thiết kế tính toán ly hợp

môn tính toán kết cấu otô, tính toán bộ phận ly hợp aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaâ

Các thông số kỹ thuật xe ôtô HiNo WU422 Các thơng số kỹ thuật xe Hino WU422 Kích thước bao [ dài x rộng x cao] (mm) 6675x1995x224 Chiều dài sở (mm) 3870 Khoảng sáng gầm xe (mm) 220 Trọng lượng thân (kg) 2500 Khối lượng toàn (kg) 7500 Khối lượng cho phép lớn trục Trục I 3000 Trục II 5500 Tốc độ cực đại (km/h) 82 Động Đường kính xi lanh x hành trình pistong 104x118 Tỉ số nén 19,2 Thể tích làm việc (cm3) 4009 Cơng suất lớn 2500 vịng/phút 96 Kw Mơ men lớn 1800 vòng/phút 365 (N.m) Ly hợp đĩa ma sát dẫn động thủy lực Tỷ số truyền hộp số : I-4,981 II-2,911 III -1,556 IV-1, V-0,738 Lốp xe 7.50R16-14PR CHƯƠNG III: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA LI HỢP 1.1 Xác định mômen ma sát ly hợp Ly hợp cần thiết kế cho phải truyền hết mômen động đồng thời bảo vệ cho hệ thống truyền lực khỏi bị tải Với hai yêu cầu mômen ma sát ly hợp tính theo cơng thức: MLH = β Me max Trong đó: MLH: Mơmen ma sát cần thiết ly hợp (N.m) Me max: Mômen xoắn cực đại động (N.m) β: Hệ số dự trữ ly hợp Hệ số β phải lớn để đảm bảo truyền hết mômen động trường hợp Tuy nhiên hệ số β không chọn lớn để tránh tăng kích thước đĩa bị động tránh cho hệ thống truyền lực bị tải Hệ số β chọn theo thực nghiệm Tra bảng Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp ôtô", ta xác định hệ số dự trữ ly hợp: Với ôtô tải, khách, máy kéo vận tải khơng có mooc: β = (1,6÷ 2,25)→ Ta chọn : β = 2,0 Vậy mômen ma sát ly hợp : MLH = β Me max = 2,0.365 = 730 (N.m) 1.2 Xác định kích thước li hợp 1.2.1 Xác định bán kính trung bình đĩa ma sát Mômen ma sát ly hợp xác định theo công thức: MLH = β Me max = µ P∑ Rtb i Trong đó: µ : Hệ số ma sát P∑ : Tổng lực ép lên đĩa ma sát (kG) i: Số đôi bề mặt ma sát Rtb : Bán kính ma sát trung bình (cm) Tính sơ đường kính ngồi đĩa ma sát theo cơng thức kinh nghiệm : D2 = R2 = 3,16 M emax C Trong : Me max: Mơmen cực đại động cơ, tính theo Nm D2: Đường kính ngồi đĩa ma sát, tính theo cm C : Hệ số kinh nghiệm D2 = R2 = 3,16 M emax C Với ôtô tải → C = 3,6 365 3, = 3,16 = 31,8 cm = 318 mm Vậy ta chọn D2 = 320 (mm) Ta có D2 = 320 mm → Bán kính ngồi đĩa ma sát: R2 = 160 mm Bán kính đĩa ma sát tính theo bán kính ngồi: R1 = (0,53 ÷ 0,75) R2 = (0,53 ÷ 0,75) 160 = (84,8 ÷ 120) mm Do động quay với vận tốc cao nên trình xử dụng phần mép ma sát bị mòn nhiều phần bên ma sát nên ảnh hưởng tới việc truyền mômen đĩa bị động Do cần chọn đường kính gần đường kính ngồi tốt ⇒ chọn R1 = 100 mm ⇒ Bán kính ma sát trung bình tính theo cơng thức: Rtb =  R 32 − R13     R 22 − R 12  = 3 ( 160 − 100 ) ( 1602 − 1002 ) =132(mm) 1.2.2 Xác định số lượng đĩa bị động + Số đơi bề mặt ma sát tính theo cơng thức: Mc Mc i = µPΣ R tb = 2πR tbbµ[q] Trong đó: MLH: Mơmen