Đồ án: Thiết kế tính toán mô phỏng hệ thống ly hợp xe ôtô dựa trên xe ôtô cơ sở TOYOTA VIOS 2007

LỜI NÓI ĐẦU:……………………………………………………………..…3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN……………………………………………….....4 1.1 Những vấn đề chung về hệ thống truyền lực và ly hợp củôtô:………….....4 1.2 Giới thiệu chung về cụm ly hợp của ôtô:……………………………..…....5 1.2.1 Công dụng của ly hợp:…………………………………………………...5 1.2.2 Phân loại ly hợp:…………...…………..………...…………...……….….5 1.2.3 Yêu cầu:…………...…………...……...…………...……………...…...…7 1.3 Kết cấu một số loại ly hợp điển hình:…………...…………...………......…7 1.3.1 Ly hợp ma sát khô:…………...…………...……...………….....…………7 1.3.2 Ly hợp thuỷ lực:…………...…………...……...…………........……...…11 1.4 Kết cấu một số chi tiết điển hình của ly hợp............................................... 13 1.4.1 Đĩa bị động của ly hợp..............................................................................13 1.4.2 Giảm chấn.................................................................................................14 1.4.3 Tấm ma sát................................................................................................15 1.5 Một số loại dẫn động ly hợp điển hình:…………...…………...….…..…..16 1.5.1 Yêu cầu:…………...…………...……...…………...……………......…..16 1.5.2 Đặc điểm của một số phương án dẫn động thường sử dụng:……….…..17 1.6 Lựa chọn phương án thiết kế…...…………...………………………….....25 1.7 Giới thiệu về xe TOYOTA VIOS 2007.………...…………...…………....26 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LY HỢP ....……..………………..27 2.1 Xác định các thông số cơ bản của ly hợp:…...…………...……..….……...27 2.1.1.Xác định mô men ma sát của ly hợp.……….…………...……….….......27 2.1.2. Xác định kích thước cơ bản của đĩa bị động.……...……….…..............28 2.2 Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp.………………...30 2.2.1 Xác định công trượt của ly hợp:……………..…………...……………...31 2.2.2 Xác định công trượt riêng:………….………...…………...…….………31 2.3 Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết:…………..………...…………..…...…32 2.4. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp ……………………35 2.4.1 Tính sức bền đĩa bị động.…………...……...…………...…..….…….....36 2.4.2 Moayơ đĩa bị động.………….………...…………...………….……….38 2.4.3 Tính toán và kiểm tra điều kiện làm việc lò xo giảm chấn của ly hợ.…..38 2.4.4 Thiết kế lò xo đĩa của ly hợp: ……...…………...…………...………..…41 CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH HÓA CƠ CẤU LY HỢP…….....……….…….....47 3.1 Giới thiệu về phần mềm solid works:...........…………...……………........47 3.2 Mô hình hóa một số chi tiết:......................…………...………….……..…50 KẾT LUẬN:…………...…………...………….....……...……………………51 TÀI LIỆU THAM KHẢO:……...…………...…………...…………….....…52 LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật nói chung và ngành công nghiệp chế tạo ô tô nói riêng trong những thập kỷ gần đây, ngành công nghiệp chế tạo ô tô đã có những bước phát triển nhanh chóng vượt bậc với nhiều loại ô tô hiện đại ra đời với nhiều cụm, nhiều bộ phận, chi tiết của ô tô đã được cải tiến, thay thế bằng những vật liệu mới nhẹ, bền hơn và dần được hoàn thiện để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người cũng như của các ngành kinh tế khác. Đặc biệt tại Việt Nam nền công nghiệp ô tô trong những năm gần đây đang có những phát triển mạnh mẽ. Điều đó dẫn đến một đòi hỏi cho những kỹ sư của chúng ta phải không ngừng nâng cao hiểu biết và sự sáng tạo trong thực tế để có thể theo kịp tiến độ phát triển trên thế giới nhằm đóng góp công sức của mình cho sự phát triển của ngành ô tô nói riêng và của nền kinh tế nói chung. Sau một quá trình tìm hiểu và nghiên cứu cùng với sự hướng dẫn tận tình của Thầy Th.S Nguyễn Thành Công em đã được giao và thực hiện đề tài tốt nghiệp mang tên “Thiết kế tính toán mô phỏng hệ thống ly hợp xe ôtô dựa trên xe ôtô cơ sở TOYOTA VIOS 2007”. Trong quá trình làm đồ án, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng và được sự hướng dẫn giúp đỡ tận tình của Thầy hướng dẫn Th.S Nguyễn Thành Công và các thầy trong bộ môn Cơ khí Ôtô Trường ĐH Giao Thông Vận Tải Hà Nội. Do khả năng và trình độ còn nhiều hạn chế nên đề tài không tránh khỏi được những sai sót. Em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy trong bộ mô Cơ khí Ôtô và các bạn đồng nghiệp để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cám ơn sự hướng dẫn tận tình của Thầy Th.S Nguyễn Thành Công cũng như các thầy cô trong bộ môn Cơ khí ô tô Khoa cơ khí và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ cho em hoàn thành đề tài đồ án tốt nghiệp Sinh viên thực hiện: Trần Hồng Phúc CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Những vấn đề chung về hệ thống truyền lực và ly hợp của ôtô: Hệ thống truyền lực trên ôtô bao gồm tập hợp các cơ cấu, các cụm nối từ động cơ đến bánh xe chủ động có nhiệm vụ: Truyền và biến đổi mô men quay và số vòng quay từ động cơ đến bánh xe chủ động đảm bảo phù hợp giữa chế độ làm việc của động cơ với mô men cản sinh ra trong quá trình ôtô chuyển động. Cắt đường truyền mô men trong thời gian dài khi động cơ vẫn hoạt động. Đổi chiều chuyển động của ôtô. Hệ thống truyền lực thông thường được chia theo hình thức truyền năng lượng: +Loại cơ khí. +Loại thuỷ lực. +Loại điện từ. +Loại hỗn hợp: Cơ khíthuỷ lực, cơ khíthuỷ lựcđiện từ. Hiện nay có hai loại hệ thống truyền lực được sử dụng phổ biến trên các ôtô là: Truyền lực cơ khí, truyền lực thuỷ cơ. Hình 1.1: Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực. 1. Cụm ly hợp hộp số; 2. Truyền lực các đăng; 3. Ổ bi đỡ giữa; 4. Truyền lực chính vi sai; 5. Bán trục; 6. Bánh xe chủ động; 7. Khung xe; 8. Bánh xe bị động.

Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thành Công LỜI NÓI ĐẦU:…………………………………………………………… …3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN……………………………………………… 1.1 Những vấn đề chung hệ thống truyền lực ly hợp củôtô:………… 1.2 Giới thiệu chung cụm ly hợp ôtô:…………………………… … 1.2.1 Công dụng ly hợp:………………………………………………… 1.2.2 Phân loại ly hợp:………… ………… ……… ………… ……….….5 1.2.3 Yêu cầu:………… ………… …… ………… …………… … …7 1.3 Kết cấu số loại ly hợp điển hình:………… ………… ……… …7 1.3.1 Ly hợp ma sát khơ:………… ………… …… ………… …………7 1.3.2 Ly hợp thuỷ lực:………… ………… …… ………… …… …11 1.4 Kết cấu số chi tiết điển hình ly hợp 13 1.4.1 Đĩa bị động ly hợp 13 1.4.2 Giảm chấn .14 1.4.3 Tấm ma sát 15 1.5 Một số loại dẫn động ly hợp điển hình:………… ………… ….… … 16 1.5.1 Yêu cầu:………… ………… …… ………… …………… … 16 1.5.2 Đặc điểm số phương án dẫn động thường sử dụng:……….… 17 1.6 Lựa chọn phương án thiết kế… ………… ………………………… 25 1.7 Giới thiệu xe TOYOTA VIOS 2007.……… ………… ………… 26 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ LY HỢP …… ……………… 27 2.1 Xác định thông số ly hợp:… ………… …… ….…… 27 2.1.1.Xác định mô men ma sát ly hợp.……….………… ……….