MỤC LỤC

MỤC LỤC..1

LỜI NÓI ĐẦU.. 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ô TÔ.. 4

1.1. Công dụng ly hợp. 4

1.2. Yêu cầu ly hợp. 4

1.3. Phân loại ly hợp. 5

CHƯƠNG 2 : LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.. 13

2.1 Giới thiệu xe tham khảo Hyundai Accent. 13

2.1.1 Giới Thiệu Xe Tham Khảo Hyundai Accent 2014. 13

2.1.2. Các thông số tham khảo xe Hyundai Accent 14

2.2 Lựa chọn phương án thiết kế. 14

2.2.1 Ly hợp ma sát khô. 14

2.2.2 Các bộ phận cơ bản trong ly hợp ma sát 20

2.2.3. Lựa chọn phương án dẫn động. 26

CHƯƠNG 3 :THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LY HỢP.. 36

3.1. Các thông số tham khảo xe Hyundai Accent. 36

3.2. Xác định mômen ma sát của ly hợp. 36

3.2.1  Xác định kích thước cơ bản của ly hợp. 37

3.2.2 Tính công trượt và công trượt riêng. 38

3.2.3  Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp. 40

3.3. Tính toán thiết kế dẫn động ly hợp. 55

3.3.1 Xác định lực và hành trình bàn đạp. 55

3.3.2 Thiết kế hệ thống dẫn động thủy lực. 57

3.3.3. Thiết kế bộ trợ lực chân không. 60

3.4.phương án công nghệ gia công chi tiết. 63

3.4.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 63

3.4.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 64

3.4.3. Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết trong lòng phôi 64

3.4.4. Xác định thứ tự các nguyên công. 65

3.4.5. Xác định chế dộ cắt cho các nguyên công. 65

KẾT LUẬN.. 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 72

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.

Công nghiệp ôtô là một ngành quan trọng trong sự phát triển kinh tế của một đất nước, đặc biệt là một quốc gia đang phát triển như Việt Nam. Ô tô phục vụ cho các mục đích thiết yếu của con người như việc vận chuyển hàng hoá, đi lại của con người.Ngoài ra nó còn phục vụ trong rất nhiều lĩnh vực khác như: Y tế, cứu hoả, cứu hộ, an ninh, quốc phòng….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 trên xe tham khảo Hyundai Accent 2014 ” 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. Trong nội dung đồ án, em đã cố gắng trình bày một cách cụ thể nhất về hệ thống ly hợp trên ôtô, bao gồm từ phần tổng quan về hệ thống ly hợp đến quy trình thiết kế chế tạo một bộ ly hợp hoàn chỉnh có thể hoạt động được cũng như những hư hỏng có thể xảy ra và cách bảo dưỡng, sữa chữa hệ thống ly hợp.

Trong thời gian được giao đề tài, với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, cụ thể của Thầy giáo : TS………………. cùng các thầy giáo trong bộ môn Ôtô, 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 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 Ô tô, Trường ĐHCNGTVT đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt bản đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn !

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ô TÔ

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.

1.2. 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).

1.3. 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.

Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép.

Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp.

a. 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 (hình 1.1), hai đĩa (hình 1.2), nhiều đĩa .

Ly hợp ma sát loại hình côn : phần đĩa bị động có hình côn.

Ly hợp ma sát loại hình trống: phần đĩa bị động làm theo dạng má phanh tang trống.

Theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có:

Thép với gang.

Thép với thép.

Thép với phêrađô hoặc phêrađô đồng.

Gang với phêrađô.

Thép với phêrađô cao su.

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

Sơ đồ ly hợp thủy lực được biểu diễn như hình 1.3

Loại 3: Ly hợp điện từ: Là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng của từ trường nam châm điện. Loại này ít được sử dụng trên xe ôtô.

Sơ đồ ly hợp điện từ được biểu diễn như hình 1.4

b. 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:

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, MTZ2 ...

c. Phân loại theo phương pháp phát 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 trụ: Các lò xo được bố trí đều trên một vòng tròn và có thể đặt một hoặc hai hang (hình 1.5)

d. 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.

Để 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 ôtô dùng ly hợp loại đĩa ma sát ở trạng thái luôn đóng.

