Đang tải... (xem toàn văn)
thuyết minh đồ án thuyết kế ly hợp ô tô 1.1. Công dụng và yêu cầu của ly hợp 1.1.1. Công dụng Ly hợp là một cơ cấu dùng để tách và nối động cơ với hệ thống truyền lực (tùy thuộc vào yêu cầu của quá trình điều khiển ôtô máy kéo). Ngoài ra, ly hợp còn được sử dụng như một bộ phận an toàn – không cho phép truyền đến hệ thống truyền lực những mômen có giá trị lớn hơn một giá trị xác định nào đó. 1.1.2. Yêu cầu Ly hợp khi thiết kế phải đảm bảo được các yêu cầu chính sau đây: Truyền được mômen xoắn lớn nhất của động cơ mà không bị trượt trong bất cứ điều kiện sử dụng nào. Khi đóng nối phải êm dịu để tránh va đập các bánh răng trong hệ thống truyền lực và để ôtô máy kéo khi khởi hành, tăng tốc không bị giật. Khi tách phải dứt khoát, nhanh chóng để dễ gài số. Mômen quán tính phần bị động phải nhỏ để chuyển số được nhẹ nhàng và giảm mài mòn các bề mặt ma sát của đồng tốc. Làm được nhiệm vụ của bộ phận an toàn để tránh cho hệ thống truyền lực khỏi quá tải khi xuất hiện các tải trọng động lớn. Điều khiển dễ dàng, lực điều khiển nhỏ. Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt. Kết cấu đơn giản, trọng lượng nhỏ, làm việc bền, điều chỉnh, bảo dưỡng và sửa chữa thuận tiện. 1.2. Phân loại Với yêu cầu nêu trên, hiện nay trên ôtô máy kéo sử dụng nhiều loại ly hợp. Người ta phân ra các loại ly hợp sau : Dựa theo tính chất truyền mô men: Ly hợp đĩa ma sát ; Ly hợp thuỷ lực; Ly hợp điện từ (nam châm điện). Dựa theo đặc điểm làm việc: Ly hợp thường đóng; Ly hợp không thường đóng Dựa theo tính chất điều khiển: Ly hợp dẫn động kiểu cơ khí; Ly hợp dẫn động kiểu thủy lực; Ly hợp dẫn động có trợ lực. 1.2.1. Theo tính chất truyền momen 1.2.1.1. Ly hợp ma sát Ly hợp ma sát này được sử dụng rất phổ biến vì cấu tạo khá đơn giản, khối lượng tương đối nhỏ, hiệu suất cao, giá thành rẻ. Theo hình dạng các chi tiết ma sát chia ra: ly hợp đĩa (phần bị động gồm một, hai hay nhiều đĩa); ly hợp hình côn (phần bị động có dạng hình côn); ly hợp hình trống hay guốc (phần bị động có dạng tang trống hoặc guốc). Theo phương pháp tạo lực ép chia ra: loại lò xo (các lò xo có thể là lò xo trụ bố trí quanh chi vi đĩa ép, lò xo côn bố trí ở tâm hay lò xo đĩa); loại nửa ly tâm (lực ép tạo nên đồng thời bởi lực lò xo là lực ly tâm của cá trọng khối phụ); loại ly tâm. Theo kết cấu của cơ cấu ép chia ra: loại thường đóng và không thường đóng. a) Ly hợp ma sát loại một đĩa Ly hợp ma sát loại một đĩa dùng lò xo trụ bố trí xung
Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp tơ LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với phát triển kinh tế mạnh mẽ không ngừng, nhu cầu lại, vận chuyển hàng hóa người tăng cao Trong đó, phương tiện giao thơng nói chung ôtô nói riêng, chiếm số lượng lớn việc giải nhu cầu người Đặc biệt dòng xe du lịch ngày sử dụng rộng rãi chúng có nhiều tính ưu việt Do đó, đòi hỏi ngành tơ ln cần có đổi mới, tối ưu hoá mặt kỹ thuật, hồn thiện mặt cơng nghệ, để nâng cao tính đại, tính kinh tế q trình vận hành Để đạt yêu cầu nhà sản xuất, kỹ sư, ngành Cơ khí Động lực cần phải có kiến thức sâu rộng, tiếp cận nhiều thực tế để tìm biện pháp tối ưu trình nghiên cứu Đối với sinh viên, để thực điều đồ án mơn học nói