CHƯƠNG 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế ly hợp xe du lịch 7 chỗ

                   TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP

1.Công dụng, phân loại và yêu cầu của ly hợp

1.1.công dụng

Trong hệ thống truyền lưc của ôtô , ly hợp là một trong những cụm chính và quan trọng,nó có công dụng là:

          - nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ôtô di chuyển.

- ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyên lực trong trường hợp ôtô khởi hành và chuyển số.

- đảm bảo là cơ câu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khi bị quá tải như trong trường hợp phanh đột ngột mà chưa kịp nhả ly hợp.

Ở hệ thống truyền lực bằng cơ khí với hộp số có cấp thì việc dùng ly hợp để tách tức thời động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực sẽ lam giảm va đập giửa các đầu răng, hoặc của khớp gài đồng tốc,làm cho quá trình đổi số được dể dàng. Khi nối êm dịu, động cơ làm việc với hệ thống truyền lực làm cho mômen ở  các bánh xe chủ động tăng lên từ từ. do đó xe khởi hành và tăng tốc êm.

Còn khi phanh đồng thời với việc tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực, sẽ làm cho động cơ hoạt động liên tục ( không bị chết máy ). Do đó không phải khởi động cơ lại nhiều lần.

 1.2. phân loại ly hợp

         Ly hợp trên ôtô được phân loại theo 4 cách:

               + Phân loại theo phưong pháp truyền mômen.

               + Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp

               + Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép

                + Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp

1.2.1. phân loại theo phương pháp truyền mômen.

Theo phương pháp truyên mômen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống truyền lực thì người ta chia ly hợp ra thành 4 loại sau:

Loại 1: ly hợp ma sát: là ly hợp truyền mômen xoắn bằng các bề mặt ma sát, nó gồm các loại sau:

Theo hình dạng bề mặt ma sát gồm có:

Ly hợp ma sát loại đĩa (một đĩa, hai đĩa hoặc nhiều đĩa).

Ly hợp ma sát loại hình nón.

Ly hợp loại ma sát hình trống.

hiện nay, ly hợp loại đĩa được sử dụng rộng rãi vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và khối lưọng của phần bị động của ly hợp tương đối nhỏ. Còn ly hợp ma sát loại hình nón và hình trống ít được sử dụng vì phần bị động của ly hợp có trọng lượng lơn sẽ gây tải trọng động lớn tác dụng lên các cụm va các chi tiết  của hệ thống truyền lực gây nên hư hỏng cho các chi tiết này.

          -Theo vật liệu chế tạo gôm có:

            +Thép với gang

            +Thép với thép

            +Thép với phêrađô hoặc phêrađô đồng.

            +Gang với phêrađô.

            +Thép với phêrađô cao su

-Theo đặc điểm của môi trường ma sát gồm có:

           +Ma sát khô

           +Ma sát ướt ( các bề mặt ma sát được ngâm trong dầu)

Ưu điểm của ly hợp ma sát là: kết cấu đơn giản,dễ chế tạo.

nhược điểm là: các bề mặt mòn nhanh do hiện tượng trượt tương đối với nhau trong quá trình đóng ly hợp,các chi tiết trong ly hợp bị nung nóng do nhiệt tạo bởi một phần công ma sát.

Tuy nhiên ly hợp ma sát vẩn được sử dụng phổ biến ở các ôtô hiện nay do những ưu điểm của nó.

Loại 2: ly hợp thủy lực: là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lượng của chât lõng( thường là dầu).

Ưu điểm của ly hợp thuỷ lực là: làm việc bền lâu, giảm được tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hoá quá trình điều khiển xe.

nhược điểm của ly hợp thuỷ lực là: chế tạo khó, giá thành cao,hiệu suât truyền lực nhỏ do hiện tượng trượt.

loại ly hợp thuỹ lực ít đựoc sử dụng trên ôtô, hiện tại mới được sử dụng ơ một số loại xe du lịch,ôtô vận tải hạng nặng và một vài ôtô quân sự

loại 3: ly hợp điện từ: là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng của từ trường nam châm điện. loại này ít được sử dụng trên ôtô.

Loai 4: ly hợp liên hợp: là loại ly hợp truyền mômen xoắn bằng cách liên kết hợp hai trong các loại kể trên( ly hợp thuỷ cơ). loại này ít được sử dụng trên ôtô.

1.2.2. phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp.

Theo trạng thai lam việc của ly hợp thi người ta chia ra làm 2 loại sau:

Ly hợp thường đóng: loại này được sư dụng hầu hết trên ôtô hiện nay.

Ly hợp thường mở: loại này được sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi như C-100,C-80,MTZ2…

1.2.3. phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép.

Theo phương pháp này thì người ta chia ra các loại sau:

Loai 1: ly hợp lò xo: là ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép. Nó gồm các loại sau:

-lò xo đặt xung quanh: các lò xo được bố trí đều trên một vòng và có thể đặt một hàng hoăc hai hàng.

-lò xo đặt ở trung tâm ( lò xo côn ).

Theo đặc điểm kết cấu của lò xo có thể dùng lò xo trụ, lò xođĩa, lò xo côn.

Trong các loại trên thì ly hợp dùng lò xo trụ bố trí xung quanh và lò xo đĩa đựoc dùng khá phổ biến trên các ôtô hiện nay, vì có ưu điểm la kết cấu gọn nhẹ,tạo được lực ép lớn và làm việc khá tin cậy.

loại 2: ly hợp điện từ: lực ép là lực điên từ.

loại 3: ly hợp ly tâm: là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở ly hợp. loại này đươc sử dụng trên xe máy và một số xe quân sự, ít đượ sử dụng trên xe du lịch.

Loại 4: ly hợp nửa ly tâm: là loại ly hợp dùng lực ép sinh ra ngoài lực ép của lò xo còn có lực ly tâm của khối phụ ép thêm vào. loại này ios kết cấu phức tạp nên it được sử dụng.

Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp.

Theo phương pháp dẩn động thì người ta chia ra làm 2 loại sau:

Loai 1: ly hợp điều khiển tự động

Loại 2: ly hợp điều khiển cưỡng bức.

để điều khiển ly hợp thì người lái phải tác động một lực cần thiết lên bàn đạp ly hợp. loại này được sử dụng hầu hết trên các ôtô dùng ly hợp loại  đĩa ma sát ở trạng thái luôn đóng

Theo đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống dẫn động ly hợp thì người ta chia ra làm 3 loại sau:

dẫn động cơ khí.

dẫn động thuỷ lực và cơ khí kết hợp.

dẫn động có trợ lực: có thể trợ lực bằng cơ khí( dùng lò xo),trợ lực bằng khí nén hoăc trợ lực bằng chân không. nhờ có trợ lực mà người lái điều khiển nhẹ nhàng hơn.

1.3. yêu cầu của ly hợp.

Ly hợp là một trong hệ thống chủ yếu của ôtô, khi làm việc ly hợp phải đảm bảo được các yêu cầu sau:

Truyền hết mômen của động cơ mà không bị trượt ở bất kỳ điều kiện sử dụng nào. muốn vậy thì mômen ma sát của ly hợp phải lớn hơn mômen cực đại của động cơ( có nghĩa là hệ số dự trữ mômen β phải lớn hơn 1).

Đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng động va đập sinh ra trong các bánh răng của hộp số khi khởi hành và khi sang số lúc ôtô chuyển động.

mở ly hợp phải nhanh chóng và dứt khoát, tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian ngắn( vì mơ không dứt khoát sẽ khó gài số và gài không được êm).

Mômen quán tính của phần bị động phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh răng khi gài số.

điều khiển dể dàng , lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ.

Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt ( để tránh làm cong vênh đĩa ép và làm giảm độ cứng của lò xo ép).

kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều chỉnh và chăm sóc, tuổi thọ cao.

Ly hợp lam nhiệm vu là bộ phận an toàn để tránh cho hệ thống truyền lực không bị quá tải khi phanh đột ngột mà không mở ly hợp       

      2. cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô

2.1. sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô

                Hình 1.1.sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô 1 đĩa

1.Bánh đà; 2- đĩa ma sát ; 3- đĩa ép; 4- lò xo ép ; 5- vỏ ly hợp ; 6- bạc mở

7- bàn đạp ; 8- lò xo hồi vị bàn đạp ; 9- đòn kéo ; 10-càng mở; 11- bi T

12- đòn mở ; 13- lò xo giảm chấn.

               Hình 1.2. sơ  đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô 2 đĩa.

 1-bánh đà ; 2-lò xo đĩa ép trung gian;  3- đĩa ép trung gian ; 4- đĩa ma sát;

 5- bu lông hạn chế;     6- đĩa ép ngoài; 7- lò xo ép ;  8- vỏ ly hợp ; 8- vỏ ly hợp ;     

 9- bạc mở   ; 10- trục ly hợp ; 11- bàn đạp;12- lò xo hồi vị bàn đạp ly hợp ;

13- thanh kéo ; 14- càng mở ;  15- bi T ; 16- đòn mở ; 17- lò xo giảm  chấn;

        2.2. cấu tạo chung của ly hợp loại đĩa ma sát khô.

          Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo thì người ta chia thành 2 bộ phận:

- cơ cấu ly hợp: là bộ phận thực hiện việc nối ngắt  truyền động từ động cơ đến hệ thống truyền lực.

- dẫn động ly hợp: là bộ phận thực hiện việc điều khiển đóng, mở ly hợp

trong phần này ta xét cấu tạo của cơ cấu ly hợp, nó gồm 3 phần chính: bánh đà, đĩa ma sát và đĩa ép.

Nhóm các chi tiết chủ động gồm bánh đà , vỏ lyl hợp , đĩa ép , đòn mở và các lò xo ép. Khi ly hợp mở hoàn toàn thì các chi tiết thuộc nhóm chủ động sẽ quay cùng bánh đà.

Nhóm  các chi tiết bị động gồm đĩa ma sát , trục ly hợp. khi ly hợp mở hoàn toàn các chi tiết thuộc nhóm bị động sẽ đứng yên.

Theo sơ đồ cấu tạo hình 1.1: vỏ ly hợp 5 được bắt  cố định với bánh đà 1 bằng các bulông, đĩa ép 3 có thể dịch chuyển tịnh tiến trong vỏ và có bộ phận truyền  mômen từ vỏ  5 vào đĩa ép. Các  chi tiết bánh đà 1 , đĩa ép 3, lò xo ép 4, vỏ ly hợp 5 được gọi là phần chủ động của ly hợp và chi tiết đĩa masát 2 được gọi là phần tử bị động của ly hợp. các chi tiết còn lại thuộc bộ phận dẩn đông của ly hợp.

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  1 đĩa bị động thì ly hợp ma sát khô 2 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 ma sát khô 2 đĩa  truyền được mômen lớn hơn ly hợp 1 đĩa.

+ nếu phải truyền một mômen như nhau thì ly hợp 2 đĩa có kích thước nhỏ gọn hơn ly hợp 1 đĩa.

+ ly hợp 2 đĩa khi đóng êm dịu hơn nhưng mở lại kém dứt khoát hơn ly hợp 1 đĩa.

+ ly hợp 2 đĩa có kết cấu phức tạp hơn ly hợp 1 đĩa.