Dẫn động bằng thủy lực: là dẫn động thông qua các khâu khớp đòn nối và  đường ống cùng với các cụm truyền chất lỏng. Sơ đồ hình 1.8

Dẫn động có trợ lực: là tổ hợp của các phương pháp dẫn động cơ khí hoặc thủy lực với các bộ phận trợ lực bàn đạp: cơ khí, thủy lực áp suất cao, chân không, khí nén...trợ lực điều khiển ly hợp thường gặp trên ôtô ngày nay

CHƯƠNG 2 : LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 Giới thiệu xe tham khảo Hyundai Accent

2.1.1 Giới Thiệu Xe Tham Khảo Hyundai Accent 2014

Hyundai Accent chính thức trình làng trong triển lãm Bắc Mỹ diễn ra vào tháng 4 năm 2011 Hyundai Accent thế hệ hiện tại đi kèm cả 2 kiểu dáng, bao gồm Accent gls sedan và Accent hatchback 5 cửa. Vẫn mang trên mình ngôn ngữ thiết kế “điêu khắc dòng chảy” quen thuộc của gia đình Hyundai, Accent 2014 nhập khẩu gây bất ngờ với hệ dẫn động mới hứa hẹn tiết kiệm nhiên liệu hơn.

Trong khi đó, cửa mở không cần chìa khóa và đệm vải ốp cửa được dùng trên tất cả các bản của Hyundai Accent 2014.

2.1.2. Các thông số tham khảo xe Hyundai Accent

Các thông số tham khảo xe Hyundai Accent như bảng 2.1.

2.2 Lựa chọn phương án thiết kế

2.2.1 Ly hợp ma sát khô

Cấu tạo chung của ly hợp được chia thành các phần cơ bản:

Chủ dộng

Bị động

Dẫn động điều khiển

a. Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô 1 đĩa

Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa

Phần chủ động

Bao gồm vỏ ly hợp (5) được bắt cố định với bánh đà (1) bằng các bu lông, đĩa ép (3) cùng các chi tiết trên vỏ ly hợp (lò xo ép, đòn mở ) đĩa ép (3) nối với vỏ ly hợp bằng thanh mỏng đàn hồi. 

Phần bị động

Đĩa bị động (2) ( gồm cả chi tiết xương đĩa bị động, các tấm ma sát, moay ơ, bộ phận giảm chấn (9) và trục ly hợp

b. Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại ma sát khô 2 đĩa

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp 2 đĩa ma sát khô tương tự như ly hợp ma sát khô một đĩa. Điểm khác biệt của ly hợp ma sát 2 đĩa là có 2 đĩa bị động và đĩa ép trung gian.

Cấu tạo theo sơ đồ hình 2.2

Phần bị động

Gồm có hai đĩa ma sát bị động (4) cùng với bộ giảm chấn (14) dập tắt dao động xoắn. Đĩa bị động bên trong nằm giữa bánh đà và đĩa ép trung gian. Đĩa bị động bên ngoài nằm giữa đĩa ép trung gian và đĩa ngoài. Các đĩa bị động (4) liên kết với các trục bị động của ly hợp bằng mối ghép then hoa di trượt trên Moay-ơ

c. Ly hợp thủy lực

Cấu tạo theo sơ đồ hình 2.3

Ly hợp thủy lực truyền mô men thông qua chất lỏng.

Cấu tạo của ly hợp gồm 2 phần:

Phần chủ động :  là phần bánh bơm, bánh đà.

Phần bị động : là phần bánh tuabin nối với trục sơ cấp của hộp giảm tốc.

d. Ly hợp điện từ

Ly hợp điện từ hình thành với 2 dạng kết cấu:

Ly hợp ma sát sử dụng lực ép điện từ

Ly hợp điện tử làm việc theo nguyên lý nam châm điện bột.

Cả hai loại này đều sử dụng nguyên tắc đóng mở ly hợp thông qua công tắc đóng mở mạch điện bố trí tại cần gài số. Như vậy không cần bố trí bàn đạp ly hợp và thực hiện điều khiển theo hệ thống ‘điều khiển hai pedal’.

Kết luận: Như vậy đối với xe con 5 chỗ không đòi hỏi công suất và mô men lớn ta chọn ly hợp là ly hợp ma sát khô 1 đĩa với những ưu điểm nổi bật:

Đơn giản trong chế tạo

Có khả năng mở dứt khoát, thoát nhiệt tốt

Khối lượng nhỏ

Thuận lợi trong bảo dưỡng và sửa chữa 

Giá thành thấp.            

