Thuyet Minh

MỤC LỤC Lời nói đầu CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ 1.1 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA LY HỢP 1.1.1 Công dụng ly hợp 1.1.2 Phân loại ly hợp 1.1.3 Yêu cầu ly hợp 1.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc ly hợp loại đĩa ma sát khô 1.2.1 Sơ đồ cấu tạo ly hợp loại đĩa ma sát khô 1.2.2 Cấu tạo chung ly hợp loại đĩa ma sát khô 1.2.3 Nguyên lý làm việc ly hợp loại đĩa ma sát khô 11 1.3 LY HỢP MỘT VÀ HAI ĐĨA MA SÁT 11 1.3.1 Ly hợp đĩa ma sát 11 1.3.2 Ly hợp hai đĩa ma sát 13 CHƯƠNG 2:LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 16 2.1 Các số liệu ban đầu xe ô tô tải 16 2.1.1.Các số liệu ban đầu: 16 2.1.2.Số liệu xe tham khảo 17 2.2 Phương án chọn loại lò xo ép 17 2.2.1.Lò xo trụ: 18 2.2.2.Lò xo côn xoắn: 19 2.2.3 Lò xo đĩa: 19 2.3 Lựa chọn phương án dẫn động điều khiển ly hợp loại đĩa ma sát 20 2.3.1 Phương án : Dẫn động ly hợp khí 20 2.3.2 Phương án : Dẫn động ly hợp thủy lực 21 2.3.3 Phương án 3: Dẫn động ly hợp khí có cường hóa khí nén 24 2.3.4 Phương án : Dẫn động ly hợp thủy lực có cường hóa khí nén 25 CHƯƠNG 3:NỘI DUNG THIẾT KẾ TÍNH TỐN 28 3.1 Xác định mômen ma sát ly hợp 28 3.2 Xác định kích t hướng ly hợp 28 3.2.1 Xác định bán kính ma sát trung bình đĩa bị động 28 3.2.2 Tính lực ép lị xo P  29 3.2.3 Xác định số lượng đĩa bị động 29 3.2.4 Tính hành trì nh đĩa ép 30 3.3 Xác định công trượt sinh q trình đóng ly hợp 30 3.3.1 Xác định công trượt ly hợp khởi động chỗ 31 3.3.2 Xác định công trượt riêng 32 3.3.3 Kiểm tra theo nhi ệt độ chi tiết: 32 3.4 Tính tốn sức bền số chi tiết chủ yếu ly hợp 33 3.4.1 Tính sức bền đĩa bị động: 33 3.4.2 Trục ly hợp: 38 3.4.3 Tính sức bền lị xo giảm chấn củ a ly hợp: 43 3.4.4 Tính sức bền lò xo ép li hợp 47 3.4.5 Tính sức bền địn mở ly hợp: 50 3.5 Tính tốn hệ thống dẫn động ly hợp 52 3.5.1 Tính cụm sinh lực 52 3.5.2 Xác định hành trình bàn đạp 60 3.5.3 Tính van phân phối 62 Tài liệu tham khảo 69 Lời nói đầu Với quốc gia giới để phát triển kinh tế xây dựng đất nước phồn vinh vấn đề giao thơng vận tải ln đóng vai trị then chốt Có thể nói vận chuyển hàng hóa vận tải hành khách thước đo cho phát triển đất nước Ở đâu mà giao thơng vận tải phát triển nơi có cơng nghiệp đời sống xã hội cao Với lộ trình phát tr iển ngành cơng nghiệp ô tô thấy cá c xe tải loại 7-20 trọng đặc biệt nghiên cứu đề tài xe tải từ đến 20 cải tiến cụm chi tiết xe để phục vụ cho sản xuất nâng cao chuyên môn với loại xe Với đề tài giao em tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8.5 Hệ thống ly hợp ô tô tron g cụm chi tiết quan trọng , góp phần lớn việc điểu khiển xe dang hay khơng xe có vận hành hết cơng suất mà có hay khơng Ở xe tải mơ men cần chuyền lớn ly hợp thường sử dụng loại ly hợp ma sát khô hai đĩa thường đóng Các lị xo ép bố trí xung quanh có hệ thống dẫn động khí dẫn động thủy lực có cường hóa khí nén Việc nắm vững phương pháp tính tố n thiết kế, quy trình cơng nghệ , sửa chữa giúp ích nhiều việc cải tiến nâng cao khả làm việc, hỗ trợ cho người lái thoải mái, dễ dàng thao tác điều khiển phù hợp với địa hình khí hậu nước ta Trong q trình làm đồ án em bảo tận tình thầy giáo hướng dẫn Thái Văn Nông thầy cô môn với nỗ lực thân em hoàn thành đồ án Tuy nhiên hiểu biết em hạn chế với vốn kiến thức thực tế thiếu nên đồ án em cịn nhiều thiếu sót Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Thái Văn Nông thầy cô bạn bè bảo tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng năm 2021 Sinh viên thực Nguyễn Hữu Sơn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ 1.1 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA LY HỢP 1.1.1 Công dụng ly hợp Trong hệ thống truyền lực ôtô, ly hợp cụm chính, có cơng dụng : - Nối động với hệ thống truyền lực ôtô di chuyển - Ngắt động khỏi hệ thống truyền lực trường hợp ôtô khởi hành chuyển số - Đảm bảo cấu an toàn cho chi tiết hệ thống truyền lực không bị tải trường hợp phanh đột ngột không nhả ly hợp Ở hệ thống truyền lực khí với hộp số có cấp, việc dùng ly hợp để tách tức thời động khỏi hệ thống truyền lực làm giảm va đập đầu răng, khớp gài, làm cho trình đổi số dễ dàng Khi nối êm dịu động làm việc với hệ thống truyền lực (lúc ly hợp có trượt) làm cho mơmen bánh xe chủ động tăng lên từ từ Do đó, xe khởi hành tăng tốc