ma sát ly hợp MLH = 365(N.m) B: Bề rộng ma sát gắn đĩa bị động b = R2 - R1 = 160 - 100 = 60 mm = 6,0 cm [q]: Áp lực riêng cho phép bề mặt ma sát + Tra bảng Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp ôtô", với nguyên liệu làm bề mặt gang với phêrađô → ta chọn hệ số ma sát: µ = 0,3 + Tra bảng Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp ôtô", ta xác định áp lực riêng cho phép: [q] = 100 ÷ 250 kN/m2 Ta chọn i = [q] = 200 kN/m2 = 200.103 N/m2 M LH 730 = = 1,85 2 2.π.R tb b.µ.[ q ] 2.3,14.0,132 0, 06.200.1003.0,3 + Số đôi bề mặt ma sát phải số chẵn ⇒ Lấyi = + Vậy số lượng đĩa bị động ly hợp là: n=1 + Kiểm tra áp suất bề mặt ma sát theo công thức: q= M LH 730 = = 185.103 (N / m ) 2 2.π.R tb b.µ.i 2.3,14.0,132 0, 06.200.100 3.2 + Vậy q = 185.103 (N/m2) < [q] = 200.103(N/m2) → Bề mặt ma sát bảo đảm đủ độ bền cho phép 1.2.3 Xác định lực ép lên đĩa ép + Tổng lực ép tất lò xo ép tác dụng lên đĩa ép ly hợp làm việc xác định theo cơng thức : P∑ = Mc µR tbi 730 0,3.0,132.2 = = 9217,17 (N) 1.3 Xác định công trượt sinh q trình đóng ly hợp Khi đóng ly hợp xảy hai trường hợp: + Đóng ly hợp đột ngột tức để động làm việc số vòng quay cao đột ngột thả bàn đạp ly hợp Trường hợp không tốt nên phải tránh + Đóng ly hợp cách êm dịu: Người lái thả từ từ bàn đạp ly hợp xe khởi động chỗ làm tăng thời gian đóng ly hợp tăng cơng trượt sinh q trình đóng ly hợp Trong sử dụng thường sử dụng phương pháp nên ta tính công trượt sinh trường hợp 1.3.1 Xác định công trượt ly hợp khởi động chỗ Phương pháp sử dụng cơng thức tính theo kinh nghiệm Viện HAHM 5,6GM e max ( no / 100) rb2 io ih i f (0,95M e max it − Grbψ ) L= Trong : L : Công trượt ly hợp khởi động chỗ (KGm) G : Trọng lượng tồn ơtơ G = 7500 kG Me max : Mômen xoắn cực đại động cơ.Me max = 365(N.m) no : Số vịng quay động khởi động ơtơ chỗ Chọn no = 0,75 ne max = 0,75 2500 = 1875 (vg/ph) Với ne max số vòng quay cực đại động rb : Bán kính làm việc trung bình bánh xe (m) rb = λ ro λ : Hệ số kể đến biến dạng lốp Với lốp áp suất thấp λ=0,93 ro= d  B+ ÷ 2  25,4 B = 7,5(ins); d = 16(ins) rb = 0,93 16    7,5 + ÷ 2  25,4 = 366(mm) = 0,366(m) it: Tỉ số truyền hệ thống truyền lực it = io ih if io: Tỉ số truyền truyền lực io = 5,833 ih: Tỉ số truyền hộp số ih = ih1 = 4,981 if: Tỉ số truyền hộp số phụ if = ⇒ it = 5,833.4,981.1=29,05 Ψ: Hệ số cản tổng cộng đường Ψ = f + tgα F: Hệ số cản lăn α: Góc dốc đường Khi tính tốn ta chọn Ψ = 0,16 ⇒ Vậy công trượt ly hợp khởi động chỗ : L=  1875  5,6.7500.36,5  ÷ 0,366 100   29,05 ( 0,95.36,5.29,05 − 7500.0,366.0,16 ) = 43745(N.m) 1.3.2 Xác định công trượt riêng + Để đánh giá độ hao mòn đĩa ma sát, ta phải xác định công trượt riêng theo công thức sau: L lo = F ⋅ i ≤ [lo] Trong đó: lo - công trượt riêng.