2.2.2 Các bộ phận cơ bản trong ly hợp ma sát

2.2.2.1  Lò xo ép

Lò xo ép trong ly hợp ma sát là chi tiết quan trọng nhất có tác dụng tạo lên lực ép của ly hợp. Lò xo ép làm việc trong trạng thái luôn luôn bị nén để tạo lực ép truyền lên đĩa ép. Khi mở ly hợp các lò xo ép có thể làm việc ở trạng thái tăng tải (lò xo trụ, lò xo côn) hoặc được giảm tải (lò xo đĩa ).

Lò xo ép được chế tạo từ các loại thép có độ cứng cao và được nhiệt luyện, nhằm ổn đinh lâu dài độ cứng trong môi trường nhiệt độ cao.

a. Lò xo trụ

Lò xo trụ có đường đặc tính làm việc là đường b trên hình 2.5.

Lò xo trụ thường được bố trí theo vòng tròn trên đĩa ép.

Để định vị các lò xo và giảm độ biến dạng của chúng dưới tác dụng của

lực ly tâm, thường sử dụng các cốc, vấu lồi trên đĩa ép hoặc trên vỏ ly hợp.

b. Lò xo côn xoắn

Lò xo công xoắn có đường đặc tính làm việc là đường a trên hình 2.5.

c. Lò xo đĩa

Lò xo đĩa có đường đặc tính làm việc là đường c trên hình 2.5.

Kết luận: Qua việc tham khảo các loại lò xo ép trên ly hợp xe con, với các ưu điểm nổi trội ta chọn loại lò xo ép là lò xo dạng đĩa dạng thường đóng.

2.2.2.2  Đĩa ép và đĩa trung gian

Đĩa ép và đĩa trung gian đảm nhận nhiệm vụ tạo mặt phẳng ép với đĩa bị động. Truyền mômen xoắn của động cơ tới đĩa bị động. Kết cấu truyền mômen này được thực hiện bằng các vấu, chốt, thanh nối đàn hồi, được thể hiện qua hình 2.6.

2.2.2.3  Đĩa bị động

Sơ đồ đĩa bị động như hình 2.7 và hình 2.8

Đĩa bị động được lắp trên then hoa trục bị động gồm: Xương đĩa (5) bằng thép mỏng, tấm ma sát (1) và bộ phận dập tắt dao động (6,10)

Xương đĩa được tán chặt vơi các cánh hình chữ ‘T’ làm bằng thép lò xo. Các cánh được bẻ vênh về các hướng khác nhau và tán với các tấm ma sát (1). 

 Các tấm ma sát (1) được cố định vào các cánh chữ ‘T’ theo phương pháp tán độc lập. Bề mặt của tấm ma sát có rãnh thông gió và để thoát sản phẩm mài mòn. Vật liệu tấm ma sát được làm từ nguồn gốc amiang. Tấm ma sát có hệ số ma sát cố định, chịu mài mòn cao với khả năng làm việc nhiệt độ lâu dài đến 200­­­­­0c và tức thời đến 3500c. 

2.1.2.4  Bộ giảm chấn

Sơ đồ bộ giảm chấn như hình 2.9

Dập tặt dao động xoắn ở đĩa bị dộng bao gồm hai nhóm chi tiết cơ bản

Nhóm chi tiết đàn hồi

Dùng để giảm dao động có tần số cao xuất hiện trong hệ thông tryền lực do có sự kích động cưỡng bức theo chu kì từ động cơ hoặc mặt đường.

Nhóm chi tiết hấp thụ năng lượng dao động

Sử dụng các tấm ma sát bằng pherado hay kim loại chịu mòn.

Cấu tạo bộ giảm chấn

Đa dạng, nhưng đều được bố trí nối giữa xương đĩa bị động với Moay-ơ và hoạt động theo nguyên tắc hấp thụ và phân tán năng lượng

2.2.2.5  Đòn mở ly hợp

Đòn mở ly hợp là khâu nối giữa  phần dẫn động điều khiển và phần chủ động đĩa ép ly hợp. Đòn mở đảm nhận truyền lực điều khiển để mở đĩa ép trong cụm ly hợp. Khi mở ly hợp lực điều khiển cần ép lò xo ép lại. Kéo đĩa ép tách các bề mặt ma sát. Lực điều khiển tác dụng lên đòn mở lớn, nên đòn mở thường có từ 3 chiếc trở lên, bố trí  đều theo chu vi. 

