TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BỘ MÔN ÔTÔ THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài : THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP Giáo viên hướng dẫn : Lưu Văn Tuấn Sinh viên thực Lớp ô tô : Nguyễn Văn A : Hà Nội - 2009 K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN Trang MỤC LỤC Lời nói đầu Chương : Tổng quan hệ thống ly hợp ôtô Công dụng, phân loại yêu cầu ly hợp Cấu tạo nguyên lý làm việc ly hợp loại đĩa ma sát khô Chương : Lựa chọn phương án thiết kế Các thông số tham khảo xe ôtô tải Lựa chọn kết cấu cụm ly hợp lắp số xe ôtô Lựa chọn phương án dẫn động điều khiển ly hợp loại đĩa ma sát Chương : Nội dung thiết kế tính toán Xác định mômen ma sát ly hợp Xác định kích thước ly hợp 2.1 Xác định bán kính ma sát trung bình đĩa bị động 2.2 Xác định số lượng đĩa bị động Xác định công trượt sinh trình đóng ly hợp 3.1 Xác định công trượt ly hợp khởi động chỗ 3.2 Xác định công trượt riêng 3.3 Kiểm tra theo nhiệt độ chi tiết Tính toán sức bền số chi tiết chủ yếu ly hợp 4.1 Tính sức bền đĩa bị động 4.2 Tính sức bền moayơ đĩa bị động 4.3 Tính sức bền lò xo ép ly hợp 4.4 Tính sức bền lò xo giảm chấn ly hợp 4.5 Tính sức bền chi tiết truyền lực tới đĩa chủ động 4.6 Tính sức bền trục ly hợp 4.7 Tính sức bền đòn dẫn động Tính toán hệ thống dẫn động ly hợp 5.1 Tính cụm sinh lực 5.2 Xác định hành trình bàn đạp 5.3 Tính van phân phối Chương : Quy trình công nghệ gia công chi tiết Tài liệu tham khảo LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 7 11 15 15 18 22 32 32 32 32 32 35 35 36 37 39 39 43 44 48 52 52 56 65 70 77 79 84 95 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN LỜI NÓI ĐẦU Trên giới nước ta, kinh tế quốc dân đòi hỏi chuyên chở khối lượng hàng hóa, hành khách lớn với phát triển kinh tế lượng hàng hóa, hành khách yêu cầu chuyên chở ngày lớn Vì thế, để tạo điều kiện cho kinh tế phát triển đòi hỏi ngành giao thông vận tải phải không ngừng phát triển quy mô chất lượng Ở Việt Nam việc phát triển ngành ôtô Đảng Nhà nước quan tâm Về quan điểm phát triển : LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN - Công nghiệp ôtô ngành Công nghiệp quan trọng cần ưu tiên phát triển để góp phần phục vụ có hiệu trình công nghiệp hóa, đại hóa xây dựng tiềm lực an ninh, quốc phòng đất nước - Phát triển nhanh ngành Công nghiệp ôtô sở thị trường hội nhập với kinh tế giới ; lựa chọn bước phát triển thích hợp, khuyến khích chuyên môn hóa - hợp tác hóa nhằm phát huy lợi thế, tiềm đất nước ; đồng thời tích cực tham gia trình phân công lao động hợp tác quốc tế ngành Công nghiệp ôtô - Phát triển ngành Công nghiệp ôtô phải gắn kết với tổng thể phát triển công nghiệp chung nước chiến lược phát triển ngành liên quan phê duyệt, nhằm huy động phát huy tối đa nguồn lực thành phần kinh tế, doanh nghiệp nhà nước giữ vai trò then chốt - Phát triển ngành Công nghiệp ôtô sở tiếp thu công nghệ tiên tiến giới, kết hợp với việc đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu - phát triển nước tận dụng có hiệu sở vật chất, trang thiết bị có, nhằm nhanh chóng đáp ứng nhu cầu nước loại xe thông dụng với giá cạnh tranh, tạo động lực thúc đẩy ngành công nghiệp hỗ trợ nước phát triển nhằm đẩy nhanh trình sản xuất linh kiện, phụ tùng nước - Phát triển ngành Công nghiệp ôtô phải phù hợp với sách tiêu dùng đất nước phải bảo đảm đồng với việc phát triển hệ thống hạ tầng giao thông ; yêu cầu bảo vệ cải thiện môi trường - Xây dựng phát triển ngành Công nghiệp ôtô Việt Nam để đến năm 2020 trở thành ngành Công nghiệp quan trọng đất nước, có khả đáp ứng mức cao nhu cầu thị trường nước tham gia vào thị trường khu vực giới Căn vào mục tiêu, định hướng phát triển ngành ôtô thấy tương lai phát triển loại xe tải đến 20 đặt chiếm tỷ trọng từ 13% đến 15% tổng số ôtô chiếm khoảng 