love2you50m1
Tài xế O-H
Tiêu đề: Thiết kế ly hợp ô tô tải 8 tấn Hyundai Hd170
Định dạng: rar
Ngôn ngữ: Tiếng Việt
Dung lượng: 4mb
Định dạng: rar
Ngôn ngữ: Tiếng Việt
Dung lượng: 4mb
Thiết kế ly hợp ô tô tải 8 tấn Hyundai Hd170
L
Bình luận: 11Lượt xem: 7,945
KingLove
♫ O-H ~ Quality Service.
Cảm ơn cụ đã chia sẻ đồ án này.
Sẽ có rất nhiều người cần đến đồ án này của cụ.
Nhưng cụ lưu ý post bài phải đưa phần giới thiệu lên nhé.
Ko thỳ bài của cụ sẽ bị xóa bất cứ lúc nào mà ko báo trước, như vậy nó sẽ ko đền được tay người cần rồi.
Cụ tham khảo cái này nhé.
http://www.oto-hui.com/diendan/f316/quy-dinh-viet-bai-doc-de-tranh-vi-pham-166590.html
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN VÀ NÔNG NGHIỆP NAM BỘ
KHOA XE MÁY VÀ THIẾT BỊ
ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN
NGHỀ:BẢO TRÌ SỬA CHỮA Ô TÔ
TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN LY HỢP CƠ KHÍ XE TẢI 8 TẤN ,CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE TẢI CHO TRƯỚC
NGƯỜI THỰC HIỆN:
THÁI VĂN TIẾN
ĐẶNG THANH DŨNG
NGƯỜI HƯỚNG DẨN:
LÊ BÁ DẦN
CẦN THƠ NĂM :2012
MỤC LỤC TRANG
LỜI NÓI ĐẦU ……………………………………………..…………4
I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN Ô TÔ ………….6
1. công dụng , phân loại và yêu cầu của ly hợp trên ô tô……..…..6
1.1 công dụng của ly hợp ……………………………………….7
1.2 phân loại ly hợp…………………../…….…………………..7
1.3 yêu cầu ly hợp ………………………………………………9
2. lựa chọn phương án thiết kế…………………………………….10
2.1 chọn ly hợp………………………… ……………………..10
2.2 chọn sơ đồ dẫn động ly hợp………………..… …………10
II .TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP ………… ……………12
1. xác định các thông số cơ bản của ly hợp ……………….……13
1.1 mô men ma sát của ly hợp………………………..…..…………13
1.2 xác định các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp…………………………………….…………….……………14
1.3 tính sơ bộ đường kính sơ bộ của đĩa ma sát theo kinh nghiệm…………………………………………………..………..14
1.4 bán kính trong của đĩa ma sát được tính theo bán kính ngoài …………………………………………………………………….15
1.5 Bán kính ma sát trung bình được tính theo công thức …………………………………………………………………….15
1.6 Xác định lượng đĩa bị động………………………..…...………..15
1.7 Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát …………………………………………….……………………..16
1.8 Lực ép cần thiết …………………………………………….……16
1.9 Công trượt riêng của ly hợp ……………………………...……..16
1.10 Mô men quán tính quy dẫn …………………….…….17
1.11 Mô men cản chuyển động quy dẫn [N]…………………..17
1.12 Tính tời gian trượt trong các ly hợp……………………….18
1.13 Tính công trượt tổng hợp của ly hợp…………………...….19
1.14 Nhiệt sinh ra do trượt ly hợp…………………………….…20
1.15 Bề dày tối thiểu của đĩa ép…………………………….……21
2. xác định các thông số cơ bản của cơ cấu ép………………..…………22
2.1 lực ép lò xo của đĩa nón cụt…………………...……...…………….22
2.2 kích thước cơ bản và đặt tính của lò xo ép đĩa nón cụt xẽ rãnh………………………………………………………………………..22
2.3kích thước đoàn mở của lò xo ép nón cụt xẽ rãnh…………………25
3. lực ép cần thiết của một lò xo dây xoắn ………………………………26
3.1 độ cứng của lò xo ép dây xoắn………………………...……………..27
3.2 lực lớn nhất tác dụng lên một lò xo …………………………......…..27
3.3 đường kính dây và đường kính trung bình của lò xo ……………………………………………………………………………...28
3.4 số vòng làm việc của lò xo……………………………..……………..28
3.5 chiều dài của lò xo……………………………………………………29
4. tính toán điều khiển ly hợp…………………………………………….31
4.1 xác định các thông số cơ bản của điều khiển ly hợp không có trợ lực…………………………………………………………………………..31
4.2 xác định hành trình của bàn đạp [mm] …………...…………..32
4.3 xác định lực tác dụng lên bàn đạp [N]……………………………..34
III KẾT LUẬN …………………………………………………………..34
LỜI NÓI ĐẦU
Trên thế giới cũng như¬ ở n¬ước ta, nền kinh tế quốc dân luôn đòi hỏi chuyên chở một khối l¬ượng hàng hóa, hành khách rất lớn và cùng với sự phát triển của nền kinh tế thì l¬ợng hàng hóa, hành khách yêu cầu đ¬ợc chuyên chở ngày càng lớn. Vì thế, để tạo điều kiện cho kinh tế phát triển đòi hỏi ngành giao thông vận tải phải không ngừng phát triển cả về quy mô và chất l¬ợng. Ở Việt Nam việc phát triển ngành ôtô đã đ¬ợc Đảng và Nhà n¬ước hết sức quan tâm.
Về quan điểm phát triển :
- Công nghiệp ôtô là ngành Công nghiệp rất quan trọng cần đ¬ược ¬ưu tiên phát triển để góp phần phục vụ có hiệu quả quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và xây dựng tiềm lực an ninh, quốc phòng của đất n¬ước.
- Phát triển nhanh ngành Công nghiệp ôtô trên cơ sở thị tr¬ường và hội nhập với nền kinh tế thế giới ; lựa chọn các b¬ước phát triển thích hợp, khuyến khích chuyên môn hóa - hợp tác hóa nhằm phát huy lợi thế, tiềm năng của đất n¬ước ; đồng thời tích cực tham gia quá trình phân công lao động và hợp tác quốc tế trong ngành Công nghiệp ôtô.
- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô phải gắn kết với tổng thể phát triển công nghiệp chung cả nư¬ớc và các chiến lư¬ợc phát triển các ngành liên quan đã đư¬ợc phê duyệt, nhằm huy động và phát huy tối đa các nguồn lực của mọi thành phần kinh tế, trong đó doanh nghiệp nhà nư¬ớc giữ vai trò then chốt.
- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô trên cơ sở tiếp thu công nghệ tiên tiến của thế giới, kết hợp với việc đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu - phát triển trong n¬ước và tận dụng có hiệu quả cơ sở vật chất, trang thiết bị hiện có, nhằm nhanh chóng đáp ứng nhu cầu trong nư¬ớc về các loại xe thông dụng với giá cả cạnh tranh, tạo động lực thúc đẩy các ngành công nghiệp hỗ trợ trong n¬ước phát triển nhằm đẩy nhanh quá trình sản xuất linh kiện, phụ tùng trong n¬ước.
- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô phải phù hợp với chính sách tiêu dùng của đất n¬ước và phải bảo đảm đồng bộ với việc phát triển hệ thống hạ tầng giao thông ; các yêu cầu về bảo vệ và cải thiện môi tr¬ường.
Về mục tiêu phát triển :
- Xây dựng và phát triển ngành Công nghiệp ôtô Việt Nam để đến năm 2020 trở thành một ngành Công nghiệp quan trọng của đất n¬ước, có khả năng đáp ứng ở mức cao nhất nhu cầu thị tr¬ờng trong n¬ước và tham gia vào thị tr¬ờng khu vực và thế giới.
CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE CHO TRƯỚC.
STT Tên thông số kỹ thuật Ký hiệu Giá trị Đơn vị
1 Loại xe Xe tải
2 Trọng lượng toàn bộ Ga 8000 Kg
3 Vận tốc cực đại Vmax 85 Km/h
4 Loại động cơ Điêzen 4 kì
5 Công suất Nemax Nemax 180 Kw
6 Số vòng quay nN nN 2100 Vg/ph
7 Mômen xoắn Memax Memax 680 N.m
8 Số vòng quay nM nM 1500 Vg/ph
9 Bán kính làm việc bánh xe r 0,45 m
I.. Tổng quan về hệ thống ly hợp trên ô tô
1.công dụng , phân loại và yêu cầu của ly hợp trên ô tô
1.1 . công dụng của ly hợp
Trong hệ thống truyền lực của ô tô , ly hợp là những cụm chính , nó có công dụng là :
-nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ô tô di chuyển .
-ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ô tô khởi hành hoặc chuyển số .
-đảm bão là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực không bị quá tải như trong trường hợp phanh đột ngột và không nhả ly hợp .
ở hệ thống truyền lực bằng cơ khí với hợp số có cấp , thì việc dùng ly hợp để tách tức thời động cơ ra khởi hệ thống truyền lực sẽ làm giãm va đập giữa các đầu răng ,hoặc của khớp gài .làm cho quá trình đổi số được dễ dàng .khi nối êm dịu động cơ đang làm việc với hệ thống truyền lực(lúc nay ly hợp có sự trượt )làm cho momen giữa các bánh xe chủ động tăng lên từ từ .do đó xe khởi hành và tăng tốc ổn .cũng như phanh xe đồng thời cùng với việc tách động cơ ra khởi hệ thống truyền lực .sẽ làm cho động cơ hoạt động liên tục (không bị chết máy ).do đó không phải khởi động động cơ nhiều lần .
1.2 phân loại ly hợp
Ly hợp trên ô tô thường được phân loại theo 4 cách
+phân loại theo phương pháp truyền momen
+phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp
+phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép .
+phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp .
1.2.1 . phân loại theo phương pháp truyền momen
Theo phương pháp truyền momen 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 la2 ly hợp truyền momen xoắn bằng cá bề mặt ma sát , gồm các loại sau:
- theo hình dạng ma sat gồm có :
+ly hợp ma sát loại đĩa (một đĩa , hai đĩa hoặc nhiều đĩa ).
+ly hợp ma sat loại hình nó .
+ly hợp ma sát loại hình trống .
Hiện nay, ly hợp ma sát loại đĩa được sử dụng rất rộng rãi , vì nó có kết cấu đơn giản , dễ chế tạo và khối lượng phần bị động của ly hợp tương đối như . còn ly hợp ma sát loại hình nón và hình trống ít dược sử dụng , vì phần bị động của ly hợp có trọng lượng lớn sẽ gây ra tải trọng động lớn tác dụng lên các cụm và các chi tiết của hệ thống truyền lực .
-theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có ;
+thép với gang .
+thép với thép
+thép với phê ra đô hoặc phêrađô
+gang với phê ra đô 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 của ly hợp ma sát là : các bề mặt ma sát nhanh mòn 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 vẫn được sử dụng phổ biến ở các ô tô hiện nay do nhựng ưu điểm của nó .
Loại 2 :ly hợp thủy lực : là ly hợp truyền momen xoắn bằng năng lượng của chất lỏng (thường là dầu ).
Ưu điểm của ly hợp thủy lực là : làm việc bền , giảm được tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe .
Nhược điểm của ly hợp thủy lực là : chế tạo khó , giá thành cao , hiệu suất truyền lực nho do hiện tượng trượt .
