MỤC LỤC

MỤC LỤC……………………………1

LỜI NÓI ĐẦU.....................................2

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ……3

1.1. Công dung yêu cầu và phân loại của cụm ly hợp. 4

1.1.1. Công dụng ly hợp. 4

1.1.2. Phân loại ly hợp. 4

1.1.3. Yêu cầu ly hợp. 6

1.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô. 7

1.2.1. Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô. 7

1.2.2. Cấu tạo chung của ly hợp loại đĩa ma sát khô. 8

1.2.3. Nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô. 9

1.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp thủy. 11

1.3.1. Sơ đồ cấu tạo của ly hợp thủy lực. 11

1.4. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp điện từ. 12

1.4.1. Sơ đồ cấu tạo của ly hợp điện từ. 12

CHƯƠNG 2:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LY HỢP TRÊN XE FORTUNER. 13

2.1. Lựa chọn phương án thiết kế. 13

2.1.1. Các thông số tham khảo của xe ô tô Fortuner 13

2.1.2. Lựa chọn phương án thiết kế cụm ly hợp. 13

2.2. Tính toán thiết kế. 22

2.2.1. Xác đinh moomen ma sát của ly hợp. 22

2.2.2. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp. 23

2.2.3. Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp. 24

2.2.4. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp. 26

2.3. Thiết kế tính toán hệ dẫn động ly hợp. 44

2.3.1. Xác định lực và hành trình của bàn đạp khi không còn trợ lực. 44

2.3.2. Thiết kế dẫn động thuyer lực. 45

2.3.3. Thiết kế bộ trợ lực chân không. 48

CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG LY HỢP TRÊN XE FORTUNER

3.1. Các phương pháp chẩn đoán hư hỏng của ly hợp. 50

3.2. Quy trình tháo lắp ly hợp: 52

3.2.1. Quy trình tháo ly hợp: 52

3.2.2. Quy trình lắp ly hợp: 52

3.3. Quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa ly hợp: 53

3.3.1. Kiểm tra, sửa chữa: 53

3.3.2. Kiểm tra, điều chỉnh ly hợp. 58

KẾT LUẬN.. 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 63

LỜI NÓI ĐẦU

Ô tô là phương tiện vận tải chủ yếu hiện  nay và cả trong tương lai. Nó đóng vai trò hết sức quan trọng đối với đời sống con người và đối với sự phát triển của mỗi quốc gia. Ô tô không chỉ là phương tiện chủ yếu để chuyên chở hành khách, hàng hóa mà ngày nay cùng với sự phát triển tột bậc của công nghệ ô tô còn là những tác phẩm nghệ thuật, thể hiện vẻ đẹp, sang trọng và sự hoàn mỹ. Ô tô là phương tiện chủ chốt trong ngành giao thông vận tải đang không ngừng phát triển cả về quy mô và chất lượng để tạo điều kiện cho một nền kinh tế phát triển,vì thế ở nước ta hiện nay Đảng và nhà nước đang rất chú trọng phát triển ngành công nghiệp ôtô.

Về quan điểm phát triển :

- Công nghiệp ô tô là ngành Công nghiệp rất quan trọng cần được 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 nước.

- Phát triển nhanh ngành Công nghiệp ô tô trên cơ sở thị trường và hội nhập với nền kinh tế thế giới; lựa chọn các bước phát triển thích hợp, khuyến khích chuyên môn hóa - hợp tác hóa nhằm phát huy lợi thế, tiềm năng của đất nước; 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 nước và các chiến lược phát triển các ngành liên quan đã được phê duyệt, nhằm huy động và phát huy tối đa các nguồn lực của mọi thành phần kinh tế, trong đó doanh nghiệp nhà nước 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 nước và tận dụng có hiệu quả cơ sở vật chất, trang thiết bị hiện có, nhằm nhanh chóng đáp ứng nhu cầu trong nước về các loại xe thông dụng với giá cả cạnh tranh, tạo động lực thúc đẩy các ngành công nghiệp hỗ trợ trong nước phát triển nhằm đẩy nhanh quá trình sản xuất linh kiện, phụ tùng trong nước.

- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô phải phù hợp với chính sách tiêu dùng của đất nước 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 trường.