30% đến 35% tổng số xe tải Vì LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN nghiên cứu đề tài phục vụ cho sản xuất, cải tiến cụm chi tiết cho xe tải nhiệm vụ đặt phù hợp với phát triển ngành Công nghiệp ôtô nước ta giai đoạn Mục tiêu đề tài tốt nghiệp tính toán thiết kế hệ thống ly hợp cho xe ôtô tải Hệ thống ly hợp xe ôtô cụm chi tiết chịu ảnh hưởng lớn điều kiện địa hình, môi trường khí hậu nhiệt độ Cụm ly hợp lắp xe loại ly hợp ma sát khô hai đĩa thường đóng Các lò xo ép bố trí xung quanh, có hệ thống dẫn động khí có cường hóa khí nén Việc nắm vững phương pháp tính toán thiết kế, quy trình vận hành, tháo lắp điều chỉnh, bảo dưỡng cấp sửa chữa lớn ly hợp việc cần thiết Từ ta nâng cao khả vận chuyển, giảm giá thành vận chuyển, tăng tuổi thọ xe, đồng thời giảm cường độ lao động cho người lái Trong trình làm đồ án, em cảm ơn giúp đỡ thầy giáo Lưu Văn Tuấn, thầy cô giáo môn Ôtô, giúp đỡ bạn Với nỗ lực thân, đồ án em hoàn thành Tuy nhiên trình độ thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế thiếu, nên đồ án em chắn nhiều thiếu sót Em mong thầy cô giáo bạn đóng góp ý kiến, để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lưu Văn Tuấn, thầy cô môn Ôtô, toàn thể bạn, tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày 19 tháng năm 2005 Sinh viên thiết kế LA-VIỆT-HÙNG LỚP ÔTÔ-K49 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA LY HỢP 1.1 Công dụng ly hợp Trong hệ thống truyền lực ôtô, ly hợp cụm chính, có công dụng : - Nối động với hệ thống truyền lực ôtô di chuyển - Ngắt động khỏi hệ thống truyền lực trường hợp ôtô khởi hành chuyển số LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN - Đảm bảo cấu an toàn cho chi tiết hệ thống truyền lực không bị tải trường hợp phanh đột ngột không nhả ly hợp Ở hệ thống truyền lực khí với hộp số có cấp, việc dùng ly hợp để tách tức thời động khỏi hệ thống truyền lực làm giảm va đập đầu răng, khớp gài, làm cho trình đổi số dễ dàng Khi nối êm dịu động làm việc với hệ thống truyền lực (lúc ly hợp có trượt) làm cho mômen bánh xe chủ động tăng lên từ từ Do đó, xe khởi hành tăng tốc êm Còn phanh xe đồng thời với việc tách động khỏi hệ thống truyền lực, làm cho động hoạt động liên tục (không bị chết máy) Do đó, khởi động động nhiều lần 1.2 Phân loại ly hợp Ly hợp ôtô thường phân loại theo cách : + Phân loại theo phương pháp truyền mômen + Phân loại theo trạng thái làm việc ly hợp + Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ép + Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp 1.2.1 Phân loại theo phương pháp truyền mômen Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu động đến hệ thống truyền lực người ta chia ly hợp thành loại sau : Loại : Ly hợp ma sát : ly hợp truyền mômen xoắn bề mặt ma sát, gồm loại sau : - Theo hình dáng bề mặt ma sát gồm có : + Ly hợp ma sát loại đĩa (một đĩa, hai đĩa nhiều đĩa) + Ly hợp ma sát loại hình nón + Ly hợp ma sát loại hình trống Hiện nay, ly hợp ma sát loại đĩa sử dụng rộng rãi, có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo khối lượng phần bị động ly hợp tương đối nhỏ Còn ly hợp ma LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN sát loại hình nón hình trống sử dụng, phần bị động ly hợp có trọng lượng lớn gây tải trọng động lớn tác dụng lên cụm chi tiết hệ thống truyền lực - Theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có : + Thép với gang + Thép với thép + Thép với phêrađô phêrađô đồng + Gang với phêrađô + Thép với phêrađô cao su - Theo đặc điểm môi trường ma sát gồm có : + Ma sát khô + Ma sát ướt (các bề mặt ma sát ngâm dầu) Ưu điểm ly hợp ma sát : kết cấu đơn giản, dễ chế tạo Nhược điểm ly hợp ma sát : bề mặt ma sát nhanh mòn tượng trượt tương trình đóng ly hợp, chi tiết ly hợp bị nung nóng nhiệt tạo phần công ma sát Tuy nhiên ly hợp ma sát sử dụng phổ biến ôtô ưu điểm Loại : Ly hợp thủy lực : ly hợp truyền mômen xoắn lượng chất lỏng (thường dầu) Ưu điểm ly hợp thủy lực : làm việc bền lâu, giảm tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực dễ tự động hóa trình điều khiển xe Nhược điểm ly hợp thủy lực : chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực nhỏ tượng trượt Loại ly hợp thủy lực sử dụng ôtô, sử dụng số loại xe ôtô du lịch, ôtô vận tải hạng nặng vài ôtô quân LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN Loại : Ly hợp điện từ : ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng từ trường nam châm điện Loại sử dụng xe ôtô Loại : Ly hợp liên hợp : ly hợp truyền mômen xoắn cách kết hợp hai loại kể (ví dụ ly hợp thủy cơ) Loại sử dụng xe ôtô 1.2.2 Phân loại theo trạng thái làm việc ly hợp Theo trạng thái làm việc ly hợp người ta chia ly hợp thành loại sau : Ly hợp thường đóng : loại sử dụng hầu hết ôtô Ly hợp thường mở : loại sử dụng số máy kéo bánh C 100 , C - 80 , MTZ2 1.2.3 Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ép Theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ép người ta chia loại ly hợp sau : Loại : Ly hợp lò xo : ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, gồm loại sau : - Lò xo đặt xung quanh : lò xo bố trí vòng tròn đặt hai hàng - Lò xo trung tâm (dùng lò xo côn) Theo đặc điểm kết cấu lò xo dùng lò xo trụ, lò xo đĩa, lò xo côn Trong loại ly hợp dùng lò xo trụ bố trí xung quanh áp dụng phổ biến ôtô nay, có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo lực ép lớn theo yêu cầu làm việc tin cậy Loại : Ly hợp điện từ : lực ép lực điện từ Loại : Ly hợp ly tâm : loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng mở ly hợp Loại sử dụng ôtô quân Loại : Ly hợp nửa ly tâm : loại ly hợp dùng lực ép sinh lực ép lò xo có lực ly tâm trọng khối phụ ép thêm vào Loại có kết cấu phức tạp nên sử dụng số ôtô du lịch ZIN-110, POBEDA LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN 1.2.4 Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp Theo phương pháp dẫn động ly hợp người ta chia ly hợp thành loại sau : Loại : Ly hợp điều khiển tự động Loại : Ly hợp điều khiển cưỡng Để điều khiển ly hợp người lái phải tác động lực cần thiết lên hệ thống dẫn động ly hợp Loại sử dụng hầu hết ôtô dùng ly hợp loại đĩa ma sát trạng thái đóng Theo đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc hệ thống dẫn động ly hợp người ta lại chia thành loại sau : - Dẫn động khí - Dẫn động thủy lực khí kết hợp - Dẫn động trợ lực : trợ lực khí (dùng lò xo), trợ lực khí nén trợ lực thủy lực Nhờ có trợ lực mà người lái điều khiển ly hợp dễ dàng, nhẹ nhàng 1.3 Yêu cầu ly hợp Ly hợp hệ thống chủ yếu ôtô, làm việc ly hợp phải đảm bảo yêu cầu sau : - Truyền hết mômen động mà không bị trượt điều kiện sử dụng Muốn mômen ma sát ly hợp phải lớn mômen cực đại động (có nghĩa hệ số dự trữ mômen β ly hợp phải lớn 1) - Đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng va đập sinh hộp số khởi hành ôtô sang số lúc ôtô chuyển động - Mở ly hợp phải dứt khoát nhanh chóng, tách động khỏi hệ thống truyền lực thời gian ngắn (vì mở không dứt khoát làm cho khó gài số êm dịu) - Mômen quán tính phần bị động ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh khởi hành sang số 10 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN Vậy hành trình toàn van : h = h1 + h2 = 1,5 + = 3,5 mm - Tính lò xo van phân phối : Lò xo van phân phối chọn theo độ cứng kiểm nghiệm theo ứng suất xoắn Lò xo chế tạo thép 65Γ , có ứng suất xoắn [τ] = 7.108 N/m2 + Tính lò xo hồi vị ty đẩy : Để ty đẩy hết hành trình tự người lái phải tác dụng vào bàn đạp với lực : P1 = (0,2 ÷ 0,3) Pbđ max Lực quy dẫn tới ty đẩy : P1qd = P1 → P1 = 0,3 200 = 60 N a k 400 110 ⋅ η = 60 ⋅ 0,8 = 225,6 N b h 120 78 Khi ty đẩy hết hành trình tự lò xo bị nén (h1) Độ nén lò xo từ trạng thái tự đến độ cong lắp lò xo vào van (ho) Ta chọn → ho = mm ; h1 = 1,5 mm h = ho + h1 = + 1,5 = 7,5 mm = 7,5.10-3 m Độ cứng lò xo hồi vị ty đẩy xác định theo công thức : C1 = P1qd h = 225, = 3.104 N/m 7,5.10 −3 Đường kính dây lò xo : d = mm = 3.10-3 m Đường kính trung bình vòng lò xo : Dtb = 20 mm = 20.10-3 m Số vòng làm việc lò xo xác định theo công thức : G ⋅ d4 no = ⋅ D 3tb ⋅ C G - môđun đàn hồi dịch chuyển → no = G = 8.1010 N/m2 G ⋅ d4 ×1010 ×(3.10−3 )4 = = 3,4 vòng ≈ ⋅ D 3tb ⋅ C ×(20.10−3 )3 ×3.104 vòng Số vòng toàn lò xo : n = no + = + = vòng 82 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN Chiều dài toàn lò xo xác định theo công thức : lo = (no + 2) d + δ (no + 1) + ∆l δ - khe hở cực tiểu vòng lò xo mở ly hợp, thường chọn δ = (0,5 ÷ 1) mm → Ta chọn δ = mm ∆l - độ biến dạng lò xo làm việc ∆l = h = 7,5 mm ⇒ Vậy chiều dài toàn lò xo trạng thái tự : lo = (4 + 2) + (4 + 1) + 7,5 = 30,5 mm Tính lò xo theo ứng suất xoắn : Trong : τ= ⋅ Pmax ⋅ D tb ⋅ k ≤ [τ] π ⋅ d3 (N/m2) Pmax - lực ép cực đại tác dụng lên lò xo Pmax = C1 htb = C1 (ho + h1 + h2) = 285 N τ - ứng suất sinh lò xo làm việc [τ] - ứng suất xoắn cho phép [τ] = 7.108 N/m2 k - hệ số tập trung ứng suất Ta có : k = Với ⋅ 6,67 - 0,615 4c - 0,615 + + = = 1,2 ⋅ 6,67 - 20 4c - D c= 20 D tb = = 6,67 d ×28,5 ×20.10−3 ×1, ⋅ Pmax ⋅ D tb ⋅ k τ= = = 6,454.108 N/m2 < [τ] 3,14 ×(3.10−3 )3 π ⋅ d3 ⇒ Vậy lò xo hồi vị ty đẩy đảm bảo độ bền cho phép + Tính lò xo hồi vị van : Khi chưa làm việc, lò xo có nhiệm vụ ép chặt van vào đế van để khí nén không bị lọt từ khoang D sang khoang C Khi van mở hoàn toàn lúc lò xo hồi vị ép với lực lớn tương đương với lực bàn đạp (200 N) Khi xuất lực khí thể chống lại lực người lái 83 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN Lực quy dẫn tới van : P2qd = Pbđ a k 400 110 ⋅ η = 200 ⋅ 0,8 = 752 N b h 120 78 ∆P = pmax ∆s Lực khí thể xác định theo công thức : Trong : pmax - áp suất cực đại khí nén pmax = 0,8 p = 0,8 7.105 = 5,6.105 N/m2 Với p = 7.105 N/m2 - áp suất khí nén bình ∆s = π ⋅ (d 2xl - d ) 3,14 ×(302 − 142 ) = = 55 mm2 = 5,5.10-5 m2 4 Với dxl = 30 mm - đường kính thân van d = 14 mm - đường kính cần dẫn hướng van → ∆P = pmax ∆s = 5,6.105 5,5.10-5 = 30,8 N Độ cứng lò xo hồi vị van xác định dựa cân lực : C2 (ho + h2) + ∆P + C1 (ho + h1 + h2) = P2qd → C2 = P2qd - ∆P - C ⋅ (h o + h + h ) h o + h1 Đường kính dây lò xo : 752 − 30,8 − 28,5 = 212 N 6.10−3 + 1,5.10−3 = d = mm = 3.10-3 m Đường kính trung bình vòng lò xo : Dtb = 20 mm = 20.10-3 m Số vòng làm việc lò xo xác định theo công thức : → G ⋅ d4 ×1010 ×(3.10 −3 ) no = = = vòng ⋅ D 3tb ⋅ C ×(20.10 −3 )3 ×212 Số vòng toàn lò xo : n = no + = + = vòng Chiều dài toàn lò xo xác định theo công thức : lo = (no + 2) d + δ (no + 1) + ∆l δ - khe hở cực tiểu vòng lò xo mở ly hợp, thường chọn δ = (0,5 ÷ 1) mm → Ta chọn δ = 0,5 mm ∆l - độ biến dạng lò xo làm việc ∆l = h = 7,5 mm ⇒ Vậy chiều dài toàn lò xo trạng thái tự : 84 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN lo = (4 + 2) + 0,5 (4 + 1) + 7,5 = 28 mm Tính lò xo theo ứng suất xoắn : Trong : τ= ⋅ Pmax ⋅ D tb ⋅ k ≤ [τ] π ⋅ d3 (N/m2) Pmax - lực ép cực đại tác dụng lên lò xo Pmax = C2 (ho + h1) = 159 N [τ] - ứng suất xoắn cho phép [τ] = 7.108 N/m2 k - hệ số tập trung ứng suất Ta có : k = Với τ= ⇒ ⋅ 6,67 - 0,615 4c - 0,615 + + = = 1,2 ⋅ 6,67 - 20 4c - D c= 20 D tb = = 6,67 d ×159 ×(20.10 −3 ) ×1, ⋅ Pmax ⋅ D tb ⋅ k = = 3,6.108 N/m2 < [τ] −3 3 3,14 × (3.10 ) π ⋅d Vậy lò xo hồi vị van đảm bảo độ bền cho phép 85 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN Chương QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT : Nắp van chi tiết van phân phối, chi tiết dạng bạc (chi tiết nắp van có tỷ lệ chiều dài/đường kính 62/52 = 1,19 nằm nhóm 50 - 65 mm) Nắp van thân van làm