Loại ly hợp thủy lực ít được sử dụng trên ô tô , hiện tại mới được sử dụng ở một số loại xe du lịch , ô tô vận tải hạng nặng và một vài ô tô quân sự .
Loại 3 ; ly hợp điện từ : là ly hợp truyền momen xoắn nhờ tác dụng của từ trường nam châm điện . loại này ít được sử dụng trên xe ô tô .
Loại 4 : ly hợp liên hợp : là ly hợp truyền momen xoắn bằng cách kết hợp 2 trong các loại kể trên ( ví dụ những ly hợp cơ ) loại này ít được sử dụng trên xe ô tô .
1.2.2 phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp
Theo trạng thái làm việc của ly hợp thi người ta chia ly hợp ra thành hai loại sau :
Ly hợp thường đóng : loại này thường được sử dụng hầu hết trên các ô tô hien nay
Ly hợp thường mở ; loại này thường được sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi như : c-100 , c-80 , MTZ2 …
1.2.3 phân loại theo phương pháp sinh lực ép trên đĩa ép
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì người ta chia ra các loại ly hợp sau :
Loại 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 dòng tròn và có thể đặt một hay hai hàng .
- lò xo trung tâm ( dùng lò xo côn )
theo đặc điểm kết cấu của lò xo có thể dùng lò xo trụ , lò xo đĩa , lò xo côn .
trong các loại trên thì ly hợp dùng lò xo trụ bố trí xung quanh được áp dụng khá phổ biến trên các ô tô hiện nay . vì nó có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ , tạo được lực ép lớn theo yêu cầu và làm việc tin cậy .
loại 2 ; ly hợp điện từ ; lực ép là lực điện từ .
loại 3 : lyy hợp ly tâm : là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở ly hợp . loại này ít được sử dụng trên các ô tô quân sự .
loại 4 : ly hợp nửa ly tâm : là loại ly hợp dùng lực ép sinh ra ngoại lực ép của lò xo còn có lực ly tâm của trọng khối phụ lực ép thêm vào . loại này có kết cấu phức tạp nên chỉ sử dung ở một số ô tô du lịch như ; ZIN – 110 , POBEDA…
1.2.4. phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp
Theo phương pháp dẫn động ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành hai loại sau :
Loại 1 ly hợp điều khiển tự động
Loại 2 : ly hợp điều khiển cưỡng bức .
Điều khiển ly hợp thì người lái phải tác động một lực cần thiết lên hệ thống dẫn động ly hợp . loại này được sử dụng hầu hết trên các ô tô 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 thi người ta lại chia ra thành 3 loại :
- dẫn động bằng cơ khí
- dẫn động bằng thủy lực và cơ khí kết hợp .
- dẫn động bằng trợ lực : có thể bằng trợ lực cơ khí (dùng lò xo) , trợ lực bằng khí nén hoặc trợ lực bằng thủy lực . nhờ có trợ lực mà người lái điều khiển ly hợp dễ dàng , nhẹ nhàng hơn.
1.3 . yêu cầu ly hợp
Ly hợp là một trong những hệ thống chủ yếu của ô tô , khi làm việc ly hợp phải đảm bảo được các yêu cầu sau :
- truyền hét momen của động cơ mà không bị trượt ở bất kì điều kiện sử dụng nào . muốn vậy thì momen ma sát của ly hợp phai lớn hơn momen cực đại của động cơ ( có nghĩa là hệ số dự trữ momen của ly hợp phải lớn hơn 1).
- Đóng ly hợp phai êm dịu , dể giảm tải trọng va đập sinh ra trong các răng của hợp số khi khởi hành ô tô và khi sang số lúc ô tô đang chuyển động .
- Mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chống tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian ngắn ( vì mỏ không dứt khoát sẽ làm cho kho gài số được êm dịu ).
- Momen quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh răng khi khởi hành và sang số .
- Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt
- Kết cấu ly hợp phải đơn giản , dễ điều chỉnh và chăm sóc , tuổi thọ cao.
Ly hợp làm nhiệm vụ bộ phận an toàn để tránh quá tải cho hệ thống truyền lực .
Tất cả những yêu cầu trên , điều được đề cập đến trong quá trình chọn vật liệu , thiết kế và tính toán các chi tiết của ly hợp .
tích tính ưu việt của loại ly hợp này đã được tình bày ở mục trên.
2. Lựa chọn phương án thiết kế
2.1 Chọn ly hợp.
Với yêu cầu của bài toán đưa ra là thiết kế ly hợp dành cho xe tải hạng nhỏ, momen ma sát yêu cầu của ly hợp nhỏ. Ta có thể chọn ly hợp dùng lò xo trụ hoặc lò xo đĩa côn. Với khả năng phân bố lực ép đều trên bề mặt tấm ma sát và kết cấu gọn nhẹ, đơn giản và thêm các chức năng hơn hẳn lò xo trụ nên ta chọn ly hợp dùng cho ôtô thiết kế là loại ly hợp ma sát khô, một đĩa ma sát, kiểu lò xo ép đĩa côn.
Các phân tích tính ưu việt của loại ly hợp này đã được tình bày ở mục trên.
2.2 chọn sơ đồ dẫn động ly hợp.
Trên ô tô máy kéo hiện nay thường dùng hai loại dẫn động là : Dẫn động cơ khí và dẫn động thủy lực. Ngoài ra để đảm bảo sự điều khiển nhẹ nhàng, giảm cường độ lao động cho người lái và tăng tính tiện nghi người ta còn dùng trợ lực khí nén hoặc trợ lực chân không.
2.2.1.Phương án dẫn động cơ khí:
+ Đặc điểm của dẫn động cơ khí :
- Ưu điểm :Đơn giản , rẻ tiền, làm việc tin cậy.
- Nhược điểm : hiệu suất thấp nhất là khi dẫn động dài do động cơ đặt xa người lái (do có nhiều khâu khớp).Độ cứng của dẫn động thấp hơn so với dẫn động thủy lực do nhiều khe hở trong các khâu khớp. Khó lắp đặt nhất là khi ca bin kiểu lật.
1.Bàn đạp; 2.Thanh kéo; 3.Đòn trung gian; 4.Thanh đẩy; 5.Càng mở (bên ngoài); 6.Càng mở(bên trong); 7.Lò xo hồi vị; 8.Ổ bi tỳ; 9. Giá tùy động; 10. Nạng mở; 11.Đĩa ép; 12.Bánh đà; 13.Tấm masát.
2.2.2. Phương án dẫn động thủy lực:
1: Bánh đà. 2: Đĩa bị động. 3: Đòn mở. 4: Giá tùy động. 5: Bạc mở và ổ bi tỳ. ;
6: Lò xo hồi vị và ổ bi tỳ; 7: Bàn đạp; 8: Xilanh chính. 9: Xi lanh công tác:
10: Nạng mở. 11: Ống trượt. 12: Đĩa ép.
+Đặc điểm của dẫn động thủy lực:
-Ưu điểm: Hiệu suất cao ,độ cứng vững cao. Dễ lắp đặt (nhờ có thể sử dụng đường ống và các khớp nối mềm. ). Có khả năng hạn chế tốc độ dịch chuyển của đĩa ép khi đóng ly hợp đột ngột, giảm tải trọng động.
-Nhược điểm: Kết cấu phức tạp ,đòi hỏi độ kín khít cao,lực dẫn động lớn hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp ,sự dao động của chất lỏng làm việc có thể làm cho các đường ống bị rung động , giá thành cao . Làm việc kém tin cậy khi có rò rỉ ,bảo dưỡng sửa chữa phức tạp.
2.2.3. Phương án dẫn động thủy lục có trợ lực khí nén :
để đảm bảo sự điều khiển nhẹ nhàng, giảm cường độ lao động cho người lái và tăng tính tiện nghi, người ta còn dùng trợ lực khí nén, trợ lực chân không hoặc trợ lực thủy lực.
Hình 1.4 Sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lực khí nén
1: Bánh đà. 2: Đĩa bị động. 3: Đòn mở. 4: Giá tùy động. 5: Bạc mở và ổ bi tỳ. ;
6: Lò xo hồi vị và ổ bi tỳ; 7: Bàn đạp; 8: Xilanh chính. 9: Xi lanh công tác:
10: Nạng mở. 11: Ống trượt. 12: Đĩa ép.
Qua các phân tích trên, đồng thời tham khảo dẫn động ly hợp của xe tham khảo tương đương ta chọn dẫn động ly hợp là dẫn động thủy lực.
II. Tính toán thiết kế cụm ly hợp.
1. xác định các thông số cơ bản của ly hợp
1.1 .Mô men ma sát của ly hợp:
Momen ma sát của ly hợp được tính theo công thức :
M = . Me max
Trong đó : Me max – mômen xoắn cực đại của động cơ
β– hệ số dự trữ của ly hợp .
Hệ số của β phải lớn hơn 1 để đảm bảo truyền hết momen của động cơ trong mọi trường hợp . tuy nhiên hệ số β cũng không được chọn lớn quá để tránh tăng kích thước đĩa bị động và tránh cho hệ thống truyền lực bị quá tải .hệ số β được chọn theo thực nghiệm .
Tra bang sách hướng dẫn , ta xác định hệ số dự trữ của ly hợp :với ô tô tải làm việc có rơmoóc : β = 2,0 ÷ 3.0
→ ta chọn β = 2
→ M = . Me max = 2 . 680 =1360 [N.m]
1.2. Xác đinh các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp:
Mô men ma sát của ly hợp được xác định theo công thức :
M = . Me max = . P . Rtb . i
Trong đó : - hệ số ma sát
- P Tổng lực ép trên các đĩa ma sát (kg)
- i Số đôi bề mặt ma sát .
- Rtb Bán kính ma sát trung bình .(cm)
1.3Tính sơ bộ đường kính sơ bộ của đĩa ma sát theo kinh nghiệm :
D2 = 2 R2 = 3,16
Trong đó : Me max - mô men cực đại của động cơ .tính theo nm
D2-đường kính ngoài của đĩa ma sát .
C - hệ số kinh nghiệm . với ô tô tải → c= 3,6
D2 = 2 R2 = 3,16 = 3,16 = 43,4 [cm] = 434 [mm]
So sánh đường kính ngoài của đĩa ma sát với đường kính bánh đà động cơ lấy theo xe tham khảo : D = 365 mm (đường kính trong lòng )
Thì ta thấy rằng D2 = 434 mm > D = 365 mm
Như vậy có 2 phương án :
- Nếu ta giữ nguyên đường kính ngoài của đĩa ma sát D2 = 434 mm và tăng đường kính bánh đà thì phương án này không thực hiện được .vì nó liên quan đến cân bằng động của động cơ .
- Nếu ta giảm đường kính ngoài từ D2 = 434 mm xuống D2 = 354 mm ( lấy theo xe tham khảo ) và tăng số đôi bề mặt ma sát thì phương án này là phù hợp
Nên ta có D2 = 354 mm bán kính ngoài của đĩa ma sát : R2 = 177 mm
1.4.Bán kính trong của đĩa ma sát được tính theo bán kính ngoài :
R1 = (0,53 0,75) R2 = (0,53 0,75) . 175 = (93,81 132,75) mm
vì là động cơ xe tải nên thuộc động cơ điêzel nên ta chọn trị số R1 nhỏ R1 = 100 mm 1.5 bán kính ma sát tb được tính theo công thức : Rtb = = = 142 mm
1.6 Xác định lượng đĩa bị động
Số đôi bề mặt được tính theo công thức : = =
Trong đó : M - mô men ma sát của ly hợp M = 136 kGm
b - Bề rộng tấm ma sát gắn trên đĩa bị động .
b = R2 - R1 = 177 - 100 = 77 mm = 7,7 cm
[q] – áp lực riêng cho phép trên bề mặt ma sát .
Tra bảng sách hướng dẫn với nguyên liệu làm bề mặt là gang và pherado ta chọn hệ số ma sát = 0,2
Tra bảng sách hướng dẫn , ta xác định áp lực riêng cho phép : [q] = 100 250 kN/m2
Ta chọn [q] = 200 kN/m2 = 2 kG/cm2
= = = 3,84
Số đôi bề mặt ma sát phải là số chẵn Là = 4
Vậy số lượng đĩa bị động của ly hợp là n = 2
Kiểm tra áp suất trên bề mặt ma sát theo công thức :
q = = = 1,743 [kG/cm2]
vậy q = 1,743 kG/cm2 < [q] = 2 kG/cm2
bề mặt ma sát bảo đảm đủ độ bền cho phép 1.7.Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát :
Diện tích hình vành khăn tấm ma sát S [m2] :
S = . (2-4)
S =3,14.
= 0,067 [m2]
1.8 Lực ép cần thiết F:
Từ phương trình trên ta có thể xác định được lực ép cần thiết lên đĩa để truyền được mômen masát Mms
[N] (2-6)
Thay số vào ta có:
11971,83 [N]
Vậy F= 11971,83 [N].
1.9 công trượt riêng của ly hợp
Việc xác định kích thước của bề mặt ma sát theo điều kiện áp suất làm việc không vượt quá giá trị cho phép như trên chưa đủ để đánh giá khả năng chống mòn của ly hợp . khi các ly hợp khác nhau có cùng áp suất làm việc nhưng với ô tô máy kéo có trọng lượng khác nhau thì sự hao mòn của ly hợp sẽ khác nhau .
Quá trình đóng êm dịu ly hợp bao giờ cũng kèm theo sự trượt ly hợp giữa các đôi bề mặt ma sát . sự trượt của ly hợp làm cho , các bề mặt ma sát mòn , đồng thời sinh nhiệt nung nóng các chi tiết tiếp xúc với các bề mặt trượt . nếu cường độ trượt quá mạnh sẽ làm mòn nhanh các bề mặt ma sát và nhiệt sinh ra sẽ rất lớn có thể làm cháy cục bộ các tấm ma sát , làm nung nóng lò xo ép từ đó có thể làm giảm khả năng ép của chúng .
Vì vậy , việc xác định công trượt , công trượt riêng để hạn chế sự mòn , khống chế nhiệt dộ cực đại nhằm bảo đảm tuổi thọ cho ly hợp là hết sức cần thiết
1.10 mô men quán tính qui dẫn j [kg.m ]:
Mô men quán tính khối lượng qui dẫn ja được xác định từ điều kiện cân bằng động năng khi ô tô đang chuyển động theo (1-5a) như sau :
(1-20)
Trong đó :
: trọng lượng toàn bộ của ô tô , G = 8000.9.81= 78480 [N].
:trọng lượng toàn bộ của rơ mooc hoặc đoàn xe kéo theo , 0 [N]
g:gia tốc trọng trường ,g = 9,81[ ]
:bán kính làm việc của bánh xe chủ động , 0,45 [m]
:tỷ số truyền của hộp số tính công trượt cho số một , 5,26 (theo đề)
:tỷ số truyền phụ . không có hộp số phụ , 1.
:tỷ số truyền của truyền lực chính . theo đề 7,73
:hệ số tính đến các khối lượng chuyển động quay trong hệ thống truyền lực ; ttrong tính toán có thể lấy bằng chọn 1,05.
Thế vào ta có : =1,029 [kg.m ]
1.11.mô men cản chuyển động qui dẫn
Mô men cản chuyển động của xe qui dẫn về trục ly hợp được tính theo : (1-20b)
Trong đó :
: hệ số cản tộng cộng của đường . tính cho đường có
: lực cản của không khí . khi khởi hành xe thì (vì tốc độ quá nhỏ).
:Tỷ số truyền chung hệ thống truyền lực .
: hiệu suất thuận của hệ thống truyền lực . xe tải , chọn
Thế số ta được : (1-20b)
1.12 tính thời gian trượt ly hợp trong các giai đoạn
Chọn cách tính theo thời gian trượt tổng cộng của ly hợp :
Chọn thời gian đóng ly hợp êm dịu :
Tính hệ số kết thúc trược ly hợp từ phương trìh(1-5c)
(1-21)
Trong đó:
:Hệ số kế thúc trược, sẽ được xác định theo(1-21)
:Moomen xoăn lớn nhất động cơ, theo đề cho
:Tốc độ góc động cơ khi đóng ly hợp, khi tính toán láy bằng tốc độ góc ứng với mơmưn cực đại .Theo đề
Suy ra
:Tốc độ góc trục ly hợp. Tính toán cho lúc khởi hành nên
:Mômen quán tính khối lượng của ôtô qui dãn về trục của ly hợp.Theo kết quả tính toán từ(1-20)ta có
:Mômen cản chuyển cản chuyển động của ôtô qui dẫn về trục ly hợp . theo kết quả tính toán từ ( 1- 20b) ta có
Ta có : thế vào các công thức tính thời gian trượt theo (1-5c) ta có : (1-22)
Tiếp tục thế số của các đại lượng đã biết , ta tính được thời gian trượt :
Kiểm tra hệ số đặt trưng cho cường độ tăng mô men :
So với giá trị kinh nghiệm đối với xe tải : K= 150 750[N.m/s] thỏa mản.
1.13 tính công trượt tổng hợp của ly hợp :
Công trượt tổng hợp của ly hợp L[J] được xác định theo (1-5e):
(1-23)
Trong đó :
: thời gian trượt của ly hợp trong 2 giai đoạn , được xác định từ (1-22).
Thế số các đại lượng đã biết vào (1-23) ta tính được công thức trượt L[J]:
L =173,71.
1.14.tính công trượt riêng cho ly hợp
Để đánh giá tuổi thọ của ly hợp theo điều kiện trượt , người ta dùng chỉ tiêu công trượt riêng ; được xác định bằng công trượt trên một đơn vị diện tích làm việc cua các bề mặt ma sát (theo 1-5) , kí hiệu : (1-23b)
Trong đó :
L :công trượt tổng cộng của ly hợp, xác định được từ (1-23)[Jun]
:số đôi bề mặt ma sát, ly hợp 1 dĩa bị động nên
R2,R1 :bán kính tương ứng vàng ngoài, vong trong của hình vành khăn bề mặt ma sát, đã được xác định từ(1-17)[m]
Thế số ta có:
Vậy, so với giá trị cho phép về công trượt riêng của xe tải (
1.15 nhiệt sinh ra do trượt ly hợp
Ngoài việc tính toán kiểm tra công trượt riêng, ly hợp còn cần phải tính toán kiển tra nhiệt độ nung nóng các chi tiết của ly hợp trong quá trình trượt của ly hợp để dảm bảo sự làm việc bình thường của ly hợp, không ảnh hưởng nhiều đến hệ số ma sát, không gây nên sự cháy các tấm ma sát hoặc ảnh tới sự dán hồi của lò xo ép.vv....
Với ly hợp 1 dĩa,nhiệt sinh ra làm nung nóng dĩa éo được xác định theo(1-6):
v.L=m.c.∆T (1-24)
trong đó:
L :công trượt của toàn bộ ly hợp, đã xác định từ (1-23)[J]
v :hệ số xác định phần nhiệt để nung nóng đĩa ép. Với ly hợp 2 đĩa bị động thì v= .với n là số lượng đĩa ép .
với đĩa ép trung gian ở ly hợp 2 đĩa
c :nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng, với vạt liệu bằng thép hoặc gang có thể lấy c=0,115 =273,115
m :khối lượng chi tiết bị nung nóng,[kg].
∆T :độ tăng nhiệt độ của chi tiết bị nung nóng,
Độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết tính toán đối với mỗi lần khởi hành của ôtô(ứng với hệ số cản của đường )không được vượt quá 8
Từ đó suy ra khối lượng đĩa ép tối thiểu phải là:
m
1.16.bề dày tối thiểu đĩa ép(theo chế độ nhiệt)
Bề dày tối thiểu dĩa ép được xác định theo khối lượng tính toán chế độ nhiệt(m)ở trên có thể được xác định theo công thức:
(1-24b)
Trong đó:
:khối lượng riêng của dĩa ép.
Với vật liệu làm bằng gang 7800
Thế số các đại lượng đã biết,ta xác định được bề dày tối thiểu của đĩa ép theo chế độ nhiệt do trượt:
0,00884[m] 8,84[mm]
2. xác định các thông số cơ bản của cơ câu ép:
cơ cấu ép được dùng để tạo lực éo cho đĩa ép của”ly hợp thường đóng”xe tải là lo xo kiểu nón cụt nhờ nó có nhiều ưu điểm nổi bật hơn hẳn kiểu lo xo dây xoắn .
Lò xo ly hợp được chế tạo từ thép silic 60c, 60c2a hoặc thép măng-gan 65 có ứng suất tiếp cho phép và .
Lò xxo được tính toán nhằm xác định các thông số hình học cơ bản nhằm thỏa mãn lực ép F cần thiết cho ly hợp. Kích thước của lò xo đĩa nón cụt còn phải đảm bảo điều kiện bền với chức năng là đòn mở. 2.1 lực ép lò xo của dĩa nón cụt:
Lực ép cần thiết của lò xo đĩa nón cụt được xác định theo công thức:
Trong đó:
F :lực ép cần thiết của ly hợp,[N]từ kết quả(1-19):F=11971,83[N]
:hệ số tính đén sự giản,sự nới lỏng của lò xo.chọ
Thế số ta có:
11971,83.1,07=12809,8581[N]
2.2 kích thước cơ bản và đặc tính của lò xo ép đĩa nón cụt xẽ rãnh.
Dơ đồ để tính toán lò xo đĩa nón cụt có xẽ rãnh hướng tâm thể hiện trên hình H1-4.lực ép do lò xo nón cụt tạo ra F lò xo để ép lên đĩa ép nhằm tạo ra mômen ma sát do ly hợp được xác định theo các thông số của lò xo theo(1-8)như sau :
(1-36)
Trong đó :
:đường kính lớn của lò xo đĩa nón cụt ứng với vị trí tỳ lên đĩa, [m]
Chon =0,96. thế số.
=0,96.2.0,177
0,34[m]
Sơ bộ đường kính qua mép xẻ rảnh
= /1,3(
:độ dịch chuyển(biến dạng)của lò xo, [mm].chọn
E :mô-duyn đàn hồi kéo nén.
E= .(theo tài liệu tham khảo)
:hệ số poat-xông, đối với thép lò xo:
=0,26
:độ dày của lò xo đĩa,[m]
Sơ bộ chọn;
=
0,0034[m]
h :độ cao phần không xẻ rảnh của nón cụt
ở trạng thái tự do,[m]
:sơ bộ chọ h=1,55.