(KJ/m2) L: Công trượt ly hợp (KJ) F: Diện tích bề mặt ma sát đĩa bị động (m2) I: Số đôi bề mặt ma sát.i = [lo]: Công trượt riêng cho phép (KJ/m2) Tra bảng Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp ôtô", ta xác định công trượt riêng cho phép : Với ơtơ tải có trọng tải > → [lo] = (39,24.104 ÷ 58,86.104) Nm/m2 ⇒lo = L π ( R − R12 )i = 43745 π ( 0,162 − 0,12 ) = 44,65.104(Nm/m2) + Vậy công trượt riêng thỏa mãn điều kiện cho phép 1.3.3 Kiểm tra theo nhiệt độ chi tiết + Cơng trượt sinh nhiệt làm nung nóng chi tiết đĩa ép, đĩa ép trung gian ly hợp đĩa, lị xo, Do phải kiểm tra nhiệt độ chi tiết, cách xác định độ tăng nhiệt độ theo công thức: γ L ∆T = cmt = γ L 427cGt ≤ [∆T] Trong : γ: Hệ số xác định phần nhiệt để nung nóng bánh đà đĩa ép Với ly hợp đĩa bị động: γ = 0,5 L: Công trượt sinh ly hợp bị trượt (N.m) C: Tỉ nhiệt chi tiết bị nung nóng Với thép gangc = 481,5 (J/kg0K) ∆T: Độ tăng nhiệt độ chi tiết bị nung nóng ( 0K ) mt: Khối lượng chi tiết bị nung nóng (kg) Tra bảng (5) sách hướng dẫn ‘thiết kế hệ thống ly hợp ôtô’ ⇒ mt =6 (kg) [∆T] - độ tăng nhiệt độ cho phép chi tiết Với ôtô khơng có kéo rơmc : ⇒ ∆T = 0,5.43745 481,5.6 + Vậy ∆T < [∆T] ⇒ [∆T] = oC ÷ 10 oC = 7,570k điều kiện bền nhiệt thỏa mãn 1.4 Tính tốn sức bền số chi tiết điển hình ly hơp 1.4.1 Tính sức bền đĩa bị động + Đĩa bị động gồm ma sát xương đĩa ghép với đinh tán, xương đĩa ghép với đinh tán, xương đĩa lại ghép với mayer đĩa bị động đinh tán + Vật liệu ma sát thường chọn loại phêrađô Xương đĩa thường chế tạo thép cacbon trung bình cao → Ta chọn thép C50 + Chiều dày xương đĩa thường chọn từ (1,5 ÷ 2,0) (mm) Ta chọn δx = (mm) + Chiều dày ma sát thường chọn từ (3 ÷ 5) (mm) Ta chọn δ = (mm) Hình 3.1 Cấu tạo đĩa bị động xe MA3-5335 + Tấm ma sát gắn với xương đĩa bị động đinh tán Vật liệu đinh tán chế tạo đồng, có đường kính d = mm Đinh tán bố trí đĩa theo hai dãy tương ứng với bán kính sau: Vòng trong: r1 = 120 (mm) = 0,12 (m) Vòng ngồi: r2 = 140 (mm) = 0,14 (m) Hình 3.13 Sơ đồ phân bố lực đinh tán + Lực tác dụng lên dãy đinh tán xác định theo công thức: F1 = F2 = M emaxr1 2(r12 + r22 ) M emaxr2 2( r12 + r22 ) = = 365.0,12 ( 0,122 + 0,142 ) 365.0,14 ( 0,122 + 0,162 ) = 644,12 (N) = 751,48 (N) + Đinh tán kiểm tra theo ứng suất cắt ứng suất chèn dập τc = F πd2 n ≤ [τc] ; σcd = F nld ≤ [σcd] Trong đó: τc: Ứng suất cắt đinh tán dãy σcd: Ứng suất chèn dập đinh tán dãy F: Lực tác dụng lên đinh tán dãy n: Số lượng đinh tán dãy Vòng n1 = 18 đinh Vòng ngồi n2 = 18 đinh d: Đường kính đinh tán d = mm (N/m2) l: Chiều dài bị chèn dập đinh tán l = chiều dày ma sát Ta có l = = mm [τc]: Ứng suất cắt cho phép đinh tán [τc] = 100.105 (N/m2) [σcd]: Ứng suất chèn dập cho phép đinh tán [σcd] = 250.105 (N/m2) + Ứng suất cắt ứng suất chèn dập đinh tán vòng : τc1 = σcd1 = F1 πd2 n1 F1 n1ld 4.644,12 18.3,14.0, 0042 = 28,5.1005 (N/m2) < [τc] = 644,12 18.0, 002.0, 004 = 44,7 105 (N/m2) < [σcd] = ⇒ Vậy đinh tán đảm bảo độ bền cho phép + Ứng suất cắt ứng suất chèn dập đinh tán vịng ngồi : τc2 = σcd2 = F2 πd2 n2 F2 n2ld 4.751, 48 18.3,14.0, 0042 = = 33,22 105(N/m2) < [τc] 751, 48 18.0, 002.0,004 = = 52,1.105 (N/m2)< [σcd] ⇒ Vậy đinh tán đảm bảo độ bền cho phép 1.4.2 Tính sức bền moayơ đĩa bị động + Chiều dài moayơ đĩa ma sát chọn tương đối lớn để giảm độ đảo đĩa ma sát Moayơ ghép với xương đĩa ma sát đinh tán lắp với trục ly hợp then hoa + Chiều dài moayơ thường chọn đường kính ngồi then hoa trục ly hợp Khi điều kiện làm việc nặng nhọc chọn L = 1,4 D (D đường kính ngồi then hoa trục ly hợp) Với ly hợp có hai đĩa ma sát chiều dài moayơ riêng biệt phải giảm nhiều, nên ta chọn L = 40 mm (lấy theo xe tham khảo) →D= Pc 0,785p max 1136, 0, 785.54,94 = = 0,051 (m) + Ta chọn đường kính xy lanh cường hóa D = 0,08 m + Chiều dày xy lanh cường hóa xác định theo cơng thức : D δ + P(1 + 2µ ) −1 δ − P(1 − µ ) T= Trong đó: D - đường kính xy lanh cường hóa D = 0,08 m δ - ứng suất cho phép thành xy lanh phụ thuộc vào vật liệu Chọn vật liệu gang Gx 15 – 32 có ứng suất cho phép [δ] = 7848.104 N/m2 P - áp suất khí nén lên thành xy lanh, P = 68,67.104 N/m2 µ - hệ số Pốtxơng, µ = 0,3 ⇒T= D δ + P(1 + 2µ ) −1 δ − P(1 − µ ) 0,08 7848.10 + 68,67.10 (1 + 2.0,3) −1 7848.10 − 68,67.10 (1 − 0,3) = = 0,04 (m) +Ta chọn chiều dày xy lanh cường hóa T = 0,005 m +Vậy đường kính ngồi xy lanh: Dn = D + 2T = 0,08 + 2.0,005 = 0,09 (m) + Nghiệm bền cho thành xy lanh: Thành xy lanh chịu ứng suất tiếp ứng suất pháp δth = τ +σ < [δ] + Ứng suất tiếp thành xy lanh : τ= P(R12 + R 22 ) R 22 - R12 Trong : P - áp lực khí nén thành xy lanh P = 68,67 (N/m2) R1 - bán kính xy lanh, R1 = 0,04 m R2 - bán kính xy lanh, R2 = 0,045 m →τ= P(R12 + R 22 ) R 22 - R12 = 68,67.10 4.( 0,04 + 0,0452 ) 0,0452 − 0,04 = 585,71.104 (N/m2) + Ứng suất pháp thành xy lanh : σ= 2PR12 R 22 - R12 = 2.68,67.10 4.0,04 0,0452 − 0,04 = 517,04.104 (N/m2) + Với vật liệu Gx 15 - 32 có ứng suất cho phép [δ] = 7848.104 N/m2 ⇒ δth = τ +σ (585,71.10 ) + (517,04.10 ) = 871,27.104 (N/m2) < [δ] = + Vậy thành xy lanh đủ điều kiện bền 2.2.3 Tính hành trình piston cường hóa xy lanh + Hành trình piston cường hố xác định theo hành trình bạc mở Từ bạc mở kết thúc hành trình tự (S td) tiếp xúc với đầu đòn mở kết thúc q trình mở ly hợp (Slv) + Ta có hành trình piston cường hố: Spt = Std + Slv + Hành trình tự xác định theo công thức : S td = δ c d Trong : δ - khe hở đầu địn mở bạc mở, δ = 0,003 m → S td = δ c d 0,16 0,8 = 0,003 = 0,006 (m) + Hành trình làm việc xác định theo cơng thức : S lv = ∆l.ic Trong đó: ∆l - hành trình cần thiết đĩa ép để mở ly hợp, ∆l = 0,0024 m ic - tỉ số truyền từ phận cường hóa đến đầu đòn mở ic = i3i4 = 2.4,4 = 8,8 → S lv = ∆l ic = 0,0024.8,8 = 0,021 (m) + Vậy hành trình piston cường hố: Spt= Std + Slv = 0,006 + 