kín nhờ đệm cao su Nắp van thân van lắp ghép với bốn bulông Nắp van có tác dụng giữ lò xo để ép chặt van vào đế van Trong trình làm việc dẫn trượt lỗ φ7 nắp van Nắp van khoan tarô ren M12 để bắt kéo Điều kiện làm việc nắp van : - Luôn làm kín nắp van thân van - Lỗ φ7 phải có độ nhẵn vuông góc với mặt đầu, tâm lỗ φ7 trùng với đường tâm theo yêu cầu để dẫn hướng chuyển động - Giữ lò xo hồi vị van PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT : Khi chế tạo chi tiết dạng bạc, yêu cầu kỹ thuật quan trọng độ đồng tâm mặt mặt lỗ, độ vuông góc mặt đầu đường tâm Các yêu cầu kĩ thuật cần phải đảm bảo sau : - Đường kính mặt bạc đạt cấp xác - 10 - Đường kính lỗ đạt cấp xác 7, cấp 10, lỗ bạc cần lắp ghép xác yêu cầu cấp - Độ dày thành bạc cho phép sai lệch khoảng 0,03 - 0,15 mm - Độ đồng tâm mặt mặt lỗ bạc tùy điều kiện làm việc bạc mà quy định cụ thể, thường độ không đồng tâm lớn 0,15 mm 86 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN - Độ không vuông góc mặt đầu đường tâm lỗ nằm khoảng 0,1 0,2 mm 100 mm bán kính Với loại bạc chịu tải trọng theo chiều trục độ không vuông góc từ 0,02 - 0,03 mm 100 mm bán kính - Độ nhám bề mặt thường cho : + Với bề mặt cần đạt Ra = 2,5 + Với bề mặt lỗ tùy theo yêu cầu mà cho Ra = 2,5 - 0,63 + Với mặt đầu Rz = 40 - 10 ; Ra = 2,5 Qua điều kiện kỹ thuật ta đưa số công nghệ gia công chi tiết nắp van sau : - Tỉ số chiều dài đường kính lớn chi tiết Tỉ số phải nằm giới hạn 0,5 - 3,5 - Kích thước lỗ bạc phải đường kính gia công lỗ khó gia công trục - Bề dày thành bạc không nên mỏng để tránh biến dạng gia công nhiệt luyện XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT : Trong chế tạo máy người ta phân biệt ba dạng sản xuất : - Sản xuất đơn - Sản xuất hàng loạt - Sản xuất hàng khối Mỗi dạng sản xuất có đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, nhiên không sâu nghiên cứu đặc điểm dạng sản xuất mà nghiên cứu phương pháp xác định chúng theo tính toán Ta chọn dạng sản xuất : Hàng loạt vừa Trọng lượng chi tiết xác định theo công thức : Q1 = V γ 87 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 (N) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN Trong : Q1 - trọng lượng chi tiết (N) ; V - thể tích chi tiết (dm3) ; γ - trọng lượng riêng vật liệu Vật liệu chế tạo nắp van thép C45 có γthép = 78,52 N/dm3 Trước hết tính thể tích chi tiết : V= π ⋅ 24 π ⋅ 52 π ⋅ 30 π ⋅ 14 π π ⋅ 12 π ⋅ 72 ⋅ 38 + ⋅6+ ⋅5 + ⋅ 13 − ⋅ ⋅6− ⋅ 21 − ⋅ 29 = 4 4 4 = 31283 mm3 = 31,283.10-3 dm3 Trọng lượng riêng thép : γthép = 78,52 N/dm3 → Q1 = V γ = 31,283.10-3 78,52 = 2,46 N Tra bảng "Sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy" : Cách xác định dạng sản xuất → ta sản lượng hàng năm chi tiết 500 ÷ 5000 Chọn sản lượng 5000 chi tiết/năm CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI : Đối với chi tiết nắp van ta đưa phương án : Phương án : Chọn phôi phôi thép Phôi thép hay dùng để chế tạo loại chi tiết lăn, chi tiết kẹp chặt, loại trục, xilanh, piston, bạc, bánh có đường kính nhỏ v.v Nhược điểm phương pháp lượng gia công lớn dẫn tới giá thành sản xuất tăng lên Phương án : Chọn phôi phôi đúc Ưu điểm phương pháp đơn giản, dễ thực hiện, lượng gia công chi phí sản xuất thấp Nhận xét : Căn vào đặc tính vật liệu chế tạo chi tiết thép C45, dạng sản xuất hàng loạt vừa nên ta định chọn phôi để chế tạo chi tiết phôi đúc Phôi đúc phù hợp dùng để chế tạo chi tiết dạng bạc Với bạc có đường kính nhỏ 200 mm ta chọn phôi đúc đặc (không có lỗ sẵn) 88 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG : 5.1 Phân tích cách chọn chuẩn : Chuẩn tập hợp bề mặt, đường điểm chi tiết mà vào người ta xác định vị trí bề mặt, đường điểm khác thân chi tiết chi tiết khác Khi chọn chuẩn để gia công chi tiết máy ta phải xác định chuẩn cho nguyên công chuẩn cho nguyên công Thông thường