: các tỷ số kích thước của đĩa nón cụt,được xác định bằng;
(1-26b)
Các kích thước , sẽ được xác định chính xác sau khi lò xo nón cụt được éo phẳng vào ly hợp thì lực ép của lò xo đạt bằng lực ép yêu cầu xác định từ (3-13) là: [N]
Để thuận lợi cho tính toán,nen viết(3-14)lại như sau:
(1-26c)
Tính toán trước hằng số dặc trưng cho vật liệu và kết cấu A,B,C:
ta có diễm biến được cho ở bảng B1-4 và đặc tính phi tuyến lò xo đĩa nón cụt được thể hiện trên hình H1-5 với kích thước cơ bản :
h
2.3 kích thước đoàn mở của lò xo ép đĩa nón cụt xẻ rãnh :
Kích thước đặt trưng cho đoàn mở của lò xo đĩa nón cụt cùng các thông số cơ bản xác định theo yêu cầu đặt tính làm việc nêu trên (1-26) phải thỏa mảng điều kiện bền khi mở ly hợp theo ( 1-8c) như sau :
(1-27)
Trong đó : ứng suất lớn nhất tại điểm nguy hiểm (điểm B hinh H1-4 ,)[N/ ]
: đường kính đỉnh của đĩa nón cụt ,[m].
Chọn = = 0,17 [m]
: lực tác dụng lên đỉnh nón khi mở ly hợp , xác định bằng :
(1-27b)
Thế số theo trình tự ngược từ (1-27b)lên (1-27) ta có:
So với ứng suất của vật liệu làm lò xo thì lò xo đĩa nón cụt đã thiết kế hoàn toàn thỏa mãng điều kiện bền . 3.2.9 tính toán thêm các thông số cơ bản lò xo ép dây xoắn hình trụ
3. lực ép cần thiết của một lò xo dây xoắn :
Lực ép cần thiết tính cho một lò xo dây xoắn được xác định theo (1-7)như sau :
(1-28)
Ttrong đó : F : lực ép cần thiết của ly hợp ,[N].từ kết quả(1-19)
F=11971,83[N]
:hệ số tính đến sự giản ,sự nới lỏng của lò xo .
Chọn = 1,06 .
:số lượng lò xo sử dụng để tạo ra lực ép .
Đối với xe tải : 16
Thế số ta có :
[N]
3.1 độ cứng của lò xo ép dây xoắn
Độ cứng của một lò xo được xác định theo hai điều kiện tạo ra lực ép cần thiết để hình thành mô men ma sát yêu cầu với hệ số dự trữ và điều kiện tối thiểu của hệ số dự trữ ly hợp khi tấm ma sát đã mòn đến giới hạng phải thay thế . nghĩa là ta phải có :
(1-29)
Trong đó : hệ số dự trữ tính toán của ly hợp .
Từ kết quả (1-16):
: hệ số dự trữ ly hợp khi tấm ma sát mòn đến giới hạn phải thay thế .theo kinh nghiệm
: lượng mòn tổng cộng cho phép của các tấm ma sát .chọn phương pháp gắn tấm ma sát gắn vào đĩa bằng phương pháp dán nên ta có:
Với là độ dày của một tấm ma sát ,với xe tải : .
Chọn [mm]. Ưu tiên chon (hai đĩa bị động)
Thế số ta có : 0,5.
3.2 lực lớn nhất tác dụng lên một lò xo :
Lực nén lớn nhất tác dụng lên một lò xo được xác định bằng : (1-30)
Trong đó : :độ cứng của lò xo,[N/m]
:dộ biến dạng thêm của lò xo khi mở ly hợp,[m]. Độ biến dạng thêm chính bằng độ dịch chuyển của địa ép khi mở ly hợp:
=0,65.4+0,5=3,1[mm]=0,0031[m] (1-30b)
Trong đó:
:khe ở hoàn toàn giữa mỗi đội bề mặt ma sát.
Với ly hợp 2 đĩa:
Chọn =0,75[mm]
:độ dịch chuyển thêm cân thiết của đĩa ép do độ đàn hồi của đĩa bị động.
Chon =1[mm]
Thế số ta có :
=0,0031[m]
11971,83+14276,612.0,0031=12016,09[N]
3.3 đường kính dây và đường kính trung bình của lò xo :
Dường kính dây lò xo d[m] và đường kính trung bình D[m] được xác định từ các công thức ứng suất τ .
(1-31)
Suy ra : d
Trong đó : d : đường kính dây lò xo , [m].
D : đường kính trung bình của lò xo ,[m].
: ứng suất tiếp cho phép của lò xo .chọn .
K : hệ số tăng ứng suất tiếp do lò xo bị xoắn khi chịu tải , được chọn theo tỷ số D/d từ bản B1-2 . chọn D/d = 7 ta được k =1,21.
Thế số : d
Chọn d = 20 [mm]= 0,02 [m]
Suy ra đường kính trung bình của lò xo :
D = 6. d = 6.20 [mm] = 0,12 [m].
3.4 số vòng làm việc của lò xo :
Số vòng làm việc của lò xo đươch tính theo như sau:
(1-32)
Trong đó
d :đường kính dây lò xo,[m]
D : đường kính trung bình của lò xo,[m]
:số vòng làm việc của lò xo.
G :mô-duyn đàn hồi trượt của vật liệu làm lò xo,G=
Từ (1-32)suy ra.
=
Thế số ta được:
3.5 chiều dài của lò xo:
3.5.1)chiều dài tối thiểu của lò xo được xác định khi chịu tải lớn nhất với khe hở tối thiểu giửa cá vòng là 1[mm].
=( ).(d+1)+(1,5 2).d+2 (1-33)
Trong đó:
( ) :số bước lò xo.
d :đường kính dây lò xo xoắn, tính bằng[mm]
:số vòng không làm việc,được tính thêm cho việc tỳ lò xo vào đế.
2 :khe hở giửa các vòng tỳ với vòng làm việc.
Thế số ta có:
=(1,62-1).(20+1)+20.2+2=55,02[mm]=0,05502[m]
Chon =41,05[mm]
3.5.2) chiều dài tự do của lò xo [mm] được xác định khi khôngchịu tải.
(1-34)
Trong đó;
:độ biến dạng lớn nhất của lò xo khi chịu lực
Thế số ta có:
= [m]=85,2[mm]
=55,02+85,2=140,22[mm]
3.5.3)chiều dài làm việc của lò xo được xác định khi chịu lực ép .
(1-34c)
Trong đó;
:độ biến dạng của lò xo khi chịu lực ép
(1-34d)
Thế số vào ta có :
4 .tính toán điều khiển ly hợp:
Đối với ly hợp thường đóng (dùng lò xo ép), muốn mở ly hợp người ta phải dùng hệ thống điều khieennr để truyền lực bàn 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 có thể là điều khển cơ khi, điều khiển thủy lực.điều khiển ly hợp có trợ lực(dẫn động cơ khi hoặc dàu) được áp dụng rộng rải nhằm giảm lực diều khiển cho lái xe;nhất là xe tải và xe khách có tải trọng lớn. Việc trợ lực cho ly hợp có thể là khí nén,trợ lực chân không hoặc lò xo.
4.1 xác định các thông số cơ bản của điều khiển ly hợp không có trợ lực:
Để mở ly hợp (ly hợp ô tô là kiểu thường đóng bởi lực ép lò xo)lái xe phải tác dụng lực vào bàn đạp ly hợp ,thông qua hệ thống điều khiển (ngày nay thường dùng chuyển động bằng thủy lực), lực sẽ được khuếch đại và chuyển tới đĩa ép 1 lực ngược chiều với lực ép của lò xo và có giá trị bằng lực nén lò xo khi mở ly hợp.
Tỷ số khuếch đại (tỷ số truyền )của hệ thống điều khiển càng lớn ,lực điều khiển từ bàn đạp càng nhỏ và giảm nhẹ được điều kiện làm việc cho lái xe.tuy vậy, tỷ số truyền bị giới hạn bởi hành trình dịch chuyển của bàn đạp do tầm với chân lái có hạn
4.2.Xác định hành trình của bàn đạp Sbd [mm]:
(Các dịch chuyển trong hệ thống điều khiển ly hợp thường nhỏ hơn rất nhiều so với đơn vị đo một mét nên phần này có thể thống nhất dùng thứ nguyên của dịch chuyển là mm).
Khi mở ly hợp, đĩa ép sẽ tách khỏi đĩa bị động với khe hở tối thiểu giữa các đôi bề mặt ma sát m nhằm bảo đảm cho đĩa ma sát bị động ly hợp tách hoàn toàn khỏi đĩa ép cũng như bánh đà động cơ.
Sơ đồ tính toán hệ thống điều khiển ly hợp (thường dùng truyền động thủy lực) không có trợ lực có thể tham khảo thêm giáo trình.
Thực tế, trước khi tách đĩa ép khỏi đĩa ma sát bị động, bàn đạp có khoảng chạy không tải để khắc phục tất cả các khe hở có thể có trong hệ thống điều khiển (khoảng chạy không này gọi là hành trình tự do).
Quan hệ giữa các khe hở với độ dịch chuyển của bàn đạp Sbd [mm] (còn gọi là hành trình bàn đạp) khi ly hợp mở được xác định theo các tỷ số truyền của hệ thống điều khiển được xác định như sau :
(3-1)
Trong đú :
m : Khe hở giữa mỗi đôi bề mặt ma sỏt khi mở ly hợp [mm].
zms = 4 và m = 0,65 [mm]
dh : Độ dịch chuyển cần thiết của đĩa ép do độ đàn hồi của đĩa bị động.
dh = 0,5 [mm].
0 : Khe hở tự do cần thiết giữa đòn mở và bạc mở, [mm].
Đối với xe tải nhỏ: 0 2 3 [mm]. Chọn 0 = 3[mm].
01 : Khe hở tự do cần thiết giữa bàn đạp và hệ thống dẫn động, [mm].
Chọn 01 0,5 [mm]. (0,5 1)
02 : Khoảng cách mở lỗ thông bù dầu trong xylanh chính, [mm].
Chọn 02 2 [mm] (thường 02 1,5 2 [mm]).
: Tỷ số truyền của bàn đạp, ký hiệu ibd
: Tỷ số truyền của dẫn động trung gian, ký hiệu itg.
Chọn itg = 1 (thường itg 0,9 1,1)
: Tỷ số truyền của càng đẩy bạc mở, ký hiệu icm.
Chọn icm = 2 (thường icm 1,4 2,2)
idk : Tỷ số truyền chung của toàn bộ hệ thống điều khiển; bằng tích các tỷ số truyền thành phần tham gia trong hệ thống điều khiển.
Với idm là tỷ số truyền của đòn mở. Với ly hợp kiểu lò xo một đĩa nón cụt thường idm được xác định từ kích thước của đĩa ép, từ trên ta có:
idm=2,01
Ta suy ra;
hành trình tính toán được phải nằm trong giới hạn tầm với (tầm duỗi chân) của người lái xe, với xe tải cở nhỏ: [Sbd] 150 180 [mm].
Thế số, ta tính được tỷ số truyền của bàn đạp để Sbd [Sbd] như sau:
= 8,11[mm]
4.3. Xác định lực tác dụng lên bàn đạp Fbd [N]:
Lực cần thiết phải tạo ra ở bàn đạp khi mở ly hợp, ký hiệu Fbd [N], được xác định :
(2-17)
Trong đó :
Fmmax(*): Lực lớn nhất tác dụng lên đỉnh lò xo ép đĩa nón khi mở ly hợp.
Fmmax(*)= Fm = 6373,1 [N].
idk(*) : Tỷ số truyền của hệ thống điều khiển, chỉ tính đến đỉnh nón.
idk(*) = ibd.itg.icm
idk(*) = 8,11.2.2,01 = 32,6022[mm]
dk : Hiệu suất của hệ thống điều khiển.
