MỤC LỤC
Mục lục……………………………………………………………………….……01
Lời nói đầu…………………………………………………………………………03
Chương 1: Tổng quan về bộ ly hợp trên ô tô………..…………………………..05
1.Công dụng, phân loại và yêu cầu của ly hợp………………………….........…….05
2.Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát khô……………………........…09
Chương 2 : Phân tích kết cấu bộ ly hợp lắp trên xe MAZ-5335
1.các thông số tham khảo của xe ô tô tải 8 tấn……………………………………..14
2.phân tích, lựa chọn kết cấu cụm ly hợp………………………………………..…16
3.phân tích, lựa chọn hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp………………………..23
Chương 3 : Tính toán thiết kế bộ ly hợp với thông số tham khảo trên xe MAZ-5335
1.Tính toán các thông số của ly hợp
1.1. Xác định mô men ma sát của ly hợp…………………………………………..32
1.2. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp……………………………………......32
1.3. Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp………………...........34
1.4. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp………………..…….…..37
2. Tính toán hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp
2.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp………….........51
2.2. Xác định kích thước cơ bản của hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp…..........55
2.3. Tính thiết kế van phân phối………………………………………………...….61
2.4. Tính thiết kế các lò xo……………………………………………………….....65
Chương 4 : Bảo dưỡng kĩ thuật và sửa chữa hư hỏng ly hợp trên xe MAZ-5335
1. Quy trình gia công một số các chi tiết
1.1. Phân tích các chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết………...……….…72
1.2. Phân tích công nghệ trong kết cấu của chi tiết………………………...............72
1.3. Xác định dạng sản xuất………………………………..……………….....……72
1.4. Chọn phương pháp chế tạo phôi………………………………………........….73
1.5. Lập thứ tự các nguyên công………………………………………….……...…73
2. Những hư hỏng thường gặp và cách bảo dưỡng trong hệ thống ly hợp
2.1. Ly hợp bị trượt……………………………………………………………..…..80
2.2. Ly hợp ngắt không hoàn toàn……………………………………………...…..80
2.3. Ly hợp đóng đột ngột……………………………………………………..……81
2.4. Ly hợp phát ra tiếng kêu…………………………………………………...…..81
2.5. Bàn đạp ly hợp bị rung………………………………………………..….…….81
2.6. Đĩa ép bị mòn nhanh……………………………………………………..…….83
2.7. Bàn đạp ly hợp nặng………………………………………………………..….83
2.8. Hỏng hệ thống dẫn động ly hợp………………………………………...……...84
Kết luận chung…………………………………………………………………….85
Tài liệu tham khảo………………………………………………………………...86
LỜI NÓI ĐẦU
Giao thông vận tải chiếm vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt là đối với các nước có nền kinh tế phát triển. Có thể nói rằng mạng lưới giao thông vận tải là mạch máu của một quốc gia, một quốc gia muốn phát triển nhất thiết phải phát triển mạng lưới giao thông vận tải. Trong hệ thống giao thông vận tải của chúng ta ngành giao thông đường bộ đóng vai trò chủ đạo và phần lớn lượng hàng và người được vận chuyển trong nội địa bằng ôtô.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành ôtô ngày càng phát triển hơn. Khởi đầu từ những chiếc ôtô thô sơ hiện nay nghành công nghiệp ôtô đã có sự phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng những yêu của con người. Những chiếc ôtô ngày càng trở nên đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, tiện nghi hơn…để theo kịp với xu thế của thời đại.
Đối với các dòng xe tải chuyên chở hàng hóa cũng đóng vai trò rất quan trọng trong việc phát triển kinh tế cũng như cần thiết đối với con người. Vì thế nghiên cứu đề tài phục vụ cho sản xuất, cải tiến những cụm chi tiết cho xe tải trên 8 tấn là nhiệm vụ đặt ra phù hợp với sự phát triển ngành Công nghiệp ôtô của nước ta trong giai đoạn hiện nay.
Mục tiêu đề tài tốt nghiệp là: “Tính toán thiết kế bộ ly hợp cho xe ôtô tải 8 tấn trên cơ sở xe ôtô MAZ-5335”. 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 MAZ-5335 là loại ly hợp ma sát khô hai đĩa thường đóng. Các lò xo ép được bố trí xung quanh, có hệ dẫn động điều khiển bằng 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.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo :TS…………… đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình giúp em hoàn thành nhiệm vụ được giao.
