Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu số 2 Đồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe FocusĐồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe Focus
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô MụC LụC MụC LụC 1 LờI NóI ĐầU 2 Chơng 1 4 Tổng quan về cụm ly hợp 4 Chuơng 2 27 tính toán thiết kế 27 Chơng 3 54 Thiết kế tính toán hệ dẫn động ly hợp 54 Chơng 4 59 Quy trình tháo lắp ,sử dụng , sửa chữa ,vận hành 59 CHƯƠNG 5 66 Quy trình công nghệ gia công chi tiết 66 CHI TIếT : PISTON cHíNH 66 Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48 1 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô LờI NóI ĐầU Cùng với sự phát triển nhanh chóng của Khoa học kỹ thuật nói chung, ngành công nghiệp chế tạo ôtô nói riêng trong vài thập kỷ gần đây đã có những bớc phát triển nhanh chóng vợt bậc với nhiều loại ôtô hiện đại ra đời, nhờ thành tựu các lĩnh vực điện tử, tin học, cơ khí, vật liệu mới và dần đợc hoàn thiện để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con ngời cũng nh của các ngành kinh tế khác. Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của nớc ta hiện nay với chủ tr- ơng Công nghiệp hoá - hiện đại hoá đã có nhiều loại ôtô đợc nhập và lắp ráp tại Việt Nam. Dòng xe con du lịch ngày càng đợc sử dụng rộng rãi bởi chúng có nhiều tính năng u việt: điều khiển dễ dàng, an toàn, độ bền tốt và có kích thớc nhỏ gọn nên đi lại dễ dàng trong các đờng hẹp đặc biệt trong các đờng giao thông đô thị ở thành phố lớn nớc ta hiện nay. Với mục tiêu nghiên cứu thiết kế hệ thống ly hợp theo hớng giảm nhẹ lao động ngời lái, giảm hành trình bàn đạp, sang kết cấu phải đơn giản em đợc giao nhiệm vụ thiết kế ly hợp xe ôtô con . Với nội dung, yêu cầu của đề tài đợc giao, em đã tập trung nghiên cứu tính toán kiểm nghiệm xe cơ sở, tính toán thiết kế bộ trợ lực chân không. Phần còn lại của đồ án là tính toán thiết kế hệ dẫn động và xây dựng quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình. Ly hợp này sẽ có kết cấu đơn giản, lực điều khiển ngời lái sẽ nhẹ hơn và đảm bảo hành trình bàn đạp hợp lý. Các bộ phận thiết kế có thể sản xuất đợc trong nớc. Qua quá trình làm đồ án em đã tập sự làm công việc của ngời kỹ s, cũng nh tác phong làm việc và học hỏi thêm nhiều kiến thức. Điều đó rất bổ ích cho sự nghiệp của một kỹ s cơ khí ôtô tơng lại. Trong quá trình làm đồ án, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng và đợc sự giúp đỡ của các thầy trong Bộ môn ôtô, Khoa Cơ khí trờng Đại học Bách Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48 2 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô Khoa Hà Nội song do khả năng và thời gian có hạn nên bản đồ án không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong sự hớng dẫn, phê bình của các thầy, các đồng nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo hớng dẫn Phạm Huy Hờng và các thầy trong Bộ môn ôtô Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này. Sinh viên Phí văn Tuấn Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48 3 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô Chơng 1 Tổng quan về cụm ly hợp Ly hợp là một phần từ không thể thiếu trong hệ thống truyền lực (HTTL) của ô tô.Nó nối động cơ với hộp số. Nếu không có nó thì các bánh răng hộp số , HTTL sẽ phải chịu lớn lực xung kích, mô men xung lợng của lực xung kích, mô men lực quán tính trong những thời điểm khác nhau khi vận hành ô tô. Ví dụ: Khi sang số, khi phanh. 1.Công dụng: - Tách và nối 2 bộ phận là động cơ và hệ thống truyền lực trong những tr- ờng hợp cần thiết . - Là bộ phận an toàn bảo vệ cho chi tiết của hệ thống không bị quá tải. 2.Yêu cầu : - Ly hợp phải truyền hết đợc mô men của động cơ xuống hệ thống truyền lực mà không bị trợt . - Ly hợp ngắt dứt khoát , đóng êm dịu để giảm tải trọng động tác động lên hệ thống truyền lực . Mô men quán tính của phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm tải trọng động tác dụng lên các bánh răng và bộ đồng tốc khi sang số . - Mô men ma sát không đổi khi ly hợp ở trạng thái đóng . - Ly hợp phải có khả năng trợt khi quá tải. - Điều khiển ly hợp phảI nhẹ nhàng tráng gây mệt mỏi cho ngòi lái xe . - khi có hiện tợng cộng hởng ly hợp phảI có khả năng dập tắt dao động nhằm nâng cao chất lợng truyền lực. -Giá thành của bộ ly hợp rẻ , tuổi thọ cao ,kết cấu đơn giản ,kích thớc gọn nhẹ ,dễ tháo lắp và sửa chữa bảo dỡng. Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48 4 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô 3.Phân loại ly hợp : Ta có thể phân loại ly hợp theo các phơng pháp sau : 3.1. Theo phơng pháp truyền mô men. 3.1.1. Ly hợp ma sát: - Truyền mômen từ động cơ sang trục sơ cấp hộp số thông qua bề mặt ma sát. - Sơ đồ cấu tạo: 10 8 5 6 1 2 3 4 7 9 s 11 12 1.Bánh đà ; 2. đĩa ma sát ; 3. đĩa ép ; 4. trục ly hợp ; 5.vỏ ; 6. bạc mở ; 7. càng mở ; 8. bi T ; 9 . đòn mở ; 10. lò xo giảm chấn ; 11. trục khuỷu ; 12. càng mor ly hợp Hình 1.1 : Ly Hợp ma sát * Nguyên lý làm việc. + Đóng ly hợp: Khi ngời lái không đạp chân vào bàn đạp ly hợp, không còn lực tác dụng vào lò xo màng 9. Lò xo màng sẽ ép đĩa ép (3) vào đĩa bị động ép chặt đĩ bị động vào bánh đà thông qua bề mặt ma sát mômen đợc truyền từ bánh đà sang trục của ly hợp theo hai đờng. Đờng thứ nhất từ bánh đà qua bề mặt ma sát phía bên trái của đĩa bị động Đờng thứ hai mômen từ bánh đà truyền qua vỏ trong ly hợp qua đòn mở đến đĩa ép thông qua bề mặt ma sát phía bên trái của đĩa bị động mômen đợc truyền từ đĩa ép sang đĩa bị Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48 5 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô động. Đĩa bị động đợc nối với trục ly hợp nhờ khớp nối then hoa nên mômen đờng truyền từ đĩa bị động sang trục ly hợp. + Khi mở ly hợp: Ngời lái đạp chân vào bàn đạp qua hệ thống dẫn động lực ngời lái tác động vào lò xo màng 9 tác dụng nh đòn mở đĩa ép chuyển động sang bên phải tách khỏi bề mặt của đĩa ma sát nên đĩa ma sát tách khỏi bề mặt của bánh đà, do đó mômen đông cơ không truyền đợc sang trục ly hợp. * Ưu nhợc điểm: + Ưu điểm: - Giá thành hạ - Xung lực tác dụng từ mặt đờng lên giảm. + Nhợc điểm. - Khả năng giảm quá tải không cao. - Độ êm dịu khi khởi động, đi số, về số phụ thuộc rất nhiều vào trình độ ngời lái. - Khi phanh xe ở tốc độ cao gây quá tải cho HTTL (có thể làm chết máy, gãy trục cơ) ảnh hởng đến việc điều khiển vận hành xe. 3.1.2. Ly hợp thuỷ lực. Truyền mômen thông qua chất lỏng - Sơ đồ cấu tạo: Gồm hai phần. + Phần chủ động là phần bánh bơm, bánh đà. + Phần bị động là bánh tua bin nối với trục sơ cấp của hộp giảm tốc. Trong không gian của bánh bơm và bánh tua bin là dầu thuỷ lực Sơ đồ cấu tạo của ly hợp thuỷ lực. Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48 6 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô 11 9 10 8 7 5 6 4 3 1 2 12 1 . Bánh tua bin ; 2.lắp ; 3. bánh bơm ; 4. cánh cong ; 5. tấm ngăn ngoài ;6. tấm ngăn trong 7 . đờng dầu vào ;8 . bình tản nhiệt ; 9. van an toàn 10. bơm dầu ; 11. thùng dầu ; 12. van xả Hình 1.2 . Ly hợp tuỷ lực * Nguyên lý làm việc. + Khi động cơ quay bánh bơm (3) quay theo, dẫn đến chất lỏng trợt theo rãnh của bánh bơm (theo hớng từ trong ra ngoài). Khi tới khe hở giữa bánh bơm và bánh tua bin chất lỏng đập vào cánh tua bin làm cánh tua bin quay nên trục sơ cấp của hộp số quay. Khi tới đầu vào của cánh tua bin chất lỏng lại quay trở lại bánh bơm tạo ra chu kỳ kín. Khi tốc độ động cơ lớn nên vận tốc chất lỏng lớn, do vậy động năng truyền cho bánh tua bin lớn. + Trạng thái ngắt: Khi số vòng quay động cơ nhỏ không đủ cho bánh tua bin quay nên mômen không truyền từ động cơ ra trục ly hợp đợc. + Trạng thái đóng. Số vòng quay động cơ tăng làm cánh tua bin quay mômen đợc truyền từ động cơ sang trục ly hợp. Khi chủ động ngắt nhanh ly Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48 7 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô hợp xả van (12) dầu thoát ra ngoài bình chứa, ly hợp ngắt momen không truyền từ động cơ sang trục ly hợp. * Ưu nhợc điểm: + Ưu điểm: - Đóng ly hợp êm dịu không giật. - Bảo vệ đợc HTTL. - Khi xuống dốc giảm ga bánh tua bin thành bánh chủ động bánh bơm thành bánh bị động, động cơ tạo thành máy nén hí đóng vai trò nh phanh làm bánh xe xuống dốc từ từ. + Nhợc điểm: - Chế tạo phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao. - Giá thành đắt. 3.1.3. Ly hợp điện từ: Truyền mô men thông qua lực điện từ. Sơ đồ cầu tạo. 6.Bột sắt 6 5 4. Cuộn dây điện từ 3. Bộ phận chủ động 5. Bộ phận bị động 2. Đĩa bị động 1.Bộ phận cố định 4 3 2 2 Hình 1.3 . Ly hợp điện từ * Nguyên lý làm việc: Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48 8 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô + Mở ly hợp: Khi không cấp điện cho cuộn dây (3) không có lực từ tr- ờng trong cuộn dây nên phần chủ động (1) và phần bị động (4) không hút nhau nên khi động cơ quay mômen không truyền ra trục ly hợp (5). + Đóng ly hợp: khi cấp điện cho cuộn dây (3) xuất hiện lực điện từ trong cuộn dây nên xuất hiện lực hút giữa bánh đà (1) và lõi sắt bị động (4). Nh vậy khi bánh đà (1) quay làm (4) quay theo. Do đó mômen đợc truyền từ động cơ sang trục ly hợp. Tuy vậy lực hút giữa (1) và (4) không đủ lớn nên ở khi hở giữa (1) và (4) ngời ta đa vào những mạt sắt khi có đờng sức từ đi qua chúng sắp xếp thành đờng theo hớng của đờng sức tạo thành dây sắt cứng nối (1) và (4) với nhau làm tăng ma sát nên việc truyền mômen giữa (1) sang (4) đợc tăng lên. * Ưu nhợc điểm. + Ưu điểm. - Khả năng chống quá tải tốt. - Bố trí, dẫn động mềm dẻo dễ dàng. + Nhợc điểm. - Truyền mô men không tốt do lục từ tạo ra yếu. - Chế tạo phức tạo. - Bảo dỡng sửa chữa khó khăn. - Giá thành đắt. 3.1.4. Ly hợp liên hợp: Là loại ly hợp kết hợp hai trong số các loại trên nh thuỷ cơ, cơ điện Trong ôtô hiện nay ly hợp ma sát đợc dùng rất phổ biến vì giá thành rẻ, chế tạo đơn giản hiệu suất truyền cao. Nhng ly hợp thuỷ lực ngày càng đợc sử dụng trên các xe hiện đại có sử dụng hộp số tự động vì giảm đợc tải trọng động trên HTTL. Sơ đồ cấu tạo 1 loại ly hợp hỗn hợp thuỷ lực và cơ khí dùng trên xe con Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48 9 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô 1- trục khuỷu động cơ; 2- bích trục khuỷu để bắt với bánh bơm; 3- moayơ bánh bơm; 4- tấm chắn; 5- vỏ ngoài ly hợp thuỷ lực; 6- vành răng; 7- bánh bơm; 8- vỏ bao kín; 9- bánh tuabin; 10- nút dầu; 11- moayơ bánh tuabin; 12- đĩa bánh đà của ly hợp ma sát; 13- thân ly hợp ma sát; 14- ổ bi kim; 15- đòn mở; 16- trục ly hợp; 17- lò xo ép; 18- đĩa ép; 19- đĩa ma sát; 20- lò xo ép phớt dầu; 21- phớt dầu; 22- cánh tản nhiệt; 23- cácte ly hợp. Hình 1.4 .ly hợp liên hợp 3.2. Theo hình dạng của các chi tiết ma sát. - Ly hợp dạng đĩa (một đĩa, hai đĩa) - Ly hợp hình nón. - Ly hợp hình trống. Hai loại ly hợp hình trống và ly hợp hình nón ít đợc sử dụng vì mômen quán tính phần bị động quá lớn nên khi ngắt ly hợp nó vẫn quay gây ra va đập giữa các bánh răng và các khâu khớp của HTTL. 3.3. Theo phơng pháp phát sinh lực ép - Loại lò xo: Lò xo đặt xung quanh, lò xo đặt trung tâm (côn), lò xo đĩa. - Loại lực ép nửa ly tâm; Lực ép sinh ra ngoài lực của lò xo côn còn có lực phụ thêm là lò do lực ly tâm của trọng khối phụ sinh ra. Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48 10 [...]... tránh đợc cộng hởng ở tần số thấp ngời ta làm chi tiết ma sát để thu năng lợng của các dao động ở tần số này Sinh viên: Phí văn Tuấn 26 Lớp: Ôtô - K48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô Chuơng 2 tính toán thiết kế 1 Giới thiệu xe tham khảo và phân tích đặc điểm kết cấu ly hợp của xe tham khảo : 1.1 giới thiệu về xe tham khảo: Xe tham khoả là xe Focus 2.0LMT là loai xe con 5 chỗ Là xe. .. phân tích kết cấu - chọn phơng án thiết kế ly hợp ô tô 4.1 Các ly hợp của ô tô là loại thờng đóng ở ô tô thờng dùng loại ly hợp một, hai loại hay nhiều đĩa bị động 4.1.1 .Ly hợp 1 đĩa bị động: Sinh viên: Phí văn Tuấn 20 Lớp: Ôtô - K48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô 1- trục khuỷu; 2,3 - bulông; 4 - bánh đà; 5 - đĩa ép; 6 - tấm thép truyền lực; 7 - tấm đệm; 8 - bulông; 9 - vỏ ly hợp; 10.. .Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô - Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm thờng đợc sử dụng khi điều khiển tự động, ở ly hợp này lực ly tâm dùng để đóng và mở ly hợp còn áp lực trên đĩa đợc tạo bởi lực lò xo ít khi lực ly tâm đợc dùng để tạo lực ép trên đĩa 3.4 Theo kết cấu ép chia ra - Ly hợp thờng đóng đợc sử dụng phổ biến trên ô tô - Ly hợp thóng mở đợc sử dụng trên máy kéo 3 .5. Theo phơng... (mm) Công suất lớn nhất 1300 17 95 150 5 số tay 3,147 ; 2,136 ; 1,448 ; 1,028 ; 0,8 05 4,22 Dẫn động thuỷ lực Xăng 2.0 l 1 95/ 65R 15 Duratec 16 van 4488 x 1840 x14 75 107(Kw) ở 6000 (v/ph) Mômen xoắn lớn nhất 1 85( N.m) ở 450 0(v/ph) 1.2 Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống ly hợp của xe : -Ly hợp của xe Focus là loại ly hợp ma sát khô thờng đóng 1 đĩa bị động.Với u điểm của loại ly hợp ma sát khô 1 đĩa là làm... Phần cản của không khí, khi khởi động tại chỗ V = 0 rbx: Bán kính làm việc của bánh xe rbx = .r0 (r0 bán kính thiết kế; - hệ số kể đến sự biến động của lốp, chọn = 0,9 35) Ký hiệu lốp : 1 95/ 65R 15 d r0 = B + ữ. 25, 4 (mm) 2 B: Chiều rộng của lớp: B = 1 95 mm d: đờng kính vành bánh xe : d= 15 insơ d 1 95 15 rbx = B + ữ. 25, 4= 0,9 35 ( 25, 4 + 2 ). 