Tính toán thiết kế cải tiến hệ thống dẫn động ly hợp I. Yêu cầu của hệ thống dẫn động ly hợp. Để giảm nhẹ sức lao động của ngời lái xe ta sử dụng có cờng hóa. Vậy yêu cầu dẫn động có cờng hóa phải : + Mở ly hợp phải dứt khoát. + Đóng ly hợp phải hoàn toàn êm dịu + Đảm bảo làm việc an toàn độ nhạy cao + Có thể đóng mở ly hợp khi cờng hóa không làm việc + Lực tác dụng lên bàn đạp ly hợp nhỏ + Dễ điều chỉnh, dễ chăm sóc, dễ sửa chữa. + Kết cấu đơn giản dễ chế tạo + Không ảnh hởng tới các hệ thống khác trên xe + Vật liệu chế tạo thông dụng sẵn có trong nớc rẻ tiền. II. Lực bàn đạp ly hợp khi dẫn động ch a có c ờng hóa. 1. Tỷ số truyền của hệ thống dẫn động cơ khí a c e Công thức : i c = i 1 . i 2 . i 3 = ì ì - b d f Trong đó : i c : Là tỷ số truyền i 1 : Là tỷ số truyền bàn đạp i 2 : Là tỷ số truyền càng mở i 3 : Là tỷ số truyền đòn mở a,b,c,d,f : Là các kích thớc tơng ứng với các đòn dẫn động và đòn mở. Theo xe tham khảo: a = 350 mm, c = 132 mm, e = 85 mm b = 87 mm, d = 69 mm, f = 18 mm Thay vào số ta có : 350 132 85 i c = ì - ì - = 35,7 87 69 18 2. Lực bàn đạp ly hợp. Theo công thức : Q bd = P' i c . k Trong đó: P': Là tổng lực ép của lò xo khi mở ly hợp, P' = 750 KG i c : Là tỷ số truyền chung của hệ thống dẫn động cơ khí, i c = 35,7 k : Hiệu suất của hệ thống dẫn động cơ khí chọn, k = 0,85 Thay vào công thức ta đợc: Q bd = 750 35,7 . 0,85 = 25 KG 3. Tỷ số truyền dẫn động thủy lực. i tl = D XL D CT Trong đó: D XL : là đờng kính xi lanh chính chọn : D XL = 32 mm D CT : là đờngkính xi lanh công tác chọn: D CT = 32 mm Suy ra: i tl = 1, vậy tỷ số truyền dẫn động thủy lực i tl = 1 III. Chọn ph ơng án dẫn động và c ờng hóa. 1. Nhận xét : - Do lực bàn đạp để mở ly hợp đã tính toán ở trên là tơng đối lớn (Q bđ = 25 KG), nên dẫn đến ngời lái xe điều khiển vất vả. Cần phải thiết kế cải tiến hệ thống dẫn động có cờng hóa sao cho lực bàn đạp giảm xuống, nhng cũng không đợc quá nhỏ để đảm bảo cảm giác cho ngời lái xe tránh hiện tợng mở ly hợp theo thói quen. - So sánh u nhợc điểm của các hệ thống dẫn động đã nêu ở phần tổng quan, xét điều kiện cụ thể của xe phải thiết kế. Dựa trên cơ sở xe 3CA - 3711 dùng cho vận chuyển bu điện. Ta thấy phơng án dẫn động ly hợp thủy lực c- ờng hóa chân không là phù hợp. 2. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống dẫn động ly hợp thủy lực có c ờng hóa chân không. a. Cấu tạo. 1. Vỏ bầu cờng hóa 12. Van bi một chiều 2. Màng cờng hóa 13. Ty đẩy van bi 3. Lò xo hồi vị cờng hóa 14. Xi lanh lực 4. Ty đẩy cờng hóa 15. Piston xi lanh lực 5. Lò xo hồi vị van 16. Ty đẩy 6. Van 17. Càng mở 7. Để van chân không 18. Van một chiều 8. Màng tùy động 19. Họng hút động cơ 9. Piston điều khiển 20. Xi lanh chính 10. Xi lanh trợ lực 21. Bàn đạp 11. Piston trợ lực 22. Đế van không khí b. Nguyên lý làm việc. Khi cha đạp bàn đạp, do tác động của lò xo 3 làm cho ty đẩy 4 kéo theo piston 11 sang trái. Ty đẩy van 13 tỳ vào đáy của xi lanh 10 và dừng lại nên van bi 12 mở ra dầu sẽ lu thông từ khoang trớc và khoang sau piston 11. Khi bắt đầu đạp: Do ngời lái tác động vào bàn đạp ly hợp 21 tạo ra áp suất ở xi lanh 20 dầu sẽ đi vào xi lanh cờng hóa 10, qua van bi một chiều 12 tới xi lanh lực 14 và đẩy piston 15 qua ty đẩy 16 tác động càng mở 17. Khi lực đạp tăng lên, thì áp suất phía trái piston 11 tăng lên nhanh đẩy piston 11 sang phải khi đó ty đẩy van 13 tách khỏi đáy xi lanh 10 làm van bi số 12 đóng lại ngăn cách khoang trớc và khoang sau piston 11. Do áp lực dầu ở phía trái piston 11 tăng, đẩy piston 11 sang phải nên áp suất dầu đợc tăng lên sẽ đẩy piston 15 qua cần đẩy 16 tới càng mở 17 tác động một lực lên bi tê. Sự làm việc này hoàn toàn độc lập. Đây chính là dẫn động thủy lực. Đồng thời khi đó áp suất dần sẽ tác động vào phía dới piston 9 đẩy piston và màng số 8 cùng với đế van 7 đi lên. Đế van 7 tiếp xúc với van 6 ngăn cách giữa khoang C và khoang D. Nhng khoang C lại thông với khoang B, khoang D thông với khoang A nên khoang A và khoang B ngăn cách với nhau. Piston 9 tiếp tục đi lên sẽ mở van không khí 6 để cho không khí qua bầu lọc qua van không khí tới khoanh A. Nh vậy giữa khoang A và khoang B có sự chênh áp: Khoang A có áp suất khí trời bằng 1 KG/cm 2 còn khoang B thông với họng hút động cơ có áp suất trung bình bằng 0,5 KG/cm 2 . Điều này sẽ tạo ra lực đẩy lên màng cờng hóa sang phải nén lò xo hồi vị 3 qua ty đẩy 4 đẩy piston 11 sang phải. Nh vậy ở phía phải của piston sinh ra 1 áp suất do cờng hóa tạo lên. Ap suất đó cộng với áp suất do ngời lái tác động cùng lên piston 15 qua ty đẩy 16 tới càng mở 17 vào bi tê. Điều này làm cho lực bàn đạp giảm đi. Khi ngời lái dừng bàn đạp (nguyên tắc tùy động) tại một vị trí xác định, lúc này van không khí 6 vẫn mở nên không khí vẫn tiếp tục vào khoang A và tiếp tục đẩy cờng hóa qua ty đẩy 4 làm cho piston 11 tiếp tục chuyển động sang phải. Thể tích ở phía trái piston 11 khi đó tăng lên, làm cho áp suất ở đó giảm đi. Bởi vậy piston điều khiển 9 dới tác dụng của lò xo hồi vị màng tùy động sẽ đi xuống và làm đóng van không khí lại. Không khí không tiếp tục vào khoang A nữa và piston 9 dừng lại nên van chân không (giữa đế van 7 và van 6) vẫn đóng. Do đó không khí ở khoang A không