Hà Nội, Ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thiết kế
…………..
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ BỘ LY HỢP TRÊN ÔTÔ
1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA LY HỢP
1.1. Công dụng ly hợp
Ly hợp là một trong những cụm chính trong hệ thống truyền lực của ôtô. Ly hợp là bộ phận liên kết giữa động cơ và hệ thống truyền lực, ly hợp ôtô được bố trí ngay sau động cơ, trước hộp số. Nó có công dụng:
+ 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. 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.
1.2.1. 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.
+ 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).
* Loại 2: Ly hợp thủy lực - là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lượng của chất lỏng (thường là dầu).
Ưu điểm của ly hợp thủy lực là : làm việc bền lâu, 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 nhỏ do hiện tượng trượt.
1.2.3. 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 đặt xung quanh : các lò xo được bố trí đều trên một vòng tròn và có thể đặt một hoặc hai hàng.
+ Lò xo trung tâm (dùng lò xo côn).
Loại 3 : Ly hợp ly tâm - là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở ly hợp. Loại này ít được sử dụng trên các ôtô quân sự.
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.
1.3. Yêu cầu ly hợp
Ly hợp là một trong những cụm chính của hệ thống truyền lực trên ôtô, khi làm việc
ly hợp phải đảm bảo được các yêu cầu sau :
+ Truyền hết mômen của động cơ xuống hệ thống truyền lực mà không bị trượt ở bất kỳ điều kiện làm việc 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.
2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LY HỢP 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.
2.3. Nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô
2.3.1. Ly hợp ma sát khô một đĩa - 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. Tiếp đó mômen được truyền vào xương đĩa bị động qua bộ giảm chấn 13 đến moayơ rồi truyền vào trục ly hợp. Lúc này giữa bi "T" 11 và đầu đòn mở 12 có một khe hở từ 3-4 mm tương ứng với hành trình tự do của bàn đạp ly hợp từ 30-40 mm.
2.3.2. Ly hợp ma sát khô hai đĩa - 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.
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU BỘ LY HỢP TRÊN XE MAZ-5335
1. CÁC THÔNG SỐ THAM KHẢO CỦA XE Ô TÔ TẢI 8 TẤN
1.1. Công dụng của xe ôtô MAZ - 5335
MAZ-5335 là một trong những loại ôtô vận tải được dùng nhiều trong việc vận chuyển hàng hóa bằng đường bộ ở nước ta. Nó là loại xe có thể hoạt động trên mọi đường sá. Sức chở của ôtô là 8 tấn. Loại xe này được nhà máy chế tạo ôtô mang tên MINXCƠ sản xuất. Xe có một cabin là loại cabin lật, trên cabin có 1 ghế lại, 1 ghế phụ và 1 giường ngủ. Vỏ cabin bằng kim loại và bố trí động cơ ở phía dưới. Thùng xe được chế tạo bằng sắt và có 3 thành mở lật ra được.
Hệ thống lái lắp trên xe là loại trục vít đai ốc, có bi cầu, thanh răng-vành răng và có cường hóa bằng thủy lực. Hệ thống treo của xe là loại hệ thống treo phụ thuộc và được bố trí trên các nhíp dọc hình nửa elíp. Hệ thống treo trước có giảm chấn thủy lực ống lồng nhằm nâng cao độ êm dịu khi xe di chuyển trên đường không bằng phẳng với tốc độ cao.
1.2. Các thông số kỹ thuật của xe ôtô MAZ-5335
Các thông số kỹ thuật của xe MAZ-5335 như bảng 2.1.
2. PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN KẾT CẤU CỤM LY HỢP
Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp, chỉ quan tâm đến ly hợp ma sát khô thường đóng. Hiện nay, trên thực tế đã tồn tại các phương án kết cấu cụm ly hợp phổ biến như sau :
2.1. Ly hợp một đĩa ma sát
2.1.1. Kết cấu ly hợp lắp trên xe ZIN-130
Ly hợp lắp trên xe ZIN-130 là ly hợp một đĩa ma sát khô.
+ Đĩa ép 3 bị ép bởi lò xo ép 8 bố trí xung quanh vỏ ly hợp 9. Vỏ ly hợp được lắp ghép với bánh đà 2 nhờ các bulông 23. Đĩa ép 3 và vỏ ly hợp 9 liên kết với nhau bằng lò xo lá 4, mỗi lò xo lá có một đầu được tán cố định với vỏ ly hợp bằng các đinh tán và đầu còn lại được lắp cố định với đĩa ép 3 bằng các bulông.