êm Còn phanh xe đồng thời với việc tách động khỏi hệ thống truyền lực, làm cho động hoạt động liên tục (khơng bị chết máy) Do đó, khơng phải khởi động động nhiều lần 1.1.2 Phân loại ly hợp Ly hợp ôtô thường phân loại theo cách : + Phân loại theo phương pháp truyền mômen + 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 1.1.2.1 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, gồm loại sau : - Theo hình dáng bề mặt ma sát gồm có : + Ly hợp ma sát loại đĩa (một đĩa, hai đĩa nhiều đĩa) + Ly hợp ma sát loại hình nón + Ly hợp ma sát loại hình trống 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 Còn 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 mơi trường ma sát gồm có : + Ma sát khô + Ma sát ướt (các bề mặt ma sát ngâm dầu) Ưu điểm ly hợp ma sát : kết cấu đơn giản, dễ chế tạo Nhược điểm ly hợp ma sát : 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 ôtô ưu điểm Loại 2: Ly hợp thủy lực ly hợp truyền mômen xoắn lượng chất lỏng (thường dầu) Ưu điểm ly hợp thủy lực là: làm việc bền lâu, giảm tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực dễ tự động hóa q trình điều khiển xe Nhược điểm ly hợp thủy lực là: chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực nhỏ tượng trượt Loại ly hợp thủy lực sử dụng ôtô, sử dụng số loại xe ôtô du lịch, ôtô vận tải hạng nặng vài ôtô quân Loại 3: Ly hợp điện từ ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng từ trường nam châm điện Loại sử dụng xe ơtơ 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 ơtơ 1.1.2.2 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 ôtô Ly hợp thường mở: loại sử dụng số máy kéo bánh C - 100 , C - 80 , MTZ2 1.1.2.3 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: 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 lị xo trụ, lị xo đĩa, lị xo Trong loại ly hợp dùng lị xo trụ bố trí xung quanh áp dụng phổ biến ơtơ 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 ôtô 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 ôtô du lịch ZIN-110, POBEDA 1.1.2.4 Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp Theo phương pháp dẫn động ly hợp người ta chia ly hợp thành loại sau : Loại : Ly hợp điều khiển tự động Loại : 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 ôtô dùng ly hợp loại đĩa ma sát trạng thái ln đóng Theo đặc điểm kết cấu, ngun 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 Ly hợp hệ thống chủ yếu ôtô, 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 mơmen cực đại động (có nghĩa hệ số dự trữ mômen  ly hợp phải lớn 1) - Đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng va đập sinh hộp số khởi hành ôtô sang số lúc ôtô chuyển động - Mở ly hợp phải dứt khốt 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 1.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc ly hợp loại đĩa ma sát khô 1.2.1 Sơ đồ cấu tạo ly hợp loại đĩa ma sát khơ Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô đĩa - 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 12 - đòn mở 13 - lị xo giảm chấn 11 - bi "T" Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa - bánh đà - lò xo đĩa ép trung gian ; - đĩa ép trung gian ; - đĩa ma sát ; - đĩa ép ngồi - bulơng hạn chế ; - lò xo ép ; - vỏ ly hợp 10 - trục ly hợp ; 11 - bàn đạp 12 - lò xo hồi vị bàn đạp ly hợp ; 13 - kéo 14 - mở ; 16 - đòn mở - bạc mở ; ; 15 - bi "T" 17 - lò xo giảm chấn 1.2.2 Cấu tạo chung ly hợp loại đĩa ma sát khô Đối với hệ thống ly hợp, mặt cấu tạo người ta chia thành phận: 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 Trong phần này, ta xét cấu tạo cấu ly hợp, gồm phần : 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 (hình 1.1) : vỏ ly hợp bắt cố định với bánh đà bulông, đĩa ép dịch chuyển tịnh tiến vỏ có phận truyền mơmen 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 ôtô 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 Theo sơ đồ cấu tạo (hình 1.2) : 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 1.2) 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, đòn 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 10 ... cảm ơn thầy giáo Thái Văn Nông thầy cô bạn bè bảo tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng năm 2021 Sinh viên thực Nguyễn Hữu Sơn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN