Đang tải... (xem toàn văn)
CHƯƠNG 3 ,TÍNH TOÁN các THÔNG số ,cơ bản của LY hợp
CHƯƠNG : TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA LY HỢP 3.1) Bán kính vành khăn bề mặt ma sát đĩa bị động Như tính trước, bán kính bề mặt ma sát R = 180 mm ta suy bán kính ma sát R1 là: Ta có : 3.2) Diện tích bán kính trung bình hình vành khăn ma sát - Diện tích hình vành khăn ma sát xác định theo công thức: Thay số ta : - Bán kính trung bình hình vành khăn ma sát Theo công thức ta có : 3.3) Lực ép cấu ép Theo công thức tính momen ma sát ta suy công thức tính lực ép sau: 3.4) Công trượt riêng ly hợp 3.4.1) Momen quán tính quy dẫn: Momen quán tính quy dẫn xác định từ điều kiện cân động ô tô chuyển động ta có công thức sau: Trong : Ga trọng lượng toàn ô tô Gm trọng lượng toàn rơ mooc, trường hợp Gm = 0N g gia tốc trọng trường g = 9,81 N.m/s2 Rbx bán kính làm việc bánh xe chủ động Theo đề Rbx = 0,45 m ih.ip tỷ số truyền hộp số nhiều cấp i0 tỷ số truyền truyền lực hệ số tính đến khối lượng chuyển động quay hệ thống truyền lực tính toán lấy - Ta chọn Tính tỷ số truyền hộp số nhiều cấp tay số • Theo điều kiện kéo: Với theo đề , hiệu suất hệ thống truyền lực Chọn tỷ số truyền truyền lực Với Đối với xe khách giá trị nằm khoảng chọn Suy tỷ số truyền hộp số tay số cao Trong trường hợp hộp số số truyền tăng nên Nên Suy : : • Theo điều kiện bám: Trong : trọng lượng bám xe có giá trị Với trọng lượng bám phân bố lên cầu chủ động Đối với xe khách tải trọng phân bố cầu trước cầu sau chủ động nên ta có : với Thường cầu sau trọng lượng toàn xe hệ số phân bố tải trọng lên cầu chủ động (theo [1] trang 43) hệ số bám bánh xe so với mặt đường thường có giá trị khoảng xe chạy đường nhựa tốt nên ta chọn Suy : Do loại xe có giá trị tỷ số truyền thấp để đảm bảo kích thước hộp số nhỏ, thiết kế tính toán thông số ly hợp ta phải chọn khoảng tỷ số truyền giá trị nhỏ đảm bảo tính đồng Trong trường hợp ta chọn giá trị theo điều kiện kéo Vậy Từ thông số tính ta suy momen quán tính quy dẫn: 3.4.2) Momen cản chuyển động quy dẫn: Ta có: Trong : trọng lượng toàn xe hệ số cản tổng cộng đường Ta có Với số cản lăn lực cản không khí Xét lúc ô tô khởi hành nên Suy : 3.4.3) Tính thời gian trượt ly hợp giai đoạn: Chọn thời gian đóng ly hợp êm dịu : ta có phương trình : hệ Trong : hệ số kết thúc trượt tốc độ gốc động đóng ly hợp Khi tính toán ta lấy lấy tốc độ gốc ứng với momen cực đại tốc độ góc trục ly hợp tính lúc xe khởi hành Và thông số khác thích phần tính toán thông số Biến đổi phương trình (1) ta : Thay số vào phương trình (2) ta được: Giải phương trình ta được: Do Khi ta có: nên tính có giá trị âm ta loại giá trị Kiểm tra hệ số đặc trưng cho cường độ tăng cường momen : So với giá trị kinh nghiệm xe khách ( Theo [2] trang 20) Ta thấy thỏa mãn 3.4.4) Tính công trượt tổng cộng ly hợp : Công trượt tổng cổng ly hợp xác định theo công thức : Thay số ta : 3.4.5) Tính công trượt riêng ly