… .27 2.1.2 Xác định kích thước đĩa bị động.…… ……….… 28 2.2 Xác định cơng trượt sinh q trình đóng ly hợp.……………… 30 2.2.1 Xác định cơng trượt ly hợp:…………… ………… …………… 31 2.2.2 Xác định công trượt riêng:………….……… ………… …….………31 2.3 Kiểm tra theo nhiệt độ chi tiết:………… ……… ………… … …32 2.4 Tính tốn sức bền số chi tiết chủ yếu ly hợp ……………………35 2.4.1 Tính sức bền đĩa bị động.………… …… ………… … ….…… 36 2.4.2 Moay-ơ đĩa bị động.………….……… ………… ………….……….38 SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thành Công 2.4.3 Tính tốn kiểm tra điều kiện làm việc lị xo giảm chấn ly hợ.… 38 2.4.4 Thiết kế lò xo đĩa ly hợp: …… ………… ………… ……… …41 CHƯƠNG 3: MƠ HÌNH HĨA CƠ CẤU LY HỢP…… ……….…… 47 3.1 Giới thiệu phần mềm solid works: ………… …………… 47 3.2 Mơ hình hóa số chi tiết: ………… ………….…… …50 KẾT LUẬN:………… ………… ………… …… ……………………51 TÀI LIỆU THAM KHẢO:…… ………… ………… …………… …52 SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thành Công LỜI NĨI ĐẦU Cùng với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật nói chung ngành cơng nghiệp chế tạo tơ nói riêng thập kỷ gần đây, ngành công nghiệp chế tạo ô tô có bước phát triển nhanh chóng vượt bậc với nhiều loại ô tô đại đời với nhiều cụm, nhiều phận, chi tiết ô tô cải tiến, thay vật liệu nhẹ, bền dần hoàn thiện để đáp ứng nhu cầu ngày cao người ngành kinh tế khác Đặc biệt Việt Nam công nghiệp ô tô năm gần có phát triển mạnh mẽ Điều dẫn đến địi hỏi cho kỹ sư phải không ngừng nâng cao hiểu biết sáng tạo thực tế để theo kịp tiến độ phát triển giới nhằm đóng góp cơng sức cho phát triển ngành tơ nói riêng kinh tế nói chung Sau q trình tìm hiểu nghiên cứu với hướng dẫn tận tình Thầy Th.S Nguyễn Thành Công em giao thực đề tài tốt nghiệp mang tên “Thiết kế tính tốn mơ hệ thống ly hợp xe ôtô dựa xe ôtô sở TOYOTA VIOS 2007” Trong trình làm đồ án, thân cố gắng hướng dẫn giúp đỡ tận tình Thầy hướng dẫn Th.S Nguyễn Thành Cơng thầy mơn Cơ khí Ôtô Trường ĐH Giao Thông Vận Tải Hà Nội Do khả trình độ cịn nhiều hạn chế nên đề tài khơng tránh khỏi sai sót Em mong đóng góp ý kiến thầy mơ Cơ khí Ơtơ bạn đồng nghiệp để đề tài em hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn hướng dẫn tận tình Thầy Th.S Nguyễn Thành Cơng thầy mơn Cơ khí tơ - Khoa khí bạn đồng nghiệp giúp đỡ cho em hoàn thành đề tài đồ án tốt nghiệp! Sinh viên thực hiện: Trần Hồng Phúc SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thành Công CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Những vấn đề chung hệ thống truyền lực ly hợp ôtô: Hệ thống truyền lực ôtô bao gồm tập hợp cấu, cụm nối từ động đến bánh xe chủ động có nhiệm vụ: -Truyền biến đổi mơ men quay số vòng quay từ động đến bánh xe chủ động đảm bảo phù hợp chế độ làm việc động với mô men cản sinh q trình ơtơ chuyển động -Cắt đường truyền mô men thời gian dài động hoạt động -Đổi chiều chuyển động ôtô -Hệ thống truyền lực thơng thường chia theo hình thức truyền lượng: +Loại khí +Loại thuỷ lực +Loại điện từ +Loại hỗn hợp: Cơ khí-thuỷ lực, khí-thuỷ lực-điện từ Hiện có hai loại hệ thống truyền lực sử dụng phổ biến ôtô là: Truyền lực khí, truyền lực thuỷ Hình 1.1: Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực Cụm ly hợp - hộp số; Truyền lực đăng; Ổ bi đỡ giữa; Truyền lực vi sai; Bán trục; Bánh xe chủ động; Khung xe; Bánh xe bị động SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thành Công 1.2 Giới thiệu chung cụm ly hợp ôtô: Ly hợp cụm