thoát ra đợc mà cũng không đợc bổ sung nên vẫn giữ cho piston 11 ở một vị trí xác định. Nghĩa là áp suất do cờng hóa sinh ra ở bên phải piston 11 là không đổi nên ly hợp cũng đợc mở ở mức độ nhất định (trạng thái vê côn). Khi nhả bàn đạp thì áp suất ở sau piston 11 giảm. Dới tác dụng của lò xo hồi vị 3 và áp suất ở phía phải piston 11 làm cho piston 11 chuyển động sang trái. Đồng thời piston 9 chuyển động xuống dới làm đóng van không khí 6 và mở van chân không 7 để cho khoang A và khoang B thông nhau cùng thông với họng hút của động cơ. Do piston 11 chuyển động qua trái nên kéo theo ty đẩy 13 tỳ vào đáy xi lanh 10 và dừng lại. Nhng piston 11 vẫn bị kéo sang trái nên van bi 12 mở. Dầu từ xi lanh lực 14 sẽ thoát qua van 12 và về xi lanh chính 20, về bình chứa làm cho ly hợp đóng lại. 3. Xác định tỷ số truyền của hệ thống khi cải tiến và khi c ờng hóa ch a làm việc. i = i tl . i c Trong đó : i tl : Là tỷ số truyền thủy lực, i tl = 1 i c : Là tỷ số truyền cơ khí, i c = 35,7 Vậy : i =1. 35,7 = 35,7 IV. Xây dựng đặc tính c ờng hóa. 1. Lực bởi c ờng hóa sinh ra qui dẫn lên bàn đạp ly hợp. P bđCH = Q bđ - P bđmax Trong đó : P bđCH : Là lực cờng hóa sinh ra qui dẫn lên bàn đạp ly hợp Q bđ : Là lực tác dụng lên bàn đạp khi cha có cờng hóa, Q bđ = 25KG P bđmax : Là lực bàn đạp lớn nhất khi có cờng hóa (theo HDTKHTLH) ta chọn P bđmax = 10 KG Vậy : P bđCH = 25 - 10 = 15 KG 2. Tính áp mất cực đại do ng ời lái tác động lên piston xi lanh trợ lực khi có c ờng hóa Theo công thức. p lmax = P bđmax . i 1 . i tl .D 2 tl /4 Trong đó : p lmax x : Là áp suất lớn nhất do ngời lái sinh ra phía trớc piston trợ lực P bđmax : Là lực tác dụng lên bàn đạp khi có cờng hóa, P bđmax =10 KG i 1 : Là tỷ số truyền bàn đạp, i 1 = 4 i tl : Là tỷ số truyền thủy lực , i tl = 1 D tl : Là đờng kính xi lanh trợ lực chọn, D tl = 32 mm = 3,2 cm Thay vào công thức ta có : p lmax = 4. 10. 4. 1 = 5 KG/cm 2 3,14. 3,2 2 3. á p suất toàn bộ tác động lên piston xi lanh trợ lực. p max = 4.Q bđ .i 1 .i tl . D 2 tl Trong đó : p max : Là áp suất toàn bộ. Q bđ : Là lực bàn đạp mở ly hợp khi cha có cờng hóa Thay vào ta có : p max = 4. 25. 4. 1 3,14 . 3,2 2 = 12,4 KG/cm 2 4. á p suất do c ờng hóa sinh ra. p CHmax = p max - p lmax p CHmax = 12,4 - 5 = 7,4 KG/cm 2 5. Đặc tính c ờng hóa. + Khi lực bàn đạp bằng 0 thì áp suất trong hệ thống dẫn động băng 0 ta có điểm O gốc tọa độ. + Khi áp suất toàn bộ tác động lên piston xi lanh trợ lực là: p max = 12,4 KG/cm 2 thì lực bàn đạp Q bđ = 25 KG ta có điểm B (12,4; 25). Lực bàn đạp tỷ lệ thuận với áp suất trong hệ thống nên ta có đờng thẳng OB là đờng đặc tính khi không có cờng hóa. + Khi có cờng hóa do đã chọn điểm bắt đầu cờng hóa ứng với lực bàn đạp là P m = 2 KG và áp suất trong lúc này là : p o = 4 . P m . i 1 . i tl .D 2 tl = 4 . 