Đồ án thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn (Link CAD: https://bit.ly/3zr700I)

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN Ô TÔ .4 1.1 Công dụng, phân loại yêu cầu ly hợp 1.1.1 Công dụng 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Yêu cầu CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ .8 2.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc ly hợp loại đĩa ma sát khô 2.1.1 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô 2.1.2 Cấu tạo chung ly hợp ma sát khô .9 2.1.3 Nguyên lý làm việc ly hợp đĩa ma sát khô 10 2.2 Lựa chọn lò xo ép ly hợp 14 2.3 Lựa chọn phương án dẫn động điều khiển ly hợp loại đĩa ma sát khô 16 2.3.1 Phương án 1: Dẫn động ly hợp khí 16 2.3.2 Phương án 2: Dẫn động ly hợp thủy lực 18 2.3.3 Phương án 3: Dẫn động ly hợp khí cường hóa khí nén 21 2.3.4 Phương án 4: Dẫn động ly hợp thủy lực có cường hóa khí nén 23 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP 25 3.1 Các thông số ban đầu 25 3.2 Tính sơ hệ thông truyền lực 25 3.3 Xác định mômen ma sát ly hợp 28 3.4 Xác định kích thước ly hợp .28 3.4.1 Xác định đường kính đường kính ngồi đĩa ma sát 28 3.4.2 Xác định số lượng đĩa bị động .29 3.4.3 Xác định cơng trượt sinh q trình đóng ly hợp .30 3.4.4 Kiểm tra nhiệt độ tăng chi tiết 35 3.4.5 Bề dày tối thiểu đĩa ép theo chế độ nhiệt .36 3.5 Tính tốn bền số chi tiết điển hình ly hợp .36 3.5.1 Tính tốn bền đĩa bị động 36 3.5.2 Tính tốn bền moay đĩa bị động 38 3.5.3 Tính tốn lị xo giảm chấn đĩa bị động 40 Trang Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 3.5.4 Tính tốn lị xo ép 42 3.5.5 Tính tốn địn mở 44 3.6 Thiết kế hệ dẫn động ly hợp 46 3.6.1 Tính tốn cụm sinh lực 49 3.6.2 Tính van phân phối 57 CHƯƠNG 4: SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG VÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP 63 4.1 Kiểm tra sửa chữa đĩa ma sát 63 4.2 Kiểm tra sửa chữa cụm đĩa ép, lò xo ép vỏ ly hợp 64 4.3 Lắp ly hợp điều chỉnh độ đồng đòn mở 64 4.4 Kiểm tra khớp trượt vòng bi nhả ly hợp 65 4.5 Lắp cấu điều khiển điều chỉnh hành trình tự bàn đạp ly hợp 65 4.6 Những hư hỏng thường gặp bảo dưỡng sửa chữa 66 KẾT LUẬN CHUNG 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 Trang Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 LỜI NĨI ĐẦU Trong q trình phát triển kinh tế xã hội nay, dòng xe tải ngày thể vai trò quan trọng việc vận chuyển hàng hóa, sản phẩm Và xe tải, hệ thống ly hợp có vai trị quan trọng, đảm bảo tính vận hành xe điều kiện thực tế khác Với phát triển mạnh mẽ máy tính, hãng phần mềm làm việc đời phần mềm máy tính phục vụ q trình thiết kế khí Trong có phần mềm Inventor Việc ứng dụng phần mềm máy tính việc thiết kế hệ thống ô tô trở lên cần thiết, giúp thuận tiện trình chỉnh sửa thiết kế, giảm thiểu thời gian chi phí thiết kế Đồng thời cải thiện độ xác phép tính tốn, từ nâng cao chất lượng thiết kế Nội dung đề tài tốt nghiệp lựa chọn phương án tính tốn thơng số hệ thống ly hợp phương pháp truyền thống Từ có nhìn tổng quan hệ thống, nguyên lý làm việc khả tháo lắp Trong trình làm đồ án, thân cố gắng giúp đỡ thầy mơn Ơ tơ xe chun dụng, viện Cơ khí Động lực, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội song hạn chế thời gian kiến thức nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận hướng dẫn, góp ý từ thầy để đồ án em thêm hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn, giúp đỡ tận tình PGS.TS Lưu Văn Tuấn thầy mơn Ơ tơ xe chun dụng để em hồn thành tốt đồ án này! Sinh viên thực Hoàng Xuân Phong CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN Ô TÔ 1.1 Công dụng, phân loại yêu cầu ly hợp Trang Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 Ly hợp phần tử thiếu hệ thống truyền lực (HTTL) tơ Nếu khơng có ly hợp bánh hộp số, HTTL phải chịu lớn lực xung kích, mơ men xung lượng lực xung kích, mơ men lực qn tính thời điểm khác tơ vận hành Ví dụ: Khi sang số, phanh… § L H C§ C§ C § CL H § § C C LH H § L C§ § H C L H C P C Hình 1.1: Sơ đồ HTTL thơng thường tơ Đ Động cơ; L Ly hợp; H Hộp số; P Hộp phân phối; C Cầu chủ động; CĐ Các đăng 1.1.1 Công dụng Trong hệ thống truyền lực ô tơ, ly hợp cụm có công dụng: - Nối động với hệ thống