Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ô TÔ 1.1 Công dụng ly hợp 1.2 Yêu cầu ly hợp 1.3 Phân loại ly hợp 1.3.1 Phân loại theo phương pháp truyền mômen .6 1.3.2 Phân loại theo trạng thái làm việc ly hợp 1.3.3 Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép đĩa ép .9 1.3.4 Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp 10 1.4 Cấu tạo ly hợp .12 1.4.1 Cấu tạo ly hợp ma sát khô đĩa thường đóng 12 1.4.2 Cấu tạo ly hợp loại ma sát khô đĩa thường đóng 13 1.4.3 Cấu tạo ly hợp thủy lực .15 1.4.4 Ly hợp điện từ .16 1.5 Ảnh hưởng ly hợp gài số phanh 17 1.5.1 Khi gài số: 17 1.5.2 Khi phanh oto 17 CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 18 2.1 Thông số xe Hyundai Accent 2014 .18 2.2 Phân tích lựa chọn thiết kế phận ly hợp ma sát .19 2.2.1 Lựa chọn phương án thiết kế theo phát sinh lực đĩa ép 19 2.2.2 Đĩa ép đĩa trung gian 22 2.2.3 Đĩa bị động 23 2.2.4 Bộ giảm chấn 24 2.2.5 Bi T 25 SVTH: Nguyễn Văn Tuyến Đồ án tốt nghiệp 2.2.6 Lựa chọn phương án thiết kế dẫn động 25 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN XE HYUNDAI ACCENT 2014 34 3.1 Tính chọn kích thước thơng số ly hợp 34 3.1.1 Xác định mô men ma sát mà ly hợp cần truyền .34 3.1.2 Xác định thông số kích thước .35 3.1.3 Xác định thông số giảm chấn 36 3.2 Tính kiểm tra điều kiện làm việc ly hợp 40 3.2.1 Xác định công trượt ly hợp khởi động chỗ 40 3.2.2 Xác định công trượt riêng 41 3.2.3 Tính tốn nhiệt đĩa ép 41 3.2.4 Bề dày tối thiểu đĩa ép theo chế độ nhiệt 42 3.3 Tính bền chi tiết ly hợp .42 3.3.1 Lò xo ép .42 3.3.2 Đĩa bị động 45 3.4 Tính trục ly hợp: 48 3.5 Thiết kế tính tốn dẫn động ly hợp thủy lực .54 3.5.1 Xác định lực hành trình bàn đạp .54 3.5.2 Xác định kích thước xi lanh cơng tác 55 3.5.3 Xác định kích thước xi lanh .57 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO .60 SVTH: Nguyễn Văn Tuyến Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Đất nước ta ngày phát triển có thay đổi ngày, với phát triển kinh tế khoa học kỹ thuật có bước phát triển vượt bậc thu thành tựu quan trọng Khoa học kỹ thuật áp dụng phổ biến đời sống góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế quốc dân Ngành công nghiệp ôtô ngành quan trọng phát triển kinh tế quốc gia đặc biệt quốc gia phát triển Việt Nam Ơtơ phục vụ cho việc vận chuyển hàng hố, phục vụ mục đích lại người Ngồi ơtơ phục vụ nhiều lĩnh vực khác : Y tế, cứu hoả, cứu hộ….Do phát triển ngành công nghiệp ôtô Việt Nam mục tiêu chiến lược phát triển đất nước Thực tế nhà nước ta trọng phát triển ngành công nghiệp ôtô với đề án chiến lược dài hạn đến năm 2015, 2020 Cùng với việc chuyển giao công nghệ Việt Nam nước phát triển giới, ngày tiếp cận nhiều với công nghệ tiên tiến giới có cơng nghệ ơtơ Cơng nghệ ơtơ công nghệ xuất lâu năm gần có nhiều bước phát