Tính toán thiết kế lò xo ép cụm ly hợp ôtô

MỤC LỤC

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP 1 Mô men ma sát của ly hợp

Tính toán lò xo ép dây xoắn hình trụ

Chiều dài tối thiểu của lò xo Lmin được xác định khi lò xo chịu tải lớn nhất Flxmax với khe hở tối thiểu giữa các vòng làm việc của lò xo là 1 [mm]. Giảm chấn xoắn được dùng trong ly hợp, về nguyên tắc giảm chấn xoắn bao gồm 2 bộ phận : Bộ phận đàn hồi và bộ phận tiêu tán năng lượng dao động. - Bộ phận đàn hồi : Có thể là lò xo, thanh xoắn hay cao su, dùng để giảm độ cứng xoắn của hệ thống truyền lực.

Do độ cứng tối thiểu bị giới hạn bởi điều kiện kết cấu của ly hợp, nên hệ thống truyền lực không thể tránh khỏi cộng hưởng ở tần số thấp. - Bộ phận tiêu tán năng lượng : Dập tắt dao động cộng hưởng ở tần số thấp, làm việc theo nguyên lý ma sát, ma sát giữa các bề mặt có dịch chuyển tương đối, ma sát của bản thân vật liệu khi biến dạng. Đối với ly hợp thiết kế ta sử dụng bộ phận đàn hồi là các lò xo trụ, được đặt trong lỗ khoét trên vành moay ơ và trên phần xương của đĩa bị động.

Để điều chỉnh momen của giảm chấn, chọn các kích thước các lỗ trên xương đĩa và moay ơ thích hợp, với kết cấu như vậy số lượng lò xo tham gia làm việc sẽ thay đổi theo giá trị momen xoắn. - Độ cứng tối thiểu của lò xo giảm chấn bị giới hạn bởi mô men lớn nhất truyền qua ly hợp Memax (khi các vòng lò xo tỳ sát vào nhau). - Thân ly hợp được gắn với bánh đà nhờ các bu long và được định tâm nhờ các chốt định vị hay phần định vị chính của các bu long trên.

- Vỏ được đúc bằng gang và định vị với động cơ nhờ các chốt định vị, đinh vị với hộp số nhờ mặt bích của nắp hộp số. Các đòn mở phải có độ cững vững cao, các khớp nối phải có ma sát nhỏ và kết cấu bù được sự không tương ứng về mặt động học giữa đầu đòn mở và đĩa ép ( đĩa ép luôn dịch chuyển theo chiều trục ly hợp, còn đầu đòn mở nối với đĩa ép lại quay quanh gối đỡ của nó tựa trên thân ly hợp. Với loại kết cấu này sự tương ứng về mặt động học được bù lại nhờ con lăn 1 có thể quay tự do quanh trục 2 của đòn mở.

Khe hở δo giữa phiến tỳ và ổ mở đảm bảo ly hợp luôn luôn đóng kể cả khi các tấm ma sát mòn đến giới hạn cho phép.

Đĩa bị động

    Tăng hành trình tự do của bàn đạp do độ biến dạng đàn hồi theo phương vuông góc với măt đĩa. Để tăng mức độ êm dịu khi đóng ly hợp cho nên ta chọn vật liệu chế tạo chúng bằng thép lá có thành phần cacbon trung bình và cao (thép loại 40 ÷85) được tôi trong dầu và ép để tránh vênh. Đảm bảo hệ số ma sát cần thiết và hệ số ma sát ít bị ảnh hưởng khi có sự thay đổi nhiệt độ, tốc độ trượt và áp suất trên bề mặt.

    Chiều dày tấm ma sát δms = 3÷5[mm] nó chế tạo bằng phêrađô nghiền nhỏ có thấm chất dính sau đó đem ép đi. Các vòng ma sát bằng phêrađô có độ bền cơ học cao, không bị xốp và có thể làm việc ở nhiệt độ cao. Không tận dụng hết chiều dày tấm ma sát (đến khi chạm vào đinh tán là phải thay thế ngay ).

    Vât liệu chế tạo đinh tán : đinh tán được làm bằng đồng đỏ, đồng thau mềm hoặc bằng nhôm có đường kính từ 4 ÷ 6mm theo dạng hình ống, dạng đinh tròn có đầu nữa hình cầu. Khi gắn các tấn ma sát thì đầu đinh tán phải thụt xuống khỏi bề mặt tấm ma sát khoảng 1 ÷ 2 mm để tránh sự cọ sát giữa đinh tán và đĩa ép hoặc bánh đà khi đã mòn tấm ma sát. Ta thấy lực tác dụng lên dãy đinh phía ngoài lớn hơn dãy đinh trong, nên ta chỉ kiểm tra cho dãy đinh phía ngoài.

    Từ công thức tính ứng suất cắt ta suy ra được công thức tính đường kính ngoài cho phép của đinh tán. Từ công thức tính ứng suất dập ta suy ra được công thức tính chiều dài bị rèn dập cho phép của đinh tán. Để có thể mài nhẵn dễ dàng các mặt bên của các then trục then hoa thì ở chổ nối tiếp mặt bên của then với bán kính trong của trục then hoa người ta làm rãnh hoặc lượn chuyển tiếp đều đặn với bán kính r.

