MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LY HỢP
I. Công dụng, phân loại, yêu cầu của ly hợp:
1. Công dụng:
2. Yêu cầu:
3. Phân loại cụm ly hợp:
II. Lựa chọn xe tham khảo HYUNDAI Aero Town 2010:
CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
I. Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống ly hợp:
II. Kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống ly hợp:
1. Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống ly hợp:
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cụm ly hợp:
3. Cấu tạo hệ dẫn động :
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP Ô TÔ KHÁCH
I. Xác định momen ma sát của ly hợp:
II. Xác định các thông số cơ bản của ly hợp:
1. Xác định thông số đĩa ma sát:
2. Chọn số lượng đĩa bị động:
III. Xác định công thượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp :
1. Công trượt được xác định theo công thức sau :
2. Xác định công trượt riêng :
IV. Kiểm tra nhiệt độ accs chi tiết:
V. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp :
1. Moay-ơ đĩa bị động :
2. Tính toán lò xo giảm chấn của ly hợp :
3. Tính bền lò xo đĩa:
VI. Tính toán dẫn động ly hợp:
1. Yêu cầu:
2. Thiết kế, tính toán dẫn động :
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang ngày càng phát triển và có sự thay đổi từng ngày, cùng với sự phát triển về kinh tế thì khoa học kỹ thuật cũng có bước phát triển vượt bậc và thu được những thành tựu quan trọng. Khoa học kỹ thuật đã được áp dụng phổ biến trong đời sống và góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế quốc dân.
Ngành công nghiệp ôtô là một ngành quan trọng trong sự phát triển kinh tế của một quốc gia đặc biệt là một quốc gia đang phát triển như Việt Nam. Ôtô phục vụ cho việc vận chuyển hàng hoá, phục vụ mục đích đi lại của con người. Ngoài ra ôtô còn phục vụ trong rất nhiều lĩnh vực khác như : Y tế, cứu hoả, cứu hộ….Do vậy phát triển ngành công nghiệp ôtô Việt Nam là một trong những mục tiêu chiến lược trong sự phát triển của đất nước. Thực tế nhà nước ta cũng đã chú trọng phát triển ngành công nghiệp ôtô với những đề án chiến lược dài hạn đến năm 2020. Cùng với việc chuyển giao công nghệ giữa Việt Nam và các nước phát triển trên thế giới, chúng ta ngày càng được tiếp cận nhiều hơn với các công nghệ tiên tiến trên thế giới trong đó có công nghệ về ôtô. Công nghệ ôtô mặc dù là một công nghệ xuất hiện đã lâu nhưng trong những năm gần đây đã có nhiều bước phát triển mạnh mẽ, liên tục các công nghệ mới đã được phát minh nhằm hoàn thiện hơn nữa ôtô truyền thống. Ngoài ra người ta còn phát minh ra những công nghệ mới nhằm thay đổi ôtô truyền thống như nghiên cứu ôtô dùng động cơ Hybryd, động cơ dùng nhiên liệu Hydro, ôtô có hệ thống lái tự động…. Tuy nhiên trong điều kiện của nước ta, chúng ta chỉ cần tiếp thu và hoàn thiện những công nghệ về ôtô truyền thống.
Trên ôtô, người ta chia ra thành các phần và các cụm khác nhau. Trong đó ly hợp là một trong những cụm chính và có vai trò quan trọng trong hệ thống truyền lực của ôtô. Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu của ôtô, tính năng điều khiển của ôtô, đảm bảo an toàn cho động cơ và hệ thống truyền lực trên ôtô. Nên để chế tạo được một chiếc ôtô đạt yêu cầu chất lượng thì việc thiết kế chế tạo một bộ ly hợp tốt là rất quan trọng. Do đó em đã được giao đề tài “Thiết kế hệ thống ly hợp xe ôtô khách” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể về hệ thống ly hợp trên ôtô và quy trình thiết kế chế tạo hệ thống ly hợp cho ôtô. Hiện nay loại xe này đang được sản xuất lắp ráp tại nước ta và được sử dụng khá phổ biến trên các tuyến đường Việt Nam.
Trong thời gian được cho phép, với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, của Thầy giáo: TS.............., cùng các thầy giáo trong bộ môn Ôtô và xe chuyên dụng, em đã hoàn thành đồ án của mình. Mặc dù bản thân đã có cố gắng và được sự quan tâm giúp đỡ của các thầy giáo nhưng do kiến thức, kinh nghiệm và thời gian hạn chế nên đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, phê bình của các thầy trong bộ môn.
Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo hướng dẫn: TS.............., và các thầy giáo trong bộ môn Ôtô, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt bản đồ án này.
Hà Nội, ngày .... tháng .... năm 20...
Sinh viên thực hiện
......................
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ LY HỢP
I. Công dụng, phân loại, yêu cầu của ly hợp:
1. Công dụng:
- Ngắt và nối truyền động từ trục khuỷu động cơ đến hệ thống truyền lực trong thời gian ngắn.
- Dập tắt dao động cộng hưởng trong hệ thống truyền lực nhằm nâng cao chất lượng truyền lực.
2. Yêu cầu:
- Đảm bảo truyền hết mô men từ động cơ tới HTTL ở mọi điều kiên sử dụng
- Khi khởi hành xe hoặc chuyển số, quá trình đóng ly hợp phải êm dịu để giảm tải trọng va đập sinh ra trong HTTL
- Khi mở ly hợp cần phải ngắt dong truyền nhanh chóng và dứt khoát
3. Phân loại cụm ly hợp:
- Ly hợp đang được sử dụng hiện nay trên các loại ôtô thường được chia làm 4 loại theo các cách sau:
+ Theo cách truyền mômen xoắn.
+ Theo cách tạo lực ép.
II. Lựa chọn xe tham khảo HYUNDAI Aero Town 2010:
HYUNDAI Aero Town được trang bị đầy đủ thiết bị tiện nghi nhất cho hành khách. Sản phẩm được thiết kế sang trọng , hệ thống ghế ngồi êm đẹp giúp cho hành khách thoải mái trong những chuyến đi xa
CHƯƠNG 2
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
I. Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống ly hợp:
Qua tìm hiểu về hệ thống ly hợp em lựa chọn phương án thiết kế ly hợp ma sát khô 1 đĩa, dùng lò xo đĩa dẫn động thủy lực có trợ lực khí nén,
II. Kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống ly hợp:
1. Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống ly hợp:
- Hệ thống ly hợp được chia thành hai phần:
+ Bộ phận dẫn động ly hợp.
+ Cụm ly hợp.
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cụm ly hợp:
- Đĩa ép bị ép bởi lò xo đĩa 12. Vỏ ly hợp cũng được lắp với bánh đà bằng bu lông. Đĩa ép và vỏ ly hợp được liên kết với nhau. Do vậy tạo nên sự liên kết cứng vững đĩa ép với vỏ theo phương tiếp tuyến để đảm bảo truyền mô men xoắn, đồng thời cũng đảm bảo được sự di chuyển dọc trục của đĩa ép khi đóng, mở ly hợp.
- Đĩa bị động có yêu cầu là đóng êm dịu. Để tăng tính êm dịu cho ly hợp thì người ta dùng đĩa bị động loại đàn hồi. Để giảm độ cứng trên đĩa bị động có sẻ rãnh hướng tâm số lượng sẻ rãnh từ 4-12 tùy theo đường kính đĩa. Các đường sẻ rãnh này còn làm cho đĩa bị động đỡ bị vênh khi bị nung nóng lúc làm việc. Đĩa bị động được nối với trục ly hợp nhờ moay ơ 19 và moay ơ được nối với đĩa bị động bằng đinh tán
3. Cấu tạo hệ dẫn động :
* Xy lanh chính:
- Xy lanh chính của ly hợp: làm nhiệm vụ tạo áp suất thủy lực cho xy lanh công tác ly hợp điều khiển quá trình đóng mở ly hợp. Cấu tạo của xy lanh chính được trình bày trên hình vẽ.
- Vỏ xy lanh chính của ly hợp được chế tạo bằng gang có mặt bích và lỗ khoan để bắt trên giá đỡ. Xy lanh dài đường kính nhỏ để nhanh chóng tăng áp lực dầu khi ta tác dụng vào bàn đạp ly hợp
* Bộ trợ lực khí nén và xylanh công tác:
- Xy lanh công tác có nhiệm vụ tiếp nhận áp suất thủy lực từ xy lanh chính, điều khiển càng mở thông qua cần đẩy
- Nguyên lí làm việc: Khi đạp bàn đạp ly hợp, dầu trong xy lanh chính hình tăng áp, được dẫn dầu vào khoang. Một mặt, dầu có áp lực đẩy piston 7 sang phải, thực hiện mở ly hợp. Mặt khác dầu được truyền tới khoang khí nén, đẩy pit tông 1 sang trái, đóng van 3, và tiếp tục mở van 4. Khí nén dẫn tới đẩy pit tông 5 dịch snag phải . Thông qua thanh đẩy áp lực khí và áp lực dầu có trong khoang thực hiện cộng tác dụng điều khiển càng gạt để mở ly hợp
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP Ô TÔ KHÁCH
I. Xác định momen ma sát của ly hợp:
Mms = b.Memax (1)
Trong đó:
Mms : Momen ma sát của ly hợp, (N.m).
b : Hệ số dự trữ của ly hợp.
Memax : Momen xoắn cực đại của động cơ, (N.m).
