Đang tải... (xem toàn văn)
Trên ô tô, người ta chia ra thành các phần và các cụm khác nhau. Trong đó ly hợp là một trong những cụm chính và có vai trò quan trọng trong hệ thống truyền lực của ô tô. Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu của ô tô, tính năng điều khiển của ô tô, đảm bảo an toàn cho động cơ và hệ thống truyền lực trên ô tô. Nên để chế tạo được một chiếc ô tô đạt yêu cầu chất lượng thì việc thiết kế chế tạo một bộ ly hợp tốt là rất quan trọng. Do đó em đã được giao đề tài “ Thiết kế cụm ly hợp xe ô tô con 4 chỗ” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể về hệ thống ly hợp trên ô tô. Em nhận thấy đây là đề tài có tầm quan trọng và đòi hỏi yêu cầu cao. Bởi vì với ngành công nghiệp Ô tô của nước ta để tiến tới sẽ sản xuất được thì việc tính toán thiết kế các cụm chi tiết trong ô tô phải là những yêu cầu được xây dựng ngay từ trong những bước đi đầu tiên.
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… MỤC LỤC Trang NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu .5 1.1.1 Công dụng 1.1.2 Phân loại .5 1.1.3 Yêu cầu .6 1.2 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc ly hợp .6 1.2.1 Ly hợp ma sát khô đĩa bị động lò xo màng 1.2.2 Ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động .8 1.3 Dẫn động ly hợp .9 1.3.1 Dẫn động điều khiển ly hợp khí 10 1.3.2 Dẫn động điều khiển ly hợp thuỷ lực 11 1.3.3.Dẫn động khí cường hố khí nén 12 1.3.4 Dẫn động thuỷ lực cường hố khí nén .13 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP 15 2.1 Xác định mô men ma sát mà ly hợp cần truyền 15 2.2 Xác định kích thước ly hợp 16 2.3 Tính kiểm tra điều kiện làm việc ly hợp 17 2.3.1 Xác định công trượt công trượt riêng 17 2.3.2 Kiểm tra theo nhiệt độ chi tiết .20 2.4 Tính tốn sức bền số chi tiết chủ yếu ly hợp 21 2.4.1 Tính sức bền đinh tán đĩa bị động .21 2.4.2 Moay đĩa bị động 22 2.4.3 Tính tốn bền lị xo ép ly hợp 25 2.4.4 Tính tốn sức bền lò xo giảm chấn ly hợp 27 2.4.5 Tính trục ly hợp 31 2.4.6 Tính bền địn mở ly hợp .37 KẾT LUẬN 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 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 ô tô ngành quan trọng phát triển kinh tế quốc gia đặc biệt quốc gia phát triển Việt Nam Ơ tơ phục vụ cho việc vận chuyển hàng hố, phục vụ mục đích lại người Ngồi tơ cịn phục vụ nhiều lĩnh vực khác : Y tế, cứu hoả, cứu hộ…Do phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam mục tiêu chiến lược phát triển đất nước Thực tế nhà nước ta trọng phát triển ngành công nghiệp ô tô với đề án chiến lược dài hạn đến năm 2015, 2020, 2025 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 tơ Cơng nghệ ô tô công nghệ xuất lâu năm gần có nhiều bước phát triển mạnh mẽ, liên tục công nghệ phát minh nhằm hoàn thiện tơ truyền thống Ngồi người ta cịn phát minh công nghệ nhằm thay đổi ô tô truyền thống nghiên cứu ô tô dùng động Hybryd, động dùng