ta lấy: 80 MDX = RCX (320 + 80) = PV4.80 22248.80 RCX = 320 80 = 4449,6 (N) �M Dy Pr 60 = � RCY = 320 80 8097,63 80 RCY = 320 80 = 1619,52 (N) Trục số I: RAY RBY RAX A I RBX RCX B D Pa1 60 PV1 240 Ta lấy: RCY Pr1 50 MBx = RAx 240 = (RCX + PV1).50 4449,6 6973,68 50 240 RAx = = 2379,85 (N) 128 MBy = RAY.240 - Pa1 + (RCY + Pr1).50 = � RAY.240 = Pa1.64 – (RCY + Pr1).50 37 Pa1 64 – RAY = R CY Pr1 50 240 4026, 26.64 (1619, 52 2931 ).50 240 = = 125,64 (N) Vậy RAY có chiều chiều hình vẽ RY = Pr1 + RCY - RAy = RBy RBy = 2931+ 1619,52 - 126,64= 4423,88 (N) RX = RAX + RCX + PV1 = RBX RBX = 27379,85 + 4449,6 + 6973,68 = 38803,13 (N) Nhắc lại lực tác dụng lên trục I: PV1 =6973,68 (N) RAx = 2379,85 (N) Pr1 =2931 (N) RAy = 125,64 (N) Pa1 =4026,26 (N) RBx = 38803,13 (N) RCx =4449,6 (N) RBy = 4423,88 (N) RCy = 1619,52 (N) c Bước 3: Kiểm tra bền trục số I (trục ly hợp) *Xác định moment uốn Mux: - Tại B: + Xét từ trái sang phải: - Tại C: + Xét từ phải sang trái: *Xác định moment uốn Muy: + Xét từ trái sang phải: *Xác định moment xoắn Mx = Memax mô men xoắn cực đại động Mx = Memax= 171,6 Nm 38 39 Từ biểu đồ mômen người ta xác định trục bền thoả mãn M 2uxi M uyi M 2xi 0,1[ th ] d (Theo thuyết bền ứng suất tiếp lớn nhất) Song ta có sẵn trục với tiết diện cho thay đ ổi hợp lý (bền đều) Nên ta kiểm nghiệm bền mặt cắt nguy hiểm Trị số ứng suất cho phép thép chế tạo trục chọn theo bảng (7-2) sách Thiết kế chi thiết máy – Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm Với thép 40X ta chọn = 70 N/mm2 Mu M 2ux M 2uy 30,152 571,162 571,95(Nm) 40 Mtd Mu2 0,75.Mx2 Mtd 571,952 0,75.2652 613,42(Nm) 613420(Nmm) d �3 Mtd 613420 3 44,42(mm) 0,1 0,1.70 Chọn: D = 45mm = 0,045m Bước 3: Kiểm nghiệm bền trục Trục ly hợp chế tạo thép 50X, có ứng suất cho phép: th 1200 KG / cm2 11, 7.107 N / m2 + Kiểm nghiệm theo ứng suất uốn Tại tiết diện nguy hiểm, ứng suất uốn xác định cơng thức sau: (1) Trong đó: -Wu: Mơ men chống uốn, trục đặc nên ta có Wu = 0,1.d3 -Mu: Mômen uốn tổng hợp tiết diện nguy hiểm trục, M u xác định M u M 2ux M 2uy 30,15 + 571,16 = 571,95(Nm)= 571950(Nmm) 571950 6,67 0,1.95 u = (N/mm2) + Kiểm nghiệm theo ứng suất xoắn: Trong : -Mx mơ men xoắn Mx=265 Nmm -Wx mô men chống xoắn: Với trục đặc Wx=0,2.d3 Thay số vào ta có: Wx = 0,2.953 = 171475 mm3 Vậy ứng suất xoắn: x 265 0,0015 N / mm 171475 Vậy ứng suất uốn xoắn tổng hợp tính cơng th ức: 2 = 6, 67 4.0, 0015 6, 67 N / mm = 6,67.106 (N/m2 ) �[ th ] Vậy trục đủ độ bền cho phép 41 3.3.4 Tính bền moay đĩa bị động: Chiều dài moay đĩa bị động chọn tương đối lớn đ ể gi ảm đ ộ đảo đĩa bị động, moay ghép với xương đĩa bị đ ộng đinh tán lắp với trục ly hợp then hoa Chiều dài moay thường chọn đường kính then hoa tr ục ly hợp Khi điều kiện làm việc nặng nhọc ta chọn L=1,4D ( D đ ường kính ngồi then hoa trục ly hợp) Điều kiện làm việc không n ặng nh ọc ta ch ọn L=D D d L Khi làm việc then hoa moay chịu ứng suất chèn dập cắt đ ược xác định theo công thức =; Trong đó: Memax: mơ men cực đại động cơ; Memax = 265 (N.m) z1: số lương moay riêng biệt Đối với ly hợp thiết kế loại đĩa bị động z1=1 z2: số then hoa moay : z2 = 10 D: đường kính ngồi then hoa : D = 45 mm = 0,045 (m) Đường kính ngồi moayơ chọn theo đường kính trục ly h ợp d: đường kính then hoa; d = 39 mm = 0,039 ( m) L: chiều dài moay ơ: Thường lấy chiều dài moay đường kính L = D trường h ợp làm việc nhẹ điều kiện làm việc nặng nhọc l L = 1,4.D, ta lấy L = D = 45 mm b: bề rộng then hoa; b = mm Vật liệu chế tạo moay thép 40X, ứng suất cho phép []= 2.10 7N/m2 ; [] = 3.10 7N/m2 4.265 3,5.105 1.10.0,045.0,008(0, 045 0,039) Do đó: = = (N/m2 )< [] 42 c d 8M e max 8.265 9,3.106 2 2 z1 z2 L.( D d ) = 1.10.0,045.(0,045 0,039 ) (N/m2)