triển mạnh mẽ, liên tục công nghệ phát minh nhằm hồn thiện ơtơ truyền thống Ngồi người ta phát minh công nghệ nhằm thay đổi ôtô truyền thống nghiên cứu ôtô dùng động Hybryd, động dùng nhiên liệu Hydro, ơtơ có hệ thống lái tự động… Tuy nhiên điều kiện nước ta, cần tiếp thu hồn thiện cơng nghệ ôtô truyền thống Trên ôtô, người ta chia thành phần cụm khác Trong ly hợp cụm có vai trò quan trọng hệ thống truyền lực ơtơ Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu ơtơ, tính điều khiển ơtơ, đảm bảo an tồn cho động hệ thống truyền lực ôtô Nên để chế tạo ơtơ đạt u cầu chất lượng việc thiết kế chế tạo ly hợp tốt quan trọng Do em chọn đề tài “Thiết kế hệ thống ly hợp xe Hyundai Accent 2014” Trong thời gian cho phép, với hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, thầy giáo Nguyễn Văn Hiệp thầy giáo mơn Ơtơ, em hồn thành đồ án Mặc dù thân có cố gắng quan tâm giúp đỡ thầy giáo kiến thức, kinh nghiệm thời gian hạn chế nên đồ án em khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận bảo, phê bình thầy môn SVTH: Nguyễn Văn Tuyến Đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Văn Hiệp thầy giáo mơn Ơtơ, Khoa Cơ khí , Trường Đại Học Công Nghệ GTVT giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt đồ án Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Tuyến SVTH: Nguyễn Văn Tuyến Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ơ TƠ 1.1 Cơng dụng ly hợp Trong hệ thống truyền lực ôtô, ly hợp cụm chính, có công dụng là: - Nối động với hệ thống truyền lực ôtô di chuyển - Ngắt động khỏi hệ thống truyền lực trường hợp ôtô khởi hành chuyển số - 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 1.2 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 mơmen ma sát ly hợp phải lớn mơmen cực đại động (có nghĩa hệ số dự trữ mômen  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 khốt nhanh chóng, tách động khỏi hệ thống truyền lực thời gian ngắn - Khối lượng chi tiết, mômen quán tính phần bị động ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh khởi hành sang số - Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ - Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt Hạn chế tối đa ảnh hưởng nhiệt độ tới hệ số ma sát, độ bền chi tiết đàn hồi - Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều khiển thuận tiện bảo dưỡng tháo lắp - Ngoài yêu cầu ly hợp chi tiêt khác cần đảm bảo độ bền cao, làm việc tin cậy Giá thành thấp 1.3 Phân loại ly hợp SVTH: Nguyễn Văn Tuyến Đồ án tốt nghiệp 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 1.3.1 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 1: 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 : đĩa (hình 1.1), hai đĩa (hình 1.2), nhiều đĩa - Ly hợp ma sát loại hình : phần đĩa bị động có hình - Ly hợp ma sát loại