chung đồ án thiết kế ơtơ nói riêng nhằm giúp sinh viên vận dụng kiến thức học vào thực tế, phát huy khả tư sáng tạo q trình nghiên cứu cơng tác sau Được hướng dẫn tận tình thầy Lê Văn Tụy thầy môn, với cố gắng, nỗ lực thân giúp em hoàn thành đồ án cách tốt Tuy vậy, thời gian kiến thức hạn chế, tiếp xúc với thực tế nên đồ án thiết kế tránh khỏi sai sót Mong thầy góp ý để thân học hỏi them nhiều kiến thức hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày … tháng 05, 2018 Sinh viên thực Hồ Nguyễn Khánh Hân Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô Chương TỔNG QUAN VỀ LY HỢP ƠTƠ 1.1 Cơng dụng u cầu ly hợp 1.1.1 Công dụng Ly hợp cấu dùng để tách nối động với hệ thống truyền lực (tùy thuộc vào yêu cầu q trình điều khiển ơtơ máy kéo) Ngồi ra, ly hợp sử dụng phận an tồn – khơng cho phép truyền đến hệ thống truyền lực mơmen có giá trị lớn giá trị xác định 1.1.2 Yêu cầu Ly hợp thiết kế phải đảm bảo yêu cầu sau đây: ▪ Truyền mơmen xoắn lớn động mà không bị trượt điều kiện sử dụng ▪ Khi đóng nối phải êm dịu để tránh va đập bánh hệ thống truyền lực để ôtô máy kéo khởi hành, tăng tốc không bị giật ▪ Khi tách phải dứt khốt, nhanh chóng để dễ gài số ▪ Mơmen qn tính phần bị động phải nhỏ để chuyển số nhẹ nhàng giảm mài mòn bề mặt ma sát đồng tốc ▪ Làm nhiệm vụ phận an toàn để tránh cho hệ thống truyền lực khỏi tải xuất tải trọng động lớn ▪ Điều khiển dễ dàng, lực điều khiển nhỏ ▪ Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt ▪ Kết cấu đơn giản, trọng lượng nhỏ, làm việc bền, điều chỉnh, bảo dưỡng sửa chữa thuận tiện 1.2 Phân loại Với yêu cầu nêu trên, ôtô máy kéo sử dụng nhiều loại ly hợp Người ta phân loại ly hợp sau : ◦ Dựa theo tính chất truyền mơ men: Ly hợp đĩa ma sát ; Ly hợp thuỷ lực; Ly hợp điện từ (nam châm điện) ◦ Dựa theo đặc điểm làm việc: Ly hợp thường đóng; Ly hợp khơng thường đóng ◦ Dựa theo tính chất điều khiển: Ly hợp dẫn động kiểu khí; Ly hợp dẫn Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô động kiểu thủy lực; Ly hợp dẫn động có trợ lực 1.2.1 Theo tính chất truyền momen 1.2.1.1 Ly hợp ma sát ▪ Ly hợp ma sát sử dụng phổ biến cấu tạo đơn giản, khối lượng tương đối nhỏ, hiệu suất cao, giá thành rẻ ◦ Theo hình dạng chi tiết ma sát chia ra: ly hợp đĩa (phần bị động gồm một, hai hay nhiều đĩa); ly hợp hình (phần bị động có dạng hình cơn); ly hợp hình trống hay guốc (phần bị động có dạng tang trống guốc) ◦ Theo phương pháp tạo lực ép chia ra: loại lò xo (các lò xo lò xo trụ bố trí quanh chi vi đĩa ép, lò xo bố trí tâm hay lò xo đĩa); loại nửa ly tâm (lực ép tạo nên đồng thời lực lò xo lực ly tâm cá trọng khối phụ); loại ly tâm ◦ Theo kết cấu cấu ép chia ra: loại thường đóng khơng thường đóng ) Ly hợp ma sát loại đĩa • Ly hợp ma sát loại đĩa dùng lò xo trụ bố trí xung quanh ▪ Sơ đồ cấu tạo: Hình 1.1 – Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát loại đĩa 1-Bánh đà; 2-Đĩa ma sát; 3-Khớp nối đĩa chủ động với vỏ ly hợp; Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp tơ 4-Đĩa ép; 5-Lò xo ép; 6-Đòn mở (ép); 7-Ổ (bạc) mở; 8-Thân ly hợp ▪ Nguyên lý hoạt động: Trên hình 1.1 sơ đồ nguyên lý cấu tạo ma sát loại đĩa Khi ta tác dụng lực F từ bàn đạp ly hợp, thông qua hệ hống điều khiển khí hay thủy lực, lực truyền đến ổ mở (7), lực ép ổ mở sang trái, ép lên dầu đòn mở (6) làm cho đầu đòn mở vào ép lò xo số (5) lại, kéo đĩa ép (4) tách đĩa ma sát không ép mômen không truyền lên đĩa ép nên cắt ly hợp Khi tác dụng vào bàn đạp ly hợp, lò xo hồi vị kéo cấu điều khiển mở ly hợp trở vị trí ban đầu ly hợp đóng ▪ Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, thoát nhiệt tốt, mở dứt khoát, hành trình mở nhỏ, làm việc bền vững, tin cậy Có rộng chỗ để bố trí cốc ép Sử dụng, sửa chữa bảo dưỡng dễ dàng ▪ Nhược điểm: Không truyền mơmen lớn, muốn truyền đường kính ly hợp phải lớn lực ép phân bố khơng lò xo khó đảm bảo thơng số hồn tồn giống nhau, khơng có khả điều chỉnh lực ép bề mặt ma sát bị mài mòn • Ly hợp ma sát đĩa kiểu lò xo Chỉ gồm lò xo hình (hoặc hai lò xo trụ) bố trí Nhờ áp suất sinh bề mặt ma sát đồng Tuy nhiên độ tin cậy thấp (nếu lò xo gẫy ly hợp tác dụng), kết cấu đòn mở phức tạp điều chỉnh khó khăn nên sử dụng • Ly hợp ma sát đĩa dùng lò xo đĩa ▪ Ngun lý làm việc: Trên hình 1.2 sơ đồ nguyên lý ly hợp ma sát loại lò xo đĩa Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô Khi mở ly hợp: Khi tác dụng lực F vào bàn đạp ly hợp, thông qua cấu điều khiển, ổ mở (7) ép vào lò xo đĩa kéo đĩa ép ra, làm tách đĩa ma sát khỏi bánh đà, ngắt mômen truyền từ động đến hộp só Khi đóng ly hợp: Thôi tác dụng vào bàn đạp, cấu điều khiển thơi tác động vào ổ mở (7), lò xo đĩa trả về, đồng thời đĩa ép (4) ép ma sát vào bánh đà, lúc mômen truyền qua hộp số ▪ Sơ đồ cấu tạo: Hình 1.2 – Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát loại lò xo đĩa 1-Bánh đà; 2-Đĩa ma sát; 3-Khớp nối đĩa chủ động với vỏ ly hợp; 4-Đĩa ép; 5-Lò xo ép; 6-Đòn mở (ép); 7-Ổ (bạc) mở; 8-Thân ly hợp Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô ▪ Ưu điểm: Lực ép lực lò xo truyền qua đòn ép tạo phân bố lên bề mặt ma sát Lò xo làm ln nhiệm vụ đòn mở nên kết cấu gọn nhẹ cho phép rút ngắn kích thước dài giảm khối lượng ly hợp Đặc tính lò xo phi tuyến, thích hợp với điều kiện làm việc ly hợp ▪ Nhược điểm: Không thể điều chỉnh khe hở đòn mở ổ mở ma sát bị mòn nên ly hợp kiểu sử dụng xe du lịch tải nhỏ có đặc tính động lực tốt, sử dụng điều kiện đường tốt (ít phải sang số) khó chế tạo lò xo có đặc tính theo yêu cầu, với lực ép lớn mà kích thước nhỏ b) Ly hợp ma sát loại hai đĩa ▪ Nguyên lý hoạt động: Trên hình 1.3 sơ đồ nguyên lý ly hợp ma sát loại hai đĩa : Khi mở ly hợp: Lực tác dụng vào bàn đạp, tác động vào cấu điều khiển, ép ổ mở (8) qua trái, đòn mở (7) kéo cấu tách đĩa (4) làm tách ma sát khỏi đĩa chủ động Khi đóng ly hợp: Khi thơi tác dụng vào bàn đạp cơn, lò xo hồi vị kéo cấu điều khiển mở ly hợp trở vị trí cũ ly hợp đóng ▪ Sơ đồ cấu tạo: 10 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp tơ Hình 1.3 – Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát loại hai đĩa 1-Bánh đà; 2-Đĩa ma sát; 3-Khớp nối đĩa chủ động với vỏ ly hợp; 4-Cơ cấu tách đĩa ly hợp; 5-Đĩa ép; 6-Lò xo ép; 7-Đòn mở (ép); 8-Ổ (bạc) mở; 9-Thân ly hợp; 10-Đĩa ép trung gian ▪ Ưu điểm: Đóng êm dịu, kích thước đường kính bé loại đĩa cần tạo lực ép Chỉ dùng xe tải lớn (vì cần truyền momen quay lớn) ▪ Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, kích thước dài, hành trình mở mơmen qn tính phần bị động lớn Lực điều khiển tăng lên phải thắng mômen ma sát khớp trượt nối đĩa chủ động với bánh đà Khó đảm bảo yêu cầu mở dứt khốt, hành trình bàn đạp tăng 1.2.1.2 Ly hợp thủy lực Ly hợp thuỷ lực truyền mômen thơng qua chất lỏng ▪ Sơ đồ cấu tạo Hình 1.4 - Sơ đồ nguyên lý ly hợp thuỷ lực Cấu tạo ly hợp thuỷ lực gồm phần: + Phần chủ động phần bánh bơm, bánh đà + Phần bị động bánh tuốc bin nối với trục sơ cấp hộp giảm tốc Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô ▪ Nguyên lý hoạt động : Ly hợp thủy lực gồm có bánh công tác: Bánh bơm ly tâm bánh tua bin hướng tâm, tất đặt hộp kín điền đầy chất lỏng cơng tác Trục bánh bơm nối với động trục bánh tua bin nối với hộp số Khi động làm việc, bánh bơm quay, tác dụng lực ly tâm chất lỏng công tác bị dồn từ dọc theo khoang cánh bơm Khi khỏi cánh bơm, chất lỏng có vận tốc lớn đập vào cánh bánh tua bin làm bánh quay theo, nhờ lượng truyền từ bánh bánh bơm sang bánh tua bin nhờ dòng chảy chất lỏng Ly hợp thủy lực khơng có khả biến đổi mơmen, làm việc khớp nối túy nên gọi khớp nối thủy lực ▪ Ưu điểm : + Có thể thay đổi tỉ số truyền cách liên tục + Có khả truyền tải mô men lớn + Cấu tạo đơn giản, giá thành sản xuất thấp, dễ bảo dưỡng sữa chữa + Có tính êm dịu cao ▪ Nhược điểm : + Khơng có khả biến đổi mơmen nên hạn chế phạm vi sử dụng hộp số thủy ôtô + Hiệu suất thấp vùng làm việc có tỉ số truyền nhỏ + Độ nhạy cao làm ảnh hưởng xấu đến đặc tính làm việc kết hợp với động đốt 1.2.1.3 Ly hợp điện từ Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô Ly hợp điện từ loại ly hợp mà mơmen hình thành ly hợp nhờ mômen điện từ ▪ Sơ đồ cấu tạo: Hình 1.5 - 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 - Nguyên lý hoạt động: + Khi mở ly hợp : Khi không cấp điện cho cuộn dây nên khơng có lực từ cuộn dây, nên phần chủ động bánh đà phần bị động lõi thép không hút nên động không quay mômen khơng truyền trục ly hợp + Khi đóng ly hợp : Khi cấp điện cho cuộn dây làm xuất lực điện từ cuộn dây nên xuất lực hút bánh đà lõi thép bị động Như bánh đà quay làm cho lõi thép quay theo Do mơmen truyền từ động sang trục ly hợp Tuy lực hút bánh đà lõi thép không đủ lớn nên khe hở bánh đà lõi thép người ta đưa vào mạt sắt Khi có từ trường, chúng tạo thành đường sức tạo thành dây sắt cứng nối bánh đà lõi thép với làm tăng ma sát nên việc truyền mômen bánh đà lõi thép tăng lên Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô ▪ Ưu điểm: Kết cấu đơn giản; Dễ dàng tự động hóa trình điều khiển; Các bề mặt làm việc bị mài mòn; Có khả điều chỉnh vơ cấp mơmen xoắn; Khơng cần điều chỉnh tròng sử dụng ▪ Nhược điểm: Hiệu suất thấp (do tổn hao lượng cho cuộn kích thích); Mơmen chịu ảnh hưởng nhiều nguồn điện; Tốn kim loại màu giá thành cao Nên việc sử dụng ly hợp điện từ bị hạn chế 1.2.2 Theo tính chất dẫn động 1.2.2.1 Ly hợp dẫn động kiểu khí ▪ Sơ đồ nguyên lý: Hình 1.6 – Sơ đồ nguyên lý ly hợp dẫn động kiểu khí 1-Bàn đạp; 2-Đòn trung gian; 3-Thanh đầy; 4-Nạng mở; 5-Đòn mở; 6-Đĩa ép ▪ Nguyên lý làm việc: Trên hình 1.6 sơ đồ nguyên lý ly hợp dẫn động kiểu khí Lực tác dụng từ bàn đạp (1) thơng qua đòn trung gian đẩy (3) qua trái làm quay nạng mở (4) ép vào đòn mở (5), tác dụng lực để mở ly hợp ▪ Ưu điểm: chế tạo, bảo dưỡng, sửa chữa đơn giản Làm việc tin cậy, giá thành rẻ ▪ Nhược điểm: Mòn khớp sau thời gian làm việc, tăng hành trình tự bàn đạp dẫn đến mở khơng hết ly hợp; Bố trí phức tạp, khó khăn ly hợp xa vị trí người lái xe; Hiệu suất thấp mòn cũ; Khi dùng dẫn động khí, vấn đề làm kín sàn xe thực truyền lực từ bàn đạp đến ly hợp phức tạp đọng đặt gối đỡ đàn hồi 10 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp tơ Hình 3.3- Đặc tính phi tuyến lò xo đĩa nón cụt 3.1.8.3 Kích thước đòn mở lò xo ép đĩa nón cụt xẽ rãnh - Kích thước đặc trưng cho đòn mở lò xo đĩa nón cụt Di thông số xác định theo yêu cần đặc tính làm việc phải thỏa mãn điều kiện bền mở ly hợp theo [2] sau: 2.Fm Da 0,5.E 0,5.( D − Da )α + δ d α σ = + Da δ d2 ( Di + Da ) − µ 2p ( D − Da ) D= e D Ln e Da 2.h α = Arc tan De − Da Trong đó: + σ : Ứng suất lớn điểm nguy hiểm [N/ m ] + Di : Đường kính đỉnh đĩa nón cụt, [m] 31 (3.22) Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp tơ De 0,254 = = 0,082 3,1 3,1 [m] (De/Di ≥ 1,5) Di = + Fm : Lực tác dụng lên đỉnh nón mở ly hợp, xác định bằng: (D -D ) Fm =Flx e c (Dc -Di ) D = (De +D a ) c o o o (3.23) Dc = Da + De 0,254 + 0,195 = = 0,225 2 [mm] i dm = Dc − Di 0,225 − 0,082 = = 4,87 De − Dc 0,254 − 0,225 Fm = Flx idm = 4584,9 = 941,5 4,87 [N] Thay số vào (3.23), ta có: 2.h 2.0,004 = Arc tan α = Arc tan = 0,136[ rad ] 0,254 − 0,195 De − D a ( D − Da ) 0,254 − 0,195 D= e = = 0,223[ m] , 254 D e Ln Ln , 195 D a 11 2.941,5.0,195 0,5.2,1.10 0,5.( 0,225 − 0,195).0,1362 + 0,003.0,136 σ = + 0,195 0,003 2.( 0,082 + 0,195) − 0,26 σ = 543,13 MN / m [ ] So với ứng suất cho phép vật liệu làm lò xo [ σ ] =1000[MN / m2 ] đĩa nón cụt thiết kế hoàn toàn thỏa mãn điều kiện bền 32 lò xo Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp tơ 3.2 Tính tốn thiết kế dẫn động ly hợp Hình 4.1 - Sơ đồ tính tốn dẫn động ly hợp lò xo đĩa 1-Bánh đà ;2-Xương đĩa ;3-Moay-ơ ;4-Đĩa bị động ;5-Đai ốc ;6-Đĩa ép ;7-Cơ cấu ép ;8-Ổ mở ly hợp ;9-Xy lanh ;10-Cần bàn đạp ;11-Xy lanh làm việc Đối với ly hợp thường đóng (dùng lò xo ép), muốn mở ly hợp người ta phải dùng hệ thống điều khiển để truyền lực đạp từ bàn đạp ly hợp đến đĩa ép nhằm thắng lực ép lò xo, tách đĩa ép khỏi đĩa ma sát bị động Điều khiển ly hợp điều khiển khí, điều khiển thủy lực Điều khiển ly hợp có trợ lực áp dụng rộng rãi nhằm giảm lực điều khiển cho lái xe, xe tải xe khách có tải trọng lớn Việc trợ lực cho ly hợp khí nén, trợ lực chân khơng lò xo 3.2.1 Xác định thông số cuả hệ điều khiển ly hợp 3.2.1.1 Hành trình bàn đạp Sbđ - Khi mở ly hợp, đĩa ép tách khỏi đĩa bị động với khe hở tối thiểu đôi bề mặt ma sát δm nhằm bảo đảm cho đĩa ma sát bị động ly hợp tách hoàn toàn khỏi đĩa ép bánh đà động 33 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp tơ - Thực tế, trước tách đĩa ép khỏi đĩa ma sát bị động, bàn đạp có khoảng chạy khơng tải để khắc phục tất khe hở có hệ thống điều khiển (khoảng chạy khơng gọi hành trình tự do) - Quan hệ khe hở với độ dịch chuyển bàn đạp S bd [mm] (còn gọi hành trình bàn đạp) ly hợp mở xác định theo tỷ số truyền hệ thống điều khiển, theo [2] ta có : S bd = (δ m z ms + δ dh )idk + δ ac e a + (δ 01 + δ 02 ) bd f b (3.24) Trong ◦ δm: khe hở đơi bề mặt ma sát mở ly hợp, [mm] Đối với ly hợp đĩa: zms = 2; δm = 0,75 ÷ 1,0 [mm] Chọn: δm = 0,75 [mm] ◦ δdh: độ dịch chuyển đĩa ép tính đến độ đàn hồi đĩa bị động, [mm] Khi tính tốn lấy: δdh = 0,25 ÷ 1,0 [mm] Chọn: δdh = [mm] ◦ δ0: khe hở tự cần thiết đòn mở bạc mở, [mm] Đối với xe buýt: δ0 ≈ ÷ [mm] Chọn: δ0 = [mm] ◦ δ01: khe hở tự cần thiết bàn đạp hệ thống dẫn động, [mm] Chọn: δ01 = 0,5 [mm], (δ01 ≈ 0,5 ÷ [mm]) ◦ δ02: khe hở tự có hệ thống dẫn động, [mm] Với dẫn động thủy lực: khe hở lỗ bù dầu xilanh δ02 ≈ 1,5 ÷ 2[mm] Chọn: δ02 = 1,5 [mm] a ◦ b : tỷ số truyền bàn đạp, ký hiệu: ibd c ◦ d : tỷ số truyền dẫn động trung gian, ký hiệu: itg Thường itg ≈ 0,9 ÷ 1,1 Chọn itg = e ◦ f : tỷ số truyền đẩy bạc mở, ký hiệu: icm + Thường icm ≈ 1,4 ÷ 2,2 Chọn icm = 2,2 34 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô ◦ idk: tỷ số truyền chung toàn hệ thống điều khiển Bằng tích tỷ số truyền thành phần tham gia hệ thống điều khiển idk = ibd itg icm idm (3.25) Trong đó: idm: tỷ số truyền đòn mở, iđm € (3,8;5,5) từ cơng thức (3.23), ta có iđm=4,87 Từ (3.24) ta có: Sbd = [(δ m z ms + δ dh ).i tg i cm i dm + δ i tg i cm + (δ 01 + δ 02 )].i bd Hành trình tính tốn phải nằm giới hạn tầm với (tầm duỗi chân) người lái xe, với xe du lịch: [Sbd] = 150 ÷ 180 [mm] Chọn [Sbd] = 150 [mm] Vậy tỷ số truyền bàn đạp để Sbd∈ [Sbd]: i bd = i bd = [(δ m z ms S bd + δ dh ).i tg i cm i dm + δ i tg i c + (δ 01 + δ 02 )] (3.26) 150 = 6,04 [(0,75.2 + 1).1.1,8.3 ,87 + 3.1.2,2 + (0,5 + 1,5)] a i bd b = =6,04 Vậy ta chọn a = 240 mm ; b = 40 mm 3.2.1.2 Xác định lực tác dụng lên bàn đạp Fbd [N] Lực cần thiết phải tạo bàn đạp muốn mở ly hợp Fbđ ≥ Fm max(*) iđk (*) ηđk (3.27) Trong đó: * + Fm max : Lực lớn tác dụng lên đỉnh lò xo ép đĩa mở ly hợp: Fm* max = Fm = 941,5 [N] * + iđk : Tỷ số truyền hệ thống điều khiển, tính đến đĩa nón lò xo đĩa nón khơng có tác dụng khuếch đại lực: * iđk = ibđ itg icm = 6,04.1.2,2 = 10,87 35 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô * * * + η đk :Hiệu suất hệ thống điều khiển η đk = 0,85 ÷ 0,9 Chọn η đk =0,9 Thay số vào (3.27), ta có : Fbđ* ≥ 941,5 ≈ 96,23 10,87.0,9 [N] Vậy lực bàn đạp cần thiết bàn đạp hệ thống điều khiển là: Fbđ=96,23 [N] So với giá trị cho phép xe du lịch, tải khách cỡ nhỏ : [Fbd] = 150 [N] thỏa mãn, nên xe du lịch hoạt động vùng đường xá tốt, nên không cần phải trợ lực cho hệ thống điều khiển mở ly hợp 36 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô Chương CHI TIẾT KẾT CẤU LY HỢP & DẪN ĐỘNG LY HỢP THIẾT KẾ 4.1 Các chi tiết ly hợp 4.1.1 Đĩa bị động a) b) Hình 4.1 Kết cấu đĩa bị động a) Mặt cắt ngang đĩa bị động b) đĩa bị động 1- Đĩa thép; 2- Moay ơ; 3- Lò xo giảm dao động xoắn; 4- Vòng ma sát; 5- Đinh tán 37 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô 4.1.1.1 Xương đĩa Hình 4.2 - Kết cấu xương đĩa ▪ Xương đĩa chế tạo từ thép lá, dày khoảng 1,5 ÷ mm, có thành phần cacbon trung bình cao 50, 65, 85 để tạo cho đĩa tính đàn hồi cần thiết, đảm bảo yêu cầu êm dịu đóng ly hợp ▪ Kết cấu, hình dạng xương đĩa cách gắn vòng ma sát lên định tính đàn hồi đĩa bị động chia thành loại: đàn hồi khơng đàn hồi ▪ Để đảm bảo cho bề mặt ma sát tiếp xúc tốt, không cong vênh bị đốt nóng xương đĩa chia nhiều phần rẽ quạt rãnh hướng kính hay chữ T Xương loại đĩa khơng đàn hồi khơng xẻ rãnh gặp Để đơn giản, em chọn loại xương đĩa không đàn hồi, chia nhiều phần rẽ quạt rãnh chữ “T” cho ly hợp em thiết kế Chiều dày xương đĩa 1,5[mm] 38 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô 4.1.1.2 Vòng ma sát ◦ Vòng ma sát ly hợp em thiết kế có chiều dày 3,5 [mm], chế tạo từ bột pherađô, raibét átbét trộn với chất phụ gia dính kết tạo dạng phương pháp ép định hình Các vật liệu ma sát có hệ số ma sát cao, bền nhiệt hóa, giá thành rẻ nên dùng phổ biến ◦ Các chất phụ gia thông dụng là: Kẽm để tăng độ ổn định hệ số ma sát, Đồng tăng trao đổi nhiệt, làm nhiệt độ phân phối theo bề mặt bề dày, Chì làm giảm tốc độ mài mòn chống xước đĩa chủ động, làm giảm tính chịu nhiệt vòng ma sát ◦ Các chất dính kết ảnh hưởng đến độ bền tính chịu nhiệt vòng ma sát, chúng phải đảm bảo cho đĩa có độ bền học cao, chịu tác dụng lực ly tâm lớn khơng bị sùi cháy q trình ly hợp làm việc Các chất dính kết hay dùng nhựa tổng hợp, nhựa Bakêlít cao su ◦ Các vòng ma sát gắn với xương đĩa đinh tán 4.1.1.4 Moay đĩa bị động Mayơ đĩa bị động lắp trục then hoa ly hợp theo kiểu lắp ghép trượt Đê mài nhẵn dễ dàng mặt bên then trục then hoa chỗ nối tiếp mặt bên then với bán kính trục then hoa người ta làm rãnh góc lượn chuyển tiếp đặn với bán kính r Hình dáng then ảnh hưởng đến độ vững bền trục ly hợp Nếu chuyển tiếp đột ngột chân then có ứng suất cục lớn Các then làm dạng thân khai vuông Dạng thân khai đảm bảo bền độ xác trùng tâm tốt loại vng Trong nội dung thiết kế ta chọn dạng then hoa thân khai 39 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp tơ l h D d b Hình 4.3 Kết cấu mayơ đĩa bị động 4.1.2 Thân vỏ ly hợp Thân ly hợp gắn với bánh đà nhờ bulông định tâm nhờ chốt định vị Thân ly hợp vừa mặt tỳ cho lò xo ép vừa nơi đặt gối đỡ cho đòn mở Thân ly hợp thường chế tạo phương pháp dập nguội từ thép lá, thân có kht lổ để lưu thơng khơng khí Vỏ ly hợp đúc gang định vị với động nhờ chốt định vị, định vị với hộp số nhờ mặt bích nắp hộp số 4.1.3 Đĩa ép Đĩa ép phận dùng để ép chặt đĩa ma sát với bánh đà Nó phận dùng để tải nhiêt cho đĩa ma sát tromg thời gian hoạt động sinh nhiệt, nghĩa nhận nhiệt đĩa ép truyền môi trường ngồi khơng khí Phải có độ cứng vững cao để tạo lực ép phân bố bề mặt ma sát nhờ vào lò xo ép Phải có diện tích đủ lớn để truyền tải nhiệt mơi trường bên ngồi Khi cắt ly hợp đĩa ép đĩa ép trung gian khômg làm ảnh hưởng đến đường truyền công suất hệ thống truyền lực Đĩa ép phải quay với bánh đà mở đóng ly hợp phải có khả chuyển dịch theo chiều trục Được bắt với thân ly hợp thông qua vấu đĩa ép Về mặt kết cấu đĩa ép ngồi có hình dạng phức tạp, ngồi bề mặt làm việc mài bóng mặt bên đĩa ép phải làm gân tản nhiệt 40 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp tơ Được chế tạo gang xám có tính chất tốt : CY24-48, C18-36 hay CY15-32, số trường hợp chế tạo gang hợp kim với tổng số chất hợp kim crôm, kẽm, mơlíp đen khơng q 2% 4.2 Hệ thống dẫn động ly hợp 4.2.1 Xi lanh Hình 4.4 - Kết cấu xylanh 1-Bàn đạp; 2-Thanh đẩy; 3- Xi lanh chính; 4- Piston; 5, 7-Lỗ thơng; 6Lỗ bù; 8- Đệm cánh; 9- Nút làm kín; 10- Lò xo van ngược; 11- Van chiều; 12- Van ngược Xi lanh phận quan trọng khơng thể thiếu dẫn động thuỷ lực Xi lanh có nhiệm vụ cung cấp dầu cho toàn hệ thống, tạo áp suất dòng dẫn động để mở ly hợp Trên thân xi lanh có lỗ bù nối thơng bình chứa với dẫn động (khi bàn đạp vị trí ban đầu) để bù dầu cho dẫn động trường hợp có hao hụt Lỗ thơng 5( thân xi lanh chính) 7( đầu piston) cho dầu từ phía sau phía trước piston, uốn cong mép cao su làm kín 9, điền đầy khoảng không trước đầu piston trường hợp người lái nhả bàn đạp đột ngột để tránh lọt khí vào dẫn động hẫng bàn đạp người lái đạp bàn đạp kiểu “bơm” 41 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô Ở đầu xilanh có bố trí van ngược 12, van có tác dụng trì dẫn động áp suất dư nhỏ để tránh khơng cho khơng khí lọt vào dẫn động Bởi chất lỏng từ dẫn động muốn trở xylanh phải có áp suất đủ để thắng lực lò xo van ngược Van chiều 11 bố trí đầu van ngược cho chất lỏng từ xylanh qua đến dẫn động mà không cho chất lỏng qua theo chiều ngược lại 4.2.2 Xi lanh công tác Xilanh công tác làm việc với kết cấu lợi dụng áp suất chất lỏng để tăng độ kín khít mối ghép piston Ø25 Hình 4.5 - Kết cấu xi lanh cơng tác 1-Bu lơng xả khí; 2- Đệm làm kín; 3- Piston; 4- Thanh đẩy; 5- Màng chắn bụi 42 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp tơ - KẾT LUẬN Qua phân tích tính tốn ta chọn kiểu ly hợp ma sát lò xo đĩa phù hợp cho xe du lịch có thơng số phù hợp với số liệu đề nêu - Qua “Đồ án Thiết kế ơtơ ” , thân em có tầm nhìn rộng bổ sung thêm nhiều kinh nghiệm việc tính tốn thiết kế lựa chọn phương án phù hợp - Trong phạm vi đồ án này, thời gian kiến thức hạn chế nên việc phân tích tính tốn khơng tránh thiếu sót, việc tính tốn xử lý số liệu mang tính lý thuyết Tuy nhiên, sau hoàn thành đồ án này, thân em hiểu rõ kết cấu chi tiết ly hợp tơ Qua khai thác tính kỹ thuật ly hợp cách tốt 43 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS NGUYỄN HỒNG VIỆT, (2015), Giáo trình kết cấu, tính tốn thiết kế tơ hệ thống truyền lực, tài liệu lưu hành nội Khoa Cơ khí Giao thông Đại học Bách Khoa, Đà Nẵng [2] TS LÊ VĂN TỤY (2007), Hướng dẫn thiết kế ô tô (phần truyền lực ô tô),Tài liệu lưu hành nội Khoa Cơ khí Giao thơng - Đại học Bách Khoa, Đà Nẵng [3] NGUYỄN HỮU CẨN, PHAN ĐÌNH KIÊN (1987), Thiết kế tính tốn tơ máy kéo( tập I), NXB đại học trung cấp chuyên nghiệp, Hà Nội [4] TS PHAN MINH ĐỨC (2007), Lý thuyết ôtô, tài liệu lưu hành nội Khoa Cơ khí Giao thơng - Đại học Bách Khoa, Đà Nẵng 44 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp tơ MỤC LỤC 45 ... phương án dẫn động thủy lực dùng để thiết kế hệ thống dẫn động ly hợp cho xe thiết kế Sơ đồ dẫn động ly hợp: 16 Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp tơ Hình 2.1- Sơ đồ dẫn động ly hợp lò xo đĩa côn... điện từ Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp tô Ly hợp điện từ loại ly hợp mà mơmen hình thành ly hợp nhờ mơmen điện từ ▪ Sơ đồ cấu tạo: Hình 1.5 - Sơ đồ nguyên lý ly hợp điện từ 1.Bánh đà 2.Khung... làm việc: Ly hợp thường đóng; Ly hợp khơng thường đóng ◦ Dựa theo tính chất điều khiển: Ly hợp dẫn động kiểu khí; Ly hợp dẫn Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp ô tô động kiểu thủy lực; Ly hợp dẫn