chuẩn dùng nguyên công trình gia công chi tiết máy chuẩn thô, chuẩn dùng nguyên công thường chuẩn tinh Mục đích việc chọn chuẩn để bảo đảm hai yêu cầu : - Chất lượng chi tiết trình gia công - Nâng cao suất giảm giá thành Khi gia công bạc cần phải đảm bảo hai điều kiện kỹ thuật bạc độ đồng tâm mặt mặt lỗ, độ vuông góc đường tâm lỗ mặt đầu bạc Các bề mặt mặt bạc Đối với chi tiết nắp van ta chọn chuẩn thô mặt trụ D phôi chưa gia công Khi chi tiết gia công ta chọn mặt tiện A có φ24 mặt chuẩn tinh Với cách chọn chuẩn tinh mặt B, C, D song song với mặt chuẩn A Các mặt E, F, G, H, K vuông góc với mặt chuẩn Tâm lỗ φ7 tâm lỗ φ12 trùng với tâm mặt E mặt K, trùng với tâm chi tiết 89 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN B H G A C F D K E 5.2 Trình tự nguyên công : - Nguyên công : Tiện tinh mặt khoan lỗ tâm, gia công máy tiện, yêu cầu đạt độ bóng Rz40, dùng dao tiện, dùng mâm kẹp ba chấu - Nguyên công : Tiện tinh hạ bậc, gia công máy tiện, dùng dao tiện, yêu cầu đạt độ bóng Rz40, dùng mâm kẹp ba chấu - Nguyên công : Khoan, Doa lỗ φ7, gia công máy khoan đứng, dùng mũi khoan, mũi doa, yêu cầu đạt độ nhám Ra = 2,5 khoan lỗ φ6, gia công máy khoan đứng, dùng mũi khoan - Nguyên công : Phay mặt đầu, gia công máy phay đứng, dùng dao phay mặt đầu, yêu cầu đạt độ nhám Ra = 2,5 - Nguyên công : Khoan, Tarô M12, gia công máy khoan đứng, dùng mũi khoan dụng cụ tarô - Nguyên công : Kiểm tra Độ vuông góc mặt đầu đường tâm lỗ kiểm tra đồng hồ 5.3 Thiết kế nguyên công cụ thể : a Nguyên công : Tiện tinh mặt A khoan lỗ tâm - Định vị kẹp chặt : Chi tiết gia công định vị kẹp chặt mâm ba chấu Mặt D mâm ba chấu kẹp chặt Với cách định vị có bậc tự 90 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN - Chọn máy : Máy tiện ngang T616 Công suất động máy : N = 4,5 kW - Chọn dao : Ta chọn dao tiện gắn mảnh thép gió P9 - Lượng dư gia công : - Chiều sâu cắt t : Z = 0,8 mm Gia công lần với chiều sâu cắt : - Lượng chạy dao : S = 0,14 mm/vòng - Tốc độ quay máy : n = 420 vòng/phút t = 0,8 mm Bảng chế độ cắt nguyên công : Bước Tiện Máy T616 n (vg/ph) 420 S (mm/vòng) 0,14 t (mm) 0,8 b Nguyên công : Tiện tinh hạ bậc - Định vị kẹp chặt : Chi tiết gia công định vị kẹp chặt mâm ba chấu Với cách định vị có bậc tự - Chọn máy : Máy tiện ngang T616 Công suất động máy : N = 4,5 kW - Chọn dao : Ta chọn dao tiện gắn mảnh thép gió P9 - Lượng dư gia công : - Chiều sâu cắt t : Z = 0,8 mm Gia công lần với chiều sâu cắt : - Lượng chạy dao : S = 0,14 mm/vòng - Tốc độ quay máy : n = 420 vòng/phút t = 0,8 mm Bảng chế độ cắt nguyên công : Bước Tiện Máy T616 n (vg/ph) 420 S (mm/vòng) 0,14 t (mm) 0,8 c Nguyên công : Khoan, Doa lỗ φ7 Khoan lỗ φ6 - Định vị : Chi tiết gia công định vị phiến tỳ (mặt K), vành lỗ bên trái định vị khối V cố định, vành lỗ bên phải định vị 91 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN khối V di động Với cách định vị có bậc tự : mặt K khống chế bậc tự ; khối V tì vào vành khống chế bậc tự ; khối V di động tì vào vành khống chế bậc tự - Chọn máy : Máy khoan đứng nhiều trục 2H135 Công suất động máy : N = kW Khoan lỗ φ7 : - Chọn dao : Ta thực hai mũi : khoan, doa Ta chọn mũi khoan ruột gà thép gió, đuôi côn, với d = 6,8 mm Ta chọn mũi doa liền khối thép gió, chuôi côn với D = 6,8 mm - Lượng dư gia công : - Chiều sâu cắt t : Với lượng dư khoan : Z1 = d1 / = 6,8 / = 3,4 mm Với lượng dư doa : Z2 = d2 / = 0,2 / = 0,1 mm Với máy khoan : t1 = 6,8 / = 3,4 mm Với máy doa : t2 = 0,2 / = 0,1 mm - Lượng chạy dao : Với máy khoan : Với máy doa : - Tốc độ quay máy : S = 0,17 mm/vòng S = 0,8 mm/vòng Với máy khoan : n = 750 vòng/phút Với máy doa : n = 475 vòng/phút Khoan lỗ φ6 : - Chọn dao : Ta chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn với d = mm - Lượng dư gia công : Với lượng dư khoan : Z = d / = / = mm - Chiều sâu