2 . 4 . 1 3,14 .3,2 2 = 0,99 KG/cm 2 Ta có điểm A (0,99; 2) + Khi áp suất lớn nhất p max = 12,4 KG/cm 2 thì lực bàn đạp tơng ứng đã chọn khi có cờng hóa P bđmax =10 KG ta có tọa độ điểm C (12,4; 10). Vậy đờng đặc tính khi có cờng hóa là đờng OAC P bđ 25 KG B 7,4 10 KG A C 2KG 5 0 0,99KG/cm 2 12,4 KG/cm 2 Trục hoành là trục áp suất của dầu khi mở ly hợp Trục tung là lực bàn đạp khi mở ly hợp 6. Xác định lực do c ờng hóa sinh ra. Theo công thức : P CH = P LX3 + p CHmax D 2 tl 4 Trong đó : P LX3 : Là lực lò xo hồi vị, chọn P LX3 = 5 KG p CHmax : Là áp suất do cờng hóa sinh ra, p CHmax = 7,4 KG/cm 2 D tl : Là đờng kính xi lanh trợ lực, D tl = 3,2 cm Vậy : P CH = 5 + 7,4 3,14 . 3,2 2 4 = 64 KG Để khắc phục mất mát do ma sát sinh ra ở các khâu khớp, xi lanh, lực nén của lò xo Ta tính lực cờng hóa lớn lên 20%. Do đó : P CHtt = P CH . 1,2 = 64 . 1,2 = 76,8 KG V. Tính toán 1 số chi tiết của bộ c ờng hóa. 1. Đ ờng kính, hành trình của màng c ờng hóa. a. Đ ờng kính màng c ờng hóa. Từ công thức : P CH = D 2 m . p 4 Trong đó : p : Độ chênh áp giữa khoang A và khoang B, chọn p = 0,5 KG/cm 2 D mh : Đờng kính màng cờng hóa hiệu dụng. Suy ra: Đờng kính màng thực tế bao gồm đờng kính màng hiệu dụng và phần làm kín ( Dm = 2 cm), vậy đờng kính màng thực tế là: D mtt = D mh + Dm = 14 + 2 = 16 cm b. Hành trình của màng c ờng hóa. - Hành trình của màng cờng hóa bằng hành trình của piston cờng hóa. Hành trình của piston cờng hóa là : S p = 2 . . i 1 . i 2 + . i 2 Trong đó : : Là khe hở giữa đĩa bị động và đĩa ép, = 0, 75 mm : Là khe hở giữa bi tê và càng mở, = 3 mm Vậy : S p = 2. 0,75 . 4 . 1,9 + 3 . 1,9 = 17,1 mm 2. Tính lò xo hồi vị màng. + Lò xo hồi vị màng là loại lò xo côn tiết diện dây tròn. Theo công thức : = lv + 0 Trong đó : : Là biến dạng toàn bộ của lò xo khi làm việc 14cm 0,53,14 76,84 4.P D p CH mh = ì ì == lv : Là hành trình nén của lò xo khi làm việc đúng bằng hành trình của măng, lv = 17,1mm 0 : Là biến dạng ban đầu giữ cho ty đẩy Piston trợ lực ổn định, chọn 0 = 30 mm Vậy : = 17,1 + 30 = 47,1 mm Đối với lò xo côn tiết diện dây tròn có công thức. Suy ra: Trong đó : n 0 : Là số vòng lò xo làm việc P LX : Lực của lò xo khi nén chọn P LX = 5 KG G : Mô đun đàn hồi dịch chuyển, G = 8. 10 5 KG/cm 2 d : Đờng kính dãy lò xo d = 4 mm = 0,4 cm r 1 : Bán kính trung bình vòng nhỏ lò xo nhỏ, r 1 = 2,5 cm r 2 : Bán kính trung bình vòng to lò xo , r 2 = 5 cm Thay vào công thức, ta có: C = 4,71 . 