tính toán thiết kế hệ thống ly hợp trên xe ô tô toyota vios

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT Cỡ chữ 14 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Lê thành nam thống ly hợp xe ô tô toyota vios tính tốn thiết kế hệ HÀ NỘI, NĂM 202… Cỡ chữ 14 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI HỌ VÀ TÊN Cỡ chữ 14 TÊN ĐỀ TÀI Cỡ14 chữ 16 Cỡ chữ ĐATN, KLTN Ghi rõ ngành mã số theo danh mục cấp IV Cỡ chữ 13 Ngành : Mã số: NGƯỜI HƯỚNG DẪN ( có) HÀ NỘI, NĂM 202… Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thật khí Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thật khí Họ tên sinh viên: Lê Thành Nam Hệ đào tạo: Đại Học Chính Quy Lớp: 58M-KTO1 Ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Khoa: Cơ Khí 1- TÊN ĐỀ TÀI: Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp xe ô tô Toyota Vios 2- CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN: - Nguyễn Trọng Hoan “Tập giảng tính tốn thiết kế ôtô ” Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội - Viện Cơ Khí Động Lực - Bộ Mơn ôtô - Lưu Đức Bình “Giáo trình công nghệ chế tạo máy” -Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội - Ninh Đức Tốn- Nguyễn Trọng Hùng Bài “giảng dung sai” Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội - NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN: Tỷ lệ % Chương 1: Tổng quan , phân tích lựa chọn ly hợp xe ô tô 5% (2 tuần) Chương 2: Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp 55% (6 tuần) Chương 3: Tính tốn cơng nghệ gia công chi tiết 30% (4 tuần) Chương 4: Bảo dưỡng, sửa chữa ly hợp 10% (2 tuần) – BẢN VẼ VÀ BIỂU ĐỒ - Bản vẽ bố trí chung xe (A0) - Bản vẽ phương án dẫn động (A0) - Bản vẽ kết cấu ly hợp (A0) - Bản vẽ hệ thống dẫn động (A0) - Bản vẽ chi tiết điển hình (A0) - Bản vẽ hư hỏng thường gặp/quy trình tháo lắp/bảo dưỡng sửa chữa (A0) - GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TỪNG PHẦN Phần Họ tên giáo viên hướng dẫn Toàn đồ án tốt nghiệp thầy: Th.S Đặng Ngọc Duyên - NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngày tháng năm 20 Trưởng Bộ môn (Ký ghi rõ Họ tên) Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ Họ tên) Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thật khí Nhiệm vụ Đồ án tốt nghiệp Hội đồng chấm tốt nghiệp Khoa thông qua Hà Nội, ngày .tháng .năm 20 Chủ tịch Hội đồng (Ký ghi rõ Họ tên) Sinh viên hoàn thành nộp Đồ án tốt nghiệp Hà Nội, ngày tháng năm 20 Sinh viên làm Đồ án tốt nghiệp (Ký ghi rõ Họ tên) Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thật khí LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Đồ án tốt nghiệp thân Các kết Đồ án tốt nghiệp trung thực, không chép từ nguồn hình thức nào.Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định ĐATN/KLTN Chữ ký Lê Thành Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thật khí LỜI NĨI ĐẦU Ơtơ phương tiện vận tải chủ yếu tương lai Nó đóng vai trị quan trọng đời sống người phát triển quốc gia Ơtơ phương tiện chủ chốt ngành giao thông vận tải không ngừng phát triển quy mô chất lượng để tạo điều kiện cho kinh tế phát triển Dòng xe du lịch ngày sử dụng rộng rãi chúng có nhiều tính ưu việt: Điều khiển dễ dàng, an toàn, độ bền tốt kích thước nhỏ gọn nên lại nhẹ nhàng, dễ dàng đường hẹp, đặc biệt thành phố với nhiều phương tiện giao thông lưu thông đường Với mục tiêu nghiên cứu thiết kế hệ thống ly hợp theo hướng giảm nhẹ lao động cho người lái, giảm hành trình bàn đạp, song kết cấu phải đơn giản nên em giao nhiệm vụ thiết kế hệ thống ly hợp cho xe Với nội dung vậy, em tập trung nghiên cứu tính tốn kiểm nghiệm xe sở innova, tính tốn thiết kế trợ lực chân khơng Phần cịn lại đồ án tính tốn thiết kế hệ dẫn động xây dựng quy trình bảo dưỡng ly hợp Ly hợp có kết cấu đơn giản, lực điều khiển người lái nhẹ đảm bảo hành trình bàn đạp hợp lý Các phận thiết kế sản xuất