nhiên liệu Hydro, ô tơ có hệ thống lái tự động… Tuy nhiên điều kiện nước ta, cần tiếp thu hồn thiện cơng nghệ tơ truyền thống Trên ô tô, người ta chia thành phần cụm khác Trong ly hợp cụm có vai trị quan trọng hệ thống truyền lực tơ Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu tơ, tính điều khiển tơ, đảm bảo an tồn cho động hệ thống truyền lực ô tô Nên để chế tạo ô tô đạt yêu cầu chất lượng việc thiết kế chế tạo ly hợp tốt quan trọng Do em giao đề tài “ Thiết kế cụm ly hợp xe ô tô chỗ” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể hệ thống ly hợp ô tô Em nhận thấy đề tài có tầm quan trọng đòi hỏi yêu cầu cao Bởi với ngành cơng nghiệp Ơ tơ nước ta để tiến tới sản xuất việc tính tốn thiết kế cụm chi tiết tơ phải yêu cầu xây dựng từ bước Trong thời gian cho phép, với hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, Thầy giáo LUYỆN VĂN HIẾU em hoàn 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 LUYỆN VĂN HIẾU thầy giáo mơn cơng nghệ tơ, Khoa Cơ khí động lực, Trường ĐHSPKT Hưng Yên giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt đồ án Hưng Yên, ngày 30 tháng 12 năm 2020 Sinh viên CHƯƠNG 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 cụm chính, có cơng dụng là: Nối động với hệ thống truyền lực ôtô di chuyển Ngắt động khỏi hệ thống truyền lực trường hợp ôtô khởi hành sang số Đảm bảo cấu an toàn cho chi tiết hệ thống truyền lực gặp tải hư trường hợp phanh đột ngột mà không nhả ly hợp 1.1.2 Phân loại a Theo phương pháp truyền mô men 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 chất lỏng + Ly hợp điện từ: mô men truyền động nhờ tác dụng trường 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 loại 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 lực ép lị xo cịn có lực ly tâm trọng khối phụ ép thêm vào - Loại ly tâm: ly hợp ly tâm sử dụng lực ly tâm để tạo lực 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 loại 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 mà không bị trượt điều kiện sử dụng + Khi đóng ly hợp phải êm dịu để giảm tải trọng va đập sinh hộp số khởi hành ôtô sang số lúc ôtô chuyển động + Khi mở ly hợp phải dứt khoát nhanh chóng, tách động khỏi hệ thống truyền lực thời gian ngắn + Mơ men qn tính phần bị động ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập nên bánh hộp số 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 bảo dưỡng 1.2 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc ly hợp Đối với hệ thống ly hợp, mặt cấu tạo người ta chia thành 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 thực việc điều khiển đóng mở ly hợp 1.2.1 Ly hợp ma sát khơ đĩa bị động lò xo màng Khi biến đổi sức ép lên nó, lúc đầu lực tăng lên chi tới trị số xác định lực bắt đầu giảm Độ mịn ma sát khơng ảnh hưởng tới sức ép lo xo màng tạo nên, tránh tình trạng ly hợp quay trượt Việc áp dụng lò xo màng đạt thêm số ưu điểm sau đây: + Giảm kích thước, khối lượng đơn giản hoá nhiều khâu kết cấu ly hợp + Lọai trừ lực ly tâm làm giảm sức đề lên đĩa ly hợp vận tốc cao (vì khơng có chi tiết vịng ngồi) + Lực tác dụng lên đĩa ly hợp thường xuyên đặn chế độ làm việc a Sơ đồ cấu tạo: Hình 1.1 : Sơ đồ cấu tạo ly hợp lò xo màng Vịng hướng dẫn ngồi ; Mâm ép ; Lò xo màng ; 4.