Cấu trúc liên kết lựa được trình bày theo hình 2.10

2.2.3. Lựa chọn phương án dẫn động

Dẫn động điều khiển ly hợp có nhiệm vụ truyền lực của người lài từ bàn đạp ly hợp tới đòn mở để thực hiện ngắt ly hợp. Dẫn động điều khiển cần phải đảm bảo kết cấu đơn giản, dễ sử dụng, điều khiển nhẹ nhàng bằng lực bàn đạp của người lái,

Dẫn động ly hợp thường có các loại sau:

Dấn động cơ khí

Dấn động thủy lực           

Dẫn động có trợ lực.

Trợ lực có thể là :

Cơ khí

Chân không

Khí nén.

2.2.3.1. 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, ...

2.2.3.2. Dẫn động ly hợp bằng thủy lực

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

2.2.3.3. Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có trợ lực khí nén

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn, khớp nối. Đồng thời kết hợp với các lực đẩy của khí nén sơ đồ hình 2.14

2.2.3.4. Dẫn động ly hợp bằng thủy lực có trợ lực khí nén 

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn và áp lực của dầu trong các xi lanh lực. Đồng thời kết hợp với áp lực của khí nén lấy từ các máy nén khí sơ đồ hình 2.15

2.2.3.5. Dẫn động thủy lực có trợ lực chân không

Nguyên lý hoạt động hệ thống dẫn động thủy lực có trợ lực chân không

 Sơ đồ dẫn động thủy lực có trợ lực chân không hình 2.16

 Sơ đồ cấu tạo bộ trợ lực chân không hình 2.17

Khi mở ly hợp: Khi người lái đạp bàn đạp làm đẩy van khí (4) mở ra đồng thời van điều khiển (1) (bằng cao su) đóng van chân không (2) lại. Lúc này khoang B được nối với khoang khí trời C và khoang B không thông với khoang chân không A, tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B, làm van chân không chuyển động sang trái đẩy pittông của xy lanh chính (13) sang trái làm dầu trong xy lanh chính theo ống (1) sang xy lanh công tác (2) đẩy pittông của xy lanh công tác sang phải qua càng mở (3) đẩy bi T (4) ép vào đòn mở (5) làm mở ly hợp.

Kết luận: Qua việc tham khảo sơ bộ các phương án, ta thấy phương án dẫn động thuỷ lực dùng trợ lực chân không là phương án có nhiều ưu điểm nổi bật, đảm bảo tính hài hoà, phù hợp với phương án dẫn động và trợ lực của loại xe thiết kế. Do đó ta chọn phương án dẫn động là dẫn động thuỷ lực.

Như vậy loại ly hợp mà ta chọn thiết kế là ly hợp ma sát khô 1 đĩa  sử dụng lò xo đĩa dạng thường đóng dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không.

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LY HỢP

3.1. Các thông số tham khảo xe Hyundai Accent

Các thông số tham khảo xe Hyundai Accent như bảng 3.1.

Vậy mômen ma sát của ly hợp: M_c = 225,6 Nm

3.2.1  Xác định kích thước cơ bản của ly hợp

Cơ sở để xác định kích thước của ly hợp là ly hợp phải có khả năng truyền được mô men xoắn lớn hơn mô men cực đại của động cơ một ít.

=> Chọn  R = 106 (mm)

=>  D =  212 (mm)

Ở đây c là hệ số kinh nghiệm, chọn c = 4,7

Do động cơ có số vòng quay lớn nên ta chọn r = 70(mm) =>  d = 140(mm)

Suy ra : Lực ép tổng lên các đĩa là : F_z = 4213,46 N

Áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát q được tính :  q = 0,21 MPa

Mà  [q] = 0,18  - 0,23 [MPa]  =>  q thỏa mãn

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

a. 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 bị động  được chế tạo từ thép 65 nhiệt luyện bằng cách tôi thể tích.

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

Chiều dày tấm ma sát d=4 mm

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

F₁ = 361,17 N

F₂ = 433,40 N

Vậy các đinh tán đảm bảo độ bền cho phép.