truyền lực ô tô di chuyển - Ngắt động khỏi hệ thống truyền lực trường hợp ô tô khởi hành chuyển số phanh - Đảm bảo cấu an toàn - Dừng xe tạm thời 1.1.2 Phân loại Ly hợp ô tô thường phân loại theo cách: - Phân loại theo phương pháp truyền mômen Trang Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 - Phân loại theo trạng thái làm việc ly hợp - Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ép - Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp a Phân loại theo phương pháp truyền mômen Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu động đến hệ thống truyền lực người ta chia ly hợp thành loại sau: Loại 1: Ly hợp ma sát ly hợp truyền mômen xoắn bề mặt ma sát Hiện nay, ly hợp ma sát loại đĩa sử dụng rộng rãi, có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo khối lượng phần bị động ly hợp tương đối nhỏ Cịn ly hợp ma sát loại hình nón hình trống sử dụng, phần bị động ly hợp có trọng lượng lớn gây tải trọng động lớn tác dụng lên cụm chi tiết hệ thống truyền lực Theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có: - Thép với gang - Thép với thép - Thép với phêrađô phêrađô đồng - Gang với phêrađô - Thép với phêrađô cao su Theo đặc điểm môi trường ma sát gồm có: - Ma sát khơ - Ma sát ướt (các bề mặt ma sát ngâm dầu) Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo Nhược điểm: Các bề mặt ma sát nhanh mòn tượng trượt tương trình đóng ly hợp, chi tiết ly hợp bị nung nóng nhiệt tạo phần cơng ma sát Tuy nhiên ly hợp ma sát sử dụng phổ biến ô tô ưu điểm Loại 2: Ly hợp thủy lực ly hợp truyền mômen xoắn lượng chất lỏng (thường dầu) Ưu điểm: Làm việc bền lâu, giảm tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực dễ tự động hóa trình điều khiển xe Trang Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 Nhược điểm: Chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực nhỏ tượng trượt Loại ly hợp thủy lực sử dụng tơ, sử dụng số loại xe ô tô du lịch, ô tô vận tải hạng nặng vài ô tô quân Loại 3: Ly hợp điện từ ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng từ trường nam châm điện Loại sử dụng xe tơ Loại 4: Ly hợp liên hợp ly hợp truyền mômen xoắn cách kết hợp hai loại kể (ví dụ ly hợp thủy cơ) Loại sử dụng xe ô tô b Phân loại theo trạng thái làm việc ly hợp Theo trạng thái làm việc ly hợp người ta chia ly hợp thành loại sau: - Ly hợp thường đóng: Loại sử dụng hầu hết ô tô - Ly hợp thường mở: Loại sử dụng số máy kéo bánh C - 100, C - 80, MTZ2 c Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ép Theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ép người ta chia ly hợp ra: Loại 1: Ly hợp lò xo ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, gồm loại sau - Lị xo đặt xung quanh: Các lị xo bố trí vịng trịn đặt hai hàng - Lị xo trung tâm (dùng lị xo cơn) - Theo đặc điểm kết cấu lị xo dùng lò xo trụ, lò xo đĩa, lò xo Trong loại ly hợp dùng lị xo trụ bố trí xung quanh áp dụng phổ biến tơ nay, có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo lực ép lớn theo yêu cầu làm việc tin cậy Loại 2: Ly hợp điện từ lực ép lực điện từ Loại 3: Ly hợp ly tâm loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng mở ly hợp Loại sử dụng ô tô quân Loại 4: Ly hợp nửa ly tâm loại ly hợp dùng lực ép sinh ngồi lực ép lị xo cịn có lực ly tâm trọng khối phụ ép thêm vào Loại có kết cấu phức tạp nên sử dụng số ô tô du lịch ZIN-110, POBEDA d Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp Theo phương pháp dẫn động ly hợp người ta chia ly hợp thành loại sau: Trang Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 Loại 1: Ly hợp điều khiển tự động Loại 2: Ly hợp điều khiển cưỡng Để điều khiển ly hợp người lái phải tác động lực cần thiết lên hệ thống dẫn động ly hợp Loại sử dụng hầu hết ô tô dùng ly hợp loại đĩa ma sát trạng thái ln đóng Theo đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc hệ thống dẫn động ly hợp người ta lại chia thành loại sau: - Dẫn động khí - Dẫn động thủy lực khí kết hợp - Dẫn động trợ lực: trợ lực khí (dùng lị xo), trợ lực khí nén trợ lực thủy lực Nhờ có trợ lực mà người lái điều khiển ly hợp dễ dàng, nhẹ nhàng 1.1.3 Yêu cầu Ly hợp hệ thống chủ yếu ô tô, làm việc ly hợp phải đảm bảo yêu cầu