Chọn dk 0,80 (dk 0,75 0,80)
Thế số ta có :
Fbd
244,35 [N]
Lực này nhỏ hơn lực [Fbđ]=250N của xe tải cở trung bình, vì vậy ta không dùng trợ lực.
III. KẾT LUẬN
KHOA XE MÁY VÀ THIẾT BỊ
ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN
NGHỀ:BẢO TRÌ SỬA CHỮA Ô TÔ
TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN LY HỢP CƠ KHÍ XE TẢI 8 TẤN ,CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE TẢI CHO TRƯỚC
NGƯỜI THỰC HIỆN:
THÁI VĂN TIẾN
ĐẶNG THANH DŨNG
NGƯỜI HƯỚNG DẨN:
LÊ BÁ DẦN
CẦN THƠ NĂM :2012
MỤC LỤC TRANG
LỜI NÓI ĐẦU ……………………………………………..…………4
I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN Ô TÔ ………….6
1. công dụng , phân loại và yêu cầu của ly hợp trên ô tô……..…..6
1.1 công dụng của ly hợp ……………………………………….7
1.2 phân loại ly hợp…………………../…….…………………..7
1.3 yêu cầu ly hợp ………………………………………………9
2. lựa chọn phương án thiết kế…………………………………….10
2.1 chọn ly hợp………………………… ……………………..10
2.2 chọn sơ đồ dẫn động ly hợp………………..… …………10
II .TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP ………… ……………12
1. xác định các thông số cơ bản của ly hợp ……………….……13
1.1 mô men ma sát của ly hợp………………………..…..…………13
1.2 xác định các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp…………………………………….…………….……………14
1.3 tính sơ bộ đường kính sơ bộ của đĩa ma sát theo kinh nghiệm…………………………………………………..………..14
1.4 bán kính trong của đĩa ma sát được tính theo bán kính ngoài …………………………………………………………………….15
1.5 Bán kính ma sát trung bình được tính theo công thức …………………………………………………………………….15
1.6 Xác định lượng đĩa bị động………………………..…...………..15
1.7 Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát …………………………………………….……………………..16
1.8 Lực ép cần thiết …………………………………………….……16
1.9 Công trượt riêng của ly hợp ……………………………...……..16
1.10 Mô men quán tính quy dẫn …………………….…….17
1.11 Mô men cản chuyển động quy dẫn [N]…………………..17
1.12 Tính tời gian trượt trong các ly hợp……………………….18
1.13 Tính công trượt tổng hợp của ly hợp…………………...….19
1.14 Nhiệt sinh ra do trượt ly hợp…………………………….…20
1.15 Bề dày tối thiểu của đĩa ép…………………………….……21
2. xác định các thông số cơ bản của cơ cấu ép………………..…………22
2.1 lực ép lò xo của đĩa nón cụt…………………...……...…………….22
2.2 kích thước cơ bản và đặt tính của lò xo ép đĩa nón cụt xẽ rãnh………………………………………………………………………..22
2.3kích thước đoàn mở của lò xo ép nón cụt xẽ rãnh…………………25
3. lực ép cần thiết của một lò xo dây xoắn ………………………………26
3.1 độ cứng của lò xo ép dây xoắn………………………...……………..27
3.2 lực lớn nhất tác dụng lên một lò xo …………………………......…..27
3.3 đường kính dây và đường kính trung bình của lò xo ……………………………………………………………………………...28
3.4 số vòng làm việc của lò xo……………………………..……………..28
3.5 chiều dài của lò xo……………………………………………………29
4. tính toán điều khiển ly hợp…………………………………………….31
4.1 xác định các thông số cơ bản của điều khiển ly hợp không có trợ lực…………………………………………………………………………..31
4.2 xác định hành trình của bàn đạp [mm] …………...…………..32
4.3 xác định lực tác dụng lên bàn đạp [N]……………………………..34
III KẾT LUẬN …………………………………………………………..34
LỜI NÓI ĐẦU
Trên thế giới cũng như¬ ở n¬ước ta, nền kinh tế quốc dân luôn đòi hỏi chuyên chở một khối l¬ượng hàng hóa, hành khách rất lớn và cùng với sự phát triển của nền kinh tế thì l¬ợng hàng hóa, hành khách yêu cầu đ¬ợc chuyên chở ngày càng lớn. Vì thế, để tạo điều kiện cho kinh tế phát triển đòi hỏi ngành giao thông vận tải phải không ngừng phát triển cả về quy mô và chất l¬ợng. Ở Việt Nam việc phát triển ngành ôtô đã đ¬ợc Đảng và Nhà n¬ước hết sức quan tâm.
Về quan điểm phát triển :
- Công nghiệp ôtô là ngành Công nghiệp rất quan trọng cần đ¬ược ¬ưu tiên phát triển để góp phần phục vụ có hiệu quả quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và xây dựng tiềm lực an ninh, quốc phòng của đất n¬ước.
- Phát triển nhanh ngành Công nghiệp ôtô trên cơ sở thị tr¬ường và hội nhập với nền kinh tế thế giới ; lựa chọn các b¬ước phát triển thích hợp, khuyến khích chuyên môn hóa - hợp tác hóa nhằm phát huy lợi thế, tiềm năng của đất n¬ước ; đồng thời tích cực tham gia quá trình phân công lao động và hợp tác quốc tế trong ngành Công nghiệp ôtô.
- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô phải gắn kết với tổng thể phát triển công nghiệp chung cả nư¬ớc và các chiến lư¬ợc phát triển các ngành liên quan đã đư¬ợc phê duyệt, nhằm huy động và phát huy tối đa các nguồn lực của mọi thành phần kinh tế, trong đó doanh nghiệp nhà nư¬ớc giữ vai trò then chốt.
- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô trên cơ sở tiếp thu công nghệ tiên tiến của thế giới, kết hợp với việc đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu - phát triển trong n¬ước và tận dụng có hiệu quả cơ sở vật chất, trang thiết bị hiện có, nhằm nhanh chóng đáp ứng nhu cầu trong nư¬ớc về các loại xe thông dụng với giá cả cạnh tranh, tạo động lực thúc đẩy các ngành công nghiệp hỗ trợ trong n¬ước phát triển nhằm đẩy nhanh quá trình sản xuất linh kiện, phụ tùng trong n¬ước.
- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô phải phù hợp với chính sách tiêu dùng của đất n¬ước và phải bảo đảm đồng bộ với việc phát triển hệ thống hạ tầng giao thông ; các yêu cầu về bảo vệ và cải thiện môi tr¬ường.
Về mục tiêu phát triển :
- Xây dựng và phát triển ngành Công nghiệp ôtô Việt Nam để đến năm 2020 trở thành một ngành Công nghiệp quan trọng của đất n¬ước, có khả năng đáp ứng ở mức cao nhất nhu cầu thị tr¬ờng trong n¬ước và tham gia vào thị tr¬ờng khu vực và thế giới.
CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE CHO TRƯỚC.
STT Tên thông số kỹ thuật Ký hiệu Giá trị Đơn vị
1 Loại xe Xe tải
2 Trọng lượng toàn bộ Ga 8000 Kg
3 Vận tốc cực đại Vmax 85 Km/h
4 Loại động cơ Điêzen 4 kì
5 Công suất Nemax Nemax 180 Kw
6 Số vòng quay nN nN 2100 Vg/ph
7 Mômen xoắn Memax Memax 680 N.m
8 Số vòng quay nM nM 1500 Vg/ph
9 Bán kính làm việc bánh xe r 0,45 m
I.. Tổng quan về hệ thống ly hợp trên ô tô
1.công dụng , phân loại và yêu cầu của ly hợp trên ô tô
1.1 . công dụng của ly hợp
Trong hệ thống truyền lực của ô tô , ly hợp là những cụm chính , nó có công dụng là :
-nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ô tô di chuyển .
-ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ô tô khởi hành hoặc chuyển số .
-đảm bão là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực không bị quá tải như trong trường hợp phanh đột ngột và không nhả ly hợp .
ở hệ thống truyền lực bằng cơ khí với hợp số có cấp , thì việc dùng ly hợp để tách tức thời động cơ ra khởi hệ thống truyền lực sẽ làm giãm va đập giữa các đầu răng ,hoặc của khớp gài .làm cho quá trình đổi số được dễ dàng .khi nối êm dịu động cơ đang làm việc với hệ thống truyền lực(lúc nay ly hợp có sự trượt )làm cho momen giữa các bánh xe chủ động tăng lên từ từ .do đó xe khởi hành và tăng tốc ổn .cũng như phanh xe đồng thời cùng với việc tách động cơ ra khởi hệ thống truyền lực .sẽ làm cho động cơ hoạt động liên tục (không bị chết máy ).do đó không phải khởi động động cơ nhiều lần .
1.2 phân loại ly hợp
Ly hợp trên ô tô thường được phân loại theo 4 cách
+phân loại theo phương pháp truyền momen
+phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp
+phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép .
+phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp .
1.2.1 . phân loại theo phương pháp truyền momen
Theo phương pháp truyền momen 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 la2 ly hợp truyền momen xoắn bằng cá bề mặt ma sát , gồm các loại sau:
- theo hình dạng ma sat gồm có :
+ly hợp ma sát loại đĩa (một đĩa , hai đĩa hoặc nhiều đĩa ).
+ly hợp ma sat loại hình nó .
+ly hợp ma sát loại hình trống .
Hiện nay, ly hợp ma sát loại đĩa được sử dụng rất rộng rãi , vì nó có kết cấu đơn giản , dễ chế tạo và khối lượng phần bị động của ly hợp tương đối như . còn ly hợp ma sát loại hình nón và hình trống ít dược sử dụng , vì phần bị động của ly hợp có trọng lượng lớn sẽ gây ra tải trọng động lớn tác dụng lên các cụm và các chi tiết của hệ thống truyền lực .
-theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có ;
+thép với gang .
+thép với thép
+thép với phê ra đô hoặc phêrađô
+gang với phê ra đô 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 của ly hợp ma sát là : các bề mặt ma sát nhanh mòn 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 vẫn được sử dụng phổ biến ở các ô tô hiện nay do nhựng ưu điểm của nó .
Loại 2 :ly hợp thủy lực : là ly hợp truyền momen xoắn bằng năng lượng của chất lỏng (thường là dầu ).
Ưu điểm của ly hợp thủy lực là : làm việc bền , giảm được tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe .
Nhược điểm của ly hợp thủy lực là : chế tạo khó , giá thành cao , hiệu suất truyền lực nho do hiện tượng trượt .
Loại ly hợp thủy lực ít được sử dụng trên ô tô , hiện tại mới được sử dụng ở một số loại xe du lịch , ô tô vận tải hạng nặng và một vài ô tô quân sự .
Loại 3 ; ly hợp điện từ : là ly hợp truyền momen xoắn nhờ tác dụng của từ trường nam châm điện . loại này ít được sử dụng trên xe ô tô .
Loại 4 : ly hợp liên hợp : là ly hợp truyền momen xoắn bằng cách kết hợp 2 trong các loại kể trên ( ví dụ những ly hợp cơ ) loại này ít được sử dụng trên xe ô tô .