hình trống: phần đĩa bị động làm theo dạng má phanh tang 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 sát loại hình 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 Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô đĩa 1- Đĩa bị động; 2- Đĩa ép; 3- Lò xo ép; 4- Vỏ li hợp; 5- Bộ giảm chấn 6- Ổ bi tỳ(ổ bi T); 7- Lò xo hồi vị ổ bi tỳ; 8- Càng mở; 9- Đòn mở 10- Xương đĩa bị động; 11- Bu lông; 12- Bánh đà; 13- Trục li hợp; 14- Lò xo SVTH: Nguyễn Văn Tuyến Đồ án tốt nghiệp Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa 1- Bánh đà; 2- Lò xo định vị; 3- Đĩa ép trung gian; 4- Đĩa bị động 5- Đĩa ép ngồi; 6- Bu long hạn chế; 7- Lò xo ép; 8- Vỏ ly hợp; 9- Ống trượt 10- Trục bị động; 14- Càng gạt; 15- Ổ bi tỳ; 16- Đòn mở; 17- Lò xo giảm chấn 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 khơ - 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 cơng ma sát.Tuy nhiên ly hợp ma sát sử dụng phổ biến ôtô ưu điểm  Loại 2: Ly hợp thủy lực ly hợp truyền mômen xoắn lượng chất lỏng (thường dầu) Sơ đồ ly hợp thủy lực biểu diễn Hình 1.3 SVTH: Nguyễn Văn Tuyến Đồ án tốt nghiệp 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 q 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 ơtơ qn Hình 1.3: Sơ đồ ly hợp thuỷ lực  Loại 3: Ly hợp điện từ ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng từ trường nam châm điện Loại sử dụng xe ôtô Sơ đồ ly hợp điện từ biểu diễn (Hình 1.4) Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý ly hợp điện từ 1- Bánh đà; 2- Khung từ; 3- Cuộn dây; 4- Mạt sắt 5- Lõi thép bị động nối với hộp số; 6- Trục ly hợp SVTH: Nguyễn Văn Tuyến Đồ án tốt nghiệp  Loại 4: 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 1.3.2 Phân loại theo trạng thái làm việc ly hợp Theo trạng thái làm việc ly hợp người ta chia ly hợp thành loại: - Ly hợp thường đóng: Loại sử dụng hầu hết ôtô - Ly hợp thường mở: Loại sử dụng số máy kéo bánh C - 100, MTZ2 1.3.3 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 1: Ly hợp lò xo ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, gồm loại sau: - Lò xo trụ: Các lò xo bố trí vòng tròn đặt hai hang (Hình 1.5) - Lò xo - Lò xo đĩa ( lò xo màng ) (Hình 1.6) Hình 1.5: Ly hợp lò xo trụ SVTH: Nguyễn Văn Tuyến Đồ án tốt nghiệp Hình 1.6: Ly hợp lò xo đĩa Trong loại ly hợp dùng lò xo trụ lò xo đĩa áp dụng phổ biến ơtơ nay, có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo lực ép lớn theo yêu cầu làm việc tin cậy  Loại 2: Ly hợp điện từ lực ép lực điện từ  Loại 3: Ly hợp ly tâm loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng mở ly hợp Loại sử dụng, thường dùng ôtô quân  Loại 4: Ly hợp nửa ly tâm loại ly hợp dùng lực ép sinh ngồi lực ép lò xo có lực ly tâm trọng khối phụ ép thêm vào Loại có kết cấu phức tạp nên sử dụng 1.3.4 