sau: - Truyền hết mômen động mà không bị trượt điều kiện sử dụng Muốn mơmen ma sát ly hợp phải lớn mômen cực đại động (có nghĩa hệ số dự trữ mơmen β ly hợp phải lớn 1) - Đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng va đập sinh hộp số khởi hành ô tô sang số lúc ô tô chuyển động - Mở ly hợp phải dứt khoát nhanh chóng, tách động khỏi hệ thống truyền lực thời gian ngắn (vì mở khơng dứt khốt làm cho khó gài số êm dịu) - Mơmen qn tính phần bị động ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh khởi hành sang số - Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ - Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt - Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều chỉnh chăm sóc, tuổi thọ cao Ly hợp làm nhiệm vụ phận an toàn để tránh tải cho hệ thống truyền lực Tất yêu cầu trên, đề cập đến trình chọn vật liệu, thiết kế tính tốn chi tiết ly hợp Trang Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1.Cấu tạo nguyên lý làm việc ly hợp loại đĩa ma sát khô 2.1.1 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khơ Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo ly hợp đĩa ma sát khô 1.Bánh đà; Đĩa ma sát; Đĩa ép; Lò xo ép; 5.Vỏ ly hợp; Bạc mở; Bàn đạp; Lò xo hồi vị; Đòn kéo; 10 Càng mở; 11 Bi “T”; 12 Đòn mở; 13 Lò xo giảm chấn 10 14 13 12 11 Hình 1.3: Sơ đồ cấu tạo ly hợp hai đĩa ma sát khô Trang Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 1.Bánh đà; Đĩa bị động; Đĩa ép trung gian; Đĩa ép ngồi; Bu lơng hạn chế; Lò xo ép; Vỏ ly hợp; Bi “T”; Bạc mở; 10 Bàn đạp; 11 Lò xo hồi vị; 12 Thanh kéo; 13 Đòn mở; 14 Giảm chấn 2.1.2 Cấu tạo chung ly hợp ma sát khô Đối với hệ thống ly hợp, mặt cấu tạo chia thành phận: - Cơ cấu ly hợp: Bộ phận thực việc nối ngắt truyền động từ động đến hệ thống truyền lực - Dẫn động ly hợp: Bộ phận thực việc điều khiển đóng mở ly hợp Ta xét cấu tạo cấu ly hợp, gồm phần chính: Bánh đà, đĩa ma sát đĩa ép: - Nhóm chi tiết chủ động gồm bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép, đòn mở lò xo ép Khi ly hợp mở hồn tồn chi tiết thuộc nhóm chủ động quay bánh đà - Nhóm chi tiết bị động gồm đĩa ma sát, trục ly hợp Khi ly hợp mở hoàn toàn chi tiết thuộc nhóm bị động đứng yên.Theo sơ đồ cấu tạo ly hợp đĩa ma sát khơ hình 2: Vỏ ly hợp bắt cố định với bánh đà bulơng, đĩa ép dịch chuyển tịnh tiến vỏ có phận truyền mômen từ vỏ vào đĩa ép Các chi tiết bánh đà 1, đĩa ép 3, lò xo ép 4, vỏ ly hợp gọi phần chủ động ly hợp chi tiết đĩa ma sát gọi phần bị động ly hợp Các chi tiết lại thuộc phận dẫn động ly hợp Đối với số ô tô vận tải cần phải truyền mômen lớn người ta sử dụng ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động So với ly hợp ma sát khô đĩa bị động ly hợp ma sát khơ hai đĩa bị động có ưu nhược điểm sau: - Nếu kích thước đĩa bị động lực ép ly hợp hai đĩa truyền mômen lớn ly hợp đĩa - Nếu phải truyền mơmen ly hợp hai đĩa có kích thước nhỏ gọn ly hợp đĩa - Ly hợp hai đĩa đóng êm dịu mở lại dứt khoát ly hợp đĩa - Ly hợp hai đĩa có kết cấu phức tạp ly hợp đĩa Trang Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 Theo sơ đồ cấu tạo: Cũng bao gồm phận chi tiết ly hợp đĩa Điểm khác biệt ly hợp hai đĩa có hai đĩa ma sát liên kết then hoa với trục ly hợp 10 Vì có hai đĩa ma sát nên ngồi đĩa ép cịn có thêm đĩa ép trung gian Ở ly hợp hai đĩa phải bố trí cấu truyền mômen từ vỏ bánh đà sang đĩa ép đĩa ép trung gian Vì nhược điểm ly hợp hai đĩa mở khơng dứt khốt nên loại ly hợp người ta phải bố trí cấu để tạo điều kiện cho ly hợp mở dứt khốt Trên hình cấu thực lị xo đĩa ép trung gian bu lông điều chỉnh Khi mở ly hợp lị xo đẩy đĩa ép trung gian tách khỏi đĩa ma sát bên đĩa ép trung gian chạm vào đầu bu lơng điều chỉnh dừng lại nên đĩa ma sát bên tự Bộ phận dẫn động điều khiển ly hợp gồm: Bàn đạp ly hợp, đòn dẫn động, mở ly hợp, địn mở ly hợp bạc mở ly hợp Ngồi ra, tùy theo loại ly hợp mà thêm phận dẫn động thủy lực, khí nén xilanh xilanh cơng tác 2.1.3 Nguyên lý làm việc ly hợp đĩa ma sát khô a Nguyên lý làm việc ly hợp đĩa ma sát khơ Trạng thái đóng ly hợp: Ở trạng thái lò xo đầu tựa vào vỏ 5, đầu cịn lại tì vào đĩa ép tạo lực ép để ép chặt đĩa bị động với bánh đà làm cho phần chủ động phần bị động tạo