1.2.2 phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp
Theo trạng thái làm việc của ly hợp thi người ta chia ly hợp ra thành hai loại sau :
Ly hợp thường đóng : loại này thường được sử dụng hầu hết trên các ô tô hien nay
Ly hợp thường mở ; loại này thường được sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi như : c-100 , c-80 , MTZ2 …
1.2.3 phân loại theo phương pháp sinh lực ép trên đĩa ép
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì người ta chia ra các loại ly hợp sau :
Loại 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 dòng tròn và có thể đặt một hay hai hàng .
- lò xo trung tâm ( dùng lò xo côn )
theo đặc điểm kết cấu của lò xo có thể dùng lò xo trụ , lò xo đĩa , lò xo côn .
trong các loại trên thì ly hợp dùng lò xo trụ bố trí xung quanh được áp dụng khá phổ biến trên các ô tô hiện nay . vì nó có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ , tạo được lực ép lớn theo yêu cầu và làm việc tin cậy .
loại 2 ; ly hợp điện từ ; lực ép là lực điện từ .
loại 3 : lyy hợp ly tâm : là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở ly hợp . loại này ít được sử dụng trên các ô tô quân sự .
loại 4 : ly hợp nửa ly tâm : là loại ly hợp dùng lực ép sinh ra ngoại lực ép của lò xo còn có lực ly tâm của trọng khối phụ lực ép thêm vào . loại này có kết cấu phức tạp nên chỉ sử dung ở một số ô tô du lịch như ; ZIN – 110 , POBEDA…
1.2.4. phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp
Theo phương pháp dẫn động ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành hai loại sau :
Loại 1 ly hợp điều khiển tự động
Loại 2 : ly hợp điều khiển cưỡng bức .
Điều khiển ly hợp thì người lái phải tác động một lực cần thiết lên hệ thống dẫn động ly hợp . loại này được sử dụng hầu hết trên các ô tô 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 thi người ta lại chia ra thành 3 loại :
- dẫn động bằng cơ khí
- dẫn động bằng thủy lực và cơ khí kết hợp .
- dẫn động bằng trợ lực : có thể bằng trợ lực cơ khí (dùng lò xo) , trợ lực bằng khí nén hoặc trợ lực bằng thủy lực . nhờ có trợ lực mà người lái điều khiển ly hợp dễ dàng , nhẹ nhàng hơn.
1.3 . yêu cầu ly hợp
Ly hợp là một trong những hệ thống chủ yếu của ô tô , khi làm việc ly hợp phải đảm bảo được các yêu cầu sau :
- truyền hét momen của động cơ mà không bị trượt ở bất kì điều kiện sử dụng nào . muốn vậy thì momen ma sát của ly hợp phai lớn hơn momen cực đại của động cơ ( có nghĩa là hệ số dự trữ momen của ly hợp phải lớn hơn 1).
- Đóng ly hợp phai êm dịu , dể giảm tải trọng va đập sinh ra trong các răng của hợp số khi khởi hành ô tô và khi sang số lúc ô tô đang chuyển động .
- Mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chống tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian ngắn ( vì mỏ không dứt khoát sẽ làm cho kho gài số được êm dịu ).
- Momen quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh răng khi khởi hành và sang số .
- Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt
- Kết cấu ly hợp phải đơn giản , dễ điều chỉnh và chăm sóc , tuổi thọ cao.
Ly hợp làm nhiệm vụ bộ phận an toàn để tránh quá tải cho hệ thống truyền lực .
Tất cả những yêu cầu trên , điều được đề cập đến trong quá trình chọn vật liệu , thiết kế và tính toán các chi tiết của ly hợp .
tích tính ưu việt của loại ly hợp này đã được tình bày ở mục trên.
2. Lựa chọn phương án thiết kế
2.1 Chọn ly hợp.
Với yêu cầu của bài toán đưa ra là thiết kế ly hợp dành cho xe tải hạng nhỏ, momen ma sát yêu cầu của ly hợp nhỏ. Ta có thể chọn ly hợp dùng lò xo trụ hoặc lò xo đĩa côn. Với khả năng phân bố lực ép đều trên bề mặt tấm ma sát và kết cấu gọn nhẹ, đơn giản và thêm các chức năng hơn hẳn lò xo trụ nên ta chọn ly hợp dùng cho ôtô thiết kế là loại ly hợp ma sát khô, một đĩa ma sát, kiểu lò xo ép đĩa côn.
Các phân tích tính ưu việt của loại ly hợp này đã được tình bày ở mục trên.
2.2 chọn sơ đồ dẫn động ly hợp.
Trên ô tô máy kéo hiện nay thường dùng hai loại dẫn động là : Dẫn động cơ khí và dẫn động thủy lực. Ngoài ra để đảm bảo sự điều khiển nhẹ nhàng, giảm cường độ lao động cho người lái và tăng tính tiện nghi người ta còn dùng trợ lực khí nén hoặc trợ lực chân không.
2.2.1.Phương án dẫn động cơ khí:
+ Đặc điểm của dẫn động cơ khí :
- Ưu điểm :Đơn giản , rẻ tiền, làm việc tin cậy.
- Nhược điểm : hiệu suất thấp nhất là khi dẫn động dài do động cơ đặt xa người lái (do có nhiều khâu khớp).Độ cứng của dẫn động thấp hơn so với dẫn động thủy lực do nhiều khe hở trong các khâu khớp. Khó lắp đặt nhất là khi ca bin kiểu lật.
1.Bàn đạp; 2.Thanh kéo; 3.Đòn trung gian; 4.Thanh đẩy; 5.Càng mở (bên ngoài); 6.Càng mở(bên trong); 7.Lò xo hồi vị; 8.Ổ bi tỳ; 9. Giá tùy động; 10. Nạng mở; 11.Đĩa ép; 12.Bánh đà; 13.Tấm masát.
2.2.2. Phương án dẫn động thủy lực:
1: Bánh đà. 2: Đĩa bị động. 3: Đòn mở. 4: Giá tùy động. 5: Bạc mở và ổ bi tỳ. ;
6: Lò xo hồi vị và ổ bi tỳ; 7: Bàn đạp; 8: Xilanh chính. 9: Xi lanh công tác:
10: Nạng mở. 11: Ống trượt. 12: Đĩa ép.
+Đặc điểm của dẫn động thủy lực:
-Ưu điểm: Hiệu suất cao ,độ cứng vững cao. Dễ lắp đặt (nhờ có thể sử dụng đường ống và các khớp nối mềm. ). Có khả năng hạn chế tốc độ dịch chuyển của đĩa ép khi đóng ly hợp đột ngột, giảm tải trọng động.
-Nhược điểm: Kết cấu phức tạp ,đòi hỏi độ kín khít cao,lực dẫn động lớn hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp ,sự dao động của chất lỏng làm việc có thể làm cho các đường ống bị rung động , giá thành cao . Làm việc kém tin cậy khi có rò rỉ ,bảo dưỡng sửa chữa phức tạp.
2.2.3. Phương án dẫn động thủy lục có trợ lực khí nén :
để đảm bảo sự điều khiển nhẹ nhàng, giảm cường độ lao động cho người lái và tăng tính tiện nghi, người ta còn dùng trợ lực khí nén, trợ lực chân không hoặc trợ lực thủy lực.
Hình 1.4 Sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lực khí nén
1: Bánh đà. 2: Đĩa bị động. 3: Đòn mở. 4: Giá tùy động. 5: Bạc mở và ổ bi tỳ. ;
6: Lò xo hồi vị và ổ bi tỳ; 7: Bàn đạp; 8: Xilanh chính. 9: Xi lanh công tác:
10: Nạng mở. 11: Ống trượt. 12: Đĩa ép.
Qua các phân tích trên, đồng thời tham khảo dẫn động ly hợp của xe tham khảo tương đương ta chọn dẫn động ly hợp là dẫn động thủy lực.
II. Tính toán thiết kế cụm ly hợp.
1. xác định các thông số cơ bản của ly hợp
1.1 .Mô men ma sát của ly hợp:
Momen ma sát của ly hợp được tính theo công thức :
M = . Me max
Trong đó : Me max – mômen xoắn cực đại của động cơ
β– hệ số dự trữ của ly hợp .
Hệ số của β phải lớn hơn 1 để đảm bảo truyền hết momen của động cơ trong mọi trường hợp . tuy nhiên hệ số β cũng không được chọn lớn quá để tránh tăng kích thước đĩa bị động và tránh cho hệ thống truyền lực bị quá tải .hệ số β được chọn theo thực nghiệm .
Tra bang sách hướng dẫn , ta xác định hệ số dự trữ của ly hợp :với ô tô tải làm việc có rơmoóc : β = 2,0 ÷ 3.0
→ ta chọn β = 2
→ M = . Me max = 2 . 680 =1360 [N.m]
1.2. Xác đinh các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp:
Mô men ma sát của ly hợp được xác định theo công thức :
M = . Me max = . P . Rtb . i
Trong đó : - hệ số ma sát
- P Tổng lực ép trên các đĩa ma sát (kg)
- i Số đôi bề mặt ma sát .
- Rtb Bán kính ma sát trung bình .(cm)
1.3Tính sơ bộ đường kính sơ bộ của đĩa ma sát theo kinh nghiệm :
D2 = 2 R2 = 3,16
Trong đó : Me max - mô men cực đại của động cơ .tính theo nm
D2-đường kính ngoài của đĩa ma sát .
C - hệ số kinh nghiệm . với ô tô tải → c= 3,6
D2 = 2 R2 = 3,16 = 3,16 = 43,4 [cm] = 434 [mm]
So sánh đường kính ngoài của đĩa ma sát với đường kính bánh đà động cơ lấy theo xe tham khảo : D = 365 mm (đường kính trong lòng )
Thì ta thấy rằng D2 = 434 mm > D = 365 mm
Như vậy có 2 phương án :
- Nếu ta giữ nguyên đường kính ngoài của đĩa ma sát D2 = 434 mm và tăng đường kính bánh đà thì phương án này không thực hiện được .vì nó liên quan đến cân bằng động của động cơ .
- Nếu ta giảm đường kính ngoài từ D2 = 434 mm xuống D2 = 354 mm ( lấy theo xe tham khảo ) và tăng số đôi bề mặt ma sát thì phương án này là phù hợp
Nên ta có D2 = 354 mm bán kính ngoài của đĩa ma sát : R2 = 177 mm
1.4.Bán kính trong của đĩa ma sát được tính theo bán kính ngoài :
R1 = (0,53 0,75) R2 = (0,53 0,75) . 175 = (93,81 132,75) mm
vì là động cơ xe tải nên thuộc động cơ điêzel nên ta chọn trị số R1 nhỏ R1 = 100 mm 1.5 bán kính ma sát tb được tính theo công thức : Rtb = = = 142 mm
1.6 Xác định lượng đĩa bị động
Số đôi bề mặt được tính theo công thức : = =
Trong đó : M - mô men ma sát của ly hợp M = 136 kGm
b - Bề rộng tấm ma sát gắn trên đĩa bị động .
b = R2 - R1 = 177 - 100 = 77 mm = 7,7 cm
[q] – áp lực riêng cho phép trên bề mặt ma sát .
Tra bảng sách hướng dẫn với nguyên liệu làm bề mặt là gang và pherado ta chọn hệ số ma sát = 0,2
Tra bảng sách hướng dẫn , ta xác định áp lực riêng cho phép : [q] = 100 250 kN/m2
Ta chọn [q] = 200 kN/m2 = 2 kG/cm2
= = = 3,84
Số đôi bề mặt ma sát phải là số chẵn Là = 4
Vậy số lượng đĩa bị động của ly hợp là n = 2
Kiểm tra áp suất trên bề mặt ma sát theo công thức :
q = = = 1,743 [kG/cm2]
vậy q = 1,743 kG/cm2 < [q] = 2 kG/cm2
bề mặt ma sát bảo đảm đủ độ bền cho phép 1.7.Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát :
Diện tích hình vành khăn tấm ma sát S [m2] :
S = . (2-4)
S =3,14.
= 0,067 [m2]
1.8 Lực ép cần thiết F:
Từ phương trình trên ta có thể xác định được lực ép cần thiết lên đĩa để truyền được mômen masát Mms
[N] (2-6)
Thay số vào ta có:
11971,83 [N]
Vậy F= 11971,83 [N].
1.9 công trượt riêng của ly hợp
Việc xác định kích thước của bề mặt ma sát theo điều kiện áp suất làm việc không vượt quá giá trị cho phép như trên chưa đủ để đánh giá khả năng chống mòn của ly hợp . khi các ly hợp khác nhau có cùng áp suất làm việc nhưng với ô tô máy kéo có trọng lượng khác nhau thì sự hao mòn của ly hợp sẽ khác nhau .
Quá trình đóng êm dịu ly hợp bao giờ cũng kèm theo sự trượt ly hợp giữa các đôi bề mặt ma sát . sự trượt của ly hợp làm cho , các bề mặt ma sát mòn , đồng thời sinh nhiệt nung nóng các chi tiết tiếp xúc với các bề mặt trượt . nếu cường độ trượt quá mạnh sẽ làm mòn nhanh các bề mặt ma sát và nhiệt sinh ra sẽ rất lớn có thể làm cháy cục bộ các tấm ma sát , làm nung nóng lò xo ép từ đó có thể làm giảm khả năng ép của chúng .
Vì vậy , việc xác định công trượt , công trượt riêng để hạn chế sự mòn , khống chế nhiệt dộ cực đại nhằm bảo đảm tuổi thọ cho ly hợp là hết sức cần thiết
1.10 mô men quán tính qui dẫn j [kg.m ]:
Mô men quán tính khối lượng qui dẫn ja được xác định từ điều kiện cân bằng động năng khi ô tô đang chuyển động theo (1-5a) như sau :
(1-20)
Trong đó :
: trọng lượng toàn bộ của ô tô , G = 8000.9.81= 78480 [N].
:trọng lượng toàn bộ của rơ mooc hoặc đoàn xe kéo theo , 0 [N]
g:gia tốc trọng trường ,g = 9,81[ ]
:bán kính làm việc của bánh xe chủ động , 0,45 [m]
:tỷ số truyền của hộp số tính công trượt cho số một , 5,26 (theo đề)
:tỷ số truyền phụ . không có hộp số phụ , 1.
:tỷ số truyền của truyền lực chính . theo đề 7,73
:hệ số tính đến các khối lượng chuyển động quay trong hệ thống truyền lực ; ttrong tính toán có thể lấy bằng chọn 1,05.
Thế vào ta có : =1,029 [kg.m ]
1.11.mô men cản chuyển động qui dẫn
Mô men cản chuyển động của xe qui dẫn về trục ly hợp được tính theo : (1-20b)
Trong đó :
: hệ số cản tộng cộng của đường . tính cho đường có
: lực cản của không khí . khi khởi hành xe thì (vì tốc độ quá nhỏ).
:Tỷ số truyền chung hệ thống truyền lực .
: hiệu suất thuận của hệ thống truyền lực . xe tải , chọn
Thế số ta được : (1-20b)
1.12 tính thời gian trượt ly hợp trong các giai đoạn
Chọn cách tính theo thời gian trượt tổng cộng của ly hợp :
Chọn thời gian đóng ly hợp êm dịu :
Tính hệ số kết thúc trược ly hợp từ phương trìh(1-5c)
(1-21)
Trong đó:
:Hệ số kế thúc trược, sẽ được xác định theo(1-21)
:Moomen xoăn lớn nhất động cơ, theo đề cho
:Tốc độ góc động cơ khi đóng ly hợp, khi tính toán láy bằng tốc độ góc ứng với mơmưn cực đại .Theo đề
Suy ra
:Tốc độ góc trục ly hợp. Tính toán cho lúc khởi hành nên
:Mômen quán tính khối lượng của ôtô qui dãn về trục của ly hợp.Theo kết quả tính toán từ(1-20)ta có
:Mômen cản chuyển cản chuyển động của ôtô qui dẫn về trục ly hợp . theo kết quả tính toán từ ( 1- 20b) ta có
Ta có : thế vào các công thức tính thời gian trượt theo (1-5c) ta có : (1-22)
Tiếp tục thế số của các đại lượng đã biết , ta tính được thời gian trượt :
Kiểm tra hệ số đặt trưng cho cường độ tăng mô men :
So với giá trị kinh nghiệm đối với xe tải : K= 150 750[N.m/s] thỏa mản.
1.13 tính công trượt tổng hợp của ly hợp :
Công trượt tổng hợp của ly hợp L[J] được xác định theo (1-5e):
(1-23)
Trong đó :
: thời gian trượt của ly hợp trong 2 giai đoạn , được xác định từ (1-22).
Thế số các đại lượng đã biết vào (1-23) ta tính được công thức trượt L[J]:
L =173,71.
1.14.tính công trượt riêng cho ly hợp
Để đánh giá tuổi thọ của ly hợp theo điều kiện trượt , người ta dùng chỉ tiêu công trượt riêng ; được xác định bằng công trượt trên một đơn vị diện tích làm việc cua các bề mặt ma sát (theo 1-5) , kí hiệu : (1-23b)
Trong đó :
L :công trượt tổng cộng của ly hợp, xác định được từ (1-23)[Jun]
:số đôi bề mặt ma sát, ly hợp 1 dĩa bị động nên
R2,R1 :bán kính tương ứng vàng ngoài, vong trong của hình vành khăn bề mặt ma sát, đã được xác định từ(1-17)[m]
Thế số ta có:
Vậy, so với giá trị cho phép về công trượt riêng của xe tải (
1.15 nhiệt sinh ra do trượt ly hợp
Ngoài việc tính toán kiểm tra công trượt riêng, ly hợp còn cần phải tính toán kiển tra nhiệt độ nung nóng các chi tiết của ly hợp trong quá trình trượt của ly hợp để dảm bảo sự làm việc bình thường của ly hợp, không ảnh hưởng nhiều đến hệ số ma sát, không gây nên sự cháy các tấm ma sát hoặc ảnh tới sự dán hồi của lò xo ép.vv....
Với ly hợp 1 dĩa,nhiệt sinh ra làm nung nóng dĩa éo được xác định theo(1-6):
v.L=m.c.∆T (1-24)
trong đó:
L :công trượt của toàn bộ ly hợp, đã xác định từ (1-23)[J]
v :hệ số xác định phần nhiệt để nung nóng đĩa ép. Với ly hợp 2 đĩa bị động thì v= .với n là số lượng đĩa ép .
với đĩa ép trung gian ở ly hợp 2 đĩa
c :nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng, với vạt liệu bằng thép hoặc gang có thể lấy c=0,115 =273,115
m :khối lượng chi tiết bị nung nóng,[kg].
∆T :độ tăng nhiệt độ của chi tiết bị nung nóng,
Độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết tính toán đối với mỗi lần khởi hành của ôtô(ứng với hệ số cản của đường )không được vượt quá 8
Từ đó suy ra khối lượng đĩa ép tối thiểu phải là:
m
1.16.bề dày tối thiểu đĩa ép(theo chế độ nhiệt)
Bề dày tối thiểu dĩa ép được xác định theo khối lượng tính toán chế độ nhiệt(m)ở trên có thể được xác định theo công thức:
(1-24b)
Trong đó:
:khối lượng riêng của dĩa ép.
Với vật liệu làm bằng gang 7800
Thế số các đại lượng đã biết,ta xác định được bề dày tối thiểu của đĩa ép theo chế độ nhiệt do trượt:
0,00884[m] 8,84[mm]
2. xác định các thông số cơ bản của cơ câu ép:
cơ cấu ép được dùng để tạo lực éo cho đĩa ép của”ly hợp thường đóng”xe tải là lo xo kiểu nón cụt nhờ nó có nhiều ưu điểm nổi bật hơn hẳn kiểu lo xo dây xoắn .
Lò xo ly hợp được chế tạo từ thép silic 60c, 60c2a hoặc thép măng-gan 65 có ứng suất tiếp cho phép và .
Lò xxo được tính toán nhằm xác định các thông số hình học cơ bản nhằm thỏa mãn lực ép F cần thiết cho ly hợp. Kích thước của lò xo đĩa nón cụt còn phải đảm bảo điều kiện bền với chức năng là đòn mở. 2.1 lực ép lò xo của dĩa nón cụt:
Lực ép cần thiết của lò xo đĩa nón cụt được xác định theo công thức:
Trong đó:
F :lực ép cần thiết của ly hợp,[N]từ kết quả(1-19):F=11971,83[N]
:hệ số tính đén sự giản,sự nới lỏng của lò xo.chọ
Thế số ta có:
11971,83.1,07=12809,8581[N]
2.2 kích thước cơ bản và đặc tính của lò xo ép đĩa nón cụt xẽ rãnh.
Dơ đồ để tính toán lò xo đĩa nón cụt có xẽ rãnh hướng tâm thể hiện trên hình H1-4.lực ép do lò xo nón cụt tạo ra F lò xo để ép lên đĩa ép nhằm tạo ra mômen ma sát do ly hợp được xác định theo các thông số của lò xo theo(1-8)như sau :
(1-36)
Trong đó :
:đường kính lớn của lò xo đĩa nón cụt ứng với vị trí tỳ lên đĩa, [m]
Chon =0,96. thế số.
=0,96.2.0,177
0,34[m]
Sơ bộ đường kính qua mép xẻ rảnh
= /1,3(
:độ dịch chuyển(biến dạng)của lò xo, [mm].chọn
E :mô-duyn đàn hồi kéo nén.
E= .(theo tài liệu tham khảo)
:hệ số poat-xông, đối với thép lò xo:
=0,26
:độ dày của lò xo đĩa,[m]
Sơ bộ chọn;
=
0,0034[m]
h :độ cao phần không xẻ rảnh của nón cụt
ở trạng thái tự do,[m]
:sơ bộ chọ h=1,55.
: các tỷ số kích thước của đĩa nón cụt,được xác định bằng;
(1-26b)
Các kích thước , sẽ được xác định chính xác sau khi lò xo nón cụt được éo phẳng vào ly hợp thì lực ép của lò xo đạt bằng lực ép yêu cầu xác định từ (3-13) là: [N]
Để thuận lợi cho tính toán,nen viết(3-14)lại như sau:
(1-26c)
Tính toán trước hằng số dặc trưng cho vật liệu và kết cấu A,B,C:
ta có diễm biến được cho ở bảng B1-4 và đặc tính phi tuyến lò xo đĩa nón cụt được thể hiện trên hình H1-5 với kích thước cơ bản :
h
2.3 kích thước đoàn mở của lò xo ép đĩa nón cụt xẻ rãnh :
Kích thước đặt trưng cho đoàn mở của lò xo đĩa nón cụt cùng các thông số cơ bản xác định theo yêu cầu đặt tính làm việc nêu trên (1-26) phải thỏa mảng điều kiện bền khi mở ly hợp theo ( 1-8c) như sau :
(1-27)
Trong đó : ứng suất lớn nhất tại điểm nguy hiểm (điểm B hinh H1-4 ,)[N/ ]
: đường kính đỉnh của đĩa nón cụt ,[m].
Chọn = = 0,17 [m]
: lực tác dụng lên đỉnh nón khi mở ly hợp , xác định bằng :
(1-27b)
Thế số theo trình tự ngược từ (1-27b)lên (1-27) ta có:
So với ứng suất của vật liệu làm lò xo thì lò xo đĩa nón cụt đã thiết kế hoàn toàn thỏa mãng điều kiện bền . 3.2.9 tính toán thêm các thông số cơ bản lò xo ép dây xoắn hình trụ
3. lực ép cần thiết của một lò xo dây xoắn :
Lực ép cần thiết tính cho một lò xo dây xoắn được xác định theo (1-7)như sau :
(1-28)
Ttrong đó : F : lực ép cần thiết của ly hợp ,[N].từ kết quả(1-19)
F=11971,83[N]
:hệ số tính đến sự giản ,sự nới lỏng của lò xo .
Chọn = 1,06 .
:số lượng lò xo sử dụng để tạo ra lực ép .
Đối với xe tải : 16
Thế số ta có :
[N]
3.1 độ cứng của lò xo ép dây xoắn
Độ cứng của một lò xo được xác định theo hai điều kiện tạo ra lực ép cần thiết để hình thành mô men ma sát yêu cầu với hệ số dự trữ và điều kiện tối thiểu của hệ số dự trữ ly hợp khi tấm ma sát đã mòn đến giới hạng phải thay thế . nghĩa là ta phải có :
(1-29)
Trong đó : hệ số dự trữ tính toán của ly hợp .
Từ kết quả (1-16):
: hệ số dự trữ ly hợp khi tấm ma sát mòn đến giới hạn phải thay thế .theo kinh nghiệm
: lượng mòn tổng cộng cho phép của các tấm ma sát .chọn phương pháp gắn tấm ma sát gắn vào đĩa bằng phương pháp dán nên ta có:
Với là độ dày của một tấm ma sát ,với xe tải : .
Chọn [mm]. Ưu tiên chon (hai đĩa bị động)
Thế số ta có : 0,5.
3.2 lực lớn nhất tác dụng lên một lò xo :
Lực nén lớn nhất tác dụng lên một lò xo được xác định bằng : (1-30)
Trong đó : :độ cứng của lò xo,[N/m]
:dộ biến dạng thêm của lò xo khi mở ly hợp,[m]. Độ biến dạng thêm chính bằng độ dịch chuyển của địa ép khi mở ly hợp:
=0,65.4+0,5=3,1[mm]=0,0031[m] (1-30b)
Trong đó:
:khe ở hoàn toàn giữa mỗi đội bề mặt ma sát.
Với ly hợp 2 đĩa:
Chọn =0,75[mm]
:độ dịch chuyển thêm cân thiết của đĩa ép do độ đàn hồi của đĩa bị động.
Chon =1[mm]
Thế số ta có :
=0,0031[m]
11971,83+14276,612.0,0031=12016,09[N]
3.3 đường kính dây và đường kính trung bình của lò xo :
Dường kính dây lò xo d[m] và đường kính trung bình D[m] được xác định từ các công thức ứng suất τ .
(1-31)
Suy ra : d
Trong đó : d : đường kính dây lò xo , [m].
D : đường kính trung bình của lò xo ,[m].
: ứng suất tiếp cho phép của lò xo .chọn .
K : hệ số tăng ứng suất tiếp do lò xo bị xoắn khi chịu tải , được chọn theo tỷ số D/d từ bản B1-2 . chọn D/d = 7 ta được k =1,21.
Thế số : d
Chọn d = 20 [mm]= 0,02 [m]
Suy ra đường kính trung bình của lò xo :
D = 6. d = 6.20 [mm] = 0,12 [m].
3.4 số vòng làm việc của lò xo :
Số vòng làm việc của lò xo đươch tính theo như sau:
(1-32)
Trong đó
d :đường kính dây lò xo,[m]
D : đường kính trung bình của lò xo,[m]
:số vòng làm việc của lò xo.
G :mô-duyn đàn hồi trượt của vật liệu làm lò xo,G=
Từ (1-32)suy ra.
=
Thế số ta được:
3.5 chiều dài của lò xo:
3.5.1)chiều dài tối thiểu của lò xo được xác định khi chịu tải lớn nhất với khe hở tối thiểu giửa cá vòng là 1[mm].
=( ).(d+1)+(1,5 2).d+2 (1-33)
Trong đó:
( ) :số bước lò xo.
d :đường kính dây lò xo xoắn, tính bằng[mm]
:số vòng không làm việc,được tính thêm cho việc tỳ lò xo vào đế.
2 :khe hở giửa các vòng tỳ với vòng làm việc.
Thế số ta có:
=(1,62-1).(20+1)+20.2+2=55,02[mm]=0,05502[m]
Chon =41,05[mm]
3.5.2) chiều dài tự do của lò xo [mm] được xác định khi khôngchịu tải.
(1-34)
Trong đó;
:độ biến dạng lớn nhất của lò xo khi chịu lực
Thế số ta có:
= [m]=85,2[mm]
=55,02+85,2=140,22[mm]
3.5.3)chiều dài làm việc của lò xo được xác định khi chịu lực ép .
(1-34c)
Trong đó;
:độ biến dạng của lò xo khi chịu lực ép
(1-34d)
Thế số vào ta có :
4 .tính toán điều khiển ly hợp:
Đối với ly hợp thường đóng (dùng lò xo ép), muốn mở ly hợp người ta phải dùng hệ thống điều khieennr để truyền lực bàn 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 có thể là điều khển cơ khi, điều khiển thủy lực.điều khiển ly hợp có trợ lực(dẫn động cơ khi hoặc dàu) được áp dụng rộng rải nhằm giảm lực diều khiển cho lái xe;nhất là xe tải và xe khách có tải trọng lớn. Việc trợ lực cho ly hợp có thể là khí nén,trợ lực chân không hoặc lò xo.
4.1 xác định các thông số cơ bản của điều khiển ly hợp không có trợ lực:
Để mở ly hợp (ly hợp ô tô là kiểu thường đóng bởi lực ép lò xo)lái xe phải tác dụng lực vào bàn đạp ly hợp ,thông qua hệ thống điều khiển (ngày nay thường dùng chuyển động bằng thủy lực), lực sẽ được khuếch đại và chuyển tới đĩa ép 1 lực ngược chiều với lực ép của lò xo và có giá trị bằng lực nén lò xo khi mở ly hợp.
Tỷ số khuếch đại (tỷ số truyền )của hệ thống điều khiển càng lớn ,lực điều khiển từ bàn đạp càng nhỏ và giảm nhẹ được điều kiện làm việc cho lái xe.tuy vậy, tỷ số truyền bị giới hạn bởi hành trình dịch chuyển của bàn đạp do tầm với chân lái có hạn
4.2.Xác định hành trình của bàn đạp Sbd [mm]:
(Các dịch chuyển trong hệ thống điều khiển ly hợp thường nhỏ hơn rất nhiều so với đơn vị đo một mét nên phần này có thể thống nhất dùng thứ nguyên của dịch chuyển là mm).
Khi mở ly hợp, đĩa ép sẽ tách khỏi đĩa bị động với khe hở tối thiểu giữa các đôi bề mặt ma sát m nhằm bảo đảm cho đĩa ma sát bị động ly hợp tách hoàn toàn khỏi đĩa ép cũng như bánh đà động cơ.
Sơ đồ tính toán hệ thống điều khiển ly hợp (thường dùng truyền động thủy lực) không có trợ lực có thể tham khảo thêm giáo trình.
Thực tế, trước khi tách đĩa ép khỏi đĩa ma sát bị động, bàn đạp có khoảng chạy không tải để khắc phục tất cả các khe hở có thể có trong hệ thống điều khiển (khoảng chạy không này gọi là hành trình tự do).
Quan hệ giữa các khe hở với độ dịch chuyển của bàn đạp Sbd [mm] (còn gọi là hành trình bàn đạp) khi ly hợp mở được xác định theo các tỷ số truyền của hệ thống điều khiển được xác định như sau :
(3-1)
Trong đú :
m : Khe hở giữa mỗi đôi bề mặt ma sỏt khi mở ly hợp [mm].
zms = 4 và m = 0,65 [mm]
dh : Độ dịch chuyển cần thiết của đĩa ép do độ đàn hồi của đĩa bị động.
dh = 0,5 [mm].
0 : Khe hở tự do cần thiết giữa đòn mở và bạc mở, [mm].
Đối với xe tải nhỏ: 0 2 3 [mm]. Chọn 0 = 3[mm].
01 : Khe hở tự do cần thiết giữa bàn đạp và hệ thống dẫn động, [mm].
Chọn 01 0,5 [mm]. (0,5 1)
02 : Khoảng cách mở lỗ thông bù dầu trong xylanh chính, [mm].
Chọn 02 2 [mm] (thường 02 1,5 2 [mm]).
: Tỷ số truyền của bàn đạp, ký hiệu ibd
: Tỷ số truyền của dẫn động trung gian, ký hiệu itg.
Chọn itg = 1 (thường itg 0,9 1,1)
: Tỷ số truyền của càng đẩy bạc mở, ký hiệu icm.
Chọn icm = 2 (thường icm 1,4 2,2)
idk : Tỷ số truyền chung của toàn bộ hệ thống điều khiển; bằng tích các tỷ số truyền thành phần tham gia trong hệ thống điều khiển.
Với idm là tỷ số truyền của đòn mở. Với ly hợp kiểu lò xo một đĩa nón cụt thường idm được xác định từ kích thước của đĩa ép, từ trên ta có:
idm=2,01
Ta suy ra;
hành trình tính toán được phải nằm trong giới hạn tầm với (tầm duỗi chân) của người lái xe, với xe tải cở nhỏ: [Sbd] 150 180 [mm].
Thế số, ta tính được tỷ số truyền của bàn đạp để Sbd [Sbd] như sau:
= 8,11[mm]
4.3. Xác định lực tác dụng lên bàn đạp Fbd [N]:
Lực cần thiết phải tạo ra ở bàn đạp khi mở ly hợp, ký hiệu Fbd [N], được xác định :
(2-17)
Trong đó :
Fmmax(*): Lực lớn nhất tác dụng lên đỉnh lò xo ép đĩa nón khi mở ly hợp.
Fmmax(*)= Fm = 6373,1 [N].
idk(*) : Tỷ số truyền của hệ thống điều khiển, chỉ tính đến đỉnh nón.
idk(*) = ibd.itg.icm
idk(*) = 8,11.2.2,01 = 32,6022[mm]
dk : Hiệu suất của hệ thống điều khiển.
Chọn dk 0,80 (dk 0,75 0,80)
Thế số ta có :
Fbd
244,35 [N]
Lực này nhỏ hơn lực [Fbđ]=250N của xe tải cở trung bình, vì vậy ta không dùng trợ lực.
III. KẾT LUẬN
thuylinh111292
Tài xế O-H
ngocquang11129
Tài xế O-H
ducmanh2910
Tài xế O-H
hoanglinh410
Tài xế O-H
MinhHieu454
Tài xế O-H
tungtnut2001
Tài xế O-H
duy30032003
Tài xế O-H
Bạn hãy đăng nhập hoặc đăng ký để phản hồi tại đây nhé.