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 1: Ly hợp điều khiển tự động  Loại 2: 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 ln đóng Theo đặc điểm kết cấu, ngun lý làm việc hệ thống dẫn động ly hợp người ta lại chia thành loại sau: - Dẫn động khí: dẫn động điều khiển từ bàn đạp tới cụm đòn nối Loại dùng xe với yêu cầu lực ép nhỏ Sơ đồ (Hình 1.7) - Dẫn động thủy lực: dẫn động thơng qua khâu khớp đòn nối đường ống với cụm truyền chất lỏng Sơ đồ (Hình 1.8) SVTH: Nguyễn Văn Tuyến 10 Đồ án tốt nghiệp  : tỷ số kích thước đĩa nõn cụt xác định sau = = = 0,66 = = = 0,83 ⇒ = = = 0,0022 (m) ⇒= [+(0,0044 – 0,0022 ) ( 0,0044 - ) ⇒ = 5380,5 > Vậy thỏa mãn lực ép yêu cầu * Lò xo đĩa tính bền cách xác định ứng suất tịa điểm chịu tải lớn trạng thái biến dạng tối đa (thành đĩa phẳng) Điểm chịu tải lớn tâm phần nối mở với vành ngồi hình nón (điểm O).Ứng suất tính : σ = + ≤ [] Trong : - D = = = 0,187 (m) - = = = 0,115 - = Mà = = = 0,19 (m) ⇒ =5380,5 = 1858,7 (N) ⇒ = + ⇒ = 606,9 (MPa) ≤ [] = 1000(MPa) Vậy lò xo đảm bảo bền 3.3.2 Đĩa bị động Để giảm kích thước ly hợp, ly hợp làm việc điều kiện ma sát khơ chọn vật liệu có hệ số ma sát cao Vật liệu ma sát thường chọn loại phêrađô Đĩa ma sát gồm ma sát xương đĩa Xương đĩa bị động thường chế tạo từ thép 65 nhiệt luyện cách thể tích thép tơi 20 thấm Đĩa bị động kiểm bền cho chi tiết: đinh tán moayơ a) Đinh tán - Chiều dày xương đĩa thường chọn từ (1,5  2,0) mm Ta chọn ( = mm) - Độ dày ma sát ô tô ( = mm) - Đinh tán dùng để tán ma sát với xương đĩa thường chế tạo từ đồng từ nhơm với đường kính ÷ mm Đinh tán kiểm bền theo ứng suất chèn dập ứng suất cắt Ta chọn d = (mm) SVTH: Nguyễn Văn Tuyến 43 Đồ án tốt nghiệp Hình 3.4: Cấu tạo đĩa bị động Đinh tán bố trí theo vòng nhiều dãy( thường ) Nếu coi lực tác dụng lên đinh tán tỷ lệ thuận với bán kính vòng tròn bố trí đinh tán , ta có: = = Trong : - : lực tác dụng lên vòng đinh tán có bán kính ; - : lực tác dụng lên vòng đinh tán có bán kính - : bán kính vòng trong, = r + b = 0,065 + 0,055 = 0,078 (m) - : bán kính vòng ngồi, = R - b = 0,12 - 0,055 = 0,106 (m) ⇒ = = = 313 (N) = = = 425,35 (N) Ứng suất cắt chèn dập: = ≤ [] ; = ≤ [] = ≤ [] ; = ≤ [] Trong - d : đường kính đinh tán, d = 0,004 (m) - : số lượng đinh tán vòng bán kính tương ứng r1 r2 - : ứng suất cắt đinh tán dãy - : ứng suất chèn dập đinh tán dãy - l : chiều dài bị chèn dập đinh tán, chọn l = 1,5 (mm) - Ứng suất cắt cho phép: [ (N/) - Ứng suất chèn dập cho phép: (N/) SVTH: Nguyễn Văn Tuyến 44 Đồ án tốt nghiệp n : số lượng đinh tán dãy Vòng n1 = 12 đinh Vòng ngồi n2 = 12 đinh ⇒ Ứng suất cắt : = = = (N/) = = = (N/) ⇒ Ứng suất chèn dập: = = = 4,35 (N/) = = = 5,9 (N/) ⇒ Vậy đinh tán đảm bảo độ bền cho phép b) Moay đĩa bị động Moay thường thiết kế với độ dài đủ lớn để