nước Trong trình làm đồ án, thân cố gắng giúp đỡ thầy môn ôtô, Truờng Đại học Thủy lợi Xong khả thời gian có hạn nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong góp ý, phê bình thầy bạn lớp Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn TH.S Đặng Ngọc Duyên thầy môn kỹ thuật ôtô Truờng Đại học Thủy lợi tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án Sinh viên Lê Thành Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thật khí MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vi CHƯƠNG TỔNG QUAN VÀ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VỀ LY HỢP TRÊN XE ÔTÔ 1.1 Công dụng, phân loại yêu cầu ly hợp 1.1.1 Công dụng ly hợp 1.1.2 Yêu cầu ly hợp 1.1.3 Phân loại ly hợp 1.2 Lựa chọn phương án thiết kế cấu ly hợp .7 1.2.1 Ly hợp ma sát khô .7 1.3 Các phận ly hợp ma sát 14 1.3.1 Lò xo ép 14 1.3.2 Lò xo trụ 15 1.3.3 Lị xo xoắn 16 1.3.4 Lò xo đĩa 16 1.3.5 Đĩa ép đĩa trung gian 17 1.3.6 Đĩa bị động 18 1.3.7 Bộ giảm chấn 19 1.3.8 Đòn mở ly hợp 20 1.3.9 Lựa chọn phương án dẫn động 21 1.4 Giới thiệu xe TOYOTA VIOS 2019 30 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP 31 2.1 Các thông số xe VIOS 31 2.2 Tính toán thiết kế cấu ly hợp .32 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thật khí 2.2.1 Xác định mơmen ma sát ly hợp 32 2.2.2 Xác định áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát .33 2.2.3 Xác định cơng trượt sinh q trình đóng ly hợp 34 2.2.4 Kiểm tra nhiệt độ chi tiết 35 2.3 Tính tốn chi tiết ly hợp 36 2.3.1 Đĩa bị động 36 2.3.2 Đinh tán 36 2.3.3 Tính sức bền moayơ đĩa bị động .38 2.3.4 Lò xo đĩa 39 2.3.5 Tính tốn lị xo giảm chấn ly hợp .41 2.3.6 Tính bền trục ly hợp 45 2.4 Tính tốn thiết kế đẫn động ly hợp 50 2.4.1 Xác định lực hành trình bàn đạp 50 2.4.2 Tính tốn thiết kế xy lanh cơng tác 52 2.4.3 Tính tốn thiết kế xy lanh 53 2.5 Thiết kế trợ lực chân không 54 2.5.1 Xác định lực mà cường hóa phải thực 54 2.5.2 Xác định thiết diện màng sinh lực hành trình màng sinh lực 54 2.5.3 Tính lị xo hồi vị màng sinh lực 55 CHƯƠNG TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 57 3.1 Kết cấu nhiệm vụ 57 3.1.1 Kết cấu Piston 57 3.1.2 Chức điều kiện làm việc Piston .57 3.1.3 Yêu cầu kĩ thuật Piston 57 3.2 Phân tích tính cơng nghệ chọn chuẩn gia công 58 3.2.1 Tính cơng nghệ 58 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thật khí 3.2.2 Chọn chuẩn cơng nghệ 58 3.2.3 Phương pháp chế tạo phôi 58 3.2.4 Phương pháp gia công chi tiết 58 3.2.5 Đồ gá 58 3.3 Các nguyên công gia công chi tiết 59 3.3.1 Nguyên công 1 : khỏa mặt , tiện thô khoan lỗ tâm .59 3.3.2 Nguyên công 2: Tiện tinh tiện rãnh lắp phớt 60 3.3.3 Nguyên công 3: Khoan lỗ 2,5 đầu .61 3.3.4 Nguyên công 4: Doa lỗ đặt ty đẩy .62 3.3.5 Nguyên công 5: Mài trịn mặt ngồi theo chiều dài piston 63 3.3.6 Nguyên công 6: Kiểm tra 64 CHƯƠNG CÁCH SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG,BỘ LY HỢP .65 4.1 Các dạng hư hỏng thường gặp 65 4.2 Cách kiểm tra chất lượng ly hợp xe .66 4.3 Quy trình bảo dưỡng sửa chữa 66 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thật khí DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô đĩa .3 Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa Hình 1.3 Sơ đồ ly hợp thủy lực Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý ly hợp điện từ .5 Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý ly hợp điện từ .5 Hình 1.5 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô đĩa .8 Hình 1.6 Sơ đồ ly hợp ma sát khô hai đĩa Hình 1.6 Sơ đồ ly hợp ma sát khô hai đĩa Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý ly hợp thủy lực 11 Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lý ly hợp điện từ 13 Hình 1.9 Đặc tính loại lò xo ép ly hợp 15 Hình 1.10 Cấu tạo truyền mơ men động tới đĩa ép 17 Hình 1.11 Sơ đồ đĩa bị động 18 Hình 1.12 Sơ đồ giảm chấn 20 Hình 1.13 Sơ đồ cấu