thành khối cứng Khi mômen từ động truyền từ phần chủ động sang phần bị động ly hợp thông qua bề mặt ma sát đĩa bị động với đĩa ép lị xo ép Tiếp mơmen truyền vào xương đĩa bị động qua giảm chấn 13 đến moay truyền vào trục ly hợp Lúc bi "T" 11 đầu đòn mở 12 có khe hở từ 3-4 mm tương ứng với hành trình tự bàn đạp ly hợp từ 30 - 40 mm Trạng thái mở ly hợp: Khi cần ngắt truyền động từ động tới trục sơ cấp hộp số người lái tác dụng lực vào bàn đạp thơng qua địn kéo mở 10, bạc mở mang bi "T" 11 dịch chuyển sang trái Sau khắc phục hết khe hở bi "T" 11 tì vào đầu địn mở 12 Nhờ có khớp lề đòn mở liên kết với vỏ nên đầu đòn mở 12 kéo đĩa ép nén lò xo lại để dịch chuyển sang phải Khi Trang 10 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 Các loại van phân phối: - Van phân phối có lị xo định tâm - Van phân phối khơng có lị xo định tâm Đối với van phân phối khơng có lị xo định tâm cường hóa hoạt động với tác động nhỏ Vì với lực phát sinh nhấp nhơ, rung xóc mặt đường tác dụng vào bàn đạp gây tượng mở ly hợp nên không sử dụng loại van Việc sử dụng van phân phối có lị xo định tâm phù hợp loại van lực tác dụng vượt sức căng ban đầu lị xo cường hóa làm việc b Tính tốn van phân phối Xác định tiết diện van phân phối: - d c : Đường kính cần piston van - d o : Đường kính ống dẫn khí - d v : Đường kính tiết diện van Trước hết ta chọn loại ống có đường kính d o  10mm Vì ta chọn tiết diện van phải đảm bảo cho dòng khí qua tiết diện van có diện tích lưu thơng diện tích lưu thơng ống Ta biết tiết diện lưu thơng van diện tích hình vành khăn: Sv    d 2v  d c2  d 2o  Ta chọn đường kính cần piston d c  8mm Do yêu cầu ly hợp mở dứt khoát, đóng êm dịu nên ta chọn đường kính ống khí d  5mm d 2o  d c2  d 2o � d v  d o2  d c2  10  82  12,8  mm  Để cho dịng khí qua van nhanh ta chọn d v lớn hơn, chọn d v  13mm Từ tiết diện van d v  13mm ta chọn van có đường kính d lv  16mm  Xác định lực mở van: Trang 54 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 Flx2 Flx1 Pk Hình 3.14: Sơ đồ lực tác dụng lên van phân phối Khi tác dụng lực lên bàn đạp để mở van lực người lái phải thắng lực sau: Qc  Pk  Flx1  Flx Trong đó: - Pk : Lực khí nén tác dụng lên mặt van: d .0,016 Pk  p max  0,56.106  113  N  4 Với d  16mm  0,016m đường kính van - Flx1   10 �15  N lực nén sơ lị xo để giữ van ln đóng kín, chọn Flx1  10N - Flx   20 �25  N lực lò xo hồi vị cần đẩy van, chọn Flx  20N Q  Pk  Flx1  Flx  113  10  20  143  N  Suy ra: c Nhận xét: Để mở van phân phối áp lực khí nén tác dụng vào piston van phân phối phải lớn Qc  143N Vậy lực cần thiết người lái tác dụng lên bàn đạp để mở van phân phối là: Q 143 Q bdv  c   36  N  i 3,96 Khi người lái tác dụng lên bàn đạp lực Qbdv  36N van phân phối bắt đầu mở, lúc lực ép lò xo ép là: Q (N) P�  Qbdvi c   36.34,4.0,8  991 N  487 Đoạn OAB đường đặc tính lực bàn bd đạp B chưa có cường hóa Đoạn OAC đường đặc 120 36 Trang 55 C A Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp Oxe991 ơtơ tải 7,5 13406 P (N) tính lực bàn đạp có cường hóa khí nén Điểm A Hình ứng với Q bdv  36N điểm van phân phối bắt đầu mở Hình 3.15: Đường đặc tính lực bàn đạp ly hợp  Xác định hành trình mở van: Khi đẩy van piston phải chuyển động hành trình h1 h : - Hành trình h1 : Để mở van piston phải dịch chuyển hành trình h1 cho ty đẩy vừa chạm vào mặt van h1 hành trình chạy khơng ty đẩy tính với điều kiện đảm bảo khí xilanh cường hóa nhanh nhất: d c2 d c2 82 d v h1  � h1    1,2  mm  4d v 4.13 Lấy h1  1,5mm - Hành trình h : Hành trình làm việc h ứng với trạng thái mở van hồn tồn h có độ lớn cho tiết diện lưu thơng khí xung quanh hình trụ phải lớn tiết diện ống dẫn: d 2o d2 10 � h2  o   1,9  mm  4d v 4.13 Lấy h  2mm h  h1  h  1,5   3,5  mm  Hành trình tồn van là: d v h   Tính lị xo van phân phối: Lò xo van phân phối chọn theo độ cứng kiểm nghiệm theo ứng suất xoắn Lò xo chế tạo thép 65Γ , có ứng suất xoắn    700MPa Tính lò xo hồi vị ty đẩy: Để ty đẩy hết hành trình tự người lái phải tác dụng vào bàn đạp với lực Qbdv  35N Lực quy dẫn đến ty đẩy: Q1qd  Q bdv ak 400 110   36 .0,8  135  N  bn 120 78 Trang 56 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 Khi ty đẩy hết hành trình tự  h1  lị xo bị