Theo sơ đồ cấu tạo hình 1.2: cũng bao gồm các bộ phận và các chi tiết cơ bản như đối với ly hợp 1 đĩa . Điểm khác biệt là ở ly hợp 2 đĩa có 2 đĩa ma sát 4 cùng liên kết với then hoa của trục ly hợp 10. Vì có 2 đĩa ma sát nên ngoài đĩa ép 6 còn có thêm đĩa ép trung gian 3. ở ly hợp 2 đĩa phải bố trí cơ cấu truyền mômen từ vỏ  hoặc bánh đà sang đĩa ép và đĩa ép trung gian. Vì nhược điểm là mở không dứt khoát nên ở những loại ly hợp này thì người ta phải bố trí cơ cấu để tạo điều kiện cho ly hợp khi mở được dứt khoát. Trên hình 1.2 thì cơ cấu này được thực hiện bởi lò xo đĩa ép trung gian 2 và bu lông điều chỉnh 5. Khi mở ly hợp thì lò xo 2 sẽ đẩy đĩa ép 3 tách khỏi đĩa ma sát bên trong và khi đĩa ép trung gian chạm vào đầu bulông điêù chỉnh 5 thì dừng lại nên đĩa ma sát bên ngoài được tự do.

Bô phận dẫn động điều khiển ly hợp gồm: bàn đạp ly hợp, đòn dẫn  động,càng mở ly hợp, đòn mở ly hợp và bạc mở ly hợp. ngoài ra tuỳ theo từng loại ma có thể có thêm các bộ phận dẫn động bằng thuỷ lực , bằng khí nén như các xi lanh chính và xi lanh công tác.

2.3. nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát khô.

về nguyên lý làm việc thì ly hợp 1 đĩa và 2 đĩa hoạt động gần như nhau nên chỉ cần nêu ra ly hợp 1 đĩa là được.

trạng thái đóng ly hợp: ở trạng thái này lò xo 4 một đầu tựa vào vỏ 5 , đầu còn lại tỳ vào đĩa ép 3 tạo lực ép để ép chặt đĩa bị động 2 với bánh đà 1 làm cho phần chủ động và phàn bị động tạo thành một khối cứng.  khi này mômen từ động cơ được truyền từ phần chủ động sang phần bị động của ly hợp thông qua các bề mặt ma sát của đĩa bị động 2 với đĩa ép 3 và bánh đà 1. tiếp đó mômen được truyền vào xương đĩa bị động qua bộ giảm chấn 13  đến mayơ rồi truyền vào trục ly hợp. lúc này giửa bi T và đầu đòn mở 12 có một khe hở khoảng 3mm .

trạng thái mở ly hợp: khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số thì người lái tác dụng một lực vào bàn đạp 7 thông qua đòn kéo 9 va cang mơ 10 , bạc mở 6 mang bi T 11 sẽ dịch chuyển sang trái. Sau khi khắc phục hết khe hở bi T sẽ tỳ vào đầu đòn mở 12. nhờ có khớp bản lề của đòn mở  liên kết với vỏ 5 nên đầu kia của đòn mở 12  sẽ kéo đĩa ép 3 nén lò xo 4 lại để dịch chuyển sang phải. khi này các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động của ly hợp được tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số.

 

                                       CHƯƠNG 2

                 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

1.Các thông số của xe tham khảo innôva

 

Thông số
Kich thước bao( dài- rộng- cao )	4555- 1770 -1745
chiều dài cơ sở	2750
chiều rộng cơ sở (trước và sau )	1510 -1510
trọng lượng bản thân	1515
trọng lượng toàn bộ xe	2170
tốc độ cực đại	200
động cơ	4 xilanh thẳng hàng, 16 van ,cam kép với VVT-i
Công suất cực đại ở 5600 vòng/ phút	134 hp
Mômen xoắn cực đai ở 4000 vòng/ phút	18,6 kg.m
hộp số	5 tay số
Ly hợp	1ò xo màng,dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không
tỷ số truyền của hộp số	số 1 :4,12 ; lùi:4,12
tỷ số của truyền lực chính	4,53
Kích thước lốp	195/70/R14T

  2.Lựa chọn kết cấu cụm ly hợp

2.1. kết cấu ly hợp trên xe zin-130

-Ly hợp lắp trên xe ZIN-130 là ly hợp 1 đĩa ma sát khô (hình 2.1).

Đĩa ép 3 bị ép bởi lò xo ép 8 bố trí xung quanh vỏ ly hợp 9. vỏ ly hợp được lắp ghép với bánh đà 2 nhờ các bulông 23. Đĩa ép 3 và vỏ ly hợp 9 liên kết với nhau bằng các thanh đàn hồi 4, mỗi thanh đàn hồi này có 1 đầu đươc tán vào vỏ ly hợp và đầu còn lại được tán bắt vào đĩa ép nhờ các bulông. Do đó , đã tạo nên sự liên kết cứng giửa đĩa ép với vỏ ly hợp( vỏ trong ) theo phương pháp tuyến để đảm bảo truyền được mômen xoắn, đồng thời đảm bảo được sự di chuyển dọc trục của đĩa ép khi mở và đóng ly hợp

+Đĩa bị động trên xe ZIN- 130:

Xương đĩa bị động đượ chế tạo bằng thép và có xẻ rảnh. Đĩa ma sát được lắp ghép với xương đĩa bằng các đinh tán. bộ giảm chấn gồm 8 lò xo giảm chấn đặt xung quanh cách đều nhau trên may ơ . xương đĩa đựoc ghép chặt với mayơ  bằng các đinh tán. Đinh tán được làm bằng thép .

Đòn mở ly hợp gồm có 4 chiếc và đựoc chế tạo bằng thép. mỗi đòn mở thì đầu ngoài liên kết  khớp bản lề với đĩa ép 3 qua cá ổ bi kim. phần giửa đòn liên kết bản lề với càng nối qua ổ bi kim. Càng nối gối tựa lên vỏ ly hợp bằng đệm đàn hồi, mỗi đệm này được cố định vào vỏ ly hợp bằng 2 bu lông nhỏ. nhờ có sự liên kết này mà càng càng nối có thể chuyển động xoay để tạo ra tâm quay thay đổi trong khi mở ly hợp. ngoài ra đai ốc chỏm cầu còn có tác dụng điều chỉnh đầu đòn mở để các đòn mở cùng nàm trong mặt phẳng song song với mặt phẳng đĩa .

bạc mở ly hợp gồm có ổ bi tỳ 11 và bạc trươt. Trong ổ bi tỳ có đủ lượng mỡ dự trữ để bôi trơn trong  suốt quá trình sử dụng mà không cần bổ xung thêm.

Lò xo hồi vị bạc mở 13 dùng để giữ bạc mở luôn có khe hở với đầu đòn mở  đảm bảo cho ly hợp luôn đóng hoàn toàn va khi đóng ly hợp thì bạc mở nhanh chóng tách khỏi đầu đòn mở.

 

Hình 2: ly hợp lắp trên xe ZIN-130

1.trục khuỷu ; 2. Bánh đà ; 3.đĩa ép ; 4. tấm thép truyền lực ;                     

5. Bao của lò xo; 6. Bu lông bắt chặt lò xo ; 7. Các te bộ ly hợp ;          

8. Lò xo ép ; 9. vỏ trong ly hợp ; 10. đệm cách nhiệt ; 11. Bi “T” ;         

12. khớp nối ; 13.Lò xo trả về khớp nối ; 14. bạc dẫn hướng của khớp nối ; 15. Càng mở ly hợp ; 16. Đòn mở ; 18. Êcu điều chỉnh ;                           

19. đế tựa của bulông điều chỉnh ; 20. chốt  ; 21.nắp của các te ly hợp ;   

23. Bulông bắt chặt vỏ ly hợp; 24. chốt chẻ; 25. Vành răng bánh đà;       

26. Đĩa ma sát; 27, vú mỡ ; 28. Nút ; 29. trục ly hợp; 30. ổ bi trước của trục ly hợp

2.2. kết cấu ly hợp lắp trên xe ГAZ -53.

 

Hình  2.2:  ly hợp lắp trên xe  GAZ-53

1 .bánh đà ; 2. vỏ ngoài ly hợp ; 3. Đĩa ma sát ; 4. Đĩa ép ;                       

 5. Đòn mở ly hợp ; 6. ống bơm mỡ ; 7. Đai ốc điều chỉnh ;                       

 8. Càng nối ; 9. bạc trượt ; 10. trục ly hợp ; 11. Càng mở ly hợp ;            

12. Đinh tán ; 13. vỏ trong ly hợp ; 14. Lò xo ép ; 15. Đai ốc điều chỉnh ;

16. Thanh kéo ; 17 . lò xo hồi vị càng mở ; 18. Lò xo giảm chấn;            

19. Xương đĩa ; 20. đế cách nhiệt lò xo ép.

Ly hợp lắp trên xe này là ly hợp 1 đĩa ma sát khô ( hình 2.2 ).

+ Bộ phận phận chủ động của ly hợp: bánh đà 1 bắt với vỏ trong của ly hợp 13 , vỏ trong quay cùng với bánh đà . vỏ 13 có khoang để giử các lò xo ép 14 hình trụ đặt xung quanh. Đĩa ép được chế tạo bằng gang , mặt ngoài có các vấu lồi để giữ cã lỗ ép’

+ bộ phận bị động của ly hợp: đĩa ma sát 3 co 2 tấm ma sát làm bằng vật liệu có hệ số ma sát cao , được ghép với nhau qua xương đĩa bằng các đinh tán. Xương đĩa được chế tạo bằng thép và trên có xẻ rãnh. Đĩa ma sát được ghép với moay ơ đĩa bị động bằng các đinh tán . moay ơ đĩa bị động được chế tạo bằng thép và có thể di trượt trên trục ly hợp 10 nhờ các then hoa. bộ phận giảm chấn gồm có 6 lò xo giảm chấn 18 , đặt xung quanh và cách đều nhau . lò xo giảm chấn được đặt trong các lỗ của đĩa bị động và tấm đỡ.

+ hệ dẩn động điều khiển ly hợp: ly hợp được dẫn động điều khiển bằng cơ khí . đòn mở ly hợp 5 được chế tạo bằng thép , đầu trên đòn mở được liên kết bản lề với đĩa ép qua các ổ bi kim, giữa đòn liên kết bản lề với càng nối 8 thông qua ổ bi kim .khe hở giửa đầu đòn mở và bạc mở là   4 mm. điều chỉnh đòn mở ta dùng đai ốc 7 . bạc mở ly hợp gồm có ổ bi tỳ và bạc trượt 9 . trên bạc trượt có lắp ống bơm mỡ 6..   

 2.3. ly hợp lắp trên xe innova.                                                                                               

- Phần chủ động : gồm các chi tiết lắp ghép trưc tiếp hoặc gián tiếp với bánh đà của  động cơ và có cùng tốc độ quay với bánh đà.Trên hình 2.3 phần chủ động gồm: bánh đà, đĩa ép,vỏ ly hợp,lò xo màng(lò xo ép)

- Phần bị động gồm các chi tiết lắp ghép trực tiếp hoặc gián tiếp với trục bị động của ly hợp và có cùng tốc độ với trục bị động của ly hợp.Trên hình2.3 phần bị động gồm: trục bị động,đĩa bị động.Trục bị động thường là trục sơ cấp của hộp số

- Phần dẫn động điều khiển ly hợp gồm các chi tiết điều khiển ly hợp,chúng gồm cả các chi tiết nằm trong phần chủ động như đòn mở  ( đồng thời là lò xo màng), bạc mở và các chi tiết điều khiển bạc mở

- Bộ phận tạo lực ép gồm: giá tựa ( vỏ ly hợp ) , lò xo ép, đĩa ép

 

                   Hình 2.3.Ly hợp lắp trên xe innova

 Trên hình 2.3 có : 1.nắp dưới; 2.bánh đà; 3.vỏ trong ly hợp; 4.đinh tán đĩa ma sát; 5.ổ bi; 6.trục khuỷu; 7.trục sơ cấp; 8.đai ốc; 9.đinh tán moayơ; 10.xương đĩa; 11.tấm ma sát; 12.đĩa ép; 13.bulông; 14.vỏ ly hợp; 15.đinh tán; 16.lò xo màng; 17.moayơ; 18.biT; 19.bạc lót; 20.ống gài; 21.lò xo giảm chấn.