Hệ số dự trữ b phải lớn hơn 1 tức là Mms > Memax để đảm bảo truyền hết momen xoắn cực đại của động cơ trong mọi điều kiện làm việc. Tuy nhiên hệ số b phải nằm trong giới hạn cho phép bởi nếu b quá lớn sẽ làm cho kích thước của đĩa ma sát cũng như kết cấu của bộ ly hợp tăng lên, làm hệ thống truyền lực có thể bị quá tải.
Đối chiếu bảng thông số xe ta có :
Memax = 650 (N.m).
II. Xác định các thông số cơ bản của ly hợp:
1. Xác định thông số đĩa ma sát:
a. Xác định bán kính ma sát của đĩa bị động.
Đường kính trong D1 được tính theo công thức thực nghiệm như sau:
D1 = (0,53 - 0,75).D2 (3)
= (0,53 - 0,75).37,16
=19,69 - 27,87 (cm)
Ta chọn: D1 =280 mm
2. Chọn số lượng đĩa bị động:
Do số cặp ma sát luôn là số chẵn nên chọn số cặp ma sát là i = 2.
=> số đĩa ma sát là n = 1/2= 1 đĩa.
III. Xác định công thượt 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. Trong sử dụng thường sử dụng phương pháp này nên ta tính công trượt sinh ra trong trường hợp này.
1. Công trượt được xác định theo công thức sau :
Tha số ta được: rb=0,935.(7,5+18/2).25,4 =391,85 mm=0,392m
2. Xác định công trượt riêng :
Trị số công trượt riêng cho phép [l0] đối với xe du lịch tra bảng ta có : l0 =10¸12 KGm/ cm2
IV. Kiểm tra nhiệt độ accs chi tiết:
Công trượt sinh ra làm nung nóng các chi tiết như đĩa ép, lò xo,… do đó phải kiểm tra nhiệt độ của các chi tiết bằng cách xác định độ tăng nhiệt độ.
Đối với ô tô [DT] =80¸100
Vậy DT thoả mãn.
V. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp :
1. Moay-ơ đĩa bị động :
Chiều dài của moay-ơ được chọn tương đối lớn để giảm độ đảo của đĩa bị động , moay-ơ được ghép với xương đĩa bị động bằng đinh tán và lắp với trục ly hợp bằng then hoa .
Vật liệu chế tạo moay-ơ thường là thép 40, 40X, ứng suất cho phép :
[tc] =100 KG/cm2
[scd] = 200 KG/cm2
Vậy then hoa của moay-ơ đủ bền.
2. Tính toán lò xo giảm chấn của ly hợp :
Kết cấu của giảm chấn gồm lò xo và các tấm ma sát. Lò xo giảm chấn được đặt ở đĩa bị động để tránh sự cộng hưởng ở tần số cao của dao động xoắn do sự thay đổi mômen của động cơ và của hệ thống truyền lực, đảm bảo truyền mômen một cách êm dịu từ đĩa bị động đến moay ơ và trục ly hợp.
Thay số vào ta có : t =8.84,27.1,8.1,3/3,14.0,43 = 7849,99 (KG/cm2)
Vậy lò xo giảm chấn đảm bảo điều kiện về bền.
3. Tính bền lò xo đĩa:
Ta sử dụng lò xo đĩa để tạo lực ép ban đầu lên đĩa ép. Khi đó lò xo đĩa vừa đóng vai trò là lò xo ép vừa đóng vai trò là đòn mở.
Dựa trên cơ sở xe tham khảo và các yêu cầu trong việc chọn lựa, thiết kế lò xo đĩa ta chọn được lò xo đĩa với các kích thước cơ bản sau:
- De : là đường kính ngoài của lò xo đĩa, ta có: De = 240 mm = 2,40 cm
- Di : là đường kính trong của lò xo đĩa, ta có : Di =75 mm
- d : chiều dày lò xo đĩa : d = 2,5mm
- Số thanh phân bổ trên đĩa : Z = 12
Vậy lò xo đĩa với các thông số trên đảm bảo tạo ra lực ép cần thiết tác dụng lên đĩa ép khi đóng ly hợp Ứng suất cho phép [s] =1400 MN/m2 = 14000 KG/cm2
Thay số ta có : s = 355365,3 KG/mm2 = 3553,653 KG/cm2 .
Vậy lò xo đĩa đã chọn đủ bền.
VI. Tính toán dẫn động ly hợp:
1. Yêu cầu:
Hệ dẫn động phải điều khiển dễ dàng, gọn nhẹ.Bảo dưỡng điều chỉnh thuận lợi, đơn giản .
Đánh giá hệ thống dẫn động bởi các chỉ tiêu sau :
a. Lực bàn đạp :
Pbđ <=15 KG với xe du lịch.
Pbđ <=20 KG với xe tải.
b. Hành trình bàn đạp :
Sbđ<= 150 mm với xe du lịch
Sbđ<=200 mm với xe tải
c. Công mở ly hợp :
Am<= 2,3 KGm với xe du lịch
Am<= 3 KGm với xe tải
Để giảm lực bàn đạp và công mở ly hợp thì các chi tiết chịu lực phải có độ cứng thích hợp và lực ma sát ở các khâu khớp phải nhỏ.
2. Thiết kế, tính toán dẫn động :
2.1. Xác định lực và hành trình của bàn đạp khi không có cường hoá:
Ta chọn các thông số như sau:
a = 350 (mm) b = 70 (mm)
c = 180 (mm) d = 70 (mm)
e = 100 (mm) f = 20 (mm)
Đường kính xy lanh chính : d1= 18 (mm)
Đường kính xy lanh công tác : d2 = 22 (mm)
Qbđ =38 (KG)
Do giá trị của Qbđ khá lớn nên để giảm nhẹ sức lao động cho người điều khiển thì việc ta lựa chọn dẫn động ly hợp là dẫn động thuỷ lực có thêm cường hoá khí nén là hợp lý.
Với xe buýt giá trị công mở cho phép: [Amở]= 2,3(Kg.m)
Ta thấy A = 2,297 [Kg.m] < [Amở] = 2,3 [Kg.m]
Vậy giá trị công mở thỏa mãn giá trị cho phép
2.2.Thiết kế tính toán dẫn động thuỷ lực, cường hoá chân không:
Nhưng trên thực tế hiệu suất của dẫn động dầu thường nhỏ hơn 1 nên ta thường lấy lại thể tích dầu trong xylanh công tác theo công thức kinh nghiệm là :
Vct = (1,05¸1,15).V2
= 1,05.V2
= 1,05.8104=8509 (mm3)
· Kiểm tra bền xylanh công tác :
Với đường kính trong d2 = 22 mm ta chọn xylanh có chiều dày: t = 5 (mm)
=> đường kính ngoài của xylanh là : D2 = 22 + 5.2 = 32 (mm)
· Kiểm tra bền xylanh chính :
Ta chọn chiều dày của xylanh chính là : t = 6 (mm). Khi đó ta cũng kiểm tra bền xylanh chính theo ứng suất sinh ra trong ống dày.
Suy ra đường kính ngoài của xi lanh : D1 = 18 + 2.6 = 30 (mm)
Ta thấy sr và st đều bé hơn : [sbk] = 2100(KG/cm2)
Vậy xylanh chính đảm bảo đủ bền.
KẾT LUẬN
Sau hơn ba tháng, được sự giúp đỡ tận tình của thầy: TS .……..….., của các thầy cô giáo trong bộ môn Cơ khí ô tô - Trường đại học Giao thông vận tải, cùng các bạn trong lớp và sự cố gắng của bản thân, em đã hoàn thành đề tài: “Thiết kế hệ thống ly hợp xe khách”.
Đồ án của em đạt được kết quả sau:
- Tổng quan về ly hợp.
- Lựa chọn phương án thiết kế.
- Tính toán thiết kế cụm ly hợp ô tô khách.
Tuy do thời gian làm đề tài có hạn, thời gian thực tế còn quá ít nên không tránh khỏi một số thiếu sót trong quá trình tính toán, cũng như hiểu sâu về kết cấu về ly hợp cần thiết kế. Em kính mong các thầy, cùng các bạn đóng góp ý kiến để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng cho em bầy tỏ lời cảm ơn chân thành đến toàn thể các thầy cô giáo trong bộ môn Cơ khí ô tô Trường đại học Giao thông vận tải đã giúp đỡ em trong những năm học tập tại trường. Và đặc biệt em xin cảm ơn thầy: TS .……..….. đã dành nhiều thời gian, tâm huyết hướng dẫn và giúp đỡ tận tình, tỉ mỉ trong quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1]. Nguyễn Trọng Hoan (2012): Tập bài giảng thiết kế tính toán Ô tô.
[2]. Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan,Hồ Hữu Hải, Phạm Huy Hường, Nguyễn Văn Chưởng, Trịnh Minh Hoàng: Giáo trình kết cấu ô tô, Nxb Bách Khoa Hà Nội, Nxb 2010.
[3]. Nguyễn Khắc Trai: Cấu tạo hệ thống ô tô con, Nxb Khoa học và kỹ thuật, Nxb 1999.
[4]. Nguyễn Khắc Trai: Cấu tạo gầm xe con, Nxb Giao thông vận tải, Nxb 2003.
[5]. Nguyễn Trọng Hiệp: Chi tiết máy - tập 1,2, Nxb Giáo dục, Nxb 2006.
[6]. Thiết kế tính toán ô tô - máy kéo: Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên: Nhà xuất bản Đại học và trung học chuyên nghiệp - 1984
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"