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

e_c1 = 1,92 MPa

e_c2 = 12,04 MPa

Vậy các đinh tán đảm bảo độ bền cho phép.

b. Tính sức bền Moay-ơ đĩa bị động

Moay-ơ thường được thiết kế với độ dài đủ lớn để đĩa bị động đỡ bị đảo, với ly hợp làm việc trong điều kiện bình thường chiều dài của moay ơ thường được chọn bằng đường kính then hoa trên trục ly hợp L = D.

Chọn vật liệu chế tạo Moay-ơ là thép 40X có các ứng suất giới hạn là:

[s_c] = 8.10⁷ (N/m²).

[s_cd] = 15.10⁷ (N/m²).

Như vậy ta thấy :     

s_c < [s_­c].

s_cd < [s_cd].

Vậy then hoa đủ bền.

c. Tính lò xo ép

Cơ cấu ép được dùng để tạo lực ép cho đĩa ép của ly hợp thường đóng xe con là lò xo đĩa kiểu nón cụt nhờ nó có nhiều ưu điểm nổi bật hơn hẳn kiểu lò xo trụ.

Lò xo ly hợp được chế tạo bằng thép măng gan 65 có ứng suất tiếp cho phép

[t] = 650 ÷ 850 (MN/m²)                   

[e] =1000 (MN/m²)

Lò xo được tính toán nhằm xác định các thông số hình học cơ bản nhằm thỏa mãn lực F cần thiết cho ly hợp. Kích thước của lò xo đĩa nón cụt còn phải bảo đảm điều kiện bền với chức năng là đòn mở

=> chọn D = 80 mm

Suy ra lực ép lò xo được xác định sao cho khi lò xo được ép phẳng vào ly hợp  là : F_N = 7434,87 N

Thấy F_N > F_lx=>  Vậy thỏa mãn lực ép yêu cầu.

=>  F_n = 2269,59 ( N )

d. Tính lò xo giảm chấn

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 moayơ trục ly hợp.

Mômen quay truyền qua giảm chấn được tính bằng tổng mômen quay của các lực lò xo giảm chấn và mômen ma sát:

M_g = M_max = M_lx + M_ms = P₁.R₁.Z₁ + P₂.R₂.Z₂

Khi chưa truyền mômen quay, thanh tựa nối các đĩa sẽ có khe hở l₁ , l₂ tới các thành bên của Moay-ơ .Theo sơ đồ hình 2.3 ta có :

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).                                        

S = 17,4 . R₁² . K . Z₁

=>  S = 339,3 N.m

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.

Với: A = (25 - 27) mm .  Ta chọn A = 25 mm

Khi chuyển mômen quay từ động cơ và từ bánh xe qua bộ phận giảm chấn giống nhau thì cửa sổ ở  Moay-ơ và ở đĩa bị động có chiều dài như nhau.

Ở các giảm chấn có độ cứng khác nhau, chiều dài cửa sổ Moay-ơ phải bé hơn so với cửa sổ ở đĩa một đoạn: a = A₁ - A           

Thường a = (1,4 - 1,6) mm. Chọn a = 1,5 (mm).

Thay số vào ta có: nk = 1,22.

Thay các thông số vào công thức tính t ta có: t = 9,12.10⁸ (N/m²).           

Vật liệu làm lò xo giảm chấn là thép 65Tcó t = 14.10⁸ (N/m²).

Vậy lò xo đủ bền.

e. Tính toán trục ly hợp

Trục ly hợp cũng đồng thời là trục sơ cấp của hộp số, ở cuối trục có bánh răng ngiêng liền trục. Đầu trước của trục lắp ổ bi trong khoang của bánh đà, đầu sau lắp lên thành vỏ hộp số (hinh 3.5)

Trục I   : Là trục ly hợp và cũng đồng thời là trục sơ cấp của hộp số.

Trục II   : Là trục trung gian của hộp số.

Trục III  : Là trục thứ cấp của hộp số.

Ta sẽ kiểm nghiệm trục tại chế độ mô men lớn nhất. Giả sử mô men trên trục là lớn nhất khi hộp số đặt ở tay số 1.

Các thông số tham khảo của các cặp bánh răng hộp số:

Đường kính vòng lăn bánh răng trục sơ cấp       d₁ = 60 (mm) = 0,06 (m).