3.Kết luận

 Qua các kết cấu ly hợp đã nêu ở trên ta chọn phương án 3 – ly hợp lắp trên xe innnova làm cơ sở để thiết kế tính toán cụm ly hợp cho xe 7 chỗ.

3. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN LY HỢP

3.1. phương án 1: Dẫn động ly hợp bằng cơ khí.

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các đòn , khớp nối và được lắp theo nguyên lý đòn bẩy. loại dẫn động điều khiển ly hợp đơn thuần này có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và có độ tin cậy cao. hệ thống dẫn động này được sử dụng phổ biến ở các ôtô quân sự như xe ZIN-130,ZIN-131

nhược điểm cơ bản của hệ thống dẫn động này la :yêu cầu lực bàn đạp lớn , nhất là đối với ôtô hạng nặng.

Nguyên lý làm việc:

Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 7 thì sẽ làm cho cần của trục bàn đạp 4 quay quanh tâm o₁ kéo thanh kéo 5 dịch chuyển sang phải ( theo chiều mũi tên ). Làm cho cần ngắt ly hợp 3 và càng mở ly hợp 2 quay quanh o₂ . càng mở gạt bạc mở 1 sang trái ( theo chiều mũi tên ) tác động vào đầu đòn mở của ly hợp , kéo đĩa ép tách ra khỏi đĩa ma sát.

Khi người lái nhả bàn đạp 7 thì dưói tác dụng của lò xo hồi vi 6 , bàn đạp trở về vị trí ban đầu duy trì khe hở δ giữa bạc mở với đầu đòn mở. nhờ có các lò xo ép để ép đĩa ép vào đĩa ma sát , ly hơp được đóng lại.

Hành trình toàn bộ của bàn đạp ly hợp thuờng từ 130- 150mm.                                                          

Hình 3.1. sơ đồ hệ thống dẫn động 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 ;   7.bàn đạp ly hợp

Trong quá trình làm việc , do hiện tượng trượt tương đối giửa các bề mặt  ma sát , nên đĩa ma sát thường mòn , do đó hành trình tự do của bàn đạp ly hợp bị giảm xuống . khi các bề mặt ma sát mòn tới mức nào đó thì hành trình tự do của bàn đạp sẽ giảm đến mức tối đa, sẽ không tạo cảm giác cho người lái nữa, đồng thời gây hiện tượng tự ngắt ly hợp. trong trường hợp khác ,khi hành trình tự do của bàn đạp quá lớn làm cho người lái đạp hết  hành trình toàn bộ mà ly hợp vẩn chưa mở hoàn toàn , cũng tạo hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát sẽ gây mòn các bề mặt ma sát một cách nhanh chóng.

Trong cả hai trường hợp trên đều không có lợi, vì vậy phải điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp ly hợp trong miền cho phép.

Ưu điểm : kết cấu đơn giản ,dễ chế tạo ,làm việc tin cậy,dễ tháo lắp và sữa chữa.

Nhược điểm : kết cấu phụ thuộc vào vị trí đặt ly hợp .Yêu cầu lực bàn đạp lớn,hiệu suất truyền lực không cao.

3.2. phương án 2: dẫn động bằng thuỷ lực.

Hình 3.2.1. sơ đồ hệ thống dẫn động thuỷ lực

1.ban đạp ly hợp ;  2. Lò xo hồi vị ;  3. Xi lanh chính ;   4. Piston xilanh chính ;       5. đường ống dẫn dầu ; 6. Xi lanh công tác ; 7. Càng mở ly hợp ; 8. bạc mở ly hợp

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng cách dùng áp lực của dầu trong các xi lanh chính và xi lanh công tác

Nguyên lý làm việc :

Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1,nhờ thanh đẩy pitton 4 của xi lanh chính 3 sang trái , bịt lỗ bù dầu b , làm dầu trong khoang D bị nén lại . khi áp lực dầu trong khoang D thắng lực ép của lò xo 11 ở van 1 chiều 10  thì van 1 chiều mở ra. Lúc này dầu từ khoang D theo đuờng ống dẫn dầu 5 vào xi lanh công tác 6 đẩy piton sang phải , làm cho càng mở 7 quay quanh o ,đồng thời đẩy bạc mở 8 sang trái. bạc mở tác động  lên đầu dưới của đòn mở ly hợp tách đĩa ép ra ra khỏi tấm ma sát. Ly hợp được mở.

Khi người lái bàn đạp ly hợp 1 thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị 2 và lò xo ép làm cho các pitton của xi lanh chính và xi lanh công tác từ từ trở về vị trí ban đầu . Lúc này dầu từ  xi lanh 6 theo đường ống 5 qua van hồi dầu 12 vào khoang D .

Khi người lái nhả bàn đạp ly hợp 1 thi do sức cản của đường ống và sức cản của van hồi dầu 12 làm cho dầu từ xi lanh công tác 6 không kịp về điền đầy vào khoang D . vì thế tạo ra độ chân không ở khoang D ,nên dầu từ khoang C qua lỗ cung cấp dầu a vào khoang E , rồi sau đó dầu qua lỗ nhỏ ở mặt đầu pitton ép phớt cao su 8 để lọt sang bổ sung cho khoang D ( tránh hiện tượng lọt khí vào khoang D khi khoang D có độ chân không). Khi dầu đã khắc phục được sức cản của đường ống và van hồi dầu 12 để trở về khoang D thì lượng dầu dư từ khoang D theo lỗ bù dầu b trở về khoang C  , đảm bảo cho ly hợp đóng hoàn toàn.                                                              

Lỗ bù dầu b còn có tác dụng điều hoà dầu khi nhiệt độ cao. Lúc nhiệt độ cao dầu trong khoang D  nở ra ,làm áp suất dầu tăng lên , dầu qua lỗ bù dầu b về khoang C .vi thế khắc phục được hiện tượng tự mở ly hợp.

 Ưu điểm: Kết cấu gọn ,bố trí hệ dẩn động đơn giản và thuận tiện. có thể đảm bảo việc đóng mở ly hợp bằng cơ khí. ống dẫn dầu không có biến đảm bảo cho việc đóng ly hợp được êm dịu hơn so với hệ dẫn động cơ khí. ống dẫn dầu không có biến lớn nên hệ thống dẫn động thuỷ lực có độ cứng cao . đồng thời hệ thống dẫn động bằng thuỷ lực có thể dùng đóng mở hai ly hợp.

Nhược điểm: Loại hệ thống này không phù hợp với những xe có máy nén khí. Yêu cầu hệ thống dẫn động bằng thuỷ lực cần có độ chính xác cao.

Hình 3.2.2. sơ đồ cấu tạo xi lanh chính của dẫn động ly hợp bằng thuỷ lực

1.xi lanh ; 2. Bình chứa dầu ; 3. Nút đổ dầu vào ; 4. tấm chắn dầu;

5.pitton; 6. cần pitton ; 7. Lá thép mỏng hình sao ; 8. phớt làm kín ;                     

9. Lò xo hồi vị pitton ; 10. Van một chiều; 11. Lò xo van một chiều ;

12. Van hồi dầu; a. lỗ cấp dầu; b. lỗ điều hoà

  3.3. phương án 3: dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hoá khí nén.

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn , khớp nối. đồng thời kết hợp với lực đẩy khí nén.

Nguyên lý làm việc.

Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1 làm cho đòn dẫn động 2 quay quanh o₁ , thông qua thanh kéo 3 lam đòn 4 quay quanh o₂ và qua thanh kéo 5 làm đòn dẫn động 7 quay quanh o₃ . nhờ có đòn dẫn động 8 cùng với mặt bích của xi lanh phân phối 9 và đẩy thân van phân phối 10 sang phải. khi mặt phải của thân van phân phối chạm vào đai ốc   

 Hình 3.3. sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp cơ khí có cường hoá khí nén

          1. bàn đạp ly hợp               ;                     3 ; 5. Thanh kéo

          2 ; 4 ; 7 ; 8 ; 18. Đòn dẫn động;               6. Lò xo hồi vị

          9. mặt bích của xi lanh       ;                    10. Thân van phân phối

          11;13. đường dẫn khí nén vào        ;         12. phớt van phân phối

          14. Piston van phân phối                       15.cần piston;

          16 .càng mở ly hợp ;                             17. Xilanh công tác      

          19. bạc mở ly hợp

hạn chế hành trình nắp trên cần pitton 15 thì làm cho càng mở ly hợp 16 quay quanh o₄ và đẩy bạc mở ly hợp 19 sang trái. Ly hợp được mở.

Đồng thời khi nắp  bên phải của thân van phân phối tỳ vào đai ốc hạn chế hành trình của cần pitton 15 thì đầu pitton van phân phối 14 cũng tỳ vào phớt van 12 và làm van 12 mở ra. Khí nén lúc này từ khoang A qua van 12 vào khoang B , rồi theo đường ống dẫn khí nén 13 vào xilanh 17 và đẩy xi lanh lực dịch chuyển làm đòn dẫn động 18 quay quanh o₄ .  kết hợp với càng mở ly hợp 16 quay  và đẩy bạc mở ly hợp 19 sang trái. Ly hợp được mở.

khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp ly hợp thì dưới tác dụng của lò co hồi vị 6 kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu . đồng thời thông qua đòn dẫn động 8 kéo thân van phân phối 10 sang trái , khi mặt đầu bên phải của pitton 14 chạm vào mặt bích bên phải của thân van thì pitton 14 được đẩy sang trái làm càng mở ly hợp 16 quay và đẩy bạc mở ly hơp 19 sang phải. Cùng lúc đó, dưới tác dụng của lò xo hồi vị phớt van phân phối 12 và đẩy van này đóng kín cửa van. Khí nén từ xi lanh 17 theo đưòng dẫn khí nén 13 vào khoang B và qua đường ống thông với khí trời a ở thân pitton 14 ra ngoài . lúc này ly hợp mở hoàn toàn.

Ưu điểm: hệ thống làm việc tin cậy , khi cường hoá khí nén bị hỏng thì hệ thống dẫn động vẫn hoạt động được. lực của trợ lực lớn nên thích hợp với những xe tải trọng lớn.

nhược điểm: khi cưòng hoá hỏng thì lực bàn đạp lớn. loại này phù hợp với xe có máy nén khí( hầu hêt các xe chạy bằng động cơ diesel đều có)

3.4.Phương án 4: dẫn động thuỷ lực có cường hoá khí nén.

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn và áp lực của dầu trong các xi lanh thuỷ lực , đồng thời kết hợp với áp lực của khí nén từ máy nén khí.

Nguyên lý làm việc:

Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1 làm cho tay đòn bàn đạp quay quanh o₁ và đẩy cần pitton của xi lanh chính 3 đi xuống . dầu từ xi lanh 3 được pitton ép lại và theo đường ống dẫn dầu 4 vào xilanh 8. Áp lực dầu tác dụng vào mặt pitton xi lanh 9 và đẩy nó cùng cần pitton 10

                                                                    

Hình 3.4. sơ đồ hệ thống dẫn động bằng thuỷ lực có cường hoá khí nén

          1. bàn đạp ly hợp                  ;          2. Lò xo hồi vị

          3. Xilanh chính                   ;            4 ; 13. đường ống dẫn dầu

          5. Xilanh công tác              ;            6. Piston xilanh

          7. cần  piston                      ;           8. Xilanh thuỷ lực

          9. Piston xilanh thuỷ lực     ;            10. cần piston xilanh thuỷ lực

          11. Càng mở ly hợp          ;            15. cốc van phân phối

          16. màng ngăn                   ;            17. Van xả

          18. Van nạp                      ;            19. Đường ống dẫn khí

sang phải . làm cho càng mở ly hợp 11 quay quanh o₂ và đẩy bạc mở ly hợp 12 sang trái . ly hợp được mở.