cắt t : t = / = mm - Lượng chạy dao : S = 0,17 mm/vòng - Tốc độ quay máy : n = 750 vòng/phút Bảng chế độ cắt nguyên công : Bước Khoan φ7 Máy 2H135 n (vg/ph) 750 S (mm/vòng) 0,17 92 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 t (mm) 3,4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN Doa φ7 Khoan φ6 2H135 2H135 475 750 0,8 0,17 0,1 d Nguyên công : Phay mặt đầu - Định vị : Chi tiết gia công định vị phiến tỳ (mặt G), vành lỗ bên trái định vị khối V cố định, vành lỗ bên phải định vị khối V di động Với cách định vị có bậc tự : mặt G khống chế bậc tự ; khối V tì vào vành khống chế bậc tự ; khối V di động tì vào vành khống chế bậc tự - Chọn máy : Máy phay đứng vạn 6H12 Công suất động máy : N = kW - Chọn dao : Ta chọn dao phay mặt đầu thép gió - Lượng dư gia công : Phay thô với lượng dư Z1 = mm Phay tinh với lượng dư Z2 = mm - Chiều sâu cắt t : - Lượng chạy dao : - Tốc độ quay máy : Cắt thô t1 = mm Cắt tinh t2 = mm Phay thô S = 0,25 mm/răng Phay tinh S = 0,1 mm/răng Phay thô n = 300 vòng/phút Phay tinh n = 475 vòng/phút Bảng chế độ cắt nguyên công : Bước Phay thô Phay tinh Máy 6H12 6H12 n (vg/ph) 300 475 S (mm/răng) 0,25 0,1 t (mm) e Nguyên công : Khoan, tarô M12 - Định vị : Chi tiết gia công định vị phiến tỳ (mặt G), vành lỗ bên trái định vị khối V cố định, vành lỗ bên phải định vị 93 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN khối V di động Với cách định vị có bậc tự : mặt G khống chế bậc tự ; khối V tì vào vành khống chế bậc tự ; khối V di động tì vào vành khống chế bậc tự - Chọn máy : Máy khoan đứng 2H135 Công suất động máy : N = kW - Chọn dao : Ta chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn với d = 11,8 mm - Lượng dư gia công : Z = d / = 11,8 / = 5,9 mm - Chiều sâu cắt t : t = 11,8 / = 5,9 mm - Lượng chạy dao : S = 0,17 mm/vòng - Tốc độ quay máy : n = 750 vòng/phút Bảng chế độ cắt nguyên công : Bước Khoan Tarô M12 Máy 2H135 n (vg/ph) 750 S (mm/vòng) 0,17 g Nguyên công : Kiểm tra đồng hồ dụng cụ chuyên dùng 94 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 t (mm) 5,9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN TÀI LIỆU THAM KHẢO Hướng dẫn đồ án môn học “Thiết kế hệ thống ly hợp Ôtô - Máy kéo” Lê Thị Vàng - Hà Nội 1992 Tập giảng “Thiết kế tính toán Ôtô” PGS TS Nguyễn Trọng Hoan - Hà Nội 2003 Bài giảng “Cấu tạo Ôtô” Phạm Vỵ , Dương Ngọc Khánh - Hà Nội 2004 Sổ tay Ôtô Bộ giao thông vận tải Liên Xô Viện nghiên cứu khoa học vận tải ôtô Nhà xuất công nhân kỹ thuật - Hà Nội 1984 Bản vẽ kết cấu ly hợp Ôtô - Máy kéo Người soạn : Nguyễn Hữu Cẩn - Xuất 196 Sổ tay “Công nghệ chế tạo máy” - tập GS TS Nguyễn Đắc Lộc , PGS TS Lê Văn Tiến PGS TS Ninh Đức Tốn , PGS TS Trần Xuân Việt 95 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN 96 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 [...]... 680 2 đĩa, ma sát khô, dẫn động cơ khí có cường hóa khí nén I : 5,26 ; II : 2,9 ; III : 1,52 ; IV : 1 ; V : 0,66 ; lùi : 5, 48 7,73 12 - 20 (300 - 5 08) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI 8 TẤN 17 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI 8 TẤN Hình 2.2 Các thông số kỹ thuật của xe 2 LỰA CHỌN KẾT CẤU CỤM LY HỢP LẮP TRÊN MỘT SỐ XE ÔTÔ 2.1 Kết cấu ly. .. của người lái nên bàn đạp ly hợp phải lớn, nhất là đối với loại xe ôtô hạng nặng ∆ 1 Qbđ δ 6 O2 O1 3 5 4 22 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI 8 TẤN Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí 1 Bạc mở ; 2 Càng mở ly hợp 3 Cần ngắt ly hợp ; 4 Cần của trục bàn đạp ly hợp 5 Thanh kéo của ly hợp ; 6 Lò xo hồi vị 8 Bàn đạp ly hợp Nguyên lý làm việc : Khi... nên hệ thống dẫn động thủy lực 26 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI 8 TẤN có độ cứng cao Đồng thời hệ thống dẫn động bằng thủy lực có thể dùng đóng mở hai ly hợp Nhược điểm : Loại hệ thống dẫn động bằng thủy lực không phù hợp với những xe có máy nén khí Yêu cầu hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực cần có độ chính xác cao 3.3 Phương án 3 : Dẫn động ly hợp. .. nén Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn, khớp nối Đồng thời kết hợp với lực đẩy của khí nén ∆ 2 O1 1 3 Qbđ 19 4 5 O3 8 7 18 A B 17 17 14 9 15 a 10 11 12 27 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI 8 TẤN Hình 2.10 Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén 1 Bàn đạp ly hợp ; 3 ; 5 Thanh kéo 2 ; 4 ; 7 ; 8 ; 18 Đòn dẫn... chữa 31 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI 8 TẤN Chương III NỘI DUNG THIẾT KẾ TÍNH TOÁN 1 XÁC ĐỊNH MÔMEN MA SÁT CỦA LY HỢP Ly hợp cần được thiết kế sao cho nó phải truyền được hết mômen của động cơ và đồng thời bảo vệ được cho hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải Với hai yêu cầu như vậy mômen ma sát của ly hợp được tính theo công thức : Mc = β Me max Trong... NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI 8 TẤN Tấm chặn đầu đòn mở ; 15 Trục của càng mở ly hợp ; 16 Lò xo ép ; 17 Vỏ trong ly hợp ; 18 Đệm cách nhiệt ; 19 Bulông bắt chặt vỏ ly hợp với bánh đà ; 20 Nắp của cácte ly hợp ; 21 Bánh đà ; 22 Đĩa ma sát ; 23 Trục ly hợp ; 24 Moayơ ; 25 Lò xo giảm chấn ; 26 Tấm đĩa ; 27 Bulông bắt đòn tách đĩa ép trung gian 3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN LY HỢP... động cơ β - hệ số dự trữ của ly hợp Hệ số β phải lớn hơn 1 để đảm bảo truyền hết mômen của động cơ trong mọi trường hợp Tuy nhiên hệ số β cũng không được chọn lớn quá để tránh tăng kích thước đĩa bị động và tránh cho hệ thống truyền lực bị quá tải Hệ số β được chọn theo thực nghiệm Tra bảng 1 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô" , ta xác định hệ số dự trữ của ly hợp : Với ôtô tải làm việc... THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI 8 TẤN - Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ - Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt - Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều chỉnh và chăm sóc, tuổi thọ cao Ly hợp làm nhiệm vụ bộ phận an toàn để tránh quá tải cho hệ thống truyền lực Tất cả những yêu cầu trên, đều được đề cập đến trong quá trình chọn vật liệu, thiết kế và tính toán các chi tiết của ly. .. xương đĩa và moayơ Trục ly hợp 23 được chế tạo bằng thép 40X và có bánh răng liền trục - Hệ thống dẫn động ly hợp thuộc loại dẫn động bằng thủy lực, cơ khí kết hợp với cường hóa bằng khí nén Đòn mở ly hợp 6 được chế tạo bằng thép và có số lượng 20 LA VIỆT HÙNG-LỚP OTO K49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI 8 TẤN là 4 đòn Mỗi đòn mở thì đầu trên liên kết khớp bản lề với đĩa ép ngoài... ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI 8 TẤN Đối với một số ôtô vận tải khi cần phải truyền mômen lớn người ta sử dụng ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động So với ly hợp ma sát khô một đĩa bị động thì ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động có những ưu nhược điểm sau : + Nếu cùng một kích thước đĩa bị động và cùng một lực ép như nhau thì ly hợp hai đĩa truyền được mômen lớn hơn ly hợp một đĩa + Nếu ... THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp khí Bạc mở ; Càng mở ly hợp Cần ngắt ly hợp ; Cần trục bàn đạp ly hợp Thanh kéo ly hợp ; Lò xo hồi vị Bàn đạp ly. .. NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI TẤN Chương III NỘI DUNG THIẾT KẾ TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH MÔMEN MA SÁT CỦA LY HỢP Ly hợp cần thiết kế cho phải truyền hết mômen động đồng thời bảo vệ cho hệ thống. .. nghiệp tính toán thiết kế hệ thống ly hợp cho xe ôtô tải Hệ thống ly hợp xe ôtô cụm chi tiết chịu ảnh hưởng lớn điều kiện địa hình, môi trường khí hậu nhiệt độ Cụm ly hợp lắp xe loại ly hợp ma sát