8 . 10 5 . 0,4 4 16 . 5 (2,5 2 + 5 2 ) (2,5 + 5) = 5 vòng + Số vòng toàn bộ của lò xo màng : (n) n = n 0 +2 = 5+2 = 7 vòng + Chiều dài của lò xo khi các vòng sít vào nhau (H) H = n . d = 7 . 2 = 14 mm + Chiều dài toàn bộ của lò xo (H 0 ) H 0 = H + n 0 . + Trong đó : H : Là chiều dài làm việc của lò xo. 4 21 2 2 2 10LX G.d )r).(rr(r.n16P ++ = )r).(rr.(r16.P .G.d n 21 2 2 2 1LX 4 0 ++ = [...]... loại ly hợp, phân loại dẫn động ly hợp Trong đó có nêu cấu tạo nguyên lý làm việc, u khuyết điểm của từng loại 2 Tính toán thiết kế cơ cấu của cụm ly hợp gồm - Xác định mô men ly hợp - Xác định kích thớc của một số chi tiết cụm ly hợp - Xác định công, công trợt riêng, nhiệt độ của ly hợp - Tính bền các chi tiết trong cụm ly hợp 3 Tính toán thiết kế cải tiến hệ thống dẫn động - Chọn phơng án dẫn động. .. vẽ sơ đồ bố trí chung - Bản vẽ kết cấu cụm ly hợp - Bản vẽ kết cấu bộ cờng hóa chân không - Bản vẽ đặc tính cờng hóa - Bản vẽ lắp ghép cụm xi lanh chính - Bản vẽ các chi tiết của hệ thống ly hợp cải tiến - Bản vẽ các phơng án dẫn động Qua các nội dung ở trên hệ thống ly hợp đợc thiết kế cải tiến có u điểm là lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ, điều khiển dễ dàng giảm sức lao động của ngời lái đảm bảo an toàn,... xét khá toàn diện về lý thuyết Tài liệu tham khảo 1 Hớng dẫn đồ án môn học "Thiết kế hệ thống ly hợp của ô tô - máy kéo" Của : Lê Thị Vàng 2 Giáo trình thiết kế và tính toán ô tô máy kéo Của: Nguyễn Hữu Cẩn, Trơng Minh Chấp Dơng Đình Khuyển và Trần Khang 3 Thiết kế hộp số chính ô tô - máy kéo Của: Nguyễn Văn Tài 4 Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí Của: Trịnh Chất , Lê Văn Uyển 5 Cấu tạo ô tô... đúng kỹ thuật Phần kết luận Trên đây là toàn bộ qúa trình tính toán thiết kế hệ thống ly hợp cho xe ô tô tải trung bình trên cơ sở xe 3CA - 3711 dùng cho vận chuyển trong bu điện Đây là loại ly hợp một đĩa ma sát khô thờng đóng đợc dẫn động điều khiển bằng thủy lực có cờng hóa chân không Bản đồ án đã hoàn thành với nội dung thuyết minh và tính toán theo yêu cầu: 1 Tổng quan ly hợp Đề cập tới yêu cầu,... chân không là phù hợp - Xác định đặc tính cờng hóa, tính lực cờng hóa - Tính toán, kiểm bền các chi tiết bộ cờng hóa 4 Định ngạch bảo dỡng và sửa chữa lắp ghép điều chỉnh ly hợp - Các công việc cần làm trong bảo dỡng - Chuẩn đoán h hỏng cách khắc phục sửa chữa - Lắp ghép điều chỉnh ly hợp và bộ cờng hóa Để minh họa cho đồ án còn có 07 bản vẽ thiết kế cấu tạo của hệ thống ly hợp đã cải tiến gồm: - Bản... chân ly hợp - Điều chỉnh độ mài mòn