đĩa bị động đỡ bị đảo, chiều dài moay thường chọn đường kính then hoa trục ly hợp: l=D Nếu ly hợp làm việc điều kiện nặng l = 1,4D d D b L Hình 3.5: Sơ đồ mayơ đĩa bị động Then hoa moay tính theo chèn dập cắt: = ≤ [] ; = ≤ [] Trong : - Me max : mơmen cực đại động Me max = 139 Nm - z1 : số lượng moay riêng biệt Với ly hợp có đĩa ma sát z1 = - z2 : số then hoa moayơ z2 = 10 - l : chiều dài moayơ l = 35 mm = 0,035 m - D : đường kính ngồi then hoa D = 35 mm = 0,035 m - d : đường kính then hoa d = 28 mm = 0,028 m SVTH: Nguyễn Văn Tuyến 45 Đồ án tốt nghiệp - b - bề rộng then hoa b = mm = 0,004 m Với vật liệu chế tạo moay thép 40X ứng suất cho phép moayơ [] = 100.105 (N/m2) ; [cd] = 200.105 (N/m2) ⇒ = = = 63.105 ≤ [] ⇒ = = = 72,05.105 ≤ [] ⇒ Vậy moay đảm bảo độ bền cho phép * Đinh tán nối xương đĩa ma sát thường làm thép có đường kính d = (6  10) mm Ta chọn d = mm = 0,006 (m) - Đinh tán kiểm tra theo ứng suất cắt ứng suất chèn dập : = ≤ [] ; = ≤ [] Trong : - F : lực tác dụng lên vòng đinh tán - r : bán kính đặt đinh tán, r = 50 (mm) = 0,05 (m) ⇒ F = = = 1390 (N) - n : số lượng đinh tán moayơ, n = đinh - l : chiều dài bị chèn dập đinh tán, l = mm = 0,002 m - Ứng suất cắt cho phép: [ (N/) - Ứng suất chèn dập cho phép: (N/) ⇒ = = = 8,2 ≤ [] ⇒ = = = 19,3 ≤ [] ⇒ Vậy đinh tán đảm bảo độ bền cho phép 3.4 Tính trục ly hợp: Trục ly hợp đồng thời trục sơ cấp hộp số, cuối trục có bánh ngiêng liền trục Đầu trước trục lắp ổ bi khoang bánh đà, đầu sau lắp lên thành vỏ hộp số SVTH: Nguyễn Văn Tuyến 46 Đồ án tốt nghiệp YA A YB XA I YD III C XB B D Pa1 Pv1 XD Pr1 Pv4 II Pr4 Hình 3.6: Sơ đồ lực tác dụng lên trục ly hợp hộp số Trong đó: - Trục I : Là trục ly hợp đồng thời trục sơ cấp hộp số - Trục II : Là trục trung gian hộp số - Trục III : Là trục thứ cấp hộp số Ta kiểm nghiệm trục chế độ mô men lớn Giả sử mô men trục lớn hộp số đặt tay số Các thông số tham khảo cặp bánh hộp số: - Đường kính vòng lăn bánh trục sơ cấp d1 = 60 mm = 0,06 m - Đường kính vòng lăn bánh trục trung gian d2 = 110 mm = 0,11 m - Đường kính vòng lăn bánh trục trung gian d3 = 40 mm = 0,04 m - Đường kính vòng lăn bánh trục thứ cấp d4 = 130 mm = 0,13 m Ta có mơ men truyền qua trục sau: - Trục I : M1 = Memax = 139 Nm - Trục II : M2 = M1.i12 = M1 = 139 = 254,833 Nm - Trục III : M3 = M2.i34 = M2 = 254,83 = 828,208 Nm Ta có bước tính : - Bước 1: Tính tốn lực bánh trục I trục III - Bước 2: Xác định phản lực lên trục I trục III gối đỡ - Bước 3: Kiểm tra độ bền trục I Bước 1: Tính tốn lực bánh trục I trục III: a) Trục số I: SVTH: Nguyễn Văn Tuyến 47 Đồ án tốt nghiệp A B I C Pa1 Pv1 Pr1 Hình 3.7: Sơ đồ lực tác dụng lên bánh trục I Bánh trục số I bánh nghiêng, ta chọn thông số tham khảo sau: - Đường kính vòng lăn d1 = 0,06 m - Góc nghiêng  = 250 - Góc ăn khớp  = 200 Khi ta có: - Lực vòng : Pv1 = = = 4633,333 (N) - Lực hướng kính : Pr1 = = = 1860,731 (N) - Lực dọc trục : Pa1 = Pv1.tg = 4633,3.tg250 = 2160,558 (N) b) Trục số III: III D C Pv4 Pr4 Hình 3.8: Sơ đồ lực tác dụng lên bánh trục III Bánh trục III bánh thẳng Có thơng số chọn theo tham khảo sau : - Đường kính vòng lăn d4 = 0,13 m - Góc ăn khớp  = 200 Khi ta có : - Lực vòng : Pv4 = = = 12741,666 (N) - Lực hướng kính : Pr4 = Pv4.tg = 12741,5 tg200 = 4637,587 (N) SVTH: Nguyễn Văn Tuyến 48 Đồ án tốt nghiệp Bước : Xác định phản lực lên trục I trục III gối đỡ: a) Trục số III : Yc Xc YD III XD D C Pv4 Pr4 300 50 Hình3.9: Sơ đồ lực trục III Ta chọn theo tham khảo khoảng cách từ bánh đến ổ đỡ hình vẽ Trong đó:  XC YC phản lực ổ đỡ C  XD YD phản lực ổ đỡ D  Pr4 Pv4 lực hướng kính lực vòng tác dụng lên bánh trục - Theo phương X ta có phương trình cân bằng: FX = -XC - XD + Pv4 = MC(FX) = -Pv4.300 + XD.(300 + 50) = Suy : XD = = = 10921,428 (N) XC = Pv4 - XD = 12741,666 - 10921,428 = 1820,238 (N) - Theo phương Y ta có phương trình cân bằng: FY = -YC - YD + Pr4 = MC(FY) = Pr4.300 - YD.(300 + 50) = Suy : YD = = = 3975,074 (N) YC = Pr4 - YD = 4637,587 – 3975,074 = 662,512 (N) b) Trục I : YA Mz SVTH: Nguyễn Văn Tuyến YB 49 YC Đồ án tốt nghiệp XB XC A B C XA Pa1 Pv1 Pr1 200 50 Hình 3.10: Sơ đồ lực trục I Ta chọn theo tham khảo khoảng cách từ bánh đến ổ đỡ hình vẽ Giả sử chiều lực hình vẽ Trong đó:  XC YC phản lực C có giá trị có chiều ngược với chiều phản lực C trục III  XA YA phản lực ổ đỡ A  XB YB phản lực ổ đỡ B - Theo phương X ta có phương trình cân bằng: FX = XA - XB + XC + Pv1 = MA(FX) = XB.200 - 250.XC - Pv1.250 = Suy ra: XB = = = 8066,963 (N) XA = -XC - Pv1 + XB = -1820,238 - 4633,333 + 8066,963 = 1613,392 (N) - Theo phương Y ta có phương trình cân bằng: FY = YA - YB + YC + Pr1 = MA(FY) = 250.YC + Pr1.250 - YB.200 - = Suy ra: YB = = YB = 2829,970(N) YA = YB - YC - Pr1 = 2829,970 - 662,512 - 1860,731 = 306,727 (N) Bước : Kiểm tra bền trục I - Tính mơmen vị trí (B) = -.200 = -1613,392 200 = -322678,4 (Nmm) = 200 = 306,727 200 = 61345,4 (Nmm) - Tính mơmen vị trí (C) = -.250 + 50 = -1613,392 250 + 8066,963 50 = 0(Nmm) = 250 - 50 = 306,727.250 - 2829,970.50 = - 64816,75(Nmm) SVTH: Nguyễn Văn Tuyến 50 Đồ án tốt nghiệp = Pv1 = 4633,333 = 139000 (Nmm) YC YA Mz YB XB XC A B C XA Pa1 Pv1 Pr1 322678,4 (-) 64816,75 (-) (+) 61345,4 139000 (-) Hình 3.11:Biểu đồ momen Từ biểu đồ mô men ta nhân thấy tiết diện B tiết diện nguy hiểm Như ta kiểm tra bền cho trục I tiết diện B - Theo thuyết bền ứng suất tiếp lớn ta có: = Tong :  : Momen uốn tác dụng lên trục ly hợp = = = 328457,924 (Nmm)  : Momen xoắn tác dụng lên trục ly hợp = 139000 (Nmm)  d : đường kính trục tiết diện nguy hiểm chọn d = 40 (mm) Với vật liệu chế tạo thép 40X có [] = 7.107 (N/m2) SVTH: Nguyễn Văn Tuyến 51 Đồ án tốt nghiệp Suy : = = 55,728(N/mm2) = 5,5728.107 (N/m2) Vậy  < [] Trục ly hợp đủ bền 3.5 Thiết kế tính tốn dẫn động ly hợp thủy lực Chất lượng dẫn động ly hợp đánh giá thông số sau: công thực người lái để ngắt ly hợp , lực tối đa tác dụng lên bàn đạp hành trình lớn bàn đạp Đối với ô tô con: ≤ 23 (J) ; ≤ 150 (N) ; ≤ 140 ÷ 160 (mm) 3.5.1 Xác định lực hành trình bàn đạp Fn  d2 a2 d1 a1 b2 b1 Hình 312.: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp thủy lực Với sơ đồ dẫn động hình, ta có tỉ số truyền dẫn động tính từ bàn đạp ly hợp tới đầu đĩa ép: a1 d 22 b1 a d1 b 2 idd = Chọn thơng số theo xe tham khảo ta có: a1 = 360 mm a2 = 50 mm b1 = 160 mm b2 = 70 mm d1 = 20 mm d2 = 19 mm ⇒ idd = = 14,85 Lực bàn đạp Qbd cần thực để ngắt ly hợp: Qbd = Trong đó: - Fn : Là lực cần thiết tác động vào đầu lò xo đĩa để ngắt ly hợp (Fn = 1858,7 N) SVTH: Nguyễn Văn Tuyến 52 Đồ án tốt nghiệp - dd: Là hiệu suất dẫn động, ta chọn (dd = 0,9) ⇒ Qbd = = 139,1 (N) Với lực bàn đạp nằm giới hạn cho phép lực bàn đạp ly hợp oto Qbd ≤ 150 N Do ta khơng cần thiết kế tính tốn thêm trợ lực Hành trình bàn đạp Sbd xác định theo cơng thức: Sbd = (  + l2 ).idd Trong : -  : Là khe hở đầu đòn mở bi T,  nằm khoảng 2 mm Chọn  = mm - l2 : Là hành trình làm việc đầu nhỏ đĩa ép l2 = l1 = 2,2 = 6,36 (mm) Vậy hành trình bàn đạp : Sbd = ( + 6,36) 14,85= 139 (mm) Với hành trình bàn đạp cho phép Sbd max  180 mm Vậy hành trình bàn đạp nằm giới hạn cho phép 3.5.2 Xác định kích thước xi lanh cơng tác - Hành trình làm việc piston công tác S2 xác định : S2 = S Trong : + hành trình bi mở S1 : S1= l2 +  = 6,36 + = 9,36(mm) ⇒ S2 = 9,36 = 22(mm) Thể tích dầu vào xy lanh cơng tác: S2  d 22 V2 = ⇒ V2 = = 6237,63(mm3) Chọn chiều dày thành xy lanh t = mm Đường kính ngồi: D2 = d2 + 2.t = 19 + 2.4 = 27(mm) * Kiểm bền cho xy lanh cơng tác: Bán kính trung bình xy lanh công tác: ⇒= = = 11,5 (mm) Ứng suất xy lanh: p.a b2 p.a b2 (1  ) (1  ) 2 2 b  a r b  a r r = ;  = SVTH: Nguyễn Văn Tuyến 53 Đồ án tốt nghiệp p r  p p a p b Hình 3.13 : Biểu đồ ứng suất xylanh Trong đó: - p : áp suất ống a1 d 22 a d12 d 22  = = 3,19.(N/m2) Q bd p= r : Khoảng cách từ điểm xy lanh đến tâm xy lanh a2 : Bán kính a2 = = = 9,5 mm b2 : Bán kính ngồi b2 = = = 13,5 mm Từ biểu đồ mô men ta thấy điểm nguy hiểm điểm nằm mép p xy lanh Theo thuyết bền ứng suất tiếp lớn nhất: td2 = 2 - r2 2b 2 2 = p b  a = 3,19 = 1,26.(N/m2) Vật liệu chế tạo xy lanh gang CY 24 - 42 có [] = 2,4.107 (N/m2) Ta thấy td2 < [], xy lanh công tác đủ bền 3.5.3 Xác định kích thước xi lanh d22 Hành trình xylanh chính: S3= S2 d1 = 22 = 19,855(mm) Chọn chiều dày thành xy lanh t = mm Đường kính ngồi: D1 = d1 + 2.t = 20 + 2.4 = 28 (mm) - Thể tích dầu thực tế xylanh phải lớn tính tốn chút Vì hiệu suất dẫn động dầu