+ Đĩa bị động của ly hợp trên xe ZIN-130 : Xương đĩa bị động được chế tạo bằng thép và có xẻ rãnh. Đĩa ma sát được lắp ghép với xương đĩa bằng các đinh tán. Bộ giảm chấn gồm 8 lò xo giảm chấn đặt xung quanh cách đều nhau cùng tấm ma sát. Xương đĩa được ghép chặt với moayơ đĩa bị động bằng các đinh tán. Đinh tán được chế tạo bằng thép.
2.1.2. Kết cấu ly hợp lắp trên xe GAZ-53
Ly hợp lắp trên xe GAZ-53 là ly hợp một đĩa ma sát khô.
+ Bộ phận chủ động của ly hợp : Bánh đà 1 bắt với vỏ trong ly hợp 13, vỏ trong quay cùng với bánh đà. Vỏ 13 có khoang để giữ các lò xo ép 14 hình trụ đặt xung quanh.
+ Bộ phận bị động của ly hợp : Đĩa ma sát 3 có hai tấm ma sát làm bằng vật liệu có hệ số ma sát cao, được ghép với nhau qua xương đĩa bằng các đinh tán. Xương đĩa được chế tạo bằng thép và trên có các xẻ rãnh. Đĩa ma sát được ghép với moayơ đĩa bị động bằng các đinh tán bằng thép.
2.2. Ly hợp hai đĩa ma sát
2.2.1. Kết cấu ly hợp lắp trên xe MAZ-5335
Ly hợp lắp trên xe MAZ-5335 là ly hợp hai đĩa ma sát khô (Hình 2.4)
+ Bộ phận chủ động của ly hợp : gồm bánh đà 24 bắt với vỏ trong ly hợp 19 bằng các bu lông. Để thực hiện mở ly hợp một cách nhanh chóng và dứt khoát thì giữa đĩa ép trung gian 26 và bánh đà 24 có đặt lò xo đẩy 1. Lò xo đẩy có tác dụng đẩy đĩa ép trung gian ra khỏi bề mặt tiếp xúc với đĩa bị động 25 khi mở ly hợp
+ Bộ phận bị động của ly hợp : gồm có hai đĩa bị động 25, mỗi đĩa bị động gồm 2 tấm ma sát được ghép với xương đĩa bằng các đinh tán bằng đồng. Xương đĩa được chế tạo bằng thép, trên có các xẻ rãnh nhằm giảm độ cứng, tăng độ đàn hồi và giúp ly hợp đóng êm dịu.
2.2.2. Kết cấu ly hợp lắp trên xe KAMAZ-5511
Ly hợp lắp trên xe KAMAZ-5511 là ly hợp hai đĩa ma sát khô.
+ Bộ phận chủ động của ly hợp : gồm có bánh đà 21 lắp ghép với vỏ trong ly hợp 17 bằng các bu lông. Đĩa ép trung gian 2 và đĩa ép ngoài 4 được chế tạo bằng gang. Các đĩa ép chủ động liên kết với bánh đà bằng ngõng (đòn tách).
+ Bộ phận bị động của ly hợp : gồm có hai đĩa ma sát 22, mỗi đĩa bị động gồm hai tấm ma sát được ghép với nhau qua xương đĩa bằng các đinh tán. Xương đĩa được chế tạo bằng thép, trên có các xẻ rãnh và được ghép với moayơ bằng các đinh tán. Moayơ được chế tạo bằng thép 40X và số lượng là 2 moayơ. Trong lòng moayơ có then hoa và có thể di trượt trên trục ly hợp.
* Nhận xét: Qua phân tích, tìm hiểu kết cấu, nguyên lý hoạt động của từng phương án thiết kế cụm ly hợp, ta thấy phương án thiết kế cụm ly hợp của xe MAZ-5335 (ly hợp hai đĩa ma sát khô) phù hợp để áp dụng cho việc thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn.
3. PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN HỆ DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN LY HỢP
Hiện nay, trên thực tế đã tồn tại các phương án dẫn động điều khiển ly hợp phổ biến như sau:
3.1. Phương án 1 : Dẫn động điều khiển ly hợp bằng cơ khí.
Đây là hệ 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 dẫn động này được sử dụng phổ biến ở các ôtô quân sự như xe ZIN-130, ZIN-131, ...