chủ yếu ôtô, khớp nối dùng để truyền mô men xoắn từ trục khuỷu động đến cụm hệ thống truyền lực, dùng để tách, nối động với hệ thống truyền lực khởi hành, dừng xe, chuyển số phanh xe 1.2.1 Công dụng ly hợp: Với hệ thống truyền lực khí hộp số có cấp ly hợp giúp giảm va đập đầu răng, khớp gài số trình chuyển tay số khác Ly hợp giúp cho trình truyền mơ men động hệ thống truyền lực từ từ êm dịu Cắt truyền động đến hệ thống truyền lực nhanh chóng dứt khoát Khi phanh xe ly hợp giúp cho việc tách động hệ thống đảm bảo động làm việc ổn định liên tục không bị chết máy Ly hợp dùng cấu an toàn bảo đảm động hệ thống truyền lực không bị tải tác dụng tải trọng động mơ men qn tính 1.2.2 Phân loại ly hợp: Ly hợp sử dụng loại ôtô thường chia làm loại theo cách sau: -Theo phương pháp truyền mô men xoắn -Theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ma sát -Theo trạng thái làm việc -Theo phương pháp dẫn động điều khiển ly hợp a Theo phương pháp truyền mô men xoắn: -Ly hợp ma sát: Là loại ly hợp truyền mô men xoắn nhờ bề mặt ma sát -Ly hợp thuỷ lực: Là loại ly hợp truyền mô men xoắn lượng dòng chất lỏng (thường dầu) -Ly hợp điện từ: Là loại ly hợp truyền mô men xoắn nhờ tác dụng từ trường nam châm điện SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thành Công -Ly hợp loại liên hợp: Là loại ly hợp truyền mô men xoắn cách kết hợp loại Hiện ly hợp ma sát hình đĩa sử dụng rộng rãi có kết cấu đơn giản, khối lượng phần bị động ly hợp tương đối nhỏ Ly hợp ma sát có ưu điểm kết cấu đơn giản, dễ chế tạo Tuy nhiên có nhược điểm bề mặt ma sát nhanh mòn tượng trượt tương đối chúng với q trình đóng mở ly hợp thực chức cấu an toàn Các chi tiết ly hợp bị nung nóng nhiệt tạo phần công ma sát Tuy ly hợp ma sát sử dụng rộng rãi đảm bảo điều kiện làm việc Hiện ôtô sử dụng rộng rãi loại ly hợp đĩa ma sát khô (một hai đĩa) b Theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ma sát: -Loại lò xo (lò xo đặt xung quanh, lò xo trung tâm, lò xo đĩa): Lực ép sinh lò xo -Loại nửa ly tâm: Lực ép sinh lực ép lị xo cịn có lực ly tâm trọng khối phụ ép thêm vào Loại sử dụng ôtô du lịch ôtô vận tải nhỏ mô men cực đại động tương ứng với số vòng quay tương đối cao -Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm thường sử dụng điều khiển tự động, ly hợp loại lực ly tâm dùng để đóng mở ly hợp, cịn áp lực đĩa ép sinh lị xo, lực ly tâm sử dụng để tạo áp lực đĩa ép c Theo trạng thái làm việc: -Ly hợp thường đóng: loại sử dụng hầu hết ôtô -Ly hợp thường mở: Loại thường sử dụng máy kéo d Theo phương pháp dẫn động điều khiển ly hợp: Theo phương pháp ly hợp chia làm loại: -Ly hợp điều khiển tự động -Ly hợp điều khiển cưỡng bức: Loại để điều khiển người ta phải tác dụng lực cần thiết lên hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp Loại SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thành Công sử dụng hầu hết ôtô dùng ly hợp trạng thái ln đóng Theo đặc điểm kết cấu nguyên lý làm việc hệ thống dẫn động điều khiển có loại dẫn động +Dẫn động điều khiển khí +Dẫn động điều khiển thuỷ lực +Dẫn động điều khiển trợ lực 1.2.3 Yêu cầu: -Truyền mô men xoắn lớn động mà khơng bị trượt điều kiện -Đóng êm dịu để tăng từ từ mơ men quay liên tục hệ thống truyền lực, không gây tải trọng va đập bánh răng, giúp khởi hành khơng bị giật làm cho người lái có cảm giác dễ chịu điều khiển -Mở dứt khoát nhanh chóng để dễ dàng gài số -Mơ men