    Tính toán các kích thước cơ bản của Mayơ ly hợp : Xác định sơ bộ đường kính trục sơ cấp của hộp số : Ứng suất xoắn cho phép của thép cacbon chế tạo moayơ.

    ĐĨA ÉP VÀ ĐĨA ÉP TRUNG GIAN : 1. Công dụng

      Khi cắt ly hợp đĩa ép và đĩa ép trung gian khômg làm ảnh hưởng đến đường truyền công suất của hệ thống truyền lực. Về mặt kết cấu đĩa ép ngoài có hình dạng rất phức tạp ngoài bề mặt làm việc được mài bóng ra thì mặt bờn kia của đĩa ộp phải làm cỏc gõn tản nhiệt, phải cú chụ lừm vào để định vi cỏc lũ xo ép, phải có những mấu lồi để bắt các đòn bẩy cho quá trình đóng mở ly hợp, đĩa ép ngoài còn làm nhiệm vụ quan trọng nữa là thoát nhiệt cho nên về kích thước đĩa ép tương đối lớn và khối lượng cũng lớn. Ngoài ra để cường hoá các chỗ đúc cục bộ người ta có đặt cốt bằng dây đồng đường kính 5÷7mm được uốn cong theo hình khung để đúc .Nhờ các biện pháp trên mà độ bền các đĩa ép này so với những đĩa khác được đúc bằng gang thường sẽ tăng gần 1,5 lần.

      Đối với ly hợp thường đóng (dùng lò xo ép), muốn mở ly hợp người ta phải dùng hệ thống điều khiển để truyền lực đạp từ bàn đạp ly hợp đến đĩa ép nhằm thắng lực ép lò xo, tách đĩa ép khỏi đĩa ma sát bị động. Điều khiển ly hợp có trợ lực (dẫn động cơ khí hoặc dầu) được áp dụng rộng rãi nhằm giảm lực điều khiển cho lái xe; nhất là xe tải và khách có tải trọng lớn. Theo kinh nghiệm trên nhiều loại xe tải hiện nay thường dùng hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực do dể dàng bố trí, gọn nhẹ, kích thước nhỏ phù hợp với những loại xe.

      Các dịch chuyển trong hệ thống điều khiển ly hợp thường nhỏ hơn rất nhiều so với đơn vị đo một mét nên phần này có thể thống nhất dùng thứ nguyên của dịch chuyển là mm. Để mở ly hợp (ly hợp ôtô là kiểu thường đóng bởi lực ép lò xo) lái xe phải tác dụng lực vào bàn đạp ly hợp, thông qua hệ thống điều khiển (ngày nay thường dùng truyền động bằng thủy lực), lực sẽ được khuếch đại và truyền đến đĩa ép một lực ngược chiều với lực ép lò xo và có giá trị bằng lực nén lò xo khi mở ly hợp. Tỷ số khuếch đại (tỷ số truyền idk) của hệ thống điều khiển càng lớn, lực điều khiển từ bàn đạp càng nhỏ và giảm nhẹ được điều kiện làm việc cho lái xe.

      Tuy vậy, tỷ số truyền bị giới hạn bởi hành trình dịch chuyển của bàn đạp do tầm với chân lái xe có hạnKhi mở ly hợp, đĩa ép sẽ tách khỏi đĩa bị động với khe hở tối thiểu giữa các đôi bề mặt ma sát δm nhằm bảo đảm cho đĩa ma sát bị động ly hợp tách hoàn toàn khỏi đĩa ép cũng như bánh đà động cơ. Thực tế, trước khi tách đĩa ép khỏi đĩa ma sát bị động, bàn đạp có khoảng chạy không tải để khắc phục tất cả các khe hở có thể có trong hệ thống điều khiển (khoảng chạy không này gọi là hành trình tự do). Xilanh chính là bộ phận quan trọng không thể thiếu trong mọi dẫn động thuỷ lực.Xilanh chính có nhiệm vụ cung cấp dầu cho toàn bộ hệ thống ,tạo áp suất trong dòng dẫn động để mở ly hợp.

      Lượng dầu trong bầu dầu và trong xilanh có nhiệm vụ cung cấp dầu cho dẫn động đồng thời tạo một áp suất dư tương đối để tránh hiện tượng lọt khí vào dẫn động vì kết cấu của xilanh chính loại này không có van ngược.Mặt khác lượng dầu này còn làm nhiệm vụ bù vào lượng dầu về không kịp khi nhả ly hợp.

      Xy lanh công tác

      Cần đẩy đóng vai trò của một tay đòn truyền chuyển động từ bàn đạp đến piston xilanh chính. Trên hình 5.4 là kết cấu của xi lanh công tác (làm việc) để làm kín mối ghép giữa piston và xi lanh người ta thường sử dụng các vòng làm kín bằng cao su. Trên xi lanh làm việc luôn có vít 1 để xả không khí ra khỏi dẫn động.