0,021 = 0,027 (m) 2.2.4 Xác định hành trình bàn đạp + Hành trình làm việc tồn bàn đạp ly hợp : S t = i1 iv δv + idđ∆l + ibδ = Sv + S lv + S o (m) Trong : i1 = a b = 3,5 - tỉ số truyền bàn đạp ly hợp đòn dẫn động iv - tỉ số truyền xy lanh điều khiển van, chọn d3 = 0,02 m → iv =  d1     d3  =  0,025     0,02 = 1,56 δv - hành trình làm việc van, → Ta chọn : δv = 0,004 m idđ - tỉ số truyền chung hệ dẫn động, idđ = 30,8 ∆l - hành trình cần thiết đĩa ép để mở ly hợp, ∆l = 0,0024 m ib - tỉ số truyền từ bàn đạp đến bạc mở, → ib = i1i2i3 = 3,5.1.2 = δ - khe hở đầu đòn mở bạc mở, δ = 0,003 m → S t = i1 iv δv + idđ∆l + ibδ = 3,5.1,56.0,004 + 30,8.0,0024 + 7.0,003 = 0,117 (m) + Vậy hành trình tồn bàn đạp ly hợp : S t = 0,117 m Sv = 0,022 m ; S lv = 0,074 m ; ; S o = 0,021 m + Hệ dẫn động thuỷ lực nên hành trình tồn bàn đạp ly hợp thường lớn hành trình làm việc tồn khoảng 20%, piston có đoạn hành trình khơng tải trước bịt lỗ bù dầu xy lanh bắt đầu tạo áp suất làm việc Do vậy: S' t = 1,2St = 1,2.0,117 = 0,140 (m) + Tra bảng Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp ôtô", ta xác định hành trình cho phép : [S t] ≤ 150 mm + Ta có S' t = 0,140 m =140 mm < [St] + Vậy hành trình bàn đạp tính toán đạt yêu cầu cho phép 2.3 Thiết kế van phân phối + Van phân phối cụm cấu có tác dụng điều tiết lượng khí nén cho cụm sinh lực hoạt động Để thay đổi lượng khí nén vào xy lanh cơng tác van phân phối thực việc đóng mở van theo lực bàn đạp người lái 2.3.1 Chọn kiểu van phân phối +Van phân phối có nhiều loại : • Van phân phối có lị xo định tâm • Van phân phối khong 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 nhô, rung xóc mặt đường tác dụng vào bàn đạp gây tượng mở ly hợp nên khơng sử dụng loại van Việc sử dụng van phân phối có lị xo định tâm phù hợp loại van lực tác dụng vượt q sức căng ban đầu lị xo cường hóa làm việc Hình 3.13 Sơ đồ kích thước van phân phối +Chọn tiết diện van : d3 : đường kính van dầu,d3= 0,02m d4 :đường kính đường khí ,d4 =0,005m d5 : đường kính ngồi đường khí, d5= 0,01m d6 : đường kính thân van ,d6 =0,03 m d7: đường kính lỗ đế van, d7 =0,016 m d8 ; đường kính van, d8 = 0,024 m 2.3.2 Xây dựng đường đặc tính bàn đạp li hợp + Trong q trình hoạt động, có lực tác dụng lên van: Ftl : lực áp suất thuỷ lực từ xy lanh tác dụng lên đầu van Ptl áp suất thu ỷ lực xy lanh Hình 3.14 Sơ đồ lực tác dụng lên van phân phối – lực chênh lệch áp suất khoang B khoang A P =105 N/m2 áp suất khí Flx1 : lực nén lị xo mở van xả tác dụng lên thân van, trình van thực hành trình δv = 0,004 m , lực lò xo mở van xả biến thiên Chọn Flx1 = N Flx2 : lực nén lị xo đóng van cấp tác dụng lên van lá, trình van thực hành trình δvl = 0,002 m, lực lị xo đóng van cấp biến thiên Chọn: Flx2 = 15 N; Flx2 max = 25 N FBC: Lực chênh áp suất khoang B khoang C: ( Với Pc= 68,67.104 N/m2 áp