Đồng  thời dầu có áp suất theo đường ống dẫn dầu 13 tác dụng lên pitton xilanh mở van 14 đẩy pitton 14 cùng cốc van 15 và màng ngăn 6 sang trái. Đóng van xã 17 lại và van nạp 18 được mở ra. Khí nén theo đưòng ống dẫn 19 qua van nạp 18 vào khoang A rồi theo lỗ thông xuống khoang B và đẩy pitton xi lanh 6 cung  cần 7 sang phải. kết hợp với lực đẩy của áp lực dầu , đẩy ptton xi lanh thuỷ lực 9 cùng cần 10 làm cho càng mở ly hợp 11 quay quanh o₂ và đẩy bạc mở ly hợp 12 sang trái. Ly hợp được mở.

Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp ly hợp 1 thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị 2 kéo bàn đạp trỏ về vị trí ban đầu. pitton của xi lanh chính 3 dịch chuyển lên phía trên và dầu từ xi lanh công tac trở về xi lanh chính. đồng thời van xã 17 mở , van nạp 18 đóng lại. khí nén từ khoang B qua lỗ thông sang khoang A và qua van xã 17 rồi theo lỗ trên cốc van phân phối 15 thông với khí trời ra ngoài . ly hợp đóng hoàn toàn.

Ưu điểm: hệ thống dẫn động làm viêc tin cậy , khi cường hoá hỏng thì hệ dẫn động bằng thuỷ lực vẩn hoạt động bình thường. lực đạp của người lái tác dụng vào bàn đạp ly hợp nhỏ. Hành trình bàn đạp không lớn. loại hệ dẫn động này đảm bảo được yêu cầu đóng ly hợp êm dịu , mở dứt khoát và dùng phù hợp cho xe có máy nén khí.

Nhược điểm: kết cấu phức tạp , bảo dưỡng , điều chỉnh , sửa chửa kho khăn và yêu cầu độ chính xác của hệ thống dẫn động cao.

3.5. phương án 5. Dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không.

Đây là hệ dẫn động điều khiển ly hợp bằng các đòn , khớp , áp lực của dầu thuỷ lực và đồng thời kết hợp với lực đẩy do chênh lệch áp suất ở 2 bên màng cao su.

                         Hình5.1.sơ đồ hệ dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không.

                          hình 5.2. kết cấu bộ trợ lực chân không.

Nguyên lý làm việc:

Khi  người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp 7 làm cần đẩy 32 dịch chuyển sang trái đẩy van khí mở ra đồng thời đóng van điều khiển 27 lại để đóng van chân không lại, lúc này khoang B được nối thông với khoang chân không A và khoang B  làm cho van chân không chuyển động sang trái đẩy pitton của xi lanh 9 sang trái , do đó pitton của xi lanh chính 9 dồn dầu theo ống dẫn sang xi lanh công tác 1 để sinh lực tác dụng vào càng mở 6 để mở ly hợp. ly hợp được mở

Khi ngưòi lái thôi tác dụng vào bàn đạp thì nhờ hệ thống lò xo hồi vị làm cho bàn đạp 7 , cần đẩy 32 , van khí trở về vị trí ban đầu. lúc này van khí ép chặt vào van điều khiển đến mức mở van chân không ra. kết quả là khoang chân không A được nối thông với khoang B , khoang B nối thông với khoang khí trời. Nhờ lò xo hồi vị mà piton của xi lanh công tác trở về vị trí ban đầu, nhờ đó mà càng mở đựơc giải phóng và bi T thôi không ép vào lò xo màng nữa nên ly hợp đựơc mở.

Khi người lái dừng chân ở một vị trí nào đó thì màng cao su vẫn dịch chuyển 1 chút và kéo van chân không 24 đi theo nên đẩy van điều khiển ép chặt vào để đóng van khí lại. lúc này van khí và van chân không đều được đóng lại , và không khí trong khoang  B không đổi, sự chênh áp giữa 2 khoang A  và B là ổn định cùng với lực đàn hồi của lò xo nên vị trí của đĩa ép là nhất định.

Ưu điểm: hệ  thống làm việc tin cậy. khi trợ lực hỏng thì hệ thống vản hoạt động được. giảm được lực người lái tác dụng vào bàn đạp.

Nhược điểm: lực do trợ lực tác dụng không lớn lắm (do độ chân không bị hạn chế ) nên hệ dẫn động này chủ yếu dung cho xe du lịch và  xe tải nhỏ.

Kết luận: Qua phân tích , tìm hiểu kết cấu , nguyên lý hoạt động , xem xét ưu nhược điểm của từng phương án dẫn động  điều khiển ly hợp , ta thấy phương án 5 : dẫn động ly hợp có trợ lực chân không phù hợp với việc thiết kế hệ thống ly hợp cho xe 7 chỗ ngồi trên cơ sở xe innôva. Phương án này phải đảm bảo lực bàn đạp đủ lớn để có cảm giác mở ly hợp , sử dụng phải chắc chắn , nhẹ nhàng, dễ chăm sóc bảo dưỡng và sữa chữa.

                                   CHƯƠNG 3

               NỘI DUNG THIẾT KẾ TÍNH TOÁN

1. Xác định mômen ma sát của ly hợp.

Ly hợp cần được thiết kế sao cho phải tryền 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.

                               

                             M_c = b . M_{e max} 

Trong đó : M_{e max} :  là mômen xoắn cực đại của động cơ.

                           b : là hệ số dự trữ của ly hợp.

hệ sốb phải lớn hơn 1 để đảm bảo truyền hết mômen của động cơ động cơ trong mọi trường hợp . tuy nhiên hệ số b cũng không được chọn quá lớn để tránh tăng kích thước đĩa bị động và tránh cho hệ thống truyền lực bị quá tải. hệ sốb 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 con:  b = 1,3 ¸ 1,75

®      Ta chọn        b = 1,5

vậy mômen ma sát của ly hợp là:

                              M_c = b . M_{e max} = 1,5 . 18,6= 27,9kGm = 273,7 Nm

2. xác định kích thước cơ bản của ly hợp

2.1. xác định bán kính ma sát trung bình của đĩa bị động.

Mômen ma sát của ly hợp được xác định theo công thức:

                   M_c = b . M_{e max} = m . P_å . R_tb . i

Trong đó : M_{e max} – mômen cực đại của động cơ (Nm).

                    D₂ - đường kính ngoài của đĩa ma sát ( cm.)

                    C - hệ số kinh nghiệm. với ôtô con ®C = 4,7

® D₂ = 2 R₂ = 3,16  = 3,16  = 20cm =200 mm

So sánh đường kính ngoài của đĩa ma sát với đường kính ngoài  của bánh đà động cơ lấy theo xe tham khảo :D_bđ = 365 mm     (đường kính trong lòng)

Thì ta thấy rằng       D₂ = 200 mm < D_bđ = 365 mm                   

          Vậy ta chọn D₂ =220mm

          ® Bán kính ngoài của đĩa ma sát : R₂ = 110 mm

          Bán kính trong của đĩa ma sát được tính theo bán kính ngoài :

          R₁ = (0,53 ¸ 0,75) R₂ = (0,53 ¸ 0,75) . 110 = (58,3 ¸ 82,5) mm

          ®      chọn trị số R₁:         R₁ = 70 mm

          Þ      Bán kính ma sát trung bình được tính theo công thức :

            R_tb =  =  = 90 mm

2.2. Xác định số lượng đĩa bị động

   Chọn i = 2,ta có:

          số đôi bề mặt ma sát được tính theo công thức :

                                        i =  =

          Trong đó :     M_c – mômen ma sát của ly hợp.    M_c = 279 Nm

                              b - bề rộng tấm ma sát gắn trên đĩa bị động.

                                        b = R₂ - R₁ = 110 - 70= 40 mm = 4 cm

                              [q] – áp lực riêng cho phép trên bề mặt ma sát.

Tra tra bảng 3 sách ‘ hướng dẫn thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô’ với nguyên liệu lam các bề mặt là thép với phêrađô  ta chọn hệ số ma sát:    m = 0,3

Tra tra bảng 3 sách ‘ hướng dẫn thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô’ ta xác định được áp lực riêng cho phép:             [q] = (100 ¸ 250).10³ N/m²

                    ®      Ta chọn        [q] = 250 kN/m² = 2,5 kG/cm²

=>kiểm tra áp suất trên bề mặt ma sát theo công thức :

                    q =  =  = 228kN/m²

                    q = 228 kN/m² < [q] = 250 kN/m²

                    Vậy bề mặt ma sát đủ bền

3. xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp

Khi đóng ly hợp có thể xảy ra 2 trường hợp :

Đóng ly hợp đột ngột tức là để động cơ làm việc ở số vòng quay cao rồi đột ngột thả bàn đạp ly hợp. trường hợp này không tốt nên phải tránh.

Đóng ly hợp một cách êm dịu: người lái thả từ từ bàn đạp ly hợp khi xe khởi động tại chỗ sẽ là thời gian đóng ly hợp và do đó sẽ tăng công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp . Trong sử dụng thường sử dụng phương pháp này nên ta tính công trượt sinh ra trong trường hợp này.

3.1 . xác định công trượt của ly hợp khi khởi động tại chỗ.

Phương pháp này sử dụng công thức theo kinh nghiệm của viện HAHM.

                    L =                 

 Trong đó :

                L –công trượt của ly hợp khi khởi động tại chỗ (Nm).

                G - trọng lượng toàn bộ của ôtô.        G = 21700 N

                M_{e max} – mômen xoắn cực đại của động cơ.  M_{e max} = 186 Nm

                n_o - số vòng quay của động cơ khi khởi động tại chỗ.

                chọn   n_o = 0,75 n_{e max} = 0,75 . 4000 = 3000 vg/ph

                với n_{e max} là số vòng quay cực đại của động cơ.

                 r_b  :  bán kính làm việc của lốp : với cỡ lốp 195/70/R14T

                            

           : hệ số biến dạng của lốp , chọn loại lốp áp suất thấp;=0,935.

                        

                    i_t - tỷ số truyền của hệ thống truyền lực: i_t = i_o .i_h .i_f = 18,664

                    i_o - tỷ số truyền của truyền lực chính:                i_o = 4,53

                    i_h - tỷ số truyền của hộp số chính:                i_h = i_h1 = 4,12

                    i_f - tỷ số truyền của hộp số phụ.                        i_f = 1

                    Y - hệ số cản tổng cộng của đường.        Y = f + tga

                    f - hệ số cản lăn       ;         a - góc dốc của đường

                    Khi tính toán có thể chọn  Y = 0,16

          Þ      Vậy công trượt sinh ra khi khởi động tại chỗ là:

          L =  = 49450  Nm

3.2. xác định công trượt riêng.

Để đánh giá độ hao mòn của đĩa ma sát ,ta phải xác định công trượt riêng theo công thức sau:

                                          l_o =  £ [l_o]            (Nm/m²)

          Trong đó  :    l_o – công trượt riêng.

                              L – công trượt của ly hợp (Nm).

                              F – diên tích bề mặt ma sát của đĩa bị động (m²).