Đường kính vòng lăn bánh răng trục trung gian d₂ = 110 (mm)= 0,11(m).

Đường kính vòng lăn bánh răng trục trung gian d₃ = 40 (mm)= 0,04 (m).

Đường kính vòng lăn bánh răng trục thứ cấp      d₄ = 130 (mm)= 0,13(m).

Ta có mô men truyền qua các trục như sau:

Trục I :           M₁ = M_emax = 141 (Nm).

Trục II :          M₂ = M₁.i₁₂ = 285,50 (Nm).

Trục III :         M₃ = M₂.i₃₄ = 840,13 (Nm).

3.3. Tính toán thiết kế dẫn động ly hợp

Hệ thống dẫn động ly hợp được chọn là hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực.

3.3.1 Xác định lực và hành trình bàn đạp

Với sơ đồ dẫn động như hinh 3.11.

Chọn các thông số theo xe tham khảo ta có:

a₁ = 350 (mm) .                       a₂ = 50 (mm).

b₁ = 160 (mm) .                       b₂ = 80 (mm).

d₁  = 26 (mm) .                       d₂ = 20 (mm).

Thay số vào ta có: i = 8,28 

Lực bàn đạp Q_bd cần thực hiện để ngắt ly hợp: Qbd = 304,41 N

Với lực bàn đạp này không nằm trong giới hạn cho phép của lực bàn đạp ly hợp xe con Q_bd ≤ 150 N. Do đó ta cần thiết kế tính toán thêm bộ trợ lực chân không.

Hành trình bàn đạp  S_bd được xác định theo công thức: S_bd = ( d + l₂ ).i_dd

Trong đó:

d : Là khe hở giữa đầu đòn mở và bi T,  d nằm trong khoảng 2¸ 4 (mm). Chọn d = 3 (mm).

l₂ : Là hành trình làm việc của đầu nhỏ đĩa ép.

Theo phần tính toán lò xo đĩa: l₂ = 8,21 (mm).

Vậy hành trình của bàn đạp là:

S_bd = ( 3 + 8,21 ).8,28 = 92,89 ( mm ).

Với hành trình bàn đạp cho phép S_{bd max} £ 150 (mm).

Vậy hành trình bàn đạp nằm trong giới hạn cho phép.

3.3.2 Thiết kế hệ thống dẫn động thủy lực

a. Tính toán thiết kế xy lanh công tác

Kiểm bền cho xy lanh công tác

Bán kính trung bình của xy lanh công tác: R_tb2 = 12 mm

Thay số vào ta có: s_td2= 1,64.10⁷ (N/m²).

Vật liệu chế tạo xy lanh là gang CY 24 - 42 có [s] = 2,4.10⁷ (N/m²).

Ta thấy s_td2 < [s], vậy xy lanh công tác đủ bền.

b. Tính toán thiết kế xy lanh chính

Thay số vào ta có: s_td1 = 1,93.10⁷ (N/m²).

Vật liệu chế tạo xy lanh là gang CY 24 - 42 có [s] = 2,4.10⁷ (N/m²).

Ta thấy s_td1 < [s], vậy xy lanh công tác đủ bền.

 3.3.3. Thiết kế bộ trợ lực chân không

3.3.3.1 Xác định lực mà bộ cường hóa phải thực hiện

Vậy bộ cường hóa chân không phải sinh ra 1 lực là 1570,89 (N) và ta chọn lực để mở van cường hóa là Q_m= 30 (N).

3.3.3.2 Xác định thiết diện màng sinh lực và hành trình màng sinh lực

Suy ra đường kính màng sinh lực: d_m = 215 mm

Hành trình làm việc S_m của màng sinh lực chính bằng hành trình làm việc của xi lanh công tác: S_m  =  S₁ = 9,72 (mm).

3.3.3.3 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. 

Suy ra: t =1,3. 10⁹(N/m²) 

Vật liệu chế tạo lò xo là thép C65Γ có  ứng suất cho phép là [t] =1,4. 10⁹(N/m²) nên lò xo đủ bền.

Kết luận : Như vậy qua quá trình tính toán ta thấy hệ thống ly hợp đảm bảo yêu cầu về kích thước, độ bền và khả năng làm việc.