suất khí nén nguồn khí.) + Ta có phương trình cân bằng: Ftl = FBA + Flx1 + Flx2 + FCB +Tại thời điểm cân PB không đổi Flx2 =Flx2min =15 N +Lực người lái tác dụng nên bàn đạp (2) +Thế (1) vào (2) ta có: +Lực ép piston thủy lực nên piston khí nén là: + Lực ép khí nén tác dụng nên piston khí nén : + Giả thiết lị xo hồi vị piston khí nén bị ép tối đa tổng lực ép tác dụng nên đĩa ép trợ lực hoạt động : F∑ = η3η4i3i4(Fa + Fb - Flx18) = 0,9522.4,4(3,0Qbđ - 33,84 + 20,91Qbđ - 10,89Flx1 - 1683,14 - 100) = 189,87Qbđ - 86,45Flx1 - 14430,45 (N) + Như tính Qbđ =150 N lực ép tác dụng nên đĩa ép 11060,61 N +Tại thời điểm bắt đầu có trợ lực PB=P0=105 (N/m2) Qbđ= 2,06.10-4.105+0,52.34,57+59,9=98,5 (N) + Lực ép khí nén tác dụng lên piston khí nén đạt giá trị max : pB= pmax = 0,8pC = 0,8.68,67.104 N/m2 = 54,94.104 ( N/m2) + Xây dựng quan hệ Qbđ F∑ trình hoạt động hệ thống : +Bắt đầu đạp bàn đạp van khí nén bắt dầu mở : (Đoạn OAB) +Van khí nén bắt đầu mở đến áp suất khí nén khoang B đạt giá trị max: (đoạn BC) +Sau khí nén khoang B đạt giá trị max: (đoạn CD) + Ta dựng đồ thị đường đặc tính lực bàn đạp ly hợp: Hình 3.15 Đường đặc tính lực bàn đạp ly hợp 2.4 Tính thiết kế lị xo + Lị xo chọn theo độ cứng kiểm nghiệm theo ứng suất xoắn + Lò xo chế tạo thép 65Γ , có ứng suất xoắn [τ] = 80.107 N/m2 2.4.1 Tính lị xo van phân phối a.Tính lị xo mở van xả + Để van hết hành trình đóng van xả (bịt đường khí) người lái tác dụng vào bàn đạp để để tạo áp suất dầu, nén lò xò mở van xả đoạn ∆1 = 0,002m với lực Flx1 = 34,57 N + Lực ép ban đầu lò xo mở van xả chọn: Flx1 = N + Độ cứng lò xo mở van xả: C1 = Flx1 − Flx1min ∆1 34,57 − 0, 002 = = 1,2.104 (N/m) + Chọn : Đường kính dây lị xo – dlx1 = 0,0025 m + Đường kính trung bình vịng lị xo : Dtb1 = 0,02 m + Số vòng làm việc lò xo xác định theo công thức : no1 = d4lx1G 8D3tb1C1 G - môđun đàn hồi dịch chuyển,G=78,48.109 (N/m2) → no1 = d4lx1G 8D3tb1C1 Hình 3.16 Hành trình làm việc van 0, 00254.78, 48.109 8.0, 023.1, 2.104 = =3,9 (vòng) ≈ vịng + Số vịng tồn lị xo : n1 = no1 + = + = (vịng) + Chiều dài tồn lị xo xác định theo cơng thức : lo1 = (no1 + 2) dlx1 + δ1 (no1 + 1) + ∆l1 δ1 - khe hở cực tiểu vòng lị xo, thường chọn δ1 = (0,0005 ÷0,001) (m), → Ta chọn δ1 = 0,0005 m; + Biến dạng ban đầu lò xo lắp ghép: ∆01 = Flx1 C1 0,50.10 = = 0,0018 (m) ∆l1- độ biến dạng lò xo làm việc ∆l1 = ∆01+∆1+∆2 = 0,0058 m + Vậy chiều dài tồn lị xo trạng thái tự : lo1 = (4 + 2)0,0025 + 0,0005(4 + 1) + 0,0058 = 0,0233 (m) + Tính lị xo theo ứng suất xoắn : τ1 = 8F1maxDtb1k1 πd lx1 ≤ [τ] (N/m2) Trong : F1max - lực ép cực đại tác dụng lên lò xo F1max = C1(∆o1 + ∆1+∆2) = 1,20.104 (0,0018+0,002+0,002) = 34,88 (N) τ1 - ứng suất sinh lò xo làm việc [τ] - ứng suất xoắn cho phép, [τ] = 68,67.107 N/m2 k1- hệ số tập trung ứng suất + Ta có : k1= với c = → τ1 = Dtb1 dlx1 4c- 0,615 + 4c- D tb1 4.8 -1 0, 615 + 4.8 - 1000.0,02 = = 1,13 0, 02 0, 0025 = 8F1maxD tb1k πd lx1 = 8.34,88.0, 02.1,13 3,14.0, 00253 = 12,85.107 (N/m2) < [τ] = 80.107 N/m2 = + Vậy lò xo mở van xả đảm bảo độ bền cho phép b.Tính lị xo đóng van cấp + Để van hết hành trình mở van cấp người lái tác dụng vào bàn đạp để tạo áp suất dầu, nén lò xị đóng van cấp đoạn ∆2 = 0,002m với lực Flx2 = 25 N để van mở hoàn tồn + Lực ép ban đầu lị xo mở van xả chọn: Flx2 = 15 N + Chọn độ cứng lị xo đóng van cấp: C2 = Flx max − Flx ∆2 25 − 15 0,002 = = 0,50.104 (N/m) + Chọn : Đường kính dây lị xo – dlx2 = 0,002 m + Đường kính trung bình vịng lị xo : Dtb2 = 0,02 m + Số vòng làm việc lị xo xác định theo cơng thức : no2 = G - môđun đàn hồi dịch chuyển, G = 78,48.109 (N/m2) d4lx2G 8D3tb2C2 → no1 = d4lx1G 8D3tb1C1 0,002 4.78,48.10 8.0,023.0,50.10 = = 3,92 (vòng) ≈ vịng + Số vịng tồn lị xo : n2 = no2 + = + = (vịng) + Chiều dài tồn lị xo xác định theo công thức : lo2 = (no2 + 2) dlx2 + δ2 (no2 + 1) + ∆l2 δ2 - khe hở cực tiểu vòng lò xo, thường chọn δ2 = (0,0005 ÷0,001) (m) ta chọn δ2 = 0,0005 m; + Biến dạng ban đầu lò xo lắp ghép : ∆02 = Flx C2 15 0,50.10 = = 0,003 (m) ∆l2- độ biến dạng lò xo làm việc, ∆l2 = ∆02+∆2 = 0,005 m + Vậy chiều dài toàn lò xo trạng thái tự : lo2 = (4 + 2)0,002 + 0,0005(4 + 1) + 0,005 = 0,0195 (m) + Tính lị xo theo ứng suất xoắn : τ2 = 8F2maxDtb2k2 πd lx2 ≤ [τ] (N/m2) Trong : F2max - lực ép cực đại tác dụng lên lò xo F2max = C2(∆02+∆2) = 0,50.104(0,003+0,002) = 25 (N) τ2 - ứng suất sinh lò xo làm việc [τ] - ứng suất xoắn cho phép, [τ] = 68,67.107 N/m2 k2- hệ số tập trung ứng suất + Ta có : k2= với c = D tb2 dlx2 4c- 0,615 + 4c- D tb2 0,02 0,002 = = 10 4.10 - 0,615 + 4.10 - 1000.0,02 = = 1,11 → → τ2 = 8F2maxD tb2k πd lx2 8.25.0,02.1,11 3,14.0,002 = 17,73.107 (N/m2) < [τ] = 80.107 N/m2 = + Vậy lò xo mở van xả đảm bảo độ bền cho phép 2.4.2 Tính lị xo hồi vị a Tính lị xo hồi vị bàn đạp + Người lái đạp bàn đạp hết hành trình làm việc để tạo lực kéo lò xò hồi vị F lx3 = 60 N, biến dạng thêm đoạn : ∆3 = S't i lx3 = 0,140 5,6 = 0,025 (m) + Lực kéo ban đầu lò xo hồi vị bàn đạp lấy giá trị nửa Flx3 : Flx3 = Flx3 = 60 = 30 (N) + Độ cứng lò xo hồi vị bàn đạp: C3 = Flx3 − Flx3 ∆3 60 − 30 0,025 = = 0,12.104 (N/m) + Chọn : Đường kính dây lị xo – dlx3 = 0,002 m + Đường kính trung bình vịng lị xo : Dtb3 = 0,02 m + Số vòng làm việc lị xo xác định theo cơng thức : no3 = d4lx3G 8D3tb3C3 G - môđun đàn hồi dịch chuyển, G = 78,48.109 (N/m2) → no3 = d4lx3G 8D3tb3C3 0,002 4.78,48.10 8.0,02 3.0,12.10 = ~ 16 (vòng) + Số vịng tồn lị xo : n3 = no3 + = 16 + = 18 (vòng) + Chiều dài tồn lị xo xác định theo công thức : lo3 = no3 dlx3 + 2.Dtb3 + δ3 (no3 - 1) δ3 - khe hở cực tiểu vòng lò xo, thường chọn δ1 = (0,0005 ÷0,001) m → ta chọn δ3 = 0,001 m; lo3 = 16.0,002 + 2.0,02 + 0,001(16 - 1) = 0,087 (m) + Tính lị xo theo ứng suất xoắn : τ3 = 8F3maxD tb3k3 πd lx3 ≤ [τ] (N/m2) + Trong : F3max - lực kéo cực đại tác dụng lên lò xo, F3max = Flx3 = 60 (N) τ3 - ứng suất sinh lò xo làm việc [τ] - ứng suất xoắn cho phép, [τ] = 68,67.107 N/m2 k3- hệ số tập trung ứng suất + Ta có : k3= với → τ3 = c= 4c- 0,615 + 4c- D tb3 D tb3 dlx3 8F3maxD tb3k πd lx3 = 4.10 - 0,615 + 4.10 - 1000.0,02 = 1,11 0,02 0,002 = = 10 8.60.0,02.1,11 3,14.0,002 = 42,55.107 (N/m2) < [τ] = 80.107 N/m2 = + Vậy lò xo hồi vị bàn đạp đảm bảo độ bền cho phép b Tính lị xo hồi vị piston khí nén + Khi piston khí nén hết hành trình làm việc, người lái tác dụng vào bàn đạp để tạo áp suất dầu, đẩy piston thuỷ lực piston khí nén, làm nén lò xò hồi vị thêm đoạn ∆4 = Spt = 0,027 m, với lực Flx4 = Flx18 = 100 N + Lực ép ban đầu lị xo hồi vị piston khí nén lấy giá trị nửa Flx4 Flx4 = Flx = 100 = 50 (N) + Độ cứng lò xo hồi vị bàn đạp: C4 = Flx − Flx4 ∆4 + Chọn : Đường kính dây lò xo – dlx4 = 0,004 m 100 − 50 0,027 = = 0,19.104 (N/m) + Đường kính trung bình vịng lị xo : Dtb4 = 0,06 m + Số vòng làm việc lò xo xác định theo công thức : no4 = d4lx4G 8D3tb4C G - môđun đàn hồi dịch chuyển, G = 78,48.109 (N/m2) → no4 = d4lx4G 8D3tb4C 0,004 4.78,48.109 8.0,06 3.0,19.10 = ~ (vịng) + Số vịng tồn lò xo : n4= no4 + = + = (vịng) + Chiều dài tồn lị xo xác định theo cơng thức : lo4 = (no4 + 2) dlx4 + δ4 (no4 + 1) + ∆l4 δ4 - khe hở cực tiểu vịng lị xo, thường chọn δ4 (0,0015 ÷0,003) m → ta chọn δ4 = 0,003 m; + Biến dạng ban đầu lò xo lắp ghép: ∆04 = Flx 0,19.10 50 0,19.10 = = 0,027 (m) ∆l4- độ biến dạng lò xo làm việc, ∆l4=∆04+∆4 = 0,027+0,027 = 0,054 (m) + Vậy chiều dài tồn lị xo trạng thái tự : lo4 = (6+2)0,004 + 0,003(6+1) + 0,054 = 0,107 (m) + Tính lị xo theo ứng suất xoắn : τ4 = 8F4maxD tb4k πd lx4 ≤ [τ] (N/m2) + Trong đó: F4max - lực ép cực đại tác dụng lên lò xo, F4max = Flx4 = 100 (N) τ4- ứng suất sinh lò xo làm việc [τ] - ứng suất xoắn cho phép,[τ] = 68,67.107 N/m2 k4- hệ số tập trung ứng suất + Ta có : k4= 4c- 0,615 + 4c- D tb4 4.15 - 0,615 + 4.15 - 1000.0,06 = = 1,06 với c = → τ4 = D tb4 dlx4 0,06 0,004 = 8F4maxD tb4k πd lx4 = 15 8.100.0,06.1,05 3,14.0,004 = = 25,40.107 (N/m2) < [τ] = 80.107 N/m2 + Vậy lị xo hồi vị piston khí nén đảm bảo độ bền cho phép ...CHƯƠNG III: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA LI HỢP 1.1 Xác định mômen ma sát ly hợp Ly hợp cần thiết kế cho phải truyền hết mômen động đồng thời... ly hợp Trường hợp không tốt nên phải tránh + Đóng ly hợp cách êm dịu: Người lái thả từ từ bàn đạp ly hợp xe khởi động chỗ làm tăng thời gian đóng ly hợp tăng cơng trượt sinh q trình đóng ly hợp. .. ép ly hợp làm việc xác định theo công thức : P∑ = Mc µR tbi 730 0,3.0,132.2 = = 9217,17 (N) 1.3 Xác định công trượt sinh q trình đóng ly hợp Khi đóng ly hợp xảy hai trường hợp: + Đóng ly hợp