hợp : công trượt riêng ly hợp công trượt đơn vị diện tích làm việc mặt ma sát Vậy theo công thức : Vậy so với giá trị cho phép công trượt riêng xe khách ly hợp thiết kế đạt yêu cầu tuổi thọ cho ly hợp 3.4.6) Nhiệt sinh trượt ly hợp : Với ly hợp đĩa ma sát, nhiệt sinh làm nung nóng đĩa ép xác định theo công thức sau: Trong : công trượt tổng cộng ly hợp hệ số xác định phần nhiệt để nung nóng đĩa ép Với ly hợp đĩa bị động nhiệt dung riêng chi tiết bị nung nóng Với vật liệu thép gang lấy khối lượng chi tiết bị nung nóng độ tăng nhiệt độ chi tiết bị nung nóng Độ tăng nhiệt độ cho phép chi tiết tính toán lần khởi hành ô tô không vượt 10 0K Từ suy khối lượng đĩa ép tối thiểu phải là: 3.4.7) Bê dày tối thiểu đĩa ép : Bề dày tối thiểu đĩa ép xác định theo khối lượng tính toán chế độ nhiệt xác định theo công thức: Trong : khối lượng riêng đĩa ép, với vật liệu làm gang Vậy thay số ta : 3.5) Xác định thông số cấu ép: 3.5.1) Lực ép cần thiết lò xo dây xoắn: Lực ép cần thiết tính cho lò xo dây xoắn xác định công thức: Trong : hệ số tính đến giãn nỡ nới lỏng lò xo Thường ta chọn số lượng lò xo sử dụng để tạo lực ép Đối với xe khách cỡ lớn Để tiện bố trí số lượng lò xo 18, 21 24 ta chọn Suy : 3.5.2) Độ cứng lò xo dây xoắn Clx : Theo điều kiện tạo lực ép cần thiết để hình thành momen ma sát yêu cầu hệ số dự trữ ly hợp điều kiện tối thiểu hệ số dự trữ ly hợp ma sát mòn đến giới hạn phải thay nghĩa là: Trong : hệ số dự trữ ly hợp ma sát mòn đến giới hạn phải thay Theo kinh nghiệm Chọn lượng mòn tổng cộng cho phép ma sát Chọn phương pháp gắn ma sát vào đĩa phương pháp đinh tán nên ta có Với độ dày ma sát Với xe vận tải hành khách chọn Vậy : 3.5.3) Lực lớn tạo lò xo ép : Lực nén lớn lò xo mở ly hợp xác định : Trong đó: độ biến dạng thêm lò xo mở ly hợp tính độ dịch chuyển đĩa ép mở ly hợp: Ta có : Với : khe hở hoàn toàn đôi bề mặt ma sát Với ly hợp đĩa bị động ta chọn để đảm bảo hành trình bàn đạp không lớn độ dịch chuyển thêm cần thiết đĩa ép đàn hồi đĩa bị động chọn Vậy ta có : 3.5.4) Đường kính dây đường kính trung bình lò xo : Đường kính dây đường kính trung bình xác định từ công thức tính ứng suất Theo [1] trang 12 ta có công thức : Trong : hệ số tăng ứng suất tiếp lò xo bị xoắn chịu tải Ta chọn tỷ số D/d = tra bảng ta (theo [1] bảng 2.1 trang 13) đường kính trung bình lò xo ứng suất tiếp cho phép lò xo Đối với vật liệu chế tạo lò xo Silic 60C, 60C2A măng-gan 65 ứng suất cho phép (theo [1] trang 30) Vậy ta có : Vì nên theo tiêu chuẩn ta chọn Suy đường kính trung bình lò xo : 3.5.5) Số vòng làm việc lò xo : Số vòng làm việc nlx lò xo tính theo C lx ta thừa nhận công thức sức bền vật liệu sau : Trong : mô đun đàn hồi trượt vật liệu làm lò xo Thường ta có: 3.5.6) Chiều dài lò xo: a) Chiều dài tối thiểu lò xo: Chiều dài tối thiểu lò xo Lmin xác định chịu tải lớn Với khe hở tối thiểu vòng lò xo mm chịu nén lớn (lúc mở ly hợp hoàn toàn) ta có: Trong : số vòng không làm việc tính thêm cho việc tỳ lò xo vào đế Ta chọn số vòng không làm việc là khe hở vòng tỳ Thay số vào công thức ta được: b) Chiều dài tự lò xo Lmax Chiều dài tự lò xo Lmax xác định không tải Ta có : Trong : độ biến dạng lớn lò xo chịu lực lớn F lxmax ( bao gồm độ biến dạng thêm lò xo mở ly hợp độ biến dạng lò xo ly hợp đóng) Nên ta có: Với xác định ta suy : c) Chiều dài làm việc lò xo Llv xác định chịu lực ép Flx Ta có : Trong : độ biến dạng lò xo chịu lực ép Nên : Vậy : • Tính toán thiết kế dẫn động ly hợp a) Xác định thông số điều khiển trợ lực - Xác định hành trình bàn đạp Sbd Hành trình bàn đạp ly hợp phải lựa chọn cho không vượt giới hạn tầm với chân người lái xe tức khách cở trung trở lên (theo [1] trang 20 ) Ta chọn sơ hành trình bàn đạp - để tính toán Xác định tỷ số truyền hệ thống dẫn động + tỷ số truyền trung gian itg : Theo kinh nghiệm ta chọn + tỷ số truyền mở icm : Thường + tỷ số truyền đòn mở idm : Đối với xe chọn Thường theo kinh nghiệm chọn + tỷ số truyền bàn đạp ibd : Tỷ số truyền bàn đạp xác định thông qua hành trình bàn đạp cho phép Nghĩa : (công thức suy từ công thức 1-10 theo [1] trang 18) Trong : khe hở cần thiết bàn đạp hệ thống dẫn động chọn khoảng cách mở thông lỗ bù dầu xi lanh Thường Ta chọn khe hở tự cần thiết đòn mở bạc mở chọn khe hở cần thiết đôi bề mặt ma sát Chọn độ dịch chuyển thêm cần thiết đĩa ép đàn hồi đĩa bị động chọn Vậy ta có : - Xác định lực tác dụng lên bàn đạp : Ta có: (theo công thức 1-10d [1] trang 20) Trong : lực lớn tác dụng lên đĩa ép mở ly hợp tỷ số truyền hệ thống dẫn động hiệu suất hệ thống điều khiển hệ thống dẫn động thủy lực Chọn Vậy : So với giá trị lực bàn đạp cho phép xe khách (F bd = 250 N theo [1] trang 21 ) lực bàn đạp cần thiết để mở ly hợp trường hợp không cần dùng trợ lực - Sơ đồ tính toán hệ thống dẫn động : b a f d2 e d c d1 Hình 3.1 : Sơ đồ tính toán hệ thống dẫn động b) Các kích thước hệ thống dẫn động : • Kích thước bàn đạp a,b: Qua tham khảo kích thước b thường 42 mm nên ta chọn b = 42 mm từ tỷ số truyền cần thiết bàn đạp ibd = 5,67 ta suy : a = 42.5,67 = 238 mm • Kích thước xi lanh xi lanh công tác d1, d2 : Đường kính xi lanh có giá trị khoảng d1= 25 mm ta chọn ta chọn tỷ số truyền trung gian itg = nên ta có đường kính xi lanh công tác : • Kích thước mở c, d : Qua tham khảo vào tỷ số truyền ta có c = 200 mm d = 100 mm • Kích thước đòn mở e, f : Thông qua tỷ số truyền idm chọn tính toán idm = cách bố trí đòn mở cho phù hợp với kích thước chi tiết khác ly hợp (phụ thuộc vào khoảng cách từ đầu đĩa ép đến tâm ổ bi tỳ kích thước đĩa ép định) nên ta chọn e = 95 mm suy f = 95/5 = 19 mm TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] TS Lê Văn Tụy, Hướng dẫn thiết kế ô tô (phần truyền lực ô tô), Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng [2] TS Nguyễn Hoàng Việt, Kết cấu tính toán thiết kế ô tô, Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng