Để giảm kích thước của ly hợp, khi ly hợp làm việc trong điều kiện ma sát khô thì chọn vật liệu có hệ số ma sát cao.
Đĩa bị động gồm các tấm ma sát và xương đĩa.
Chọn vật liệu làm xương đĩa là thép các bon C50, chiều dày xương đĩa chọn là x
= 2 mm
Chọn vật liệu làm tấm ma sát là phê ra đô, có chiều dày = 5 mm.
Hình 2.7. Đĩa bị động
1.Moay ơ ; 2. Đinh tán ; 3. Lò xo giảm chấn
Tấm ma sát được gắn với xương đĩa bị động bằng đinh tán. Vật liệu của đinh tán được chế tạo bằng đồng. Đinh tán được bố trí 1 dãy trên đĩa
Bán kính của dãy đinh tán: r = R2 - = 237 - = 217,75 (mm)
Trong đó: b – Bề rộng vành ma sát. b = R2 – R1 = 237 – 160 = 77 (mm) Lực tác dụng lên mỗi dãy đinh tán được xác định theo công thức:
= 1859,93 (N) (2.27)
(N/cm2) (2.28)
(N/cm2) (2.29)
Trong đó :
c - Ứng suất cắt của đinh tán ở từng dãy;
cd - Ứng suất chèn dập của đinh tán ở từng dãy; F - Lực tác dụng lên đinh tán;
n - Số lượng đinh tán, chọn n = 16 đinh;
d - Đường kính đinh tán, d = 4 (mm) = 0,4 (cm);
l - Chiều dài bị chèn dập của đinh tán, l=2 (mm) = 0,2 (cm); [c] - Ứng suất cắt cho phép của đinh tán, [c] = 1000 N/cm2 ;
[cd] - Ứng suất chèn dập cho phép của đinh tán, [cd] =2500 N/cm2 . Ứng suất cắt và ứng suất chèn dập đối với đinh tán ở vòng trong :
(N/cm2)
c = 925,52 N/cm2 < [c] =1000 N/cm2
(N/cm2)
cd = 1453,07 N/cm2 < [cd] =2500 N/cm2
Vậy các đinh tán đảm bảo độ bền cho phép.
2.6.2. Moay ơ đĩa bị động
Chiều dài của moay-ơ đĩa bị động được chọn tương đối lớn để giảm độ đảo của đĩa bị động. Moay-ơ được ghép với xương đĩa bị động bằng đinh tán và lắp với trục ly hợp bằng then hoa.
Do trục ly hợp cũng là trục sơ cấp của hộp số, nên đường kính ngoài trục ly hợp D được tính theo trục sơ cấp hộp số xách định bằng công thức sau:
D kd. (2.30)
Trong đó: kd – Hệ số kinh nghiệm. kd = (4,0 ÷ 4,5). Chọn kd = 4,0 Memax = 810 Nm
Với D = 52 mm tra theo bảng 9-3 sách tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ta được: z = 10 răng ; d = 42 mm; h = 4,2 mm; b = 6 mm.
Chiều dài moay-ơ được xác định theo công thức: cm
Khi làm việc then hoa của moayơ chịu ứng suất chèn dập và ứng suất cắt được xác định theo công thức:
(2.31) (2.32) Trong đó:
Me max - Mômen cực đại của động cơ. Me max = 810 Nm; z - Số then hoa của một moayơ, z = 8;
L - Chiều dài moayơ, L = 7,28 cm;
D - Đường kính ngoài của then hoa, D = 5,2 cm; d - Đường kính trong của then hoa. d = 4,2 cm; b - Bề rộng của một then hoa. b = 6 mm = 0,6 cm.
Hình 2.8: Sơ đồ moayơ đĩa bị động
Với vật liệu chế tạo moayơ là thép 40X thì ứng suất cho phép của moayơ là: [c] = 1000 N/cm2 ; [cd] = 2000 N/cm2
= 789,1 (N/cm2) < [c] = 473,4 (N/cm2)< [cd]
2.7. Thiết kế dẫn động ly hợp
2.7.1. Tính toán và phân phối tỷ số truyền
Hình 2.9. Sơ đồ tính toán dẫn dộng ly hợp
Tham khảo mẫu xe Thaco Meadow 85S ta chọn : a = 215 (mm) b = 30 (mm) c = 60 (mm) d = 35 (mm) e = 125 (mm) f = 30 (mm)
d1, d2 – Đường kính xi lanh chính và xi lanh công tác. Chọn d1 = d2 = 32 (mm) Tỉ số truyền dẫn động được tính theo công thức:
idđ = ibđ*itl*icm*iđm (2.33) Trong đó: idđ - Tỷ số truyền của cả hệ thống dẫn động ly hợp; ibđ = = - Tỷ số truyền của bàn đạp ly hợp; itl = ()2= 1 - Tỷ số truyền thủy lực; icm = = - Tỷ số truyền càng mở; iđm = = = 4,16 - Tỷ số truyền đòn mở
Thay vào công thức (2.29) ta được:
idđ = ibđ*itl*icm*iđm = 7,16.1.1,71.4,16 = 50,93
2.7.2. Kiểm tra lực tác dụng và hành trình bàn đạp
Ta có lực tác dụng lên bàn đạp để có thể ngắt ly hợp khi chưa có cường hoá là :
(2.34)
Trong đó:
Qbđ : Lực tác dụng vào bàn đạp của người lái để có thể ngắt ly hợp.
Pn : Tổng lực ép cực đại của lò xo đĩa tác dụng lên đĩa ép khi mở ly hợp.
Pép = 1,2*1370,75 = 1644,9 (N)
dd : Là hiệu suất thuận của hệ thống dẫn động, ta lấy: dd = 0,96. idd : Là tỷ số truyền của hệ thống dẫn động: idd = 50,93
Thay vào (2.30) ta được :
- Xác định hành trình bàn đạp của ly hợp:
Hình 3.0 Sơ đồ xác định hành trình bàn đạp.
Hành trình bàn đạp được xác định theo công thức:
St = S0 + Slv (2.35)
Trong đó:
St: Là hành trình tổng cộng của bàn đạp ly hợp.
So: Là hành trình tự do của bàn đạp để khắc phục khe hở giữa đầu nhỏ của lò xo đĩa và bi mở, ta có:
l
(2.36) Với:
: Là khe hở giữa bi mở và đầu nhỏ của lò xo đĩa, chọn = 3 (mm) Thay vào công thức (2.32) ta có
So = 12,28*3 = 36,84 (mm)
Slv: Là hành trình làm việc của bàn đạp để khắc phục khe hở giữa các bề mặt ma sát, ta có:
Với:
l1: Là hành trình làm việc của lò xo đĩa để khắc phục khe hở giữa các bề mặt ma sát. Để đảm bảo ly hợp ngắt dứt khoát trong quá trình mở ly hợp, ta chọn khe hở giữa bề mặt ma sát với đĩa ép và khe hở giữa bề mặt ma sát với bánh đà: l = 0,75 (mm)
Ta có:
Slv = (2*0,75)*50,93 = 76,395 (mm) Ta có hành trình tổng cộng bàn đạp của ly hợp là:
St = 36,84 + 76,395= 113,23 (mm)
Giá trị hành trình bàn đạp cho phépvới xe du lịch: [St] = 150 (mm)
St < [St]
Vậy hành trình bàn đạp thoả mãn giá trị cho phép.
a) Tính toán xy lanh công tác Sơ đồ xy lanh công tác:
S2 d2
Hình 3.1. Sơ đồ xy lanh công tác
- Hành trình làm việc của piston công tác
Hành trình làm việc của piston công tác được xác định:
S2= S1. = S1.icm (2.37)
Trong đó:
S1 - Hành trình của bi mở. S1 = Sđe *iđm + ∆ Suy ra:
S2 = (Sđe *iđm + ∆)*icm = (3*4,16+3).1,71 = 26,47 (mm) - Thể tích dầu trong xy lanh công tác khi ly hợp mở
2 2 2 2 * * 4 S d V (2.38) Trong đó:
d2 - Đường kính xy lanh công tác, d2 = 32 mm;
S2 - Hành trình làm việc của piston công tác, S2 = 26,47 mm. Thay số vào công thức ta có:
(mm3)
Chọn chiều dày của xy lanh công tác là: t = 4 (mm)
Đường kính ngoài của xy lanh công tác: D2 = d2+ 2t = 32+2*4 = 40 (mm) b) Tính toán xy lanh chính
S3
d1
Hình 3.2. Sơ đồ xy lanh chính
- Hành trình làm việc của piston xy lanh chính
Hành trình làm việc của piston xy lanh chính được xác định theo công thức:
2 2 3 2 2 1 *d S S d (2.39) Trong đó:
S3 - Hành trình làm việc của piston xy lanh chính;
S2 - Hành trình làm việc của piston xy lanh công tác S2 = 26,47 (mm); d1, d2 - Đường kính trong của xy lanh chính và xy lanh công tác. Thay số ta có:
(mm)
- Thể tích dầu trong xy lanh chính khi ly hợp đóng
(2.40) Trong đó:
d1 - Đường kính xy lanh chính. d1 = 32 mm;
S3 - Hành trình làm việc của piston xy lanh chính. S3 = 26,47 mm. Thay số vào công thức ta có:
(mm3) Chọn chiều dày của xy lanh công tác là: t = 4 (mm)
Đường kính ngoài của xy lanh công tác: D1 = d1+ 2t = 32 + 2*4 = 40 (mm)
Sau một thời gian làm việc với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo PGS.Ts.Vũ Tuấn Đạt, các thầy cô giáo trong bộ môn Cơ khí ôtô Trường Đại học Giao Thông Vận Tải và các sinh viên trong nhóm cùng với sự nỗ lực của bản thân em. Thiết kế môn học kết cấu tính toán ô tô của em đã được hoàn thành với đề tài được giao là “Thiết kế ly hợp ô tô khách”.
Sau khi lựa chọn được phương án thiết kế, tính toán và kiểm nghiệm điều kiện làm việc của các chi tiết trong cụm ly hợp. Nhìn chung đã đạt được yêu cầu đề ra. Với hệ thống dẫn động thủy lực trợ lực chân không và lực mà người lái tác dụng vào bàn đạp để có thể mở ly hợp rất phù hợp với sức khỏe, thể lực của người Việt Nam, đồng thời hệ thống dẫn động có độ nhạy cao, làm việc êm dịu, kết cấu đơn giản gọn nhẹ rất phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật hiện nay.
Tuy nhiên đây cũng là công việc thiết kế đầu tay, do trình độ chuyên môn và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế rất nhiều. Vì vậy trong quá trình tính toán thiết kế không thể tránh được những thiếu sót. Em mong các thầy cô giáo trong bộ môn Cơ khí ô tô cùng với các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để đề tài thiết kế của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.Ts.Vũ Tuấn Đạt, các thầy
cô giáo trong bộ môn Cơ khí ô tô và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ em trong quá trình làm bài.
TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Giáo trình kết cấu & tính toán ô tô
PGS.TSKH. Thái Nguyễn Bạch Liên, Trịnh Chí Thiện, Tô Đức Long , Nguyễn Văn Bang - NXBĐHGTVT Hà Nội - 1994/2015
[2]. Bài giảng cấu tạo ô tô
Trương Mạnh Hùng - NXBĐHGTVT Hà Nội - 2006
[3]. Hướng dẫn đồ án môn học “Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô – máy kéo”
Lê Thị Vàng – ĐHBK Hà Nội – 1992
[4]. Tính toán thiết kế “Hệ dẫn động cơ khí – Tập 1”