ly hợp - Xiết chặt các mối ghép quan trọng - Thay thế các chi tiết bị mòn yếu quá tiêu chuẩn cho phép - Bơm mỡ ổ bi tỳ, bơm mỡ các vú mỡ ở trục bàn đạp, các khớp hệ thống dẫn động - Kiểm tra bổ sung dầu cho xi lanh chính II Những h hỏng và cách sửa chữa Trong cơ cấu ly hợp có thể phát sinh những h hỏng: - Bộ ly hợp đóng không hoàn toàn (Ly hợp trợt) - Bộ ly hợp ngắt... thức : SLV = 2 i Trong đó: : Là khe hở giữa bánh đà và đĩa bị động i : Là tỷ số truyền chung Vậy : SLV = 2 1,5 35,7 = 107 mm 3 Hành trình toàn bộ của bàn đạp S = S0 + SLV = 7,7 + 107 = 114,7 mm = 1,5 mm i = 35,7 Phần Iv Bảo dỡng - sửa chữa - lắp ghép - điều chỉnh Ly hợp và hệ dẫn động ly hợp I/ Bảo dỡng ly hợp và hệ dẫn động ly hợp 1 Chế độ bảo dỡng - Định ngạch bảo dỡng khi xe chạy 1000km là... - Bộ ly hợp đóng đột ngột 1 Bộ ly hợp bị trợt khi đóng: - Hiện tợng khi ly hợp bị trợt, mô men xoắn từ trục khuỷu của động cơ sẽ không truyền hoàn toàn cho các bánh chủ động ( đặc biệt khi ô tô leo lên dốc hoạc có tải) Kết hợp với việc tăng số vòng quay của trục khuỷu động cơ, khi nhả bàn đạp ly hợp ô tô hầu nh vẫn không nhúc nhích hoặc tăng tốc chậm, và có mùi khét của các tấm ma sát đĩa bị động *... đĩa chủ động khiến cho ly hợp ngắt không hoàn toàn Khắc phục bằng cách tháo bộ ly hợp để thay thế tấm ma sát khác + Đĩa ép bị lệch khi ngắt ly hợp Nh vậy đĩa chủ động vẫn ép từng chỗ vào đĩa bị động Ta phải điều chỉnh đồng phẳng cơ cấu đòn mở + Bàn đạp ly hợp bị kẹt do cơ cấu đòn mở thiếu bôi trơn hoặc bàn đạp bị cong vênh khắc phục bằng cách nắn lại và bôi trơn đòn mở 3 Bộ ly hợp đóng đột ngột - Mặc... trên nắp ly hợp và đĩa ép trùng nhau + Đặt ly hợp lên máy ép, đặt một tấm gỗ dới đĩa ép gang ép nắp ly hợp xiết bu lông bắt giá đỡ cần đẩy với nắp ly hợp + Điều chỉnh vị trí cần bẩy ly hợp: Dùng 3 đệm dày 9mm (thay cho đĩa bị động) đặt dới máy ép, dùng máy ép hay giá lắp và điều chỉnh ly hợp ép cho nắp ly hợp sát với mặt bàn điều chỉnh Vị trí đầu vít cần bẩy sau khi điều chỉnh trên cần bẩy và dùng đột . Tính toán thiết kế cải tiến hệ thống dẫn động ly hợp I. Yêu cầu của hệ thống dẫn động ly hợp. Để giảm nhẹ sức lao động của ngời lái xe ta sử dụng có cờng hóa. Vậy yêu cầu dẫn động có. = 114,7 mm Phần Iv Bảo dỡng - sửa chữa - lắp ghép - điều chỉnh Ly hợp và hệ dẫn động ly hợp I/ Bảo d ỡng ly hợp và hệ dẫn động ly hợp. 1. Chế độ bảo d ỡng - Định ngạch bảo dỡng khi xe chạy 1000km. vả. Cần phải thiết kế cải tiến hệ thống dẫn động có cờng hóa sao cho lực bàn đạp giảm xuống, nhng cũng không đợc quá nhỏ để đảm bảo cảm giác cho ngời lái xe tránh hiện tợng mở ly hợp theo thói