Về mục tiêu phát triển :

- Xây dựng và phát triển ngành Công nghiệp ôtô Việt Nam để đến năm 2030 trở thành một ngành Công nghiệp quan trọng của đất nước, có khả năng đáp ứng ở mức cao nhất nhu cầu thị trường trong nước và tham gia vào thị trường khu vực và thế giới.

Hệ thống ly hợp trên xe ôtô là một trong những cụm chi tiết chịu ảnh hưởng lớn của điều kiện địa hình, môi trường khí hậu và nhiệt độ. Cụm ly hợp lắp trên xe Fortuner là loại ly hợp ma sát khô 1 đĩa thường đóng,có lò xo màng, có hệ thống dẫn động cơ khí và có cường hóa khí nén.

Việc nắm vững phương pháp tính toán thiết kế, quy trình vận hành, tháo lắp điều chỉnh, bảo dưỡng các cấp và sửa chữa lớn ly hợp là một việc cần thiết. Từ đó ta có thể nâng cao khả năng vận chuyển, giảm giá thành vận chuyển, tăng tuổi thọ của xe, đồng thời giảm cường độ lao động cho người lái.

Trong quá trình làm đồ án, em hết sức cảm ơn sự giúp đỡ của thầy giáo: TS ..................., cùng các thầy cô giáo trong bộ môn ô tô, cùng sự giúp đỡ của các bạn.

Với sự nỗ lực của bản thân, bản đồ án của em đã hoàn thành. Tuy nhiên do trình độ và thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế còn thiếu, nên bản đồ án của em chắc chắn sẽ còn nhiều thiếu sót. Em rất mong các thầy cô giáo cùng các bạn đóng góp ý kiến, để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: TS ..................., các thầy cô trong bộ môn Ôtô, cùng toàn thể các bạn, đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

                                                             Vĩnh Yên, ngày ... tháng ... năm 20...

                                                       Sinh viên thiết kế

                                                     ........................

CHƯƠNG 1:  TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ

1.1. Công dung yêu cầu và phân loại của cụm ly hợp

1.1.1. Công dụng ly hợp

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

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

- Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ôtô khởi hành hoặc chuyển số.

1.1.2. Phân loại ly hợp

Ly hợp trên ôtô thường được phân loại theo 4 cách :

+ Phân loại theo phương pháp truyền mômen.

+ Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp.

1.1.2.1. Phân loại theo phương pháp truyền mômen

Theo phương pháp truyền 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 dáng 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.

* Loại 2 : Ly hợp thủy lực : là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lượng của chất lỏng (thường là dầu).

* Loại 4 : Ly hợp liên hợp : là ly hợp truyền mômen xoắn bằng cách kết hợp hai trong các loại kể trên (ví dụ như ly hợp thủy cơ). Loại này ít được sử dụng trên xe ôtô.

1.1.2.2. Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp

Theo trạng thái làm việc của ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2 loại sau :

Ly hợp thường đóng : loại này được sử dụng hầu hết trên các 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 ...

1.1.2.4. Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp

Theo phương pháp dẫn động ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2 loại sau :

* Loại 1 : Ly hợp điều khiển tự động.

* Loại 2 : Ly hợp điều khiển cưỡng bức.

1.1.3. Yêu cầu ly hợp

Ly hợp là một trong những 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 b của ly hợp phải lớn hơn 1).

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

1.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô

1.2.1. Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô

Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa thể hiện như hình 1.2.

1.2.2. 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 và 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 ly 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.

1.2.3. Nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô

* Nguyên lý làm việc theo hình 1.1 :

Trạng thái đóng ly hợp : ở trạng thái này lò xo 4 một đầu tựa vào vỏ 5, đầu còn lại tì vào đĩa ép 3 tạo lực ép để ép chặt đĩa bị động 2 với bánh đà 1 làm cho phần chủ động và phần 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 lò xo ép 4. 

* Nguyên lý làm việc theo hình 1.2 :

Trạng thái đóng ly hợp : ở trạng thái này các lò xo ép 7 một đầu tựa vào vỏ ly hợp 8, đầu còn lại tì vào đĩa ép 5 tạo lực ép để ép chặt toàn bộ các đĩa ma sát 4 và đĩa ép trung gian 3 với bánh đà 1 làm cho phần chủ động và phần 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 các đĩa ma sát 4 và đĩa ép trung gian 3 với đĩa ép 5 và lò xo ép 7.