                              i  số đôi bề mặt ma sát.              i = 2

                              [l_o] – công trượt riêng cho phép .

Tra tra bảng 4 sách ‘ hướng dẫn thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô’ ta xác định công trượt riêng cho phép :

                    với ôtô du lịch ®    [l_o] = 10 ¸ 12.10⁵  Nm/m²

Þ      l_o =  =  = 1094.10³ Nm/m² < [l_o]

          vậy công trượt riêng thoả mãn điều kiện cho phép.

3.3. kiểm tra nhiệt độ các chi tiết.

Công trượt sinh ra nhiệt làm nung nóng các chi tiết như đĩa ép , lò xo và các chi tiêt khác...

Do đó phải kiểm tra nhiệt độ các chi tiết , bắng cách xác định độ tăng nhiệt độ theo công thức.

                              DT =  £ [DT]

          Trong  đó :

               L – công trượt sinh ra khi ly hợp bị trượt  (Nm).

               c - tỉ nhiệt của chi tiết bị nung nóng.

                     với thép và gang      c = 0,115 kcal/kG ^oC

              m_t - khối lượng chi tiết bị nung nóng (đĩa ép) (kG), m_t=6kg

              G_t - trọng lượng chi tiết bị nung nóng (kG).

            g - hệ số xác dịnh phần công trượt dùng nung nóng chi tiết cần tính.

                    Với đĩa ép ngoài ®g =  =  =

                    [DT] - Độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết.

                    Với ôtô không kéo rơmoóc :         [DT] = 8 ^oC ¸ 10 ^oC

Þ      DT =  =  = 8,39 ^oC < [DT]

          vậy đĩa ép thoả mãn độ tăng nhiệt độ cho phép.

Khi đĩa ép ngoài bị nung nóng thì lò xo ép cũng bị nung nóng nhưng độ tăng nhiệt độ này nhỏ hơn độ tăng nhiệt độ của đĩa ép ngoài ( do có đệm cách nhiệt ). Do vậy ta không cần kiểm tra nhiệt độ của lò xo ép.

           4. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu

           4.1. Tính sức bền đĩa bị động

Để giảm kích thước của ly hợp , khi ly hợp làm việc trong điều kiện ma sát khô thì chon vật liệu có hệ số ma sát cao. vật liệu của tấm ma sát thường chọn là phêrađô . đĩa bị động gồm các tấm ma sát và xương đĩa. Xương đĩa thường chế tạo bằng thép cacbon trung bình cao ®  ta chọn thép c50

chiều dày xương đĩa thường chọn là (1,5 ¸ 2,0) mm. Ta chọn d_x = 2 mm

chiều dày tấm ma sát là (3 ¸ 5) mm. Ta chọn  d = 4,5 mm

                        Hình 4.1.1.cấu tạo đĩa bị động

Tấm ma sát được gắn với xương đĩa bị động bằng đinh tán. Vật liệu chế tạo đinh tán thường làm bằng đồng, có đường kính d=4mm. đinh tán được bố trí trên đĩa theo hai dãy tương ứng với các bán kính như sau:

                               vòng trong :r₁ = 8,5 cm = 85 mm

                    vòng ngoài :  r₂ = 10 cm = 100 mm

lực tác dụng lên mỗi dãy đinh tán được xác định theo công thức :

                              F₁ =  =  = 460 N

                              F₂ =  =  = 540 N

          Đinh tán được kiểm tra theo ứng suất cắt và ứng suất chèn dập..

                    t_c =  £ [t_c]      ;   s_cd =  £ [s_cd]   (N/m²)

 

        Hình 4.1.2. sơ đồ phân bố lực trên đinh tán  

 Trong đó: τ_c - ứng suất cắt của đinh tán ở từng dãy.

                    s_cd - ứng suất chèn dập của đinh tán ở từng dãy.

                    F - lực tác dụng lên đinh tán ở từng dãy.

                    n - số lượng đinh tán ở mỗi dãy

                              Vòng trong   n₁ = 12 đinh

                              Vòng ngoài   n₂ = 12 đinh

                              d - đường kính đinh tán.         d = 4 mm

                              l - chiều dài bị chèn dập của đinh tán.

                    l =  chiều dày tấm ma sát. Ta có  l =  . 4,5 = 2,25 mm

[t_c] - ứng suất cắt cho phép của đinh tán.               [t_c] = 10⁷ N/m²

[s_cd] - - ứng suất chèn dập cho phép của đinh tán. [s_cd] = 25.10⁶ N/m²

          ứng suất cắt và ứng  suất chèn dập đối với đinh tán vòng trong :

                    t_c1 =   =  = 30,52.10⁵ N/m² < [t_c]

                    s_cd1 =  =  = 42,59 .10⁵ N/m² < [s_cd]

          Þ      Vậy đinh tán đủ bền cho phép.

          ứng suất cắt và ứng suất chèn dập đối với đinh tán vòng ngoài :

                    t_c2 =   =  = 35,82.10⁵ N/m² < [t_c]

                    s_cd2 =  =  = 50.10⁵ N/m² < [s_cd]

          Þ   Vậy đinh tán đủ bền cho phép

 4.2. Tính sức bền moayơ đĩa bị động.

   Chiều dài của moayơ đĩa bị động thường chọn tương đối lớn để giảm độ đảo của điã bị động . Moayơ  được ghép với xương đĩa bị động bằng đinh tán và đựơc lắp với trục ly hợp bằng then hoa        

  Chiều dài moayơ thường chọn bằng đường kính ngoài của then hoa trục ly hợp. khi điều kiên làm việc nặng nhọc thì chon L = 1,4 D (D là đường kính ngoài của then hoa trục ly hợp)

Khi làm việc then hoa của moayơ chịu ứng suất chèn dập và ứng suất cắt   

được xác định theo công thức.

                       t_c =  £ [t_c]

                     s_cd =  £ [s_cd]

Trong  đó :    M_{e max} – mômen cực đại của động cơ.      M_{e max} = 186 Nm

                      z - số then hoa                                          z = 10

                    L - chiều dài moayơ.                              L =35 mm

                    D - đường kính ngoài của then hoa.         D = 35 mm

                    d - đường kính trong của then hoa.           d = 28 mm

                    b - bề rộng của then hoa.                          b = 4 mm

các thông số trên được chọn theo xe tham khảo                      .

với vật liệu chế tạo moayơ là thép 40X thì ứng suất cho phép của moayơ là:

                    [t_c] = 10⁷ N/m²    ;        [s_cd] = 2.10⁷ N/m²

t_c =  =  = 84,35 .10⁵ N/m² < [t_c]

s_cd =  =  = 106,23.10⁵ N/m² < [s_cd]

          Þ      vậy moayơ đảm bảo độ bền cho phép.

Đinh tán nối moayơ với xương đĩa bị động thường làm bằng thép có đường kính  d = (6 ¸ 10) mm        ®      Ta chọn        d = 6 mm

          Đinh tán được kiểm tra theo ứng suất cắt và ứng suất chèn dập          t_c =  £ [t_c]            ;         s_cd =  £ [s_cd]   (N/m²)

          Trong đó :     F - lực tác dụng lên đinh tán.

                              F =  =  = 1860 N

                              với r  là bán kính đặt đinh tán.      r = 5 cm = 50 mm

                              n - số lượng đinh tán.                   n = 4 đinh

                              d - đường kính đinh tán.               d = 6 mm = 0,6 cm

                              l - chiều dài đinh tán bị chèn dập.  l =4 mm

Vật liệu chế tạo đinh tán là thép 30 thì ứng suất cho phép của đinh tán là:

                    [t_c] = 300 .10⁵ N/m²        ;     [s_cd] = 800.10⁵ N/m²

          ứng suất cắt và chèn dập của đinh tán ở moayơ :

                              t_c =  =  = 164,54 kG/cm² < [t_c]

                              s_cd =  =  = 193,75 kG/cm² < [s_cd]

          Þ      vậy đinh tán đủ bền

4.3. Tính lò xo màng.

 +Quan hệ biên dạng và lực ép.                       

Khi tác dụng lực vào lò xo màng thì ban đầu cần 1 lực lớn hơn lực tác dụng vào lò xo trụ cho cùng 1 biến dạng, sau đó khi biến dạng tăng lên thì lò xo màng đảm bảo cho lực điều khiển người lái nhẹ đi.  

        

        Hình ảnh cụ thể của 1 ly hợp dùng lò xo màng

Ta tính toán lò xo màng.

          Lực ép cần sinh ra để ép đĩa ép khi đóng ly hợp :

                    P_å===6082 (N)

Dựa trên cơ sở xe tham khảo và các yêu cầu trong việc lựa chọn,thiết kế lò xo màng ta chọn các kích thươc cơ bản sau:

                   D_e: Đường kính ngoài lò xo màng D_e = 210mm

                              D_i: Đường kính trong D_i= 70mm

                    Chiều dày lò xo màng δ= 2,5mm

                    Số thanh phân bố đều lên màng Z= 12

                     Lực tổng hợp P_å được thể hiện thông qua số kết cấu như sau: 

              F_å=....[δ² + (h – l₁. .( h - .))]

  Trong đó :

              K₁= = 0,76 ( D_a= 160mm)

        K₂== 0,79 ( D_c= 166mm)

Môđun đàn hồi E = 2.10⁵ ( N/m_­m²)

Chiều cao h = δ.2,2= 2,5.2,2= 5,5(m)

(hệ số 2,2 đảm bảo vùng lực ép không đổi rộng và không lật lò xo).

Dịch chuyển của đĩa tại điểm đặt lực ép l_­1= 2,2mm

µ_P: hệ số µ_P= 0,26

Do vậy :

F_å=....[2,5²+(5,5–2..(5,5-.))]

→ F_å= 6424(N)

So sánh ta thấy : F_å> P_å= 6082(N).Lực ép lớn hơn dẫn đến hệ số β tăng lên.Ta tính lại hệ số β.

                        Ta có : M_l= β.M_emax=µ.P_å.i.R_tb nên :

                         = ==1,5.

Kết quả này nằm trong vùng cho phép của β(β=1,3-1,75)

Do vậy kích thước của lò xo đạt tiêu chuẩn.

Lò xo đĩa được tính bền bằng cách xác định ứng suất tại điểm chịu tải nhất là tâm của phần tử đàn hồi giữa các thành mở với vòng đặc của hình nón.

Ứng suất được tính:

          σ=+.

Với D == =184(mm)

Và =2h/(De-Da)= 2.5,5/(210-160)=0,2

δ_ađộ biểu diễn của lò xo màng, δ_a= %.δ = 4%.2,5 = 0,1(mm)

Fn lực cần tác dụng để ngắt ly hợp.

    Fn== =4787(N)

Vậy σ=+.

          = 9,14.10⁸(N/m²)

Vật liệu chế tạo lò xo màng là thép 60T ứng suất giới hạn

           [σ]=14. 10⁸(N/m²)

Vậy lò xo màng đủ bền.                                                                         

4.4. Tính toán lò xo giảm chấn của ly hợp.                                     

Lò xo giảm chấn được đặt ở đĩa bị động để tránh hiện tượng cộng hưởng ở tần số cao của dao động xoắn do sự thay đổi mômen của động cơ và của hệ thống truyền lực , đồng thời đảm bảo được truyền mômen một cách êm dịu từ đĩa bị động đến moayơ trục ly hợp.

Mômen cực đại có khả năng ép lò xo giảm chấn được xác định là:

                              M_max =

          Trong  đó :     G_b - trọng lượng bám của ôtô (N).