3.4. Phương án công nghệ gia công chi tiết

3.4.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

Chi tiết gia công là piston của xy lanh chính trong hệ thống dẫn động ly hợp được thể hiện như hình 4.1

Do piston cùng với xy lanh hợp thành một cụm chi tiết làm việc có yêu cầu độ kín khít cao. Bề mặt làm việc chính là bề mặt Ø26 và ta chỉ cần gia công chính xác bề mặt này. Các bề mặt còn lại có yêu cầu làm việc không cao nên ta chỉ cần gia công đạt độ chính xác thấp.

Trước hết cần gia công thô bề mặt Ø26 và để làm chuẩn thô gia công. Sau đó dùng chuẩn thô này để gia công chuẩn tinh là lỗ tâm.

3.4.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Từ bản vẽ chi tiết ta nhận thấy:

Chi tiết có đủ độ cứng vững để gia công mà không bị biến dạng và có thể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao.

Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh.

3.4.3. Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết trong lòng phôi

3.4.3.1. Xác định phương pháp chế tạo phôi

Chọn dạng sản xuất là loạt nhỏ.

Kết cấu chi tiết không phức tạp nên ta dùng phương pháp đúc. Ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy. Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via.

Sơ đồ đúc phôi thể hiện như hình 4.2

3.4.4. Xác định thứ tự các nguyên công

Chọn phương pháp gia công một vị trí, gia công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng.

Thứ tự các nguyên công:

Nguyên công 1: Tiện thô Ø26, khoả mặt đầu, khoan lỗ định tâm.

Nguyên công 2: Tiện rãnh Ø20, tiện bậc Ø23, tiện tinh Ø26.

Nguyên công 3: Khoan 4 lỗ bù dầu Ø2,5.

Nguyên công 4: Khoan thô lỗ Ø 5, doa lỗ lắp ty đẩy.

Nguyên công 5: Mài tinh bề mặt Ø 26.

Nguyên công 6: Kiểm tra chi tiết.

KẾT LUẬN

Sau một thời gian với sự giúp đỡ của thầy giáo : TS…………….. và nỗ lực của bản thân. Em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao đó là “ Thiết kế tính toán hệ thống ly hợp trên xe tham khảo HYUNDAI ACCENT 2014 ”

Quá trình tính toán được thực hiên đúng quy trình, các thông số tham khảo được lấy từ xe HYUNDAI ACCENT, các kết quả tính toán hoàn toàn đảm bảo độ bền, độ chính xác cũng như đảm bảo tính kinh tế của các chi tiết và của hệ thống.

Qua quá trình tìm hiểu, tính toán em thấy: việc hoàn thành nhiệm vụ  “ Thiết kế tính toán hệ thống ly hợp xe tham khảo HYUNDAI ACCENT 2014” là một cơ hội tốt để em tổng kết lại những kiến thức đã được học trong suốt 5 năm qua. Và cũng là một bước đi quan trọng để em tiếp cận gần hơn nữa ngành công nghiệp ô tô nói chung.

Dù đã rất cố gắng để hoàn thiện nhiệm vụ nhưng với thời gian có hạn; kiến thức của bản thân còn hạn chế, chưa có nhiều cơ hội tiếp cận với thực tế… nên không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong có được sự nhận xét đánh giá và đóng góp của các thầy để đồ án của em được hoàn thiện hơn và có thể áp dung vào trong thực tế.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo : TS…………….. và các thầy trong bộ môn đã giúp em hoàn thành đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn !

                                                                      Hà nội, ngày… tháng …. năm 20…

                                                                       Sinh viên thực hiện

                                                                   …………………

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Tập bài giảng thiết kế tính toán Ôtô

Tác giả: PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan

2. Giáo trình “ Kết cấu ô tô ”

Tác giả: PGS.TS. Nguyễn Khắc Trai, PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan

TS. Hồ Hữu Hải , ThS. Phạm Huy Hường

ThS. Nguyễn Văn Chưởng , ThS. Trịnh Minh Hoàng

3. Cấu tạo hệ thống ôtô conTác giả:  PGS.TS. Nguyễn Khắc Trai

4.  Cấu tạo gầm xe con

Tác giả:    PGS.TS. Nguyễn Khắc Trai

5.  Chi tiết máy - tập 1;2

Tác giả : Nguyễn Trọng Hiệp

6.  Thiết kế chi tiết máy

Tác giả:  Nguyễn Trọng Hiệp , Nguyễn Văn Lẫm

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"