1.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp thủy

1.3.1. Sơ đồ cấu tạo của ly hợp thủy lực

Sơ đồ cấu tạo hệ thống ly hợp thủy lực như hình 1.3.

1.3.2. Nguyên lý làm việc của ma sát thủy lực

* Nguyên lý làm việc : Khi động cơ quay bánh bơm 3 quay làm cho chất lỏng quay theo , chất lỏng chịu lực ly tâm sẽ trượt theo cánh của bánh bơm từ trong ra ngoài . Khi tới khe hở giữa bánh bơm bánh tua bin 1, chất lỏng đập vào cánh của bánh tua bin làm tua bin quay , bánh tua bin nối liền với trục sơ cấp hộp số nên làm cho trục sơ cấp của hộp số quay theo ,  khi dầu tới đầu vào của bỏnh tua bin , chất lỏng lại trượt theo cánh của bánh tua bin trở lại bánh bơm, tạo ra chu trình khép kín.

1.4. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp điện từ

1.4.1. Sơ đồ cấu tạo của ly hợp điện từ

Đó là loại ly hợp mà mô men hình thành ở ly hợp nhờ momen điện từ. Ly hợp điện từ truyền động êm dịu. Tuy vậy kết cấu kồng kềnh nên ít dùng trên ôtô mà thường được sử dụng trên tàu hoả, máy công trình...

1.4.2. Nguyên lý làm việc của ly hợp điện từ

* Nguyên lý làm việc :   

+ Mở ly hợp : Khi không cấp điện cho cuộn dây 3 , cuộn dây 3 không có lực từ trường trong cuộn dây nên bánh đà 1 và lõi sắt bị động 4 không hút nhau.  Do đó khi động cơ quay thì mômen không được truyền ra trục sơ cấp hộp số.

+ Đóng ly hợp : Khi cấp điện cho cuộn dây 3 xuất hiện lực điện từ trong cuộn dây nên tạo ra lực hút giữa bánh đà 1 và lõi sắt bị động 4 . Như vậy khi bánh đà 1 quay làm cho lõi sắt bị động 4 cũng quay theo do tác động của lực điện từ . 

CHƯƠNG 2

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LY HỢP TRÊN XE FORTUNER

2.1. Lựa chọn phương án thiết kế

2.1.1. Các thông số tham khảo của xe ô tô Fortuner

Các thông số tham khảo của xe ô tô Fortuner như bảng 2.1.

2.1.2. Lựa chọn phương án thiết kế cụm ly hợp

2.1.2.1. Ly hợp ma sát

So sánh ly hợp ma sát 1 đĩa và ly hợp ma sát 2 đĩa:

Nếu cùng một kích thước bao ngoài và lực ép như nhau. Ly hợp 2 đĩa (với 2 đôi bề mặt ma sát) truyền được mômen lớn hơn, do vậy được dùng trên xe ô tô có tải trọng lớn hoặc ô tô kéo rơmoc hay bán rơmoc nặng .

2.1.2.3. Ly hợp điện từ

- Ưu điểm

Khả năng chống quá tải tốt, bố trí dẫn động dễ dàng .

- Nhược điểm

Chế tạo phức tạp, bảo dưỡng và sửa chữa khó khăn, giá thành đắt.

2.1.2.4. Kết luận

Qua các ưu nhược điểm của các kết cấu ly hợp ở trên ta chọn ly hợp là ly hợp ma sát khô 1 đĩa làm cơ sở để thiết kế tính toán cụm ly hợp cho xe 7 chỗ.

2.1.3. Lựa chọn phương án thiết kế dẫn dộng ly hợp

2.1.3.1. 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 làm việc cao. Hệ thống dẫn động này được sử dụng phổ biến ở các ôtô quân sự như xe ZIN-130, ZIN-131, ...

2.1.3.2. Phương án 2 dẫn động ly hợp bằng thủy lực.

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng cách dùng áp lực của chất lỏng (dầu) trong các xilanh chính và xilanh công tác.