25, 4 =360 cm 2 rbx = 0,360( m) i f : Tỉ số truyền của hộp... đóng ly hợp êm dịu : Để xác định đợc công trợt lớn nhất thì xét trờng hợp đóng ly hợp êm dịu lúc khởi động Quá trình này chia làm 2 giai đoạn Sinh viên: Phí văn Tuấn 35 Lớp: Ôtô - K48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô +Tăng mômen ly hợp từ 0 đến Ma (mômen cần chuyển động quy dẫn về trục ly hợp) , khi đó ôtô bắt đầu chuyển động tại chỗ (đặc trng bằng công trợt L1) + Tăng mômen ly hợp tới... -Ưu điểm : + Kết cấu đơn giản, rẻ tiền + Thoát nhiết tốt + Mở dứt khoát -Nhợc điểm: là đóng không êm dịu 4.1.2 Ly hợp nhiều đĩa bị động Sinh viên: Phí văn Tuấn 21 Lớp: Ôtô - K48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô Hình 3.2 Ly hợp 2 đĩa bị động -Nếu ly hợp phải truyền mômen lớn (lớn hơn 70 ữ 80 KGm) thì đờng kính của đĩa ly hợp một đĩa quá lớn Trờng hợp nh vậy ngời ta dùng ly hợp hai hay... đờng kính của đĩa và kích thớc chung của ly hợp Tuy nhiên ly hợp hai đĩa có kết cấu phức tạp hơn nhiều so với ly hợp một đĩa - Ưu điểm : Ly hợp là đóng êm dịu -Nhợc điểm : Là mở không dứt khoát ở ly hợp thờng đóng, lực đóng nhờ các lò xo ép + Đối với ly hợp xe thiết kế do có mômen quay của động cơ không lớn (mômen = 17KGm) nên ta chọn 1 đĩa Trong kết cấu ly hợp chi tiết mòn, nhiều nhất là vành ma sát... đạp để mở ly hợp lớn 4.2.3 Ly hợp dùng lò xo màng : Có đặc tính hợp lý hơn cả vì trong miền làm việc của nó lực ép của nó thay đổi không đáng kể theo biến dạng Do vậy lực ngắt ly hợp đòi hỏi không lớn vì vậy khi đĩa ma sát mòn lực ép giảm không đáng kể Nhợc điểm tạo lực ép không lớn nên thờng dùng trên xe con Sinh viên: Phí văn Tuấn 23 Lớp: Ôtô - K48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô 4.3... K48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô -Dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không Với dẫn động thuỷ lực u điểm việc bố trí các chi tiết của hệ thống dẫn động linh hoạt , làm việc nhạy ,với trợ lực chân không giảm lực điều khiển cho ngời lái xe đợc nhẹ nhàng 1.2.1.Kết cấu cụm ly hợp của xe: 9 10 11 12 13 14 15 16 17 27 8 18 7 19 20 6 5 21 22 4 23 24 3 2 24 22 25 26 Hình 4.1 Cụm kết cấu ly hợp . cácte ly hợp. Hình 1.4 .ly hợp liên hợp 3.2. Theo hình dạng của các chi tiết ma sát. - Ly hợp dạng đĩa (một đĩa, hai đĩa) - Ly hợp hình nón. - Ly hợp hình trống. Hai loại ly hợp hình trống và ly. K48 10 1 3 2 4 5 66 7 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô - Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm thờng đợc sử dụng khi điều khiển tự động, ở ly hợp này lực ly tâm dùng để đóng và mở ly hợp còn áp lực trên đĩa đợc. nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô động. Đĩa bị động đợc nối với trục ly hợp nhờ khớp nối then hoa nên mômen đờng truyền từ đĩa bị động sang trục ly hợp. + Khi mở ly hợp: Ngời lái đạp