tạo đòn mở ly hợp .20 Hình 1.14 Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp khí 22 Hình 1.15 Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp thủy lực 23 Hình 1.16 Sơ đồ cấu tạo xylanh dẫn động ly hợp thủy lực 24 Hình 1.17 Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp khí cường hóa khí nén 27 Hình 1.18 Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp thủy lực cường hóa khí nén 28 Hình 1.19 Sơ đồ dẫn động thủy lực có trợ lực chân khơng 30 Hình 1.20 Sơ đồ trợ lực chân không .30 Hình 1.21 Xe Toyota Vios 2019 32 Hình 2.1 Sơ đồ bố trí đinh tán ma sát 38 Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo moay đĩa bị động .40 Hinh 2.3 Sơ đồ tính tốn lị xo đĩa .41 Hình 2.4 Sơ đồ khe hở moay 45 Hình 2.5 Cửa sổ đặt lị xo giảm chấn moayơ .45 Hình 2.6 Sơ đồ tác động lên trục ly hợp .48 Hình 2.7 Sơ đồ đặt lực trục I 49 Hình 2.8 Sơ đồ đặt lực trục II 50 Hình 2.9 Sơ đồ đặt lực trục II 50 Hình 2.10 Sơ đồ đặt lực trục I 51 Hình 2.11 Biểu đồ mô men trục ly hợp 51 Hình 2.12 Sơ đồ tính toán hệ thống dẫn động ly hợp 52 Hình 2.13 Biểu đồ ứng suất xy lanh 54 Hình 3.1 Piston xylanh .59 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thật khí Hình 3.2 Quy trình gia cơng ngun cơng 61 Hình 3.3 Quy trình gia cơng nguyên công .62 Hình 3.4 Quy trình gia cơng ngun cơng 63 Hình 3.5 Quy trình gia cơng ngun cơng 64 Hình 3.6 Quy trình gia công nguyên công 65 Hình 3.7 Quy trình kiểm tra .66 Hình 4.1 Tháo lắp cấu ly hợp 69 Hình 4.2 Kiểm tra sửa chữa cấu ly hợp 70 Hình 4.3 Lắp cấu ly hợp 71 Hình 4.4 Kiểm tra điều chỉnh 72 Hình 4.5 Kiểm tra điểu chỉnh 73 Y Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thật khí CHƯƠNG TỔNG QUAN VÀ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VỀ LY HỢP TRÊN XE ÔTÔ 1.1 Công dụng, phân loại yêu cầu ly hợp 1.1.1 Công dụng ly hợp Trong hệ thống truyền lực ô tô, ly hợp cụm chính, có cơng dụng là: - Nối động với hệ thống truyền lực ô tô 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 1.1.2 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 Khi đó, mômen ma sát ly hợp phải lớn mômen cực đại động (có nghĩa hệ số dự trữ mômen  ly hợp phải lớn 1) - Đóng ly hợp phải êm dịu, sang số lúc ô tô chuyển động Mở ly hợp phải dứt khốt nhanh chóng, tách động khỏi hệ thống truyền lực thời gian ngắn Đồ án tốt nghiệp - Ngành: Kỹ thật khí Khối lượng chi tiết, 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 Hạn chế tối đa ảnh hưởng nhiệt độ tới hệ số ma sát, độ bền chi tiết đàn hồi - Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều khiển thuận tiện bảo dưỡng tháo lắp, đảm bảo độ bền cao, làm việc tin cậy Giá thành thấp 1.1.3 Phân loại ly hợp Ly hợp ô tô 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 1.1.3.1 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: Ly hợp ma sát: Là 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 (hình 1.1), hai đĩa (hình 1.2), nhiều đĩa - Ly hợp ma sát loại hình cơn: Phần đĩa bị động có hình - Ly hợp ma sát loại hình trống: Phần đĩa bị động làm theo dạng má phanh tang trống Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thật khí Ly hợp ma sát loại hình hình trống sử dụng Vì 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: - 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 q trình đóng ly hợp - Các 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  ... Đòn mở ly hợp 20 1.3.9 Lựa chọn phương án dẫn động 21 1.4 Giới thiệu xe TOYOTA VIOS 2019 30 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP 31 2.1 Các thông số xe VIOS ... PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VỀ LY HỢP TRÊN XE ÔTÔ 1.1 Công dụng, phân loại yêu cầu ly hợp 1.1.1 Công dụng ly hợp 1.1.2 Yêu cầu ly hợp 1.1.3 Phân loại ly hợp ... 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 1.1.2 Yêu cầu ly hợp Ly hợp hệ thống chủ yếu ôtô, làm việc ly hợp phải đảm bảo