2.3.1.3. Phương án 3 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa 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 của khí nén.

2.3.1.4. Phương án 4 : Dẫn động ly hợp bằng thủy lực có cường hóa khí nén.

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn và áp lực của dầu trong các xilanh lực. Đồng thời kết hợp với áp lực của khí nén lấy từ các máy nén khí.

Qua phân tích, tìm hiểu kết cấu, nguyên lý hoạt động, xem xét ưu điểm và nhược điểm của từng phương án dẫn động điều khiển ly hợp, ta thấy Phương án 2 : Dẫn động ly hợp bằng thủy lực có trợ lực chân không phù hợp với việc thiết kế hệ thống ly hợp cho xe ô tô 7 chỗ trên cơ sở xe Fortuner

Phương án này đảm bảo nguyên tắc :

- Lực bàn đạp phải đủ lớn để có cảm giác mở ly hợp.

- Sử dụng phải chắc chắn nhẹ nhàng.

- Dễ chăm sóc, bảo dưỡng và sửa chữa.

2.2. Tính toán thiết kế

2.2.1.Xác đinh moomen ma sát của ly hợp 

Ly hợp cần được thiết kế sao cho nó phải truyền được hết mômen của động cơ và đồng thời bảo vệ được cho hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải. Với hai yêu cầu như vậy mômen ma sát của ly hợp được tính theo công thức :

M_c = b . M_{e max}

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 :

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

2.2.2. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp 

2.2.2.1. 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

So sánh đường kính ngoài của đĩa ma sát với đường kính 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

=> Bán kính ma sát trung bình được tính theo công thức : R_tb = 90 mm

2.2.2.2. Xác định số lượng đĩa bị động

Kiểm tra áp suất trên bề mặt ma sát theo công thức : q = 2,28kG/cm²

Vậy  q = 2,28 kG/cm² < [q] = 2,5 kG/cm²

Bề mặt ma sát bảo đảm đủ độ bền cho phép.

2.2.3. Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp

Khi đóng ly hợp có thể xảy ra hai 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 làm tăng thời gian đóng ly hợp và do đó sẽ tăng công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp. 

2.2.3.1. Xác định công trượt của ly hợp khi khởi động tại chỗ

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

Vậy công trượt của ly hợp khi khởi động tại chỗ : L = 4945 KGm

2.2.3.2. Xác định công trượt riêng

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 KGm/cm²

=> l_o = 10,94 KGm/cm² < [l_o]

Vậy công trượt riêng thỏa mãn điều kiện cho phép.

2.2.4. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp

2.2.4.1. 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 chọn vật liệu có hệ số ma sát cao. Vật liệu của tấm ma sát thường chọn là loại phêrađô. Đĩa bị động gồm các tấm ma sát và xương đĩa. Xương đĩa thường chế tạo bằng thép cacbon trung bình và cao. => Ta chọn thép 50

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

Chiều dày tấm ma sát thường chọn từ (3 ¸ 5) mm. Ta chọn d = 4,5 mm

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

F₁ = 46 kG

F₂ = 54 kG

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

t_c2 = 35,82 kG/cm² < [t_c]

s_cd2 = 50 kG/cm² < [s_cd]

=> Vậy các đinh tán đảm bảo độ bền cho phép.

2.2.4.2. Tính sức bền moay ơ đĩa bị động

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

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

[t_c] = 100 kG/cm²                ;           [s_cd] = 200 kG/cm²

t_c = 98,4 kG/cm² < [t_c]

s_cd  = 123,94 kG/cm² < [s_cd]

=> Vậy moayơ đảm bảo độ bền cho phép.

Ứng suất cắt và ứng suất chèn dập đối với đinh tán ở moayơ :

t_c = 164,54 kG/cm² < [t_c]

s_cd = 193,75 kG/cm² < [s_cd]

=> Vậy đinh tán đảm bảo độ bền cho phép.

2.2.4.4. 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 truyền mômen một cách êm dịu từ đĩa bị động đến moayơ trục ly hợp.

=> M_max = 318,46 kGm

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

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                        (kGcm)

=> S = 17,4 . R₁² . K . Z₁ = 17,4 . 4² . 1,3 . 4 = 1447,68 kGcm

Các cửa sổ đặt lò xo của moayơ có kích thước chiều dài là A phải nhỏ hơn chiều dài tự do của lò xo một ít, lò xo luôn ở trạng thái căng ban đầu,

thường chọn A = (25 - 27) mm     

Chiều dài làm việc của vòng lò xo được tính theo công thức (ứng với khe hở giữa 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

2.2.4.5. Tính sức bền trục ly hợp

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

2.2.4.5a. Chế độ tính toán trục ly hợp :

Ta dùng mômen truyền từ động cơ xuống trục ly hợp để tính toán, M_{e max} = 18,6 kGm. Vì mômen truyền từ bánh xe chủ động lên trục ly hợp (theo điều kiện bám) lớn hơn mômen truyền từ động cơ xuống trục ly hợp.

2.2.4.5b. Tính các lực tác dụng lên cặp bánh răng luôn ăn khớp :

Các thông số của bánh răng nghiêng luôn ăn khớp :

- 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

2.2.4.5c. Tính các lực tác dụng lên cặp bánh răng gài số 1:

Trục thứ cấp 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 (ta tính cho 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

2.2.4.5e. Tính các mômen trên trục ly hợp và vẽ biểu đồ mômen :

Ta đặt trục ly hợp trong hệ trục (Oxyz).

Như vậy trục ly hợp 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

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

åM_y = M_y + F_x10 . l₁ = 0

=> 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

=> 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

=> M_y = - F_x10 . (l₁ + l₂) + F_x11 . l₂ = - 24 . (305 + 41) + 201 . 41 = -63 Nmm

2.3. Thiết kế tính toán hệ dẫn động ly hợp

2.3.1. Xác định lực và hành trình của bàn đạp khi không còn trợ lực 

Sơ đồ dẫn động:

Ta có:

a = 360mm

b = 50mm

c = 180mm

d = 50mm

(khảo sát xe tham khảo)

* Xác định hành trình bàn đạp:

Hành trình bàn đạp được xác định theo công thức:

S_t= S_lv+ S₀

=> S_lv= 18,72.4,36 =81,6(mm)

Suy ra S_t= 81,6 + 56,16 = 138(mm). Hành trình này nằm trong giới hạn cho phép [S_t]= 150mm

Ta có: S₁= l₂+ δ =4,36 + 3 = 7,36(mm)

=> S₂= 7,36.180/50 =26,5(mm)

d₂= 22 mm (giữ nguyên đường kính xi lanh công tác)

V₂ = 10068(mm³)

Chọn chiều dày ống t =4mm

2.3.2.1b. Kiểm tra bền xilanh công tác:

Đường kính ngoài: D₂= d₂+ 2t = 22+2.4 = 30(mm)

Vật liệu chế tạo xylanh là gang CY24-42 có [σ]= 2,4. 10⁷(N/ m²).

So sánh σ < [σ], do vậy xylanh công tác đủ bền

2.3.2.2. Tính toán thiết kế xylanh chính

* Xác định các kích thước:

Thể tích dầu thực tế trong xylanh chính phải lớn hơn tính toán một ít do hiệu suất dẫn động dầu <1.

Nên thể tích dầu là V₃= V₂.1,1= 10068.1,1=11074,8(mm³)

Đường kính trong d₁=26mm,chiều dày t=4mm

* Kiểm tra độ bền xylanh chính:

Đường kính ngoài: D₁=d₁+ 2t= 26 + 2.4= 34(mm)

2.3.3. Thiết kế bộ trợ lực chân không

2.3.3.1.Xác định lực mà bộ cường hóa phải thực hiện

Ta đã có khi không cường hóa lực tác động bàn đạp

Q_bđk= 256(N)

Đề giảm bớt sức lao động của người lái ta lắp thêm bộ trợ lực tác động lên bàn đạp ta chọn là : Q_bđc= 70(N).Ta bố trí cường hóa ngay trước xylanh chính về phía bàn đạp khi đó ta xác định được lực mà bộ cường hóa phải sinh ra :

Q_c=( Q_bđk- Q_bđc)a/b = ( 256-70).360/50=1339(N)

Vậy bộ cường hóa chân không phải sinh ra 1 lực là 1339(N) và ta chọn lực để mở van cường hóa là Q_m= 30N.

2.3.3.3.Tính lò xo hồi vị màng sinh lực

Khi bộ cường hóa sinh hết lực của mình thì lúc đó lò xo hồi vị chịu tải lớn nhất. Để xác định được kích thước  lũ xo hồi vị ta chọn tải trọng lớn nhất tác dụng lên nó là:

P_max= 15%Q_c= 15%.1339=201(N)

Lực lò xo ghép ban đầu  P_bđ= 7%.Q_c=94(N)

=> e = 3,4.10⁸(N/m²)

Vật liệu chế tạo lò xo là thép 60T cú  ứng suất cho phép là [ e ]=7. 10⁸(N/m²) nên lò xo đủ bền. 

CHƯƠNG 3:CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG LY HỢP TRÊN XE FORTUNER

3.1. Các phương pháp chẩn đoán hư hỏng của ly hợp

Các phương pháp chẩn đoán hư hỏng của ly hợp như bảng 3.1.

3.2. Quy trình tháo lắp ly hợp:

3.2.1. Quy trình tháo ly hợp:

Quy trình tháo ly hợp như bảng 3.2.

3.2.2. Quy trình lắp ly hợp:

Trình tự lắp tiến hành ngược với trình tự tháo. Chú ý:

- Kiểm tra lại, chắc chắn rằng đĩa ma sát, đĩa ép sạch, không dính dầu mỡ.

- Lắp bộ li ly hợp lên bánh đà đúng dấu.

- Bôi một lớp mỡ mỏng lên các then hoa đĩa ly hợp.

3.3. Quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa ly hợp:

3.3.1. Kiểm tra, sửa chữa:

3.3.1.1. Đĩa ma sát:

* Hư hỏng, nguyên nhân:

- Bề mặt của tấm ma sát bị dính dầu, mỡ.

- Bề mặt của tấm ma sát bị chai cứng, cháy xám, nứt vỡ do nhiệt độ cao, bị cong vênh.

* Kiểm tra, sửa chữa

- Quan sát bề mặt của tấm ma sát nếu mòn ít,có dầu mỡ thì dùng xăng rửa sạch rồi lấy giấy nhám đánh lại.

- Gõ vào tấm ma sát để phát hiện nếu đinh tán nào bị lỏng (có tiếng kêu rè) thì tán lại.

3.3.1.2. Đĩa ép

* Hư hỏng:

- Bị mòn do ma sát khi đĩa ép và đĩa ma sát bị trượt trong khi  cắt, nối ly hợp.

- Bị đinh tán cào xước.

- Bị rạn nứt, cong vênh, cháy xám do nhiệt phát sinh khi ly hợp bị trượt.

* Sửa chữa

- Mòn ít, cháy xám nhẹ, vết xước nhỏ thì dùng giấy ráp để đánh sạch.

- Mòn nhiều, xước sâu > 0.2mm thì mài lại nhưng vẫn đảm bảo độ dày cho phép (nếu làm giảm lực ép nên lò xo thì phải tăng chiều dày đệm cho phù hợp).

3.3.1.4. Vòng bi T

* Hư hỏng: Chủ yếu là vỡ, khô, kẹt, bị mòn mặt tiếp xúc với đòn mở.

* Nguyên nhân: Do làm việc lâu ngày không thực hiện đúng chu kỳ bảo dưỡng, điều chỉnh không có hành trình tự do của bàn đạp.

* Tác hại: Làm cho tốc độ mòn các chi tiết nhanh và có tiếng kêu khi cắt ly hợp.

3.3.1.7. Cơ cấu điều khiển

* Hư hỏng: Trên ô tô hiện nay loại ly hợp ma sát một đĩa thường đóng có bộ phận dẫn động bằng dây cáp và thủy lực.

- Đối với ly hợp dẫn động bằng dây cáp các hư hỏng thường xảy ra là:

+ Dây cáp bị xước, đứt.

+ Đối với dây cáp tự điều chỉnh còn có hư hỏng là mòn, sứt mẻ bánh răng rẻ quạt, con cóc nguyên nhân do ma sát khi thiếu dầu mỡ bôi trơn.

* Kiểm tra, sửa chữa:

- Quan sát các bộ phận thường hư hỏng như dây cáp, bánh răng rẻ quạt, piston, cuppen, giắc co, đường ống nếu thấy có hư hỏng cần thay mới.

- Kiểm tra vòng bi T bằng cách vừa quay vừa ấn mạnh theo chiều dọc trục, nếu có tiếng kêu hoặc có phản lực lớn thì  cần phải thay đồng bộ với bạc trượt.

3.3.2. Kiểm tra, điều chỉnh ly hợp

3.3.2.1. Kiểm tra, điều chỉnh chiều cao bàn đạp

- Kiểm tra: dùng thước dài đo khoảng cách từ sàn xe đến bàn đạp ly hợp. Yêu cầu chiều cao bàn đạp = 170mm đối với Toyota Hiace. Nếu không đúng cần tiến hành điều chỉnh lại

- Điều chỉnh: Nới lỏng đai ốc hãm và xoay lại bu lông tỳ (bu lông chặn) cho tới khi đạt chiều cao bàn đạp tiêu chuẩn. Xiết đai ốc hãm lại.

3.3.2.2. Kiểm tra, điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp

- Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp là khoảng cách đi xuống của bàn đạp ly hợp từ lúc người lái bắt đầu tác động lên bàn đạp đến khi vòng bi T chạm tới đầu đòn mở.

- Kiểm tra: Đặt thước lá sát bàn đạp ly hợp, vuông góc với sàn xe, đánh dấu trên thước vị trí bàn đạp khi ở trạng thái tự do. Một tay giữ thước, một tay ấn bàn đạp ly hợp khi nào thấy có lực cản thì dừng lại, đánh dấu tiếp trên thước.

3.3.2.3. Xả e:

- Ghi chú: Khi đã tiến hành công việc bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống ly hợp hoặc nếu có nghi ngờ bị lọt khí thì cần phải tiến hành xả bọt khí.

- Bổ sung dầu phanh vào bầu dầu trợ lực: Phải thường xuyên kiểm tra dầu bầu trợ lực, bổ sung dầu ngay nếu cần.

3.3.2.4. Kiểm tra điểm cắt ly hợp (hình 3.10)

- Hãy kéo cần phanh tay và dùng các miếng chèn để cố định xe.

-  Khởi động động cơ và để nó chạy không tải.

-  Không đạp bàn đạp li hợp, dịch chuyển chậm cần chuyển số vào vị trí R cho đến khi các bánh răng tiếp xúc.

KẾT LUẬN

Sau thời gian làm đồ án, được sự h­ướng dẫn tận tình của thầy : TS.................... cũng như­ sự giúp đỡ của các thầy giáo khác trong bộ môn, em đã hoàn thành những yêu cầu và nhiệm vụ của Đồ án tốt nghiệp.

Trong đồ án này em đã “Thiết kế hệ thống ly hợp theo mẫu xe tham khảo FORTUNER 2018” với hệ dẫn động thủy lực có trợ lực chân không.

Do thời gian có hạn và vốn kiến thức còn hạn chế nên đồ án tốt nghiệp không thể tránh khỏi những thiếu sót, em mong các thầy giáo chỉ bảo để sửa chữa, rút kinh nghiệm để khi ra tr­ường trở thành một kỹ s­ư có trình độ vững vàng hơn.

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy: TS.................... cùng sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo khác trong bộ môn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Hữu Cẩn, 1978, Giáo trình thiết kế và tính toán ôtô máy kéo, NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp.

[2]. Lê Thị Vàng, 1992, Hướng dẫn đồ án môn học “Thiết kế hệ thống ly hợp ôtô - máy kéo”, NXB Đại học tại chức.

[3]. PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan, 2007, Tập bài giảng “Thiết kế tính toán ôtô”.

[4]. Nguyễn Khắc Trai, 2000, Cấu tạo hệ thống ôtô con, NXB KHKT.

[5]. Nguyễn Khắc Trai, 2000, Cấu tạo gầm xe con, NXB KHKT.

[6]. Lê Quang Minh, Nguyễn Văn Vượng; 2003; Sức bền vật liệu Tập 1,2; NXB Giáo Dục.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"