                    ®      G_b = 2170.9,81= 21287 N

          j - hệ số bám của đường, với đường tốt lấy       j = 0,8

          r_b – bán kính làm việc trung bình của bánh  xe.      r_b = 0,349 m

          i_o - tỷ số truyền của truyền lực chính.                i_o = 4,53

          i_h1 - tỷ số truyền của tay số 1.                  i_h1 = 4,12

          i_f - tỷ số truyền của tay số phụ.      i_f = 1

          Þ      M_max =  =  = 318,46 Nm            Mômen quay mà giảm chấn có thể truyền được bằng tổng mômen quay của các lực lò xo giảm chấn và mômen ma sát.

                    M_max = M₁ + M₂ = P₁ . R₁ . Z₁ + P₂ . R₂ . Z₂

          Trong đó :

M₁ – Mômen quay của các lò xo giảm chấn dùng để dập tắt dao động.          M₂ – Mômen ma sát dùng để dập tắt dao động.

          Thường lấy   M₂ = 25% M_max = 25% . 318,46 = 79,6 Nm

                    ®      M₁ = M_max - M₂ = 318,46 -79,6  =  238,86 Nm

          R₁ – bán kính đặt lò xo giảm chấn.   ®    Ta chän  R₁ = 40 mm

          Z₁ - số lượng lò xo giảm chấn  ®Ta chän  Z₁ = 4

          R₂ – bán kính trung bình của vòng ma sát.   ®Ta chọn  R₂ = 65 mm

          Z₂ - số lượng vòng ma sát ( số đôi cặp ma sát ).  ®      Ta chän  Z₂ = 4

          m - hệ số ma sát giữa vòng ma sát và đĩa bị động.

P₁ - lực ép của một lò xo giảm chấn. ® P₁ =  =  = 1493 N

P₂ - lực tác dụng lên vòng ma sát.   ®     P₂ =  =  = 306 N

 

 

       Khi chưa truyền mômen quay ,thanh tựa nối các đĩa có khe hở l₁ , l₂tới các thành bên của moayơ

          Theo sơ đồ  3.16 ta có :

l₁ - khe hở đặc trưng cho biến dạng giới hạn của

lò xo khi truyền mômen từ động cơ                                l₁        d         l₂

l₂ - khe hở đặc trưng cho biến dạng giới hạn

của lò xo khi truyền mômen bám từ bánh xe                              B

Độ cứng tối thiểu của lò xo giảm chấn ( hay gọi là mômen quay tác dụng lên đĩa bị động để xoay đĩa đi 1^o so với moayơ )

          Độ cứng được xác định theo công thức  :

                              S = 17,4 . R₁² . K . Z₁ .10^-1           (Nm)

          Trong đó :     K - độ cứng của lò  xo (kG/cm).    K = 1300 N/m

                              Z₁ = 4  - số lượng lò xo giảm chấn.

          Þ      S = 17,4 . R₁² . K . Z₁ = 17,4 . 4² . 1,3 . 4 = 144,768 Nm

Các cửa sổ đặt lò xo giảm chấn trên moayơ có kích thước chiều dài là A phải nhỏ hơn chiều dài tự do của lò xo một ít , lò xo phải luôn ở trạng thái căng ban đầu .Thường chọn      A = (25 ¸ 27) mm®Ta chọn  A = 25 mm

Khi chuyển mômen quay từ động cơ và từ bánh xe qua bộ phận giảm chấn giống nhau thì của sổ moayơ và ở đĩa bị độ có chiều dài như nhau.ở các giảm chấn có độ cứng khác nhau chiều dài cửa sổ moayơ  phải bé hơn so với cửa sổ ở đĩa một đoạn  a = A₁ – A thường  a = (1,4 ¸ 1,6) mm

      Cạnh bên cửa sổ làm nghiêng 1 góc   (1 ¸ 1,5^o)      ®ta chọn  1,5^o

      Đường kính thanh tựa  d = (10 ¸ 12) mm  đặt trong kích thước lỗ B.

                              ®      Ta chọn d = 12 mm

 

  Cửa sổ moayơ                                       cửa sổ ở tấm đệm                                     

Kích thước lỗ B đựơc xác định theo khe hở l₁ , l₂ . Các trị số l₁ , l₂ chọn trong khoảng  (2,5 ¸ 4) mm.         ®      Ta chọn        l₁ = l₂ = 3,5 mm

          Þ      vậy kích thước đặt lỗ thanh tựa là :

                              B = d + l₁ + l₂ = 12 + 3,5 + 3,5 = 19 mm

          ứng suất xoắn của lò xo được xác định theo công thức :

                              t =  £ [t].10⁵               (N/m²)

          Trong đó :

          D' - đường kính trung bình của lò xo  D' = (14 ¸ 19) mm

                              ®  Ta chọn   D' = 16 mm

d' - đường kính dây lò xo, thường chọn  d' =  (3 ¸ 4) mm.

                      Chọn d' = 4 mm

P₁ - lực cực đại tác dụng lên một lò xo giảm chấn (kG).

Vật liệu chế tạo lò xo giảm chấn là thép 65G, có ứng suất xoắn cho phép

          [t] = (6500 ¸ 8000) kG/cm² ®Ta chọn  [t] = 6500.10⁵ N/m²

          Þ      P_max = P₁ £  =  = 19440 N

          Số vòng làm việc của lò xo được xác định theo công thức :

                                                  n_o =

          Trong đó: G môđun đàn hồi dịch chuyển.G = 8 . 10¹⁰ N/m²

l - độ biến dạng của lò xo giảm chấn từ vị trí chưa làm việc đến vị trí làm việc, thường chọn  l = (2,5 ¸ 4) mm ®   Ta chọn l = 3 mm

          Þ      n_o =  =  = 4,82 vòng » 5 vòng

Chiều dài làm việc của vòng lò xo được tính theo công thức (ứng với khe hở giửa các vòng lò xo bằng không ) :

                              l₁ = n_o . d = 5 . 4 = 20 m

          Chiều dài của vòng lò xo ở trạng thái tự do :

                              l₂ = l₁ + l + 0,5 d = 20 + 3 + 0,5 . 4 = 25 mm

4.5. Tính sức bền trục ly hợp

Trục ly hợp vừa là trục sơ cấp của hộp số , đầu cuối của trục có lắp bánh răng nghiêng luôn ăn khớp. đầu trước của trục lắp ổ bi và đặt trong lòng bánh đà , đầu sau lắp ổ bi trên thành vỏ hộp số.

a. chế độ tính toán trục ly hợp : Ta dùng mômen truyền từ động cơ xuống để tính toán trục ly hợp: M_{e max} = 186 Nm. Vì mômen truyền từ bánh xe chủ động lên trục ly hợp (theo điều kiên bám) lớn hơn mômen truyền từ động cơ xuống.

b. tính lực tác dụng lên cặp bánh răng luôn ăn khớp

          các thông số của bánh răng :

                    - đường kính đỉnh răng                 d_a = 126,05 mm

                    - đường kính vòng chia                d = 111,72 mm

                    - đường kính chân răng                d_f = 104,34 mm

                    - Môđun pháp tuyến           m_n = 4,25 mm

                    - Số răng                                     Z = 25

                    - Góc nghiêng của răng      b = 25^o  ;  góc ăn khớp a = 20^o

                    - Bề rộng vành răng           B = 33,55 mm

          Tính lực vòng :        P_v1 =  =  = 332 N

          Tính lực hướng tâm :         P_r1 = P_v1 .  = 332 .  =127 N

          Tính lực dọc trục :             P_a1 = P_v1 . tgb = 332. tg18^o =108 N

c. Tính các lực tác dụng lên cặp bánh răng số  1 :

          trục thứ  cấp của hộp số có đầu trục dưới được lắp ổ lăn và đặt vào khoang của bánh răng luôn ăn khớp.do vậy mà trục ly hợp cũng chịu một phần lực tác dụng do trục thứ cấp gây ra (tính tại tay số 1).

          Mômen tính toán trục thứ cấp ở tay số  1 :

            M_t¹ = M_{e max} . i_h1 = 18,6 . 4,12 = 76,63 N

          Tính lực vòng :        P_v2 =  =  = 601 N

                    Trong đó :Z – số răng của bánh gài số  1.           Z = 51

                                        m – môđun pháp tuyến.                m = 5

          Tính lực hướng tâm:P_r2 = P_v2 . tga = 601 . tg20^o = 219 N

          Tính lực dọc trục:              P_a2 = 0(bánh răng trụ răng thẳng).

d.tính các phản lực tác dụng lên trục ở vị trí lắp ổ lăn:

          tính các phản lực tại 2 gối đỡ trên trục thứ cấp hộp số

Xét mặt phẳng (xoz) và mặt phẳng (yoz) . giả sử các phản lực có chiều như hình vẽ. ta có hệ phương trình sau :

                              åF_x = F_x23 - P_v2 + F_x25 = 0

                              åM₃ (F_x) = P_v2 . l₃ - F_x25 . (l₃ + l₄) = 0

 

                              åF_y = F_y23 - P_r2 + F_y25 = 0

                              åM₃ (F_y) = P_r2 . l₃ - F_y25 . (l₃ + l₄) = 0

          åF_x = F_x23 + F_x25 = 601

          åM₃ (F_x) = 601. 308 - F_x25 . (308 + 107) = 185108 - F_x25 . 415 = 0

                              Þ      F_x25 = 446 N

                                        F_x23 = 601 - 446 = 155 N

          åF_y = F_y23 + F_y25 = 219

          åM₃ (F_y) = 219 . 308 - F_y25 . (308 + 107) = 67452 - F_y25 . 415 = 0

                              Þ      F_y25 = 163 N

                                        F_y23 = 219 - 163 =56 N

Các phản lực đều dương nên chiều của các phản lực theo giả thiết là đúng

          Tính các phản lực tai 2 gối đỡ 0 và 1 trên trục ly hợp:

nhận xét: nếu ta gọi hai lực do trục thứ cấp tác dụng lên trục ly hơp tại vị trí có bánh răng nghiêng là F_x13 và F_y13  thì hai lực này có giá trị tuyệt đối bằng hai lực F_x23 và F_y23  trên trục thứ cấp , có điểm đặt vào bánh răng nghiêng luôn ăn khớp, có phương chiều ngược với F_x23 và F_y23 .

          Như vậy ta có:         F_x13 = F_x23 = 155 N

                                        F_y13 = F_y23 = 56 N

Ta có thể coi đường tác dụng lực của 2 lực F_x13 và F_y13 cùng nằm trên mặt phẳng chứa đường tác dụng của P_v1 và P_r1

Xét mặt phẳng (xoz) và mặt phẳng (yoz). giả sử các phản lực có chiều như hình vẽ. ta có hệ phương trình sau:

          åF_x = F_x10 - F_x11 + P_v1 - F_x13 = 0

          åM_o (F_x) = F_x11 . l₁ - P_v1 . (l₁ + l₂) + F_x13 . (l₁ + l₂) = 0

          åF_y = F_y10 - F_y11 + P_r1 + F_y13 = 0

          åM_o (F_y) = F_y11 . l₁ - P_r1 . (l₁ + l₂) - F_y13 . (l₁ + l₂) + P_a1  = 0

          åF_x = F_x10 - F_x11 = F_x13 - P_v1 = 155 - 332 = - 177

          åM_o (F_x) = F_x11 . 305 - 332. (305 + 41) + 155 . (305 + 41) = 0

                          = F_x11 . 305 - 114872 + 53630 = 0

                              Þ      F_x11 = 201 N

                                        F_x10 = 201 - 177 = 24 N

          åF_y = F_y10 - F_y11 = - P_r1 - F_y13 = - 127 - 56 = - 183

          åM_o (F_y) = F_y11 . 305 - 127 . 346 - 56 . 346 + 108 .  = 0

                          = F_y11 . 305 - 43942 - 19376 + 6033 = 0

                              Þ      F_y11 = 188N

                                        F_y10 = - 183 + 188 = 5 N

Các phản lực đều dương nên chiều của các phản lực theo giả thiết là đúng

e. tính các mômen trên trục ly hợp và vẽ biểu đồ mômen :

          xét trục ly hợp trong hệ toạ độ (Oxyz).

          Như vậy trục chịu uốn theo phương ox và oy, xoắn quanh Oz.

          mặt cắt  A-A giữ lại bên trái :

                    åM_x = M_x - F_y10 . l₁ = 0

                    Þ      M_x = F_y10 . l₁ = 5 . 305 = 1525 Nmm

                    åM_y = M_y + F_x10 . l₁ = 0

                    Þ      M_y = - F_x10 . l₁ = - 24 . 305 = - 7320 Nmm

          Mặt cắt  B-B giữ lại bên trái :

                    åM_x = M_x - F_y10 . (l₁ + l₂) + F_y11 . l₂ = 0

                    Þ      M_x = F_y10 . (l₁ + l₂) - F_y11 . l₂ =

                                    = 5 . (305 + 41) - 188 . 41 = - 5978 Nmm

                    åM_y = M_y + F_x10 . (l₁ + l₂) - F_x11 . l₂ = 0

                    Þ      M_y = - F_x10 . (l₁ + l₂) + F_x11 . l₂ =

                                    = - 24 . (305 + 41) + 201 . 41 = -63 Nmm

          Mặt cắt  A-A giữ lại bên phải :

                    åM_x = M_x - F_y13 . l₂ - P_r1 . l₂ + P_a1  = 0

                    Þ      M_x = F_y13 . l₂ + P_r1 . l₂ - P_a1  =

                                    = 56 . 41 + 127 . 41 - 108 . 55,86 = 1470 Nmm

                    åM_y = M_y - F_x13 . l₂ + P_v1 . l₂ = 0

                    ÞM_y = F_x13 . l₂ - P_v1 . l₂ = 155 . 41 - 332. 41 = - 7257 Nmm

                    åM_z = M_z - P_v1 . r_a = 0

                    Þ      M_z = P_v1 . r_a = 332 . 55,86 = 18546 Nmm

Vẽ biểu đồ mômen uốn và xoắn.

...

  

 

          Mài tinh đạt ø26^±0,1

          Thực hiện trên máy mài                          3

          Dùng đá mài                                            1k450-125

          Tốc độ máy                                              n₁=450vòng/phút

          Tốc độ máy                                              n₂= 2250 vòng/phút

          Lượng chạy dao                                       S = 1,14mm/vòng

          Chiều sâu cắt                                            t = 0,06 mm.

  6.Nguyên công 6 : kiểm tra.

        Kiểm tra kích thước bằng thước cặp

        Kiểm tra độ vuông góc,độ tròn, độ đồng trục bằng đồng hồ kiểm.

        Kiểm tra độ nhám bằng thiết bị quang học.

CHƯƠNG 6

KIỂM TRA , SỮA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG LY HỢP

1.kiểm tra sửa chữa đĩa ma sát.

Đĩa ma sát là bộ phận quan trọng của ly hợp ma sát. Hư hỏng chính của của đĩa ma sát có thể là nứt , vỡ , cong vênh, lỏng đinh tán bắt giữa các tấm ma sát và xương đĩa hoặc đinh tán bắt chặt giữa xương đĩa và moayơ. Lò xo giảm chấn bị gãy hoặc bị liệt, mòn xước mặt ma sát và mòn rãnh then hoa của moayơ. Đĩa ma sát có một trong những hư hỏng này sẽ không đảm bảo cho ly hợp hoạt động bình thường, có thể gây rung, giật hoặc không nhả hết khi thao tác ngắt nối ly hợp.

Các đĩa ma sát bị nứt , vỡ, cong vênh, biến dạng lớn, gãy lò xo giảm chấn hoặc mòn hỏng khớp then hoa moayơ gây độ dơ lớn với trục sơ cấp của hộp số theo chiều quay hoặc kẹt, không di chuyển dọc trục được phải loại bỏ. Nếu đĩa ma sát có độ biến dạng nhỏ và không có hư hỏng gì, chỉ có các tấm ma sát bị chai cứng, xước hoặc mòn gần đến đầu đinh tán thì có thể sữa chữa bằng cách đột đinh tán , tháo tấm ma sát cũ ra và thay bằng tấm mới theo đúng yêu cầu kỷ thuật.

Trước khi quyết định thay tấm ma sát cần kiểm tra độ cong vênh của đĩa trên bàn máp bằng căn lá 0,3 mm ( căn lá không được vượt quá khe hở giữa mặt đĩa và mặt bàn máp) hoặc kiểm tra độ đảo của đĩa bằng đồng hồ xo. Các đĩa có moayơ còn tốt và độ đảo vượt qua 0,3 mm được nắn lại bằng cán chuyên dụng. đĩa ly hợp được lắp trên khớp then hoa của trục gá hoặc trục sơ cấp tháo rời của hộp số và gá lên giá kiểm tra qua các mũi tâm định vị. dùng tay quay đĩa ma sát một vòng, theo dõi đồng hồ xo, tìm vị trí có độ đảo lớn nhất để nắn lại cho tới khi độ đảo đạt yêu cầu.

Trong trường hợp các tấm ma sát chưa mòn nhiều nhưng có nhiều đinh tán bị lỏng thì cũng cần thay tấm ma sát và đinh tán mới. đinh tán bắt giữ xương đĩa và moayơ bị lỏng thì cần đột đinh tán cũ ra và thay bằng đinh tán mới. sau khi thay tấm ma sát và đinh tán mới cần kiểm tra lại độ đảo của đĩa(nếu cần) đảm bảo đúng yêu cầu kỷ thuật.

2. Kiểm tra sửa chữa cụm đĩa ép lò xo ép và vỏ ly hợp.

Đĩa ép có thể có thể có các hư hỏng như nứt, vỡ , cong vênh , xước hoặc mòn thành gờ trên bề mặt ma sát hoặc mòn hỏng giá lắp đòn mở. đĩa ép bị nứt , vỡ, cong vênh thì phải thay mới. đĩa ép có hiện tượng xước hoặc mòn thành gờ nhẹ thì được sửa chữa bằng cách mài phẳng lại hoặc đánh bóng bằng vải nhám.

Lò xo ép thường bị đốt nóng do nhiệt truyền từ bề mặt ma sát của đĩa ép trong quá trình đóng ngắt ly hợp nên có thể bị cháy lớp sơn cách nhiệt và giảm tính đàn hồi. do đó nếu thấy lò xo có mầu xanh xẫm là do bị đốt nóng nhiều, tính đàn hồi đã giảm nên cần thay lò xo mới. nếu thấy lò xo bình thường thì cần kiểm tra chiều ở trạng thái tự do và kiểm tra lực ép của lò xo trên thiết bị chuyên dùng.

Các đòn mở nếu bị biến dạng nhiều khác thường hoặc mòn các lỗ lắp chốt giữ lên đĩa ép hoặc lỗ lắp chốt giữ lên vỏ ly hợp hoặc mòn hỏng đầu tỳ lên bi T thì cần thay mới. nếu các bu lông hoặc vít điều chỉnh mòn ,hỏng thì cần thay bu lông và vít điều chỉnh mới.

Vỏ ly hợp là chi tiết lắp đòn mở , lò xo và đĩa ép nên yêu cầu không được biến dạng hoặc mòn hỏng các lỗ ren và giá đỡ lắp các đòn mở. cần kiểm tra kỷ bằng mắt thường , nếu có hư hỏng nói trên cần thay mới.

Mặt bánh đà là một mặt ma sát của ly hợp nên cũng cần phải đảm bảo yêu cầu phẳng như mặt đĩa ép. Không mòn thành gờ và không bị chai cứng. việc kiểm tra được thực hiện bằng cách dùng thước phẳng hoặc kiểm tra độ đảo nhờ đồng hồ xo. nếu bề mặt không đảm bảo yêu cầu kỷ thuật, có thể sửa chữa bằng cách mài bóng lại như đối với đĩa ép.

3.Lắp bộ ly hợp và điều chỉnh độ đồng đều của các đòn mở.

Sau khi kiểm tra , sửa chữa đĩa ma sát và các chi tiết của cụm đĩa ép ta tiến hành lắp cụm vỏ ly hợp, đĩa ép , lò xo và đòn mở. cần chú ý đảm bảo các bề mặt ma sát của đĩa ma sát , đĩa ép và của bánh đà phải sạch, không để dính dầu mỡ trước khi lắp bộ ly hợp lên bánh đà( dùng xăng để rửa sạch nếu bẩn). kiểm tra vòng bi gối trục sơ cấp hộp số ở đuôi trục khuỷu , nếu không bị rơ , lỏng thì bôi mõ và chuẩn bị lắp bộ ly hợp. dùng trục sơ cấp hoặc trục then hoa chuyên dùng có kích thước giống nhau để lắp vào moayơ của đĩa ma sát và gối lên ổ bi trong lòng bánh đà để định tâm ly hợp, rồi lắp cụm vỏ ly hợp và đĩa ép lên bánh đà sao cho các dấu lắp trên bánh đà tren vỏ ly hợp và trên bánh đà thẳng nhau, xíêt chặt bu lông. Chú ý là phải xiết các bu lông theo thứ tự đối xứng. giữ thẳng tâm trục định tâm với trục khuỷu cho đến khi xiết chặt toàn bộ các bu lông.

Sau khi lắp bộ ly hợp lên bánh đà, kiểm tra và điều chỉnh độ cao đồng đều của các đầu đòn mở bằng bu lông hoặc vít điều chỉnh trên đầu đòn mở hoặc trên vỏ bộ ly hợp để đảm bảo mặt tỳ của các đầu đòn mở phải cùng nằm trên một mặt phẳng song song với mặt ma sát của bánh đà. Bu lông hoặc vít điều chỉnh nếu nằm trên đầu đòn mở sẽ đóng vai trò mặt tỳ của đòn mở, nếu ở trên vỏ ly hợp là bu lông điều chỉnh độ cao giá đòn mở.

4.kiểm tra khớp trượt và vòng bi nhả ly hợp.

Khớp trượt và vòng bi nhả ly hợp được làm thành một cụm chi tiết kín có sẵn mỡ bôi trơn bên trong. Vòng bi thuộc vòng bi chặn , mặt đầu ca bi ngoài tỳ lên các đòn mở và quay theo đĩa ép khi đang đạp bàn đạp ly hợp, ca trong được lắp liền với ống trượt. khớp trượt được điều khiển chạy dọc trên ống giá đỡ đồng tâm với trục sơ cấp của hộp số. quan sát bên ngoài và xoay vòng bi để kiểm tra độ trơn tru. nếu rãnh lắp càng mở bị mòn, vỡ hay vòng bi có hiện tượng rơ lỏng, kêu hoặc kẹt thì phải thay mới. không nên ngâm vòng bi hoặc khớp trượt trong dầu hoặc xăng vì sẽ làm chảy mỡ bôi trơn bên trong ra ngoài.

5. Lắp cơ cấu điều khiển và điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp ly hợp

Cần kiểm tra thanh nối đảm bảo không bị biến dạng so với trạng thái ban đầu, tra mỡ vào các khớp nối rồi lắp hoàn chỉnh cơ cấu dẫn động để các thanh nối chuyển động trơn tru , nhẹ nhàng, không bị chạm hay kẹt bởi các chi tiết xung quanh.

Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp là khoảng di chuyển của bàn đạp từ vị trí thả tự do đến vị trí mà khớp trượt bắt đầu chạm vào đầu các đòn mở ngắt ly hợp. đối với cơ cấu dẫn động cơ khí, hành trình tự do bắt buộc phải có để đĩa ép hoàn toàn ép lên đĩa ma sát mà không bị cản trở bởi đòn mở. do vậy nếu hanh trình này không có hoặc quá nhỏ thì ly hợp sẽ không nối được hoàn toàn do đĩa ép bị mắc bởi đòn mở và không ép sát được hoàn toàn lên đĩa ma sát, gây trượt ly hợp trong quá trình làm việc, do đó đĩa ma sát mòn nhanh. ngược lại ,nếu hành trình tự do của bàn đạp quá lớn thì khi đạp đến kịch sàn xe, khớp trượt vẫn có thể chưa đi đến vị trí đẩy mở hoàn toàn đĩa ép ra khỏi đĩa ma sát lam cho ly hợp không ngắt được hoàn toàn, gây khó khăn cho việc sang số.

Hành trình tự do của bàn đạp được kiểm tra bằng cách đặt thước chống lên sàn xe, đánh dấu trên thước ở vị trí bàn đạp ở trạng thái tự do, dùng tay ấn bàn đạp ly hợp xuống cho tới khi cảm thấy nặng tay thì dừng lại, đánh dấu tiếp trên thước. khoảng cách giữa hai dấu chính là hành trình tự do của bàn đạp. trị số yêu cầu tuỳ thuộc vào từng loại xe,thông thường là 25mm

Việc điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp ly hợp đối với cơ cấu điều khiển dùng các thanh nối được thực hiện bằng cách thay đổi chiều dài thanh kéo nối bàn đạp với càng mở ly hợp. đối với cơ cấu điều khiển bằng cáp thì điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp bằng cách thay đổi độ chênh lẹch về chiều dài giữa cáp và vỏ bọc, có thể điều chỉnh đai ốc điều chỉnh để thay đổi độ dài vỏ trong khi độ dài của cáp không đổi hoặc ngược lại.

 

6.Những hư hỏng thường gặp và cách kiểm tra sửa chữa.

6.1.Ly hợp bị trượt.

Biểu hiện:

          - Khi tăng ga vận tốc của xe không tăng theo tương ứng.

          - Có mùi khét.

Nguyên nhân:

- Khe hở giữa đầu đòn mở và bi T không có hay không có hành trình tự do của bàn đạp.

          - Do lò xo ép bị yếu

-Bề mặt tiếp xúc giữa bánh đà vàđĩa bịđộng hoặc đĩa ép với đĩa bị động mòn không đều.

          - bề mặt tấm ma sát bị cong vênh.

Khắc phục:

          - Kiểm tra và điều chỉnh hành trình tự do cho đúng.

          - Kiểm tra và thay thế lò xo nếu lò xo giảm lực ép quá mức cho phép

- Kiểm tra bề mặt làm việc của tấm ma sát , nếu dính dầu phải rữa sạch

- Kiểm tra đĩa bị động, đia ép và bánh đà. nếu bị cong vênh hay mòn không đều thì phải sửa chữa hoặc thay thế.

Phương pháp xác trạng thái trượt của ly hợp:

- Gài số cao, đóng ly hợp: Chọn một đoạn đường bằng phẳng và tốt, cho xe đứng yên tại chỗ, nổ máy, gài số tiến ở tay số cao nhất, đạp và giữ phanh chân. Cho động cơ hoạt động ở chế độ tải lớn bằng chân ga, từ từ nhả ly hợp. nếu động cơ bị chết máy chứng tỏ ly hợp vẩn còn tốt, nếu động cơ không chết máy chứng tỏ ly hợp đã bị trượt.

- Giữ trên dốc: Chọn một đoạn đường bằng phẳng và tốt, có độ dốc khoảng 8- 10⁰ . cho xe đứng bằng phanh trên dốc, đầu xe theo chiều xuống dốc, tắt động cơ, tay số để ở thấp nhất, từ từ nhả bàn đạp phanh, bánh xe không bị lăn xuống dốc chứng tỏ ly hợp hoạt động tốt, còn nếu bánh xe bị lăn chứng tỏ ly hợp bị trượt.

- Đẩy xe: chọn một đoạn đường bằng, cho xe đứng yên tại chỗ, không nổ máy, gài số tiến ở tay số thấp nhất rồi đẩy xe. nếu xe không chuyển động chứng tỏ ly hợp tốt, nếu xe chuyển động chứng tỏ ly hợp bị trượt. phương pháp này chỉ dùng được với ôtô con với khoảng 4 đến 5 người đẩy.

biểu hiện: sang số khó, gây va đập ở hộp số khi chuyển số.

 6.2.Ly hợp ngắt không hoàn toàn.

Nguyên nhân:

-Hành trình tự do của bàn đạp quá lớn.

-Các đầu đòn mở không cùng nằm trong mặt phẳng do đĩa bị động và đĩa ép bị cong vênh. Do khe hở đầu đòn mở lớn quá nên không mở được đĩa ép và làm đĩa ép bị cong vênh.

-Do ổ bi T bị kẹt.

-Ổ bi kim đòn mở bị rơ.

-Đối với ly hợp 2 đĩa ma sát, các cấu hay lò xo vít định vị của đĩa ép trung gian bị sai lệch.

Khắc phục:

    -Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp.

-Kiểm tra các ổ bi T , ổ bi kim, nếu bị kẹt hoặc rơ bẩn cần điều chinh lại.

-Kiểm tra đòn mở , đĩa bị động cần sửa chữa hoặc thay thế

-Phương pháp xác định ly hợp ngắt không hoàn toàn:

Gài số thấp, mở ly hợp: cho ôtô đứng yên trên mặt đường phẳng, nổ máy, Đạp bàn đạp ly hợp hết hành trình và giữ nguyên vị trí , gài số thấp nhất, tăng ga. nếu ôtô chuyển động chứng tỏ ly hợp ngắt không hoàn toàn, nếu không chuyển động chứng tỏ ly hợp ngắt hoàn toàn.

Nghe tiếng va chạm đầu răng trong hộp số khi chuyển số: ôtô chuyển động thực hiện gài số hay chuyển số. nếu ly hợp ngắt không hoàn toàn thì có thể không gài được số hay có va chạm mạnh trong hộp số. hiện tượng này xuất hiện ở mọi trạng thái khi chuyển các số khác nhau.

6.3.ly hợp đóng đột ngột:

Biểu hiện:

 Mặc dù nhả bàn đạp chậm và êm nhẹ nhưng ôtô vẫn chuyển động bị giật .

Nguyên nhân:

-Đĩa bị động mất tính đàn hồi, lò xo giảm chấn bị liệt.

-Do then hoa của moayơ  đĩa bị động bị mòn.

-Do mối ghép giữa tấm ma sát và moayơ bị lỏng.

Khắc phục:

-Kiểm tra thay thế tấm ma sát của đĩa bị động và lò xo giảm chấn.

-Kiểm tra và thay thế then hoa moayơ của đĩa bị động nếu mòn quá.

-Kiểm tra mối ghép giửa tấm ma sát và moayơ đĩa bị động. nếu lỏng cần tán lại để đảm bảo yêu cầu.

6.4. Ly hợp phát ra tiếng kêu:

-Có tiếng gõ lớn: do rơ lỏng bánh đà , đĩa ép,hỏng bi đầu trục.

-Khi thay đổi đột ngột số vòng quay động cơ thì có tiếng va kim loại chứng tỏ khe hở giữa then hoa và moayơ quá lớn.

-Nếu có tiếng trượt mạnh theo chu kỳ: đĩa bị động bị cong vênh.

-Ở trạng thái làm việc bình thường có tiếng kêu va chạm nhẹ chứng tỏ có sự va chạm giữa đầu đòn mở với bạc, bi T.

6.5. bàn đạp ly hợp bị rung:

Nguyên nhân:

-Bánh đà bị cong vênh hoặc lắp không đúng.

-Vỏ ly hợp lắp lệch tâm bánh đà.

-Chỉnh các đầu đòn mở không đều.

-Đĩa ép hoặc đĩa ma sát bị cong vênh.

-Cụm đĩa ép lắp không đúng tâm.

Khắc phục:

-Kiểm trạng thái kỷ thuật của bánh đà, nếu cong vênh cần thay thế hoặc sửa chữa, nếu lắp không đúng cần lắp lại.

-Kiểm tra và điều chỉnh lại vỏ ly hợp.

-Kiểm tra và điều chỉnh lại các đòn mở.

-Kiểm tra lại đĩa ép và đĩa ma sát, nếu hỏng cần thay thế hoặc sửa chữa.

-Kiểm tra điều chỉnh lắp ghép cụm đĩa ép cho đúng.

6.6. Đĩa ép mòn nhanh:

Nguyên nhân:

-Bánh đà hoặc đĩa ép bị nứt.

-Lò xo ép bị yếu hoặc gãy gây trượt nhiều.

-Đĩa ép hoặc đĩa ma sát bị cong vênh.

-Hành trình tự do của bàn đạp không đúng.

Khắc phục:

-Kiểm tra thay thế bánh đà và đĩa ép.

-Kiểm tra lò xo ép ly hợp, nếu không đảm bảo yêu cấu cần phải thay thế.

-Kiểm tra điều chỉnh lại hành trình tự do của bàn đạp cho đúng.

6.7.Bàn đạp ly hợp nặng.

Nguyên nhân:

-Các thanh nối và đòn dẫn động bị cong vênh hoặc khô dầu.

-Bàn đạp bị kẹt hoặc cong vênh.

-Hỏng lò xo hồi vị.

-Do hỏng phần trợ lực

Khắc phục:

-Kiểm tra điều chỉnh các thanh nối đòn dẫn động, tra dầu mỡ cho các khớp nối.

-Kiểm tra điều chỉnh bàn đạp.

-Kiểm tra điều chỉnh lò xo hồi vị.

-Kiểm tra bộ phận trợ lực.

6.8 kiểm tra xy lanh chính và xi lanh công tác.

Nguyên nhân:

         -Bề mặt xy lanh bị xước rỗ, mòn côn, ô van do làm việc lâu ngày, do bụi bẩn.

-Cupen bị mòn hỏng, mất tính đàn hồi do làm việc lâu ngày.

-Pitton bị kẹt, lò xo mất tính đàn hồi, gãy do cặn bẩn và do bị ô xy hoá do bụi bẩn.

-Các đầu nối bị hở do thao tác không đúng và do lâu ngay bị hở lọt khí.

Khắc phục:

-Dùng mắt quan sát vết xước , rỗ, ô xy hoá trên mặt xy lanh. Dùng giấy nhám đánh sạch lại, nếu nặng thì phải thay mới.

-Dùng pan me, thước cặp kiểm tra độ mòn của xy lanh, pitton. nếu lớn hơn quy định thì phải thay mới.

-Cuppen bị mòn hỏng,chảy dầu thì phải thay mới.

6.9. Bộ trợ lực chân không.

Hư hỏng:

-Màng chân không bị lọt khí, bị chai cứng mất tính đàn hồi do làm việc lâu ngày.

-Lò xo hồi vị bị mất tính đàn hồi, bị gãy do làm việc lâu ngày

-Có hiện tượng lọt khí vào bộ trợ lực.

Khắc phục:

-Kiểm tra thấy hiện tưọng lọt khí thì phải hàn đắp lại ngay.

-Kiểm tra thấy lò co gãy, hỏng thì phải thay mới.

-Kiểm tra thấy màng bị hỏng thì thay màng mới