3.2. Phương án 2 : Dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực.
Đây là hệ dẫn động điều khiển ly hợp bằng cách dùng áp lực của chất lỏng (dầu) trong các xy lanh chính và xy lanh công tác.
+ Khi người thả bàn đạp ly hợp 1 thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị 2 và lò xo ép làm các piston của xy lanh chính và xy lanh công tác từ từ trở về vị trí ban đầu. Lúc này dầu từ xy lanh công tác 6 theo đường ống dẫn dầu 5 qua van hồi dầu 12 vào khoang D.
+ Khi người lái nhả nhanh bàn đạp ly hợp 1, thì do sức cản của đường ống và sức cản của van hồi dầu 12 làm cho dầu từ xy lanh công tác 6 không kịp về điền đầy vào khoang D. Vì thế tạo ra độ chân không ở khoang D, nên dầu từ khoang C qua lỗ cung cấp dầu a vào khoang E, rồi sau đó dầu qua lỗ nhỏ ở mặt đầu piston ép phớt cao su 8 để lọt sang bổ sung dầu cho khoang D (tránh hiện tượng lọt khí vào khoang D, khi khoang D có độ chân không).
3.3. Phương án 3 : Dẫn động điều khiển ly hợp bằng cơ khí có trợ lực khí nén.
Đây là hệ dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn, khớp nối. Đồng thời kết hợp với lực đẩy của khí nén.
3.4. Phương án 4 : Dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực, trợ lực khí nén.
Đây là hệ dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn và áp lực của dầu trong các xy lanh lực. Đồng thời kết hợp với áp lực của khí nén lấy từ các máy nén khí.
- Nguyên lý làm việc :
+ Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, làm cho tay đòn bàn đạp quay quanh O1 và đẩy cần piston của xy lanh chính 3 đi xuống (theo chiều mũi tên).
Xy lanh thủy lực 8. áp lực dầu tác dụng vào mặt piston xy lanh thủy lực 9 và đẩy nó cùng cần piston 10 sang phải. Làm cho càng mở ly hợp 11 quay quanh O2 và đẩy bạc mở ly hợp 12 sang trái (theo chiều mũi tên). Ly hợp được mở.
* Nhận xét: 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 4 - Dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực, trợ lực khí nén phù hợp để áp dụng cho việc thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải trọng 8 tấn, nó có ưu điểm bố trí đơn giản, phù hợp với loại xe có kiểu cabin lật như xe MAZ-5335.
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ LY HỢP VỚI THÔNG SỐ THAM KHẢO TRÊN XE MAZ-5335
1. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA LY HỢP
1.1. Xác định mômen 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 :
Mc= bMe 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 tải làm việc không có kéo rơmoóc: b = (1,6 ¸ 2,25) ® ta chọn : b = 2. Vậy mômen ma sát của ly hợp : Mc = b Me max = 2.667 = 1334 (Nm).
1.2. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp
1.2.1. Xác định bán kính trung bình của đĩa ma sát
+ Mômen ma sát của ly hợp được xác định theo công thức :
Mc = b Me max = m På Rtb i
+ So sánh đường kính ngoài của đĩa ma sát với đường kính bánh đà động cơ lấy theo xe tham khảo : Dbđ = 0,41 m (đường kính trong lòng) thì ta thấy rằng:
D2 = 0,43 m > Dbđ = 0,41 m.
+ Như vậy có hai phương án :
- Nếu ta giữ nguyên đường kính ngoài của đĩa ma sát D2 = 0,43 m và tăng đường kính bánh đà thì phương án này không thực hiện được. Vì bánh đà thiết kế theo động cơ, không thể tuỳ tiện thay đổi, ngoài ra còn liên quan đến cân bằng động của động cơ.
- Nếu ta giảm đường kính ngoài từ D2 = 0,43 m xuống D2 = 0,4 m và tăng số đôi bề mặt ma sát thì phương án này là phù hợp. Vậy ta chọn phương án này.
=> Bán kính ma sát trung bình được tính theo công thức : Rtb = ~ 0,161 (m)
1.2.2. Xác định số lượng đĩa ma sát
+ Tra bảng 3, sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô", với nguyên liệu làm các bề mặt là gang với phêrađô ® ta chọn hệ số ma sát : m = 0,2.