nén Độ nén lò xo từ trạng thái tự đến trạng thái nén lắp vào van h o  6mm Độ nén lò xo h từ h  h o  h1   1,5  7,5  mm  trạng thái tự đến trạng thái van mở hoàn toàn là: Độ cứng lò xo hồi vị ty đẩy xác định theo công thức: Q 135 C1  1qd   18  N / mm  h 7,5 Đường kính dây lị xo: d1  3mm , đường kính trung bình vòng lò xo: D1tb  20mm Số vòng làm việc lị xo xác định theo cơng thức: Gd14 8.10 4.34 n 01    5,6 10 8D1tb C1 8.203.18 (vòng), với G  8.10 N / m  8.10 N / mm Chọn số vòng làm việc lò xo là: n 01  vịng Khi số vịng tồn lò xo là: n1  n 01     vòng Chiều dài tồn lị xo là: l 01   n 01   d1    n 01  1  h        1  7,5  38,5  mm  khe hở cực tiểu vịng lị xo, Tính theo ứng suất xoắn: Trong đó: 1     0,5 �1 mm , ta chọn   1mm 8Pmax D1tb k �   700  MPa  d13 - Pmax : Lực ép cực đại tác dụng lên lò xo: Pmax  C1  h  h1  h   18   1,5    171 N  c - k: Hệ số tập trung ứng suất, với D1tb 20   6,7 d1 thì: 4c  0,615 4.6,7  0,615     1,2 4c  c 4.6,7  6,7 8P D k 8.171.20.1,2 1  max 31tb   387  N / mm   387  MPa  �  d1 .3 Vậy lò xo hồi vị ty đẩy đủ điều kiện bền cho phép k  Tính lị xo hồi vị van: Trang 57 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 , với  Khi chưa làm việc, lị xo có nhiệm vụ ép chặt van vào đế van để khí nén không bị lọt từ khoang D sang khoang C Khi van mở hồn tồn lúc lị xo hồi vị ép với lực lớn tương đương với lực bàn đạp (120N) Khi xuất lực khí thể chống lại lực người lái Lực quy dẫn tới van: ak 400 110 Q2qd  Qbd   120 .0,8  451 N  bh 120 78 Lực khí thể xác định theo cơng thức: P  p max s Trong đó: - p max  0,56MPa : Áp suất cực đại khí nén - s    d 2x1  d     30  142   550  mm  , với d x1  30mm đường kính thân van, d  14mm đường kính cần dẫn hướng van P  p max s  0,56.106.550.10 6  308  N  Suy ra: Độ cứng lò xo hồi vị van xác định dựa cân lực: C2  h  h1   P  Q2qd Q  P 451  308 C2  2qd   19  N / mm  h  h  1,5 Suy ra: Đường kính dây lị xo: d  3mm , đường kính trung bình dây lị xo: D2tb  20mm Số vòng làm việc lò xo xác định theo công thức: Gd 42 8.104.34 n 02    5,6 8D32tbC1 8.203.18 (vòng) Chọn số vòng làm việc lị xo n 02  vịng số vịng tồn lị xo là: n  n 02     (vịng) Chiều dài tồn lị xo trạng thái tự xác định theo công thức: l 02   n 02   d    n 02  1  h        1  7,5  38,5  mm  Tính theo ứng suất xoắn: 8P D k 8.171.20.1,2 2  max 2tb   387  N / mm   387  MPa  �   700  MPa  d .3 Vậy lò xo hồi vị van đảm bảo độ bền cho phép Trang 58 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 CHƯƠNG 4: SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG VÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP 4.1 Kiểm tra sửa chữa đĩa ma sát Đĩa ma sát phận quan trọng ly hợp ma sát, hư hỏng đĩa ma sát nứt, vỡ, cong vênh, lỏng đinh tán bắt chặt ma sát đĩa đinh tán bắt giữ đĩa ma sát moay ơ, gãy liệt lò xo giảm chấn, mòn xước mặt ma sát mòn rãnh khớp then hoa moay Đĩa ma sát có hư hỏng khơng đảm bảo cho ly hợp hoạt động bình thường, gây tượng trượt trình truyền lực, rung giật không nhả hết thao tác ngắt nối ly hợp Các đĩa ly hợp bị nứt, vỡ, cong vênh, biến dạng lớn, gãy lò xo giảm chấn mòn hỏng khớp then hoa moay gây độ rơ lớn vơi trục sơ cấp hộp số theo chiều quay kẹt, không di chuyển dọc phải loại bỏ Nếu đĩa ma sát có độ biến dạng nhỏ khơng có hư hỏng gì, có ma sát bị chai cứng, xước mòn gần đến đầu đinh tán, sửa chữa cách đột đinh tán, tháo ma sát cũ thay ma sát theo yêu cầu kỹ thuật Trước định thay ma sát, cấn kiểm tra độ cong vênh đĩa bàn máp 0,3 mm (căn không vượt khe hở mặt đĩa mặt bàn máp) kiểm tra độ đảo đĩa đồng hồ xo Các đĩa có moay cịn tốt độ đảo vượt 0,3 mm nắn lại cán nắn chuyên dùng Đĩa ly hợp lắp lên khớp then hoa trục gá trục sơ cấp tháo rời hộp số gá trục lên giá kiểm tra qua mũi tâm định vị Dùng tay quay đĩa ma sát vịng, theo dõi đồng hồ xo, tìm vị trí có độ đảo lớn để nắn lại đạt độ đảo yêu cầu Trong trương hợp ma sát chưa mòn nhiều có nhiều đinh tán bị lỏng, cần phải thay ma sát đinh tán Đinh tác bắt giữ đĩa ma sát moay bị nơi lỏng cần phải đột đinh tán cũ tán lại đinh Sau thay ma Trang 59 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 sát tán đinh tán, cần kiểm tra lại độ đảo đĩa nắn lại (nếu cần) đảm bảo yêu cầu kỹ thuật 4.2 Kiểm