Đĩa ly hợp ; Bulong giữ ; Bánh đà ; 7.Vỏ ly hợp ; 8.Ổ bi tỳ Nhóm chi tiết chủ động bao gồm: bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép, đòn mở lị xo màng Khi ly hợp mở hồn tồn chi tiết thuộc nhóm chủ động quay với bánh đà Nhóm chi tiết bị động gồm: đĩa bị động (đĩa ma sát), trục ly hợp Khi ly hợp mở hồn tồn chi tiết thuộc nhóm bị động đứng yên Theo sơ đồ cấu tạo hình vẽ vỏ ly hợp bắt cố định với bánh đà bu lơng, đĩa ép dịch chuyển tịnh tiến vỏ có phận truyền mơ men từ vỏ vào đĩa ép Các chi tiết 6,2,3,7 gọi phần chủ động ly hợp Chi tiết số gọi phần bị động ly hợp, phận lại thuộc phận dẫn động ly hơp b Nguyên lý hoạt động: Trạng thái đóng ly hợp: trạng thái lị xo màng đè mạnh mâm ép đĩa li hợp vào mặt bánh trớn 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 hợp thông qua bề mặt ma sát đĩa bị động với đĩa ép bánh đà Tiếp mơ men truyền vào xương đĩa bị động đến moay truyền vào trục ly hợp (trục sơ cấp hộp số) Trạng thái mở ly hợp: Khi cần ngắt truyền động từ động tới trục sơ cấp hộp số người ta cần tác dụng lực vào bàn đạp vịng bi tì ấn len lỗ tâm đĩa lo xo màng làm cho vòng ngồi bật lên nâng mâm ép nhả đĩa ma sát Khi bề mặt ma sát phận chủ động bị động ly hợp tách ngắt truyền động từ trục tới trục sơ cấp hộp số 1.2.2 Ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động Đối với số ôtô vận tải cần phải truyền mô men 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 mô men lớn ly hợp đĩa - Nếu phải truyền mô men 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 a Cấu tạo Hình 1.2: Cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động Bánh đà; Lò xo đĩa bị động; Đĩa ép trung gian; Đĩa bị động; Đĩa ép; Bu lơng hạn chế; Lị xo ép; Vỏ ly hợp; Bạc mở; 10 Trục ly hợp; 11 Bàn đạp ly hợp; 12 Lò xo hồi vị bàn đạp ly hợp; 13 Thanh kéo; 14 Càng mở; 15 Bi tỳ;16 Đòn mở; 17 Lò xo giảm chấn 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 với trục ly hợp 10 Vì có hai đĩa bị động nên ngồi đĩa ép cịn có thêm đĩa ép trung gian ly hợp hai đĩa phải bố trí thêm cấu truyền mơ men từ vỏ bánh đà sang đĩa ép đĩa trung gian Vì nhược điểm ly hợp hai đĩa khơng mở dứt khốt nên loại ly hợp người ta phải bố trí cấu để tạo điều kiện cho ly hợp mở dứt khoát Như hình vẽ cấu thực lị xo số bu lơng điều chỉnh Khi mở ly hợp lị xo đẩy đĩa trung gian tách khỏi đĩa bị động bên đĩa trung gian chạm vào đầu bu lơng điều chỉnh dừng lại nên đĩa bị động bên (đĩa bị động số 4) tự b Nguyên lý hoạt động: Nguyên lý làm việc ly hợp hai đĩa bị động tương tự ly hợp đĩa: - Trạng thái đóng: trạng thái đóng lị xo