+ Tra bảng 3, sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô", ta xác định áp lực riêng cho phép : [q] = (100 ¸ 250) (kN/m2).
=> Ta chọn: [q] = 200 kN/m2 .
Vậy q = 119,97 kN/m2 < [q] = 200 kN/m2 ® Bề mặt ma sát bảo đảm đủ độ bền cho phép.
1.3. 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.
1.3.1. 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.
L - công trượt của ly hợp khi khởi động tại chỗ (Nm).
G - trọng lượng toàn bộ của ôtô. G = 146500 N.
Me max - mômen xoắn cực đại của động cơ. Me max = 667 Nm.
no - số vòng quay của động cơ khi khởi động ôtô tại chỗ. Chọn no = 0,75 ne max no = 0,75. 2100 = 1575 (vg/ph) với ne max là số vòng quay cực đại của động cơ.
rb - bán kính làm việc trung bình của bánh xe (m) : rb = l1 ro với ro : bán kính thiết kế của bánh xe. Ta có kích thước lốp là : 12 - 20 inch (300 - 508) ; H/B = 1 ® ro = 300 + 254 = 554 (mm) = 0,554 m.
Vậy công trượt của ly hợp khi khởi động tại chỗ : L = 65,76.103 (Nm).
1.3.2. Xác định công trượt riêng
F - diện tích bề mặt ma sát của đĩa ma sát (m2).
i - số đôi bề mặt ma sát. i = 4.
[lo] - công trượt riêng cho phép. Tra bảng 4 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô", ta xác định công trượt riêng cho phép: với ôtô tải có trọng tải > 5 tấn => [lo] = (39,24.104 ¸ 58,86.104) Nm/m2.
=> lo = 25,37.104 (Nm/m2) < [lo].
Vậy công trượt riêng thỏa mãn điều kiện cho phép.
+ Nhận xét :
- Đối với đĩa ép trung gian khi bị trượt thì cả hai bề mặt đều tham gia.
- Đối với đĩa ép ngoài và bánh đà khi bị trượt thì chỉ có 1 bề mặt tham gia.
Như vậy đĩa ép trung gian và đĩa ép ngoài có khối lượng tương đương nhau, bánh đà có khối lượng lớn hơn. Nhưng khi bị trượt thì đĩa ép trung gian có độ tăng nhiệt độ gấp hai lần so với đĩa ép ngoài và bánh đà.
=> DT = 5,69 oC < [DT].
Vậy đĩa ép trung gian thỏa mãn độ tăng nhiệt độ cho phép.
+ Khi đĩa ép ngoài bị nung nóng (với độ tăng nhiệt độ DT chỉ bằng 1/2 độ tăng nhiệt độ của đĩa ép trung gian), thì lò xo ép cũng có độ tăng nhiệt độ còn nhỏ hơn độ tăng nhiệt độ của đĩa ép ngoài (do có đệm cách nhiệt).
1.4. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp
1.4.1. Tính sức bền đĩa ma sát
+ 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 ma sát 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 dx = 2 mm.
+ Chiều dày tấm ma sát thường chọn từ (3 ¸ 5) mm. Ta chọn d = 4,5 mm.
Ứng suất cắt và ứng suất chèn dập đối với đinh tán ở vòng ngoài :
tc2 = 524,22.104 (N/m2) < [tc].
scd2 = 1097,94.104 (N/m2) < [scd].
Vậy các đinh tán đảm bảo độ bền cho phép.
1.4.2. Tính sức bền moayơ đĩa ma sát
+ Chiều dài của moayơ đĩa ma sát được chọn tương đối lớn để giảm độ đảo của đĩa ma sát. Moayơ được ghép với xương đĩa ma sát bằng đinh tán và lắp với trục ly hợp bằng then hoa.
+ Chiều dài moayơ thường chọn bằng đường kính ngoài của then hoa trục ly hợp. Khi điều kiện làm việc nặng nhọc thì chọn L = 1,4 D (D là đường kính ngoài của then hoa trục ly hợp).
+ Ứng suất cắt và ứng suất chèn dập đối với then hoa ở moayơ :
tc = 771,99.104 (N/m2) < [tc].
scd = 771,99.104 (N/m2) < [scd].
Vậy moayơ đảm bảo độ bền cho phép.
1.4.3. Tính sức bền lò xo ép của ly hợp
+ Ta dùng lò xo ép là loại lò xo trụ đặt xung quanh.