tra sửa chữa cụm đĩa ép, lò xo ép vỏ ly hợp Đĩa ép có hư hỏng nứt, vỡ, cong vênh, xước mòn thành gờ bề mặt ma sát mòn hỏng giá lắp đòn mở Đĩa ép bị nứt, vỡ, cong vênh lớn phải thay Đĩa ép có tượng xước mòn thành gờ nhẹ sửa chữa cách mài phẳng lại đánh bóng vải nhám Lị xo ép thường bị đốt nóng nhiệt truyền từ bề mặt ma sát đĩa ép trình đóng ngắt ly hợp nên bị cháy lớp sơn giảm tính đàn hồi Do đó, thấy lị xo có màu xanh sẫm lị xo bị đốt nóng nhiều, tính đàn hồi giảm nên cần thay lị xo Nếu lị xo nhìn bình thường, cần kiểm tra chiều dài trạng thái tự kiểm tra lực ép lò xo thiết bị chuyên dùng Các đòn mở bị biến dạng nhiều khác thường mòn lỗ lắp chốt giữ lên đĩa ép lỗ lắp chốt giữ lên vỏ ly hợp mòn hỏng đầu tỳ lên bi “T” cần thay Nếu bu lơng vít điều chỉnh mịn, hỏng cần thay bu lơng vít điều chỉnh Vỏ ly hợp chi tiết lắp đòn mở, lò xo đĩa ép nên yêu cầu khơng biến dạng mịn hỏng lỗ ren giá đỡ lắp đòn mở Cần kiểm tra kỹ mắt thường, có hư hỏng nói cần thay Mặt bánh đà mặt ma sát ly hợp nên cần phải đảm bảo u cầu phẳng mặt đĩa ẹp, khơng mịn thành gờ không bị chai cứng Việc kiểm tra thực cách dùng thước phẳng kiểm tra độ đảo nhờ đồng hồ xo Nếu bề mặt không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, sửa chữa cách mài bóng lại đĩa ép 4.3 Lắp ly hợp điều chỉnh độ đồng đòn mở Sau kiểm tra, sửa chữa đia ma sát chi tiết cụm đĩa ép, tiến hành lắp cụm vỏ ly hợp, đĩa ép, lò xo đòn mở Cần ý đảm bảo bề mặt ma sát đĩa ma sát, đĩa ép bánh đà sạch, khơng dính dầu mỡ trước lắp ly hợp lên bánh đà (dùng xăng để rửa bẩn) Kiểm tra vịng bi gối trục sơ cấp hốp số trục khuỷu, khơng bị rơ, lỏng bơi mỡ chuẩn bị lắp ly hợp Dùng trục Trang 60 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 sơ cấp hộp số trục then hoa chuyên dùng lắp vào moay đĩa ma sát gối lên ổ bi ổ đuôi trục khuỷu để định tâm ly hợp, lắp cụm vỏ ly hợp đĩa ép lên bánh đà cho dấu lắp đánh vỏ ly hợp bánh đà thẳng nhau, xiết chặt bu lông Chú ý, xiết bu lông theo thứ tự đối xứng đến chặt Giữ thẳng tâm trục định tâm với trục khuỷu xiết chặt tồn bu lơng bắt giữ ly hợp Sau lắp ly hợp lên bánh đà, kiểm tra điều chỉnh độ cao đồng đầu địn mở bu lơng vít điều chỉnh đầu đòn mở vỏ ly hợp để đảm bảo mặt tỳ đầu đòn mở phải nằm mặt phẳng song song với mặt ma sát bánh đà Bu lơng vít điều chỉnh nằm đầu địn mở đóng vai trò mặt tỳ đòn mở, vỏ ly hợp bu lông điều chỉnh độ cao giá đỡ đòn mở 4.4 Kiểm tra khớp trượt vòng bi nhả ly hợp Khớp trượt vòng bi nhả ly hợp làm thành cụm chi tiết kín có sẵn mỡ bơi trơn bên Vịng bi thuộc loại vịng bi chặn, mặt đầu ca ngồi tỳ lên đòn mở quay theo đĩa ép đạp bạn đạp ngắt ly hợp, ca lắp liền với ống trượt Khớp trượt điều khiển chạy dọc ống giá đỡ đồng tâm với trục sơ cấp hộp số Quan sát bên xoay vòng bi để kiểm tra độ trơn tru Nếu rãnh lắp mở bị mòn, vỡ xoay nhẹ vòng bi thấy có tương rơ, lỏng, kêu kẹt phải thay Khơng nên ngâm vịng bi khớp trượt dầu xăng để rửa làm chảy mỡ bôi trơn chứa bên 4.5 Lắp cấu điều khiển điều chỉnh hành trình tự bàn đạp ly hợp Cần kiểm tra nối đảm bảo không bị biến dạng so với trạng thái nguyên thuỷ, tra mỡ vào khớp nối lắp hoàn chỉnh cấu dẫn động để nối chuyển động trơn tru, nhẹ nhàng, không bị chạm kẹt chi tiết xung quanh Hành trình tự bàn đạp ly hợp khoảng di chuyển bàn đạp từ vị trí thả tự đến vị trí mà khớp trượt bắt đầu chạm vào đầu đòn mở ngắt ly hợp Đối với cấu dẫn động ly hợp kiểu khí, hành trình tự bắt buộc phải có để đĩa ép hồn tồn ép lên đĩa ma sát mà khơng bị cản trở địn mở Do hành trình khơng có q nhỏ, ly hợp khơng nối hoàn toàn đĩa ép bị mắc Trang 61 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ơtơ tải 7,5 địn mở khơng ép sát hoàn toàn lên đĩa ma sát, gây trượt ly hợp q trình làm việc, đĩa ma sát bị mịn nhanh Ngược lại, hành trình tự bàn đạp lớn đạp bàn đạp đến kịch sàn xe, khớp trượt chưa đến vị trí đẩy mở hồn tồn đĩa ép khỏi đĩa ma sát, làm cho ly hợp khơng ngắt hồn tồn, gây khó khăn cho việc sang số Hành trình tự bàn đạp kiểm tra cách đặt thước chống lên sàn xe, đánh dấu thước vị trí bàn đạp trạng thái tự do, dùng tay ấn bàn đạp ly hợp xuống cảm thấy nặng tay dừng lại, đánh dấu tiếp thước Khoảng cách hai dấu hành trình tự bàn đạp Trị số yêu cầu tuỳ thuộc vào loại xe, thông thường khoảng 25 mm Việc điều chỉnh hành trình tự bàn đạp ly hợp cấu điều khiển dùng nối thực cách thay đổi chiều dài kéo nối bàn đạp với mở khớp ly hợp Đối với cấu điều khiển cáp điều chỉnh hành trình tự bàn đạp cách thay đổi độ chênh lệch chiều dài cáp vỏ bọc, điều chỉnh đai ốc điều chỉnh để thay đổi độ dài vỏ độ dài cáp không đổi ngược lại 4.6 Những hư hỏng thường gặp bảo dưỡng sửa chữa a Ly hợp bị trượt Biểu hiện: - Khi tăng ga vận tốc xe không tăng theo tương ứng - Có mùi khét Nguyên nhân: - Khe hở đầu đòn mở bi T khơng có hay khơng có hành trình tự bàn đạp - Do lò xo ép bị yếu - Bề mặt tiếp xúc bánh đà đĩa bị động đĩa ép với đĩa bị động mịn khơng - Bề mặt ma sát bị dính dầu - Đĩa bị động bị cong vênh Khắc phục: Trang 62 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 - Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự cho - Kiểm tra thay lò xo lò xo giảm lực ép mức cho phép - Kiểm tra bề mặt làm việc ma sát, dính dầu phải rửa dầu - Kiểm tra đĩa bị động, đĩa ép bánh đà Nếu bị cong vênh hay mòn khơng phải sữa chữa thay Phương pháp xác định trạng thái trượt ly hợp: - Gài số cao, đóng ly hợp: Chọn đoạn đường bằng, cho xe đứng yên chỗ, nổ máy, gài số tiến tay số cao (số 5) , đạp giữ phanh chân, cho động hoạt động chế độ tải lớn chân ga, từ từ nhả bàn đạp ly hợp Nếu động bị chết máy chứng tỏ ly hợp làm việc tốt, động không chết máy chứng tỏ ly hợp bị trượt - Giữ dốc: Chọn đoạn đường phẳng tốt, có độ dốc khoảng 8% Cho xe đứng phanh mặt dốc, đầu xe theo chiều xuống dốc, tắt động cơ, tay số để tay số thấp nhất, từ từ nhả bàn đạp phanh, bánh xe không bị lăn xuống dốc chứng tỏ ly hợp hoạt động tốt, bánh xe bị lăn chứng tỏ ly hợp bị trượt - Đẩy xe: Chọn đoạn đường bằng, cho xe đứng yên chỗ, không nổ máy, gài số tiến tay số thấp đẩy xe Xe không chuyển động chứng tỏ ly hợp tốt, xe chuyển động chứng tỏ ly hợp bị trượt Phương pháp dùng với ô tô với khoảng  người đẩy b Ly hợp ngắt khơng hồn tồn Biểu hiện: Sang số khó, gây va đập hộp số chuyển số Nguyên nhân: - Hành trình tự bàn đạp q lớn - Các đầu địn mở khơng nằm mặt phẳng đĩa bị động đĩa ép bị cong vênh Do khe hở đầu đòn mở lớn nên không mở đĩa ép làm đĩa ép bị cong vênh - Do ổ bi T bị kẹt - Ổ bi kim đòn mở rơ - Đối với ly hợp hai đĩa ma sát, cấu hay lị xo vít định vị đĩa ép trung gian bị sai lệch Trang 63 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 Khắc phục: - Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự bàn đạp - Kiểm tra đòn mở, đĩa bị động đĩa ép Nếu bị cong vênh cần sữa chữa thay Phương pháp xác định trạng thái ngắt khơng hồn tồn: - Gài số thấp, mở ly hợp: Cho ô tô đứng yên mặt đường phẳng, tốt, nổ máy, đạp bàn đạp ly hợp hết hành trình giữ ngun vị trí, gài số thấp nhất, tăng ga Nếu ô tô chuyển động chứng tỏ ly hợp ngắt khơng hồn tồn, cịn khơng chuyển động chứng tỏ ly hợp ngắt hoàn toàn - Nghe tiếng va chạm đầu hộp số chuyển số: Ơ tơ chuyển động thực gài số hay chuyển số Nếu ly hợp ngắt khơng hồn tồn, khơng gài số hay có va chạm mạnh hộp số Hiện tượng xuất trạng thái chuyển số khác c Ly hợp đóng đột ngột Biểu hiện: Mặc dù nhả bàn đạp chậm êm nhẹ ô tô chuyển động bị giật chứng tỏ ly hợp bị đóng đột ngột Nguyên nhân: - Đĩa bị động tính đàn hồi, lò xo giảm chấn bị liệt - Do lái xe thả nhanh bàn đạp - Do then hoa moay đĩa bị động bị mòn - Do mối ghép ma sát moay bị lỏng Khắc phục: - Kiểm tra thay ma sát đĩa bị động lò xo giảm chấn - Kiểm tra thay then hoa moay đĩa bị động mòn - Kiểm tra mối ghép ma sát moay đĩa bị động Nếu lỏng cần tán lại đảm bảo yêu cầu d Ly hợp phát tiếng kêu - Nếu có tiếng gõ lớn: Do rơ lỏng bánh đà, bàn ép, hỏng bi đầu trục - Khi thay đổi đột ngột số vịng quay động có tiếng va kim loại chứng tỏ khe hở then hoa lớn (then hoa bị rơ) Trang 64 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 - Nếu có tiếng trượt mạnh theo chu kỳ: Đĩa bị động bị cong vênh - Ở trạng thái làm việc bình thường (ly hợp đóng hồn tồn) có tiếng va chạm nhẹ chứng tỏ có va chạm đầu địn mở với bạc, bi T e Bàn đạp ly hợp bị rung Nguyên nhân: - Bánh đà bị cong vênh lắp không - Vỏ ly hợp bị lắp lệch tâm bánh đà - Chỉnh đầu đòn mở không - Đĩa ép đĩa ma sát bị cong vênh - Cụm