qn tính phần bị động phải nhỏ để giảm lực va đập gây bánh -Do dùng cấu an toàn nên hệ số dự trữ mô men ma sát phải nằm giới hạn cho phép -Điều khiển dễ dàng, lực đạp bàn đạp phải nhỏ -Thốt nhiệt nhanh chóng đảm bảo làm việc bình thường điều kiện khó khăn -Kết cấu đơn giản, đảm bảo cho trình bảo dưỡng thuận lợi nhanh chóng 1.3 Kết cấu số loại ly hợp điển hình: 1.3.1 Ly hợp ma sát khô: Phổ biến loại ly hợp ma sát khơ thường đóng hai đĩa bị động Ly hợp đĩa bị động dùng rộng rãi tất loại ôtô -Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, rẻ tiền, mơ men qn tính phần bị động nhỏ, thoát nhiệt nhanh mở dứt khoát, thuân tiện cho việc bảo dưỡng sửa chữa -Nhược điểm: Đóng khơng êm dịu ly hợp nhiều đĩa SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thành Công A Hình 1.2: Kết cấu ly hợp ma sát đĩa lò xo trụ 1-Vỏ ly hợp 2-Bánh đà 3-Đĩa ma sát 4-Trục ly hợp 5-Xương đĩa 6-Lò xo trụ 7-Đòn m 8-Đĩa ép 9-Đĩa bị động Ly hợp loại chia làm ba phần: -Phần chủ động: Là phần lắp ghép trực tiếp gián tiếp với bánh đà động bao gồm bánh đà, đĩa ép, vỏ ly hợp lò xo ép -Phần bị động: Bao gồm chi tiết ln có chuyển động quay với trục ly hợp ly hợp mở bao gồm trục ly hợp (trục sơ cấp hộp số), đĩa ma sát -Cơ cấu mở: Gồm có địn mở, bạc mở, lị xo hồi vị Khi cần truyền mơ men quay lớn mà kích thước bố trí cần nhỏ người ta thường dùng ly hợp nhiều đĩa bị động Ở ôtô thường gặp ly hợp hai đĩa bị động Ưu điểm: Ly hợp nhiều đĩa bị động đóng êm dịu Khuyết điểm: Mở khơng dứt khốt kết cấu phức tạp SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thành Cơng Hình 1.3: Kết cấu ly hợp ma sát hai đĩa 1-Trục khuỷu động 2-Bánh đà 3-Đĩa ép trung gian; 4-Đĩa ma sát; 5-Đĩa ép 6-Càng mở 7-Cáp bơm mỡ 8-Trục ly hợp 9-Lò xo ép 10-Vỏ ly hợp Ly hợp ma sát hai đĩa khơ có kết cấu bao gồm: -Phần chủ động: Bao gồm bánh đà, đĩa ép, lò xo nén biên vỏ ly hợp -Phần bị động: Bao gồm trục bị động hai đĩa bị động Hai đĩa bị động hoàn toàn giống nhau, đĩa bị động tương đối cứng, ma sát đĩa bị động lắp trực tiếp lên xương đĩa đinh tán nhờ mà giảm hành trình di chuyển đĩa ép so với trường SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ôtô B-K46 Đồ án tốt nghiệp 10 GVHD: ThS Nguyễn Thành Cơng hợp có lắp gợn sóng Ly hợp loại hai đĩa bảo đảm truyền mô men xoắn lớn ly hợp đóng êm dịu so với loại ly hợp ma sát đĩa -Cơ cấu mở bao gồm, đòn mở bạc mở Trên loại ly hợp ma sát đĩa lò xo trụ Ngồi xe có loại ly hợp sử dụng phổ biến loại ly hợp ma sát đĩa sử dụng lò xo đĩa (lò xo màng) 87 65 10 11 12 13 17 16 15 14 Hình 1.4: Kết cấu ly hợp đĩa ma sát lò xo đĩa 1-Vỏ 2- Trục ly hợp 3-Vòng bi mở 4-Lò xo giảm chấn 5-Lò xo đĩa 6-Đinh tán 7-Đĩa ép 8-Bánh đà 9-Trục khuỷu động 10-Ổ bi 11-Xương đĩa ma sát 12-Đĩa ma sát 13-Cơ cấu dẫn động ly hợp 14-Lò xo hồi vị 15-Đinh tán 16-May đĩa ma sát 17-Càng mở Ly hợp đĩa ma sát khơ lị xo ép kiểu đĩa có cấu tạo bao gồm: -Phần chủ động: Bánh đà động cơ, vỏ ly hợp, đĩa ép, lò xo đĩa -Phần bị động: Đĩa bị động, trục ly hợp SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp rtb = 34 GVHD: ThS Nguyễn Thành Công (d + D2 ) (20 + 36) = = 14 (mm) 4 Ta thấy tỷ số: t = > rtb 14 Nên ta kiểm tra bền xylanh công tác theo ứng suất sinh ống dày Ta xác định ứng suất hướng tâm ứng suất tiếp tuyến tác dụng lên xylanh theo công thức: Pa a − Pb b ( Pa − Pb ).a b − b2 − a b2 − a r [2.10] Pa a − Pb b ( Pa − Pb ).a b σt = + b2 − a b2 − a2 r [2.11] σr = Trong đó: Pa: Là áp suất tác dụng lên phía xylanh Để sinh lực đẩy piston dịch chuyển ta xác định áp suất sinh bề mặt piston hay áp suất phía xylanh là: Pa = F d 22 π( ) [2.12] F: lực đẩy piston dịch chuyển d 22 a 20 250 F = Qbd = 12,7 = 72,6 ( KG ) d1 b 20 35 Thay vào công thức [2.12] ta có Pa = 72,6 KG = 26 ( ) 20 cm π ( ) Pb: Là áp suất tác dụng phía ngồi xylanh, ta có: Pb = (KG/cm2) a: Là bán kính xylanh, ta có: a = 10 (mm) b: Là bán kính ngồi xylanh, ta có: b = 18 (mm) r: Là bán kính nhỏ xylanh, ta có: r = a =10 (mm) SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp 35 GVHD: ThS Nguyễn Thành Công Và xylanh làm từ Gang CY21- 40 có giới hạn bền kéo là: [σbk] = 21 (KG/mm2) = 2100(KG/cm2) Thay vào công thức [2.10] [2.11] ta có: σr = 26.12 − 1.1,82 (26 − 1).12.1,82 KG − = 26 ( ) 2 2 1,8 − 1,8 − 1 cm σt = 26.12 − 1.1,82 (26 − 1).12.1,82 KG + = 46,38 ( ) 2 2 1,8 − 1,8 − 1 cm Vậy xylanh công tác đủ bền 2.5 Tính tốn thiết kế xylanh chính: a.Xác định hành trình làm việc piston xylanh chính: S3 d1 Hình:2.4: Xi lanh Hành trình làm việc piston xylanh xác định theo cơng thức: d 22 S3 = S d1 [2.13] Trong đó: S3: Là hành trình làm việc piston xylanh d1, d2: Là đường kính xylanh xylanh công tác Thay vào công thức [2.13] ta có: S3 = 38,06 (mm) Ta xác định thể tích dầu xylanh là: d12 V3 = S3 π SVTH: Trần Hồng Phúc [2.14] Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp 36 GVHD: ThS Nguyễn Thành Công 202 V3 = 38,06.π = 11950,8 (mm3 ) b.Kiểm tra bền xylanh chính: Ta chọn chiều dày xylanh là: t = (mm) Suy đường kính ngồi xi lanh D2 = 20+16 = 36 (mm) Khi ta kiểm tra bền xylanh theo ứng suất sinh ống dày Ta có: Pa a − Pb b ( Pa − Pb ).a b σr = − b2 − a b2 − a r [2.15] Pa a − Pb b ( Pa − Pb ).a b σt = + b2 − a b2 − a2 r [2.16] Với: Pa: Là áp suất tác dụng lên phía xylanh, ta có: Pa = F d12 π [2.17] F: Là lực đẩy pítong dịch chuyển F = Qbd a 250 = 12,7 = 72,6 ( KG ) b 35 Thay vào công thức [2.17] ta được: Pa = 72,6 KG = 26 ( ) 2 cm π Pb: Là áp suất tác dụng phía ngồi xylanh, ta có: Pb = (KG/cm2) a: Là bán kính xylanh, ta có: a = 10 (mm) b: Là bán kính ngồi xylanh, ta có: b = 18 (mm) r: Là bán kính nhỏ xylanh, ta có: r = a =10 (mm) Và xylanh làm từ Gang CY21- 40 có giới hạn bền kéo là: [σbk] = 21 (KG/mm2) = 2100(KG/cm2) Thay vào công thức [2.15] [2.16] ta có: SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ôtô B-K46 Đồ án tốt nghiệp 37 GVHD: ThS Nguyễn Thành Công 26.12 − 1.1,82 (26 − 1).12.1,82 KG σr = − = 26 ( ) 2 2 1,8 − 1,8 − 1 cm 26.12 − 1.1,82 (26 − 1).12.1,82 KG σt = + = 46,38 ( ) 2 2 1,8 − 1,8 − 1 cm Vậy xylanh công tác đủ bền Tính bền đường ống dẫn động phanh: Đường ống dẫn động phanh chịu áp suất lớn tới 100 (KG/cm2) Khi tính coi đường ống dẫn dầu loại vỏ mỏng bịt kín hai đầu có chiều dài lớn Hình 2.5: Ống dẫn Ứng suất tính sau: σt = p×R s [2.18] Với: p - áp suất bên đường ống (p = 80 kG/cm2 = 800.104 (N/ m2) R - Bán kính bên đường ống dẫn, R = (mm) = 0,003 (m) s - Chiều dầy ống dẫn, s = 0,5 (mm) = 0,5.10-3 (m) 800.10 × 3.10 −3 σt = = 4800.104 (N/ m2) −3 0,5.10 Cắt ống mặt phẳng vng góc với trục ống ứng suất pháp σ n tác dụng lên thành vỏ ống phải cân với áp suất chất lỏng tác dụng lên diện tích mặt cắt ngang ống σ n = 2rRs − pπ R = SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp 38 σn = GVHD: ThS Nguyễn Thành Cơng p × R σ t 4800.10 = = = 2400.104 (N/m2) 2s 2 Vậy ta có: σ ∑ = σ n2 + σ t2 = 24 + 48 10 = 53,66.104 (N/m2) Đường ống làm hợp kim đồng có [ σ ] = 2600 (kG/cm2) = 26.107 (N/m2) So sánh thấy σ ∑ ≤ [σ ] ⇒ đường ống dẫn động đủ bền CHƯƠNG III : MƠ HÌNH HĨA HỆ THỐNG LY HỢP 3.1 Giới thiệu phần mềm solid works : SolidWorks sản phẩm tiếng hãng Dassault systemn, bên cạnh sản phẩm tiếng khác hãng Catia SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp 39 GVHD: ThS Nguyễn Thành Công SolidWorks phần mềm thiết kế ba chiều sử dụng rộng rãi lĩnh vực khác xây dựng, kiến trúc, khí… sử dụng công nghệ lĩnh vực đồ họa máy tính Phần mềm SolidWorks cơng ty SolidWorks phát triển phần mềm thiết kế uy tín giới Phần mềm cho phép người sử dụng xây dựng mô hình chi tiết 3D, lắp ráp chúng lại với thành phận máy (máy) hoàn chỉnh, kiểm tra động học, cung cấp thông tin vật liệu… Phần mềm SolidWorks cho phép nhiều phần mềm ứng dụng tiếng khác chạy trực tiếp môi trường SolidWorks xuất file liệu định dạng chuẩn để người sử dụng khai thác mơ hình mơi trường phần mềm phân tích khác ANSYS, ADAMS, ProCasting…Trước phát triển lớn mạnh phần mềm CAD SolidWorks, nhiều phần mềm CAD/CAM viết thêm modul nhận dạng trực tiếp file liệu SolidWorks… Chức CAD: Phần mềm có ưu điểm giao diện đẹp, thân thiện, khả thiết kế nhanh phần mềm khác nhiều nhờ vào xắp xếp bố trí toolbar cách có hệ thống hợp lý Phần mềm khơng có nhiều modul Catia hay unigraphics vốn phần mềm lớn thiết kế nhiều lĩnh vực ôtô, hàng không, điện tử, … Solidworks chủ yếu dùng khí xác, điện tử, ơtơ, thiết kế khí, tạo khn, thiết kế kim loại tấm… nói chung, chức Solidworks tỏ có khơng thua Catia, unigraphics chí cịn hay tốt hơn, lẽ chuyên lĩnh vực đó, với người anh em Catia mình, Solidworks trở thành phần mềm tiếng giới hãng Dassault systemn Chức CAM (SolidCam): Để dùng chức này, phải sử dụng modul solidworks SolidCam Đây modul Cam Solid, tách để bán riêng có điều kiện tải dùng thử trang web: www.solidcam.com chạy giao diện solidworks, SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp 40 GVHD: ThS Nguyễn Thành Công việc sử dụng SolidCam thật vô thân thiện, hẳn Mastercam phần mềm khác tính dễ sử dụng Với tool SolidCam mạnh phong phú: Phay (2,5D, 3D, trục ), Tiện, Turn-Mill Chức CAE: có lẽ ưu điểm hãng sản xuất, mà họ mua trọn gói phần mềm phân tích cức kì tiếng giới Cosmos để tích hợp chạy môi trường solidworks bao gồm: COSMOS Motion(mô hay ), COSMOSWorks, COSMOSFloworks làm cho chức Phân tích Solid khó có phần mềm khác so sánh được Với modul phân tích Solidworks cosmos, thực phân tích vơ phức tạp hay, liệt kê vài toán dùng để -Tính với cosmos: - Phân tích tĩnh học - Phân tích động học - Phân tích động lực học(bài tốn phân tích ứng suất cấu chuyển động – lăn di chuyển ray) - Phân tích dao động - Phân tích nhiệt học - Phân tích va chạm chi tiết - Phân tích thuỷ khí động học ( thơng qua tốn phân tích lượng nước chảy qua robine bố trí quạt thơng gió cho CPU máy tính nhằm tản nhiệt tốt hơn) - Phân tích q trình rót kim loại lỏng vào khuôn mức độ gia nhiệt cần thiết cho q trình - Mơ cánh tay Robot … Bên cạnh modul phân tích Cosmos cịn cho phép thực nhiều tốn khác Nói chung chương trình tính tốn nhanh cho phép thực phân tích cụm nhiều chi tiết, với thông số kết là: ứng suất, sức căng, chuyển vị, hệ số an toàn kết cấu … SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ôtô B-K46 Đồ án tốt nghiệp 41 GVHD: ThS Nguyễn Thành Công Mold tools: Các công cụ giúp công việc thiết kế khuôn mẫu bạn dễ dàng nhiều Phần mềm Geaxtra cho phép tính tốn tóan bánh răng, sau tính tốn suất sang Solidworks part, thuận thiện 3.2 Mơ hình hóa số chi tiết ly hợp: STT Tên chi tiết Hình vẽ Xy lanh Pistong SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp 42 GVHD: ThS Nguyễn Thành Công Phớt dầu Phớt dầu Phớt dầu SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ôtô B-K46 Đồ án tốt nghiệp 43 GVHD: ThS Nguyễn Thành Cơng Bình dầu Caosu chắn bụi Lị xo hồi vị PisTong SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp 44 GVHD: ThS Nguyễn Thành Cơng Đũa đẩy Lị xo 10 hồi vị bàn đạp 11 Bàn đạp Cụm 12 Xylanh SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp 45 GVHD: ThS Nguyễn Thành Công Cụm 13 Xylanh công tác Sơ đồ 14 dẫn động SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp 46 GVHD: ThS Nguyễn Thành Công KẾT LUẬN Sau tháng làm việc với giúp đỡ tận tình thầy giáo Nguyễn Thành Cơng, thầy giáo mơn Cơ khí ơtơ Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải sinh viên nhóm với nỗ lực thân em Đồ án em hoàn thành với đề tài giao “ Thiết kế tính tốn hệ thống ly hợp xe ôtô dựa xe ôtô sở TOYOTA VIOS 2007 ” Sau lựa chọn phương án thiết kế, tính tốn kiểm nghiệm điều kiện làm việc chi tiết cụm ly hợp Nhìn chung đạt yêu cầu đề Với hệ thống dẫn động thuỷ lực lực mà người lái tác dụng vào bàn đạp để mở ly hợp phù hợp với sức khoẻ , thể lực người Việt Nam, đồng thời hệ thống dẫn động thuỷ lực có độ nhạy cao, làm việc êm dịu, kết cấu đơn giản gọn nhẹ phù hợp với yêu cầu kĩ thuật Tuy nhiên công việc thiết kế đầu tay, trình độ chun mơn kinh nghiệm thực tế cịn hạn chế nhiều Vì q trình tính tốn thiết kế khơng thể tránh thiếu sót Em mong thầy giáo mơn Cơ khí Ơtơ với bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để đề tài thiết kế em hoàn thiện SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp 47 GVHD: ThS Nguyễn Thành Công Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Thành Công, thầy cô giáo mơn Cơ khí Ơtơ bạn đồng nghiệp giúp đỡ em trình làm đồ án tốt nghiệp Hà Nội, Ngày Tháng Năm 2010 Sinh viên Trần Hồng Phúc TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình kết cấu tính tốn ơtơ Ngơ Khắc Hùng - NXBĐHGTVT Hà Nội Bài giảng cấu tạo ôtô Trương Mạnh Hùng - ĐHGTVT Hà Nội-2006 Hướng dẫn đồ án môn học “Thiết kế hệ thống ly hợp ôtô – máy kéo” Lê Thị Vàng – ĐHBK Hà Nội – 1992 Vật liệu học Vũ Minh Bằng - Nguyễn Đức Văn NXBGTVT Hà Nội – 2003 Kĩ thuật chế tạo máy tập 1-2 Trần Đình Qúy – Trương Nguyễn Trung – NXBĐHGTVT Hà Nội Sức bền vật liệu Vũ Đình Lai - Nguyễn Xuân Lựu – Bùi Đình Nghi – ĐHGTVT SVTH: Trần Hồng Phúc Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Trần Hồng Phúc 48 GVHD: ThS Nguyễn Thành Công Lớp: Cơ Khí ơtơ B-K46 ... quay tương đối cao -Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm thường sử dụng điều khiển tự động, ly hợp loại lực ly tâm dùng để đóng mở ly hợp, cịn áp lực đĩa ép sinh lị xo, lực ly tâm sử dụng để tạo áp lực đĩa... pháp dẫn động điều khiển ly hợp a Theo phương pháp truyền mô men xoắn: -Ly hợp ma sát: Là loại ly hợp truyền mô men xoắn nhờ bề mặt ma sát -Ly hợp thuỷ lực: Là loại ly hợp truyền mô men xoắn... việc: -Ly hợp thường đóng: loại sử dụng hầu hết ôtô -Ly hợp thường mở: Loại thường sử dụng máy kéo d Theo phương pháp dẫn động điều khiển ly hợp: Theo phương pháp ly hợp chia làm loại: -Ly hợp