ép đầu tựa vào vỏ ly hợp 8, đầu tì vào đĩa ép ép chặt tồn đĩa ma sát đĩa trung gian với bánh đà tạo thành khối cứng chi tiết chủ động bị động ly hợp, mô men truyền từ động tới phận chủ động, bị động tới trục ly hợp - Trạng thái mở: Khi cần mở ly hợp người ta tác dụng lực vào bàn đạp 11 thơng qua địn kéo 13 mở 14 đẩy bạc mở dịch chuyển sang trái Khi khe hở bi tỳ 15 đầu địn mở 17 khắc phục bi tỳ 15 ép lên đầu đòn mở để kéo đĩa ép nén lò xo làm đĩa ép dịch chuyển sang phải để tạo khe hở đĩa bị động với đĩa ép, đĩa trung gian bánh đà Do trục ly hợp quay tự ngắt đường truyền mô men từ động tới 1.3 Dẫn động ly hợp Dẫn động ly hợp có nhiệm vụ truyền lực người lái xe từ bàn đạp ly hợp đến đòn mở để thực việc đóng mở ly hợp Dẫn động ly hợp cần phải thoả mãn yêu cầu sau: + Có tỉ số truyền phù hợp để vừa bảo đảm điều khiển nhẹ nhàng bảo đảm hành trình dịch chuyển cuả đĩa ép mở ly hợp + Hiệu suất truyền động cao + Kết cấu đơn giản, dễ chăm sóc, điều chỉnh + Nếu dẫn động có cường hố phải bảo đảm tính chép hình cấu Dẫn động ly hợp chia theo loại sau: + Dẫn động khí + Dẫn động thuỷ lực + Dẫn động khí cường hố khí nén + Dẫn động thuỷ lực cường hố khí nén chân không 1.3.1 Dẫn động điều khiển ly hợp khí Đây hệ thống dẫn động điều khiển hợp đòn, khớp nối lắp đặt theo nguyên lý đòn bẩy Loại dẫn động điều khiển ly hợp đơn có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo có độ tin cậy làm việc cao Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp khí 1.Bàn đạp ; Lò xo hồi vị ; Tay đòn; 4, Thanh kéo ; Càng mở ; Nhược điểm kiểu dẫn động yêu cầu lực tác động người lái lớn tác động lên bàn đạp ly hợp, loại xe ôtô hạng nặng Khi người lái tác dụng lực Q lên bàn đạp làm cho đòn quay quanh tâm O1, kéo kéo dịch chuyển sang phải theo chiều mũi tên hình vẽ, làm cho mở số quay quanh O2, mở gạt bi “T” sang trái (theo chiều mũi tên) tác động vào đầu đòn mở ly hợp, kéo đĩa ép tách khỏi đĩa ma sát Khi người lái nhả bàn đạp tác dụng lị xo hồi vị 2, bàn đạp trở vị trí ban đầu, trì khe hở bi “T” đầu địn mở Nhờ có lị xo ép, ép đĩa ép tiếp xúc với đĩa ma sát, ly hợp đóng lại Khi bề mặt ma sát mịn tới mức hành trình tự ly hợp giảm tới mức tối đa, không tạo cảm giác cho người lái đồng thời gây tượng tự ngắt ly hợp Trong trường hợp khác, hành trình tự lớn làm cho người lái đạp hết hành trình mà ly hợp chưa mở hoàn toàn tạo nên tượng trượt tương đối bề mặt ma sát cách nhanh chóng Trong hai trường hợp nêu khơng có lợi phải điều chỉnh hành trình tự bàn đạp ly hợp miền cho phép Người ta điều chỉnh cách thay đổi chiều dài kéo số 10 d= Plx D 0, 4.[ x ] d với D/d = C, chọn C = D: đường kính trung bình vịng lị xo d: đường kính dây lị xo P’lx: lực ép lò xo mở ly hợp: ' P’lx= P / Z = = 291,5 N P’lx < [P] = 1000 N Khi ta có: = 0,85 cm Để đảm bảo bền ta lấy d = 8,5 mm Khi đường kính trung bình vòng lò xo: D = C.d = 6.8,5 = 51 mm - Tính số vịng làm việc lị xo: Plx ' Plx 0, Plx G.d l l 8.n0 D c = l � no G.d 8.c.D Trong đó: G : mô đun đàn hồi dịch chuyển, G = 8.106 N/cm2 = 8.104 N/mm2 no: số vòng làm việc lò xo: no = = 0,79 ta lấy vòng Số vịng tồn lị xo là: n = 2+no = 2+8 = 10 (vịng) - Tính chiều dài tồn lị xo trạng thái tự do: L = (no+2).d+1(no+1)+l Với: 1 : khe hở cực tiểu vòng lò xo mở ly hợp, chọn 1= 1(mm) l: độ biến dạng thêm lò xo mở ly hợp: l = 0,2.Plx/c = 0,2.P/Z.c = 0,2 3097,7/12.500 = 0,103 mm Chiều dài toàn lò xo là: L = (8+2).8,5+1.(8+1)+0,103 = 94,103 mm - Kiểm tra ứng suất cắt lò xo : 25 8.Plx D.K � 60000( N / cm ) d k chọn theo C, theo TL1 với C= k= 1,25 � = = = 77,09 (N/mm2) = 7709 (N/cm2) � � 60000( N / cm ) Vậy lò xo đảm bảo điều kiện bền 2.4.4 Tính tốn sức bền lị xo giảm chấn ly hợp Lò xo giảm chấn đặt đĩa bị động để tránh cộng hưởng tần số cao dao động xoắn thay đổi mô men động hệ thống truyền lực đảm bảo truyền mô men cách êm dịu từ đĩa bị động đến moay trục ly hợp Vật liệu chế tạo lò xo giảm chấn thép 60 , có ứng suất cho phép là: [ ] = 64000 N/cm2 Mơ men cực đại có khả ép lò xo giảm chấn: Mmax = (KG.cm) Trong đó: + Gb: trọng lượng bám ơtơ G Trọng lượng tĩnh tác dụng lên bánh xe G = 1870.9,81 = 18345 N max hệ số bám bánh xe: max = 0,2 - 0,8, chọn max = 0,8 rb = 0,38 m: bán kính làm việc bánh xe i0 = 6,45: tỉ số truyền truyền lực ih1 = 4,5: tỉ số truyền tay số if tỉ số truyền hộp số phụ số truyền thấp if = Mmax = = m) = 19,59 (KG.m) Mơ men mà giảm chấn truyền tổng mô men quay lực lị xo giảm chấn mơ men ma sát Mmax = M1 + M2 = P1.R1.Z1 + P2.R2.Z2 Trong đó: + M1: mơ men quay lực lị xo giảm chấn dùng để dập tắt cộng hưởng tần số cao + M2: mô men ma sát dùng để dập tắt cộng hưởng tần số thấp + P1: lực ép lò xo giảm chấn + R1: bán kính đặt lị xo, chọn theo đường kính ngồi mặt trung bình moay ơ, R1= 2060 chọn R1= 60 mm = 0,06 m 26 + Z1: số lượng lò xo giảm chấn đặt moay ơ, chọn Z1 = + P2: lực tác dụng lên vòng ma sát + Z2: số lượng vòng ma sát ( số đôi cặp ma sát), chọn Z2 = + R2: bán kính trung bình đặt vịng ma sát chọn R2 = 70mm = 0,07m Thường chọn: M2 = 25%.Mmax = 0,25.19,59 = 4,8975 (KG.m) Nên M1 = Mmax - M2 = 19,59 – 4,8975 = 14,69 (KG.m) P1= = = 40,8 (KG) P2 = = = 34,98 (KG) - Tính lực cực đại tác dụng nên lị xo giảm chấn: ứng suất xoắn lò xo xác định theo công thức: 8.Pmax D '.k [ ] d '3 đó: + D’: đường kính trung bình vịng lị xo, = 1419 ta chọn D’ = 14 mm + d’: đường kính dây lò xo, d’ = 34 chọn d’ = mm Ta có: == 4,6, theo sách “Hướng dẫn tính toán thiết kế”, ta chọn k = 1,4: hệ số tập trung ứng suất Pmax: lực cực đại tác dụng lên lò xo giảm chấn Đổi = 6400 Kg/cm2 = 64 Kg/m = = 34,6 KG Ta chọn Pmax = 35 KG Vậy ta có : = 64,73 KG/mm2 = 6473 (KG/) < = 64000 KG/cm2 - Tính độ cứng tối thiểu lị xo giảm chấn: Là mơ men quay tác dụng lên đĩa bị động để xoay đĩa bị động 1o so với moay ơ: S = 17,4 K.Z1 Trong đó: S: độ cứng tối thiểu lị xo 27 Z1: số lượng lò xo giảm chấn đặt moay ơ, Z1= K: độ cứng lò xo, K= 33,3 KG/cm = 3,33 kg/mm (giá trị K tính sau) Do đó: S= 17,4.602.3,33.6 = 1251547,2 KG.mm = 1251,547 KG.m - Tính cửa sổ moay ơ: Các cửa sổ đặt lò xo moay có kích thước chiều dài A phải nhỏ chiều dài tự lị xo ít, thường chọn A= (2527)mm ta chọn A= 25 mm để lị xo ln trạng thái căng ban đầu Hình 2.4: Cửa sổ moay Khi truyền mô men quay từ động từ bánh xe qua giảm chấn giống cửa sổ moay đĩa bị động có chiều dài Vì giảm chấn có độ cứng khác nhau, chiều dài cửa sổ moay phải bé cửa sổ đĩa đoạn a= A1-A, thường a= (1,41,6) mm chọn a= 1,6 mm Cạnh bên cửa sổ làm nghiêng góc 1,42o - Chốt tựa: Hình 2.5: Chốt tựa 28 Khi chưa truyền mô men quay, tựa nối đĩa có khe hở , tới thành bên moay Theo sơ đồ ta có: : khe hở đặc trưng cho biến dạng giới hạn lò xo truyền mô men từ động cơ, chọn = 2,5 mm : khe hở đặc trưng cho biến dạng giới hạn lị xo truyền mơ men bám từ bánh xe, chọn = 2,5 mm Khi truyền mô men quay từ động từ bánh xe qua phận giảm chấn giống cửa sổ moay đĩa bị động có chiều dài Đường kính tựa chọn d = 10 mm đặt kích thước lỗ B xác định theo khe hở có nghĩa là: B = d + = 10 + 2,5 + 2,5 = 15 mm - Số vòng làm việc lị xo: n0 = Trong đó: G: mô đun đàn hồi dịch chuyển, G= 8.105 KG/cm2 : độ biến dạng lò xo giảm chấn từ vị trí chưa làm việc đến vị trí làm việc, = (2,54) chọn = 2,5 mm = 0,0025m n0 = (vòng) để đảm bảo khoảng làm việc chiều dài động học ta lấy no= vòng - Độ cứng lị xo cịn xác định theo cơng thức: K= K == = 2,336 (KG/mm) - Chiều dài làm việc lị xo tính theo cơng thức: l1 = n0.d = 9.3 = 27 mm - Chiều dài vòng lò xo trạng thái tự do: l2 = l1 ++ 0,5d = 27 + 2,5 + 0,5.3 = 31 mm 2.4.5 Tính trục ly hợp Trục ly hợp trục sơ cấp hộp số Đầu trước trục gối lên ổ bi bánh đà, đầu sau lắp ổ bi thành vỏ hộp số Đầu cuối trục có lắp bánh nghiêng liền trục ln ăn khớp với bánh trung gian hộp số 29 Hình 2.6 Sơ đồ tác động lên trục ly hợp Trong : Trục I: Là trục ly hợp, đồng thời trục sơ cấp hộp số cuối trục có lắp liện bánh nghiêng khoét rộng lỗ tâm để lắp bi kim đỡ đầu trục số III Trục II: Là trục trung gian hộp số, đầu trục đỡ hai ổ bi trụ lắp vỏ hộp số Trục III: Là trục thứ cấp hộp số, đầu tỳ lên ổ bi kim trục sơ 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 * Các thông số tham khảo bánh khảo sát: Đường kính vịng lăn bánh trục sơ cấp d1 = 60mm = 0,06m Đường kính vịng lăn bánh trục trung gian d2 = 100 mm = 0,1m Đường kính vịng lăn bánh trục trung gian d3 = 40 mm = 0,04m Đường kính vịng lăn bánh trục thứ cấp d4 = 120mm = 0,12m * 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 số III + Bước 3: Kiểm tra bền trục số I (Trục ly hợp) Bước 1: Tính tốn lực bánh trục số I trục số III: - Trục số I: 30 A B I Pa PV Pr 1 Hình 2.7 Trục sơ cấp ly hợp Một số thông số bánh chủ động: Do bánh trục số I bánh nghiêng, nên ta có: - Đường kính vịng ăn khớp (vịng chia): d = 60 (mm) Môđun pháp tuyến: mn = 3,25 Số răng: Z = 17 Góc nghiêng răng: β = 300 Góc ăn khớp: α = 200 Khi đó: Lực vòng : PV1 = == 5329 (N) Với : ms = Lực hướng tâm : Pr1= Lực dọc trục : Pa1 = PV1.tan = 5329.tan300 = 3076,7 (N) - Trục số III: Bánh trục III bánh thẳng Là trục thứ cấp hộp số có đầu trục lắp ổ lăn đặt vào khoang bánh ăn khớp trục ly hợp chịu phần lực tác dụng trục thứ cấp gây (ta tính cho tay số 1) + Mơ men tính tốn trục thứ cấp tay số 1: Mtt = Memax.ih1 = 170.4,5 = 765 (N.m) Tính lực vịng: Pv3 = = = 13660,7 (N) Với: Z = 28, số bánh gài số m = 4, mô đun pháp tuyến Lực hướng tâm: 31 Pr3 = Pv3 tg = 13660,7.tg20o = 4972,09 (N) Lực dọc trục: Pa3 = (vì tính cho bánh trụ thẳng) Bước : Xác định phản lực lên trục gối đỡ trục I trục số III : RCY RCX III D C Pr 160 PV 40 Hình 2.8.Trục thứ cấp ly hợp Ta lấy: MDY = RCX(160 + 40) = PV3.40 RCX = = = 2732,14 (N) Tương tự : MDx = RCY(160 + 40) = Pr3.40 RCY = = 994,42 (N) - Trục số I: 32 RAy RAx RBy a MZ RCy R Bx RCx b pV1 pa1 Hinh 2.9 Sơ đồ lực tác dụng lên trục sơ cấp ly hợp Ta lấy: MBX = RAx 150 = (RCX + PV1).35 RAx = MBY = RAY.150 - Pa1 + (RCY + Pr1).35 = RAY = (RAY < nên chiều RAY có chiều ngược lại chiều hình vẽ) RY = - RAY + Pr1 + RCY = RBY RBY = + 2239,65 + 994,42 = 3373,35 (N) RX = RAX + RCX + PV1 = RBX RBX = + 2732,14 + 5329 = 9942,04 (N) Nhắc lại lực tác dụng lên trục I: PV1 = 5329 (N) Pr1 = (N) RAX = (N) RAY = (N) Pa1 = 3076,7 (N) RBX = 9942,04 (N) RCX = 2732,14 (N) RBY = 3373,35 (N) RCY = 994,42 (N) Bước3: Kiểm tra bền trục số I (trục ly hợp) : *Xác định mômen uốn Mux : - Tại B : +Xét từ trái sang phải : 33 M Bx1 = 150.RAY = 150.( ) = -20892 (N.mm) +Xét từ phải sang trái : M Bx = 35.(Pr1 + RCY) - Pa1 M Bx = 35.( 2239,65 + 994.42) – 3076.7 = 20891,45 (N.mm) x x Ta thấy: M B1 M B giá trị -Tại C : +Xét từ phải sang trái : M Cx = Pa1 = 3076,7 = 92301 (N.mm) *Xác định mômen uốn Muy : - Tại B: + Xét từ trái sang phải : M By1 = -RAX 150 = -1880,9.150 = -282135 (N.mm) + Xét từ phải sang trái : Ta nhận thấy giá trị *Xác định mômen xoắn Mz : Mx = Pv1 = 5329 = 159870 (N.mm) Biểu đồ mômen lực tác dụng lên trục I : 34 Hình 2.10 Biểu đồ mơmen lực tác dụng lên trục sơ cấp Trục ly hợp chế tạo thép 40X, có ứng suất cho phép : [th] = 5000 7000 (N/cm2) Từ biểu đồ mômen người ta xác định trục bền thoả mãn di M 2uxi M uyi 0,75M 2xi 0,1[ th ] (Theo thuyến bền ứng suất tiếp lớn nhất) Song ta có sẵn trục với tiết diện cho thay đổi hợp lý (bền đều) Nên ta kiểm nghiệm bền mặt cắt nguy hiểm Tại B = 92301 (N.mm) = 20892 (N.mm) = 159870 (N.mm) d - đường kính trục tiết diện nguy hiểm Lấy: d = 40 (mm) 35 th == = 26,20 (N/mm2) = 2620 (N/cm2) Ta thấy: < (50007000) (N/cm2) Vậy, trục ly hợp đủ bền 2.4.6 Tính bền đòn mở ly hợp: Vật liệu chế tạo địn mở thép 30, xianua hố bề mặt, có ứng suất cho phép: []= 20000 (N/cm2) Hình 2.11 Địn mở ly hợp biểu đồ mơmen Xác định lực cần thiết tác dụng lên đòn mở mở ly hợp: Pd P f Zd e Trong đó: P’: lực cực đại tất lò xo ép mở ly hợp, P’ = 4191,17 (N) Zđ : số lượng đòn mở, Zđ = Khi đó: Pd = = 651,96 (N) Biểu đồ mơ men uốn ứng suất tiết diện nguy hiểm: Tiết diện vị trí lắp nối (tại O) tiết diện nguy hiểm Ta có: Mu = Pd.e = 651,96.75 = 48891 (N.mm) 36 + ứng suất uốn: u = Pd.e/Wu [u] (KG/cm2) Mặt cắt tiết diện nguy hiểm hình chữ nhật có kích thước là: 2015 có khoan lỗ 13 Do mơ men chống uốn tính: Wu = = = 262,5 (mm3) Với: b = 20 - 13 = (mm) u = = 186,25 (N/mm2 ) = 18625 (N/cm2 ) u < [u] Vậy, đòn mở đảm bảo độ bền cho phép KẾT LUẬN Sau thời gian giao thiết kế đồ án môn học TTTK ô tô, em cố gắng thực đến em hoàn thành nhiệm vụ giao “Thiết kế cụm ly hợp xe ô tô con” 37 Ngay từ lúc nhận đề tài, em tiến hành khảo sát thực tế, tìm tịi tài liệu tham khảo từ làm sở để vận dụng kiến thức học nhà trường tham khảo ý kiến dẫn giáo viên hướng dẫn để hồn thành đồ án Q trình tính tốn lựa chọn thơng số kích thước ly hợp em tiến hành cách xác đảm bảo độ tin cậy cao Quá trình kiểm nghiệm ly hợp em tiến hành cẩn thận cho kết nằm giới hạn an toàn cho phép Từ em kết luận hệ thống ly hợp em thiết kế hoàn toàn đáp ứng yêu cầu cụm ly hợp Như đồ án em giải yêu cầu đề ra, mặt lý thuyết khả ứng dụng thực tế Mặc dù thân em cố gắng nhiều nhận hướng dẫn tận tình từ phía giáo viên hướng dẫn có số hạn chế thời gian kiến thức nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến góp ý thầy giáo mơn để đồ án em hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Luyện Văn Hiếu thầy môn giúp đỡ em thời gian thực đồ án Hưng Yên, ngày 30 tháng 12 năm 2020 Sinh viên TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình thiết kế tính tốn ơtơ máy kéo - Chủ biên Nguyễn Hữu Cẩn, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, 1978 38 Hướng dẫn đồ án môn học “ Thiết kế hệ thống ly hợp ôtô - máy kéo” - Lê Thị Vàng, NXB Đại học chức, ĐHBK Hà Nội, 1992 Tập giảng “ Thiết kế tính tốn ôtô” - PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan, Hà Nội, 2005 Cấu tạo hệ thống ôtô - Nguyễn Khắc Trai, NXB KHKT, 2000 Cấu tạo gầm xe - Nguyễn Khắc Trai, NXB KHKT, 2000 Sức bền vật liệu Tập 1,2 - Lê Quang Minh, Nguyễn Văn Vượng, NXB Giáo Dục, 2003 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1,2,3 - Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt, NXB KHKT 2005 Bài giảng dung sai - Ninh Đức Tốn, Trường ĐHBK Hà Nội 2000 39 ... lực ô tô Nên để chế tạo ô tô đạt yêu cầu chất lượng việc thiết kế chế tạo ly hợp tốt quan trọng Do em giao đề tài “ Thiết kế cụm ly hợp xe ô tô chỗ” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể hệ thống ly hợp. .. men 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 a Cấu tạo Hình 1.2: Cấu tạo ly hợp. .. để mở ly hợp Vì lực mở ly hợp chủ yếu dẫn động khí nén thực Ưu điểm kiểu dẫn động tăng lực mở ly hợp theo mong muốn Vì kiểu dẫn động thường áp dụng ? ?tô khách ô tô tải cỡ lớn cần lực mở ly hợp lớn