đĩa ép lắp không tâm Khắc phục: - Kiểm tra trạng thái kỹ thuật bánh đà, cong vênh cần thay sữa chữa, lắp không càn lắp lại - Kiểm tra điều chỉnh lại vỏ ly hợp - Kiểm tra điều chỉnh lại đòn mở - Kiểm tra đĩa ép đĩa ma sát, hỏng cần thay sữa chữa - Kiểm tra điều chỉnh lắp ghép cụm đĩa ép f Đĩa ép bị mòn nhanh Nguyên nhân: - Bánh đà đĩa ép bị nứt - Lò xo ép bị yếu gãy gây trượt nhiều - Đĩa ép đĩa ma sát bị cong vênh - Hành trình tự bàn đạp khơng Khắc phục: - Kiểm tra thay bánh đà đĩa ép - Kiểm tra lò xo ép ly hợp, không đảm bảo yêu cầu cần phải thay - Kiểm tra điều chỉnh lại hành trình tự bàn đạp cho g Bàn đạp ly hợp nặng Nguyên nhân: - Các nối đòn dẫn động bị cong vênh khô dầu Trang 65 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 - Bàn đạp bị kẹt cong vênh - Hỏng lò xo hồi vị - Do hỏng phận trợ lực Khắc phục: - Kiểm tra điều chỉnh nối đòn dẫn động, tra dầu mỡ cho khớp nối - Kiểm tra điều chỉnh bàn đạp - Kiểm tra điều chỉnh lò xo hồi vị - Kiểm tra phận trợ lực h Hỏng hệ thống dẫn động thuỷ lực Nguyên nhân: - Hư hỏng xy lanh xy lanh cơng tác - Các mối nối bị hở làm chảy dầu - Các ống nối gãy vỡ bị hở Khắc phục: - Kiểm tra xy lanh xy lanh công tác - Kiểm tra mối nối phải đảm bảo độ kín khít - Kiểm tra đường ống Trang 66 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 KẾT LUẬN CHUNG Khi giao đề tài tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống ly hợp xe tải 7,5 tấn”, em tiến hành khảo sát xe tham khảo thực tế, nghiên cứu tài liệu có liên quan từ làm sở để vận dụng kiến thức học ý kiến hướng dẫn giáo viên hướng dẫn để hoàn thành đề tài tốt nghiệp Kết đạt đề tài sau: - Chương 1: Tổng quan kiến thức công dụng, yêu cầu phân loại hệ thống ly hợp xe ô tô Từ làm sở để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho ly hợp xe tải 7,5 - Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho ly hợp xe tải 7,5 tấn: Ly hợp ma sát khơ, lị xo ép loại lị xo trụ, dẫn động khí có cường hóa khí nén - Chương 3: Tính tốn thơng số hệ thống ly hợp chọn Từ thực kiểm tra bền số chi tiết quan trọng cụm ly hợp cụm trợ lực - Chương 4: Quy trình bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống ly hợp tính tốn, thiết kế Đưa phương pháp kiểm tra, khắc phục với số hư hỏng thường gặp hệ thống Với kết đạt trên, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với việc tính tốn hệ thống ly hợp xe tải 7,5 Tuy nhiên, hạn chế thời gian kiến thức nên em chưa thể hoàn thành thiết kế 3D tổng thể hệ thống ly hợp thiết kế lắp đặt xe thực tế, chưa ứng dụng phần mềm máy tính việc tính tốn, kiểm nghiệm hệ thống Hướng phát triển đề tài tiếp tục hoàn thiện thiết kế 3D hệ thống, thực việc kiểm nghiệm bền số chi tiết quan trọng đĩa bị động, moay ơ… Từ mở phương pháp việc tính tốn, thiết kế chi tiết, hệ thống khí tơ Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lưu Văn Tuấn thầy mơn Ơ tơ xe chun dụng tận tình bảo, giúp đỡ để em hồn thành tốt đồ án Hà nội, ngày……tháng……năm 2016 Sinh viên thực Hoàng Xuân Phong Trang 67 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Thị Vàng Thiết kế hệ thống ly hợp ô tô - máy kéo, 1992 [2] PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan Thiết kế tính tốn tơ, 2003 [3] Phạm Vỵ, Dương Ngọc Khánh Cấu tạo ô tô, 2004 [4] Nguyễn Hữu Cẩn Bản vẽ kết cấu ly hợp ô tô - máy kéo, 1966 [5] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng Lý thuyết ô tô máy kéo, NXBKHKT, 1998 Link Bản CAD https://drive.google.com/drive/folders/1eik40quuCog2Q0iCKIqpr3zbIY7EYNUk? usp=sharing Trang 68 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 ... cần có độ xác cao Trang 19 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 Trang 20 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 2.3.3 Phương án 3: Dẫn động ly hợp khí cường hóa khí nén... nhỏ gọn ly hợp đĩa - Ly hợp hai đĩa đóng êm dịu mở lại dứt khoát ly hợp đĩa - Ly hợp hai đĩa có kết cấu phức tạp ly hợp đĩa Trang Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 Theo sơ đồ cấu... số Kết cấu ly hợp hai đĩa xe MA3-5335: Trang 12 Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 Hình 1.5: Kết cấu ly hợp hai đĩa xe MA3-5335 Lò xo đẩy đĩa ép trung gian; Bulông hạn chế; Vỏ ly