+ Vật liệu chế tạo lò xo ép là thép 60C2 , có ứng suất xoắn cho phép là :
[t] = (49,05.107 - 68,67.107 ) N/m2
+ Số lượng lò xo ép được chọn theo đường kính ngoài của đĩa ma sát.
+ Lực cực đại tác dụng lên mỗi lò xo ép cho phép trong khoảng Plx £ [P] = 981 N
+ Với đường kính ngoài của đĩa ma sát : D2 = 400 mm = 0,4 m tra bảng 7 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô" và tham khảo thông số của xe MAZ-5335, ta xác định số lượng lò xo ép là zlx = 24.
+ Khi mở ly hợp lò xo lại biến dạng thêm một lượng Dl và tương ứng với lực ép là:
P'å = 1,2 På = 1,2.10336,42 = 12403,77 (N).
+ Vậy số vòng làm việc của lò xo :
no = 3,81 (vòng) » 4 vòng.
+ Để đảm bảo khoảng làm việc và chiều dài động học thì ta chọn số vòng làm việc của lò xo : no = 5 vòng.
+ Số vòng toàn bộ của lò xo : n = no + 2 = 5 + 2 = 7 (vòng).
1.4.4. Tính sức bền lò xo giảm chấn của ly hợp
+ Lò xo giảm chấn được đặt ở đĩa ma sát 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 ma sát đến moayơ trục ly hợp.
+ Mômen quay mà giảm chấn có thể truyền được bằng tổng mômen quay của các lực lò xo giảm chấn và mômen ma sát:
Mmax = M1 + M2 = P1 R1 Z1 + mP2 R2 Z2
Trong đó:
M1 - Mômen quay của các lực lò xo giảm chấn dùng để dập tắt dao động cộng hưởng ở tần số cao.
M2 - Mômen ma sát dùng để dập tắt dao động cộng hưởng ở tần số thấp. thường lấy M2 = 25% Mmax = 25% . 1098,69 = 274,67 (Nm).
M1 = Mmax - M2 = 1098,69 - 274,67 = 824,01 (Nm)
+ Đường kính thanh tựa: chọn d = (0,01 ¸ 0,012) m đặt trong kích thước lỗ B ® Ta chọn d = 0,012 m.
+ Kích thước lỗ B được xác định theo khe hở l1 , l2. Các trị số l1, l2 chọn trong khoảng từ (0,0025 ¸ 0,004) m ® Ta chọn: l1 = l2 = 0,004 m.
Þ Vậy kích thước đặt lỗ thanh tựa là :
B = d + l1 + l2 = 0,012 + 0,004 + 0,004 = 0,02 (m).
+ Độ cứng tối thiểu của lò xo giảm chấn (hay gọi là mômen quay tác dụng lên đĩa ma sát để xoay đĩa đi 1o so với moayơ). Độ cứng được xác định theo công thức :
S = 17,4 R12 K Z1 (Nm).
+ 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 = no d = 7.0,004 = 0,028 (m).
+ Chiều dài của vòng lò xo ở trạng thái tự do :
l2 = l1 + l + 0,5d = 0,028 + 0,0035 + 0,5.0,004 = 0,0335 (m).
1.4.5. Tính sức bền các chi tiết truyền lực tới đĩa ép
+ Vì ly hợp lắp trên xe MAZ-5335 là loại ly hợp có hai đĩa ép, nên ta phải dùng chốt hoặc vấu để truyền lực từ bánh đà đến đĩa ép. Ta chọn phương án truyền lực trực tiếp từ bánh đà qua đĩa ép, đó là phương pháp dùng vấu của đĩa ép và rãnh của bánh đà. Vấu truyền lực gồm 3 vấu, được chế tạo liền với đĩa ép. Vật liệu chốt là vật liệu của đĩa ép, Gang GX 15-32.
Các thông số trên được chọn theo xe tham khảo.
=> p = 107,41.105 (N/m2) < [p].
+ Vậy bề mặt truyền lực đủ bền.
+ Ngoài ra các vấu còn chịu uốn nhưng do tay đòn chịu uốn nhỏ cho nên ta không cần kiểm tra chốt truyền lực theo độ bền uốn nhỏ.
1.4.6. Tính sức bền các đòn dẫn động
a. Đòn mở ly hợp :
+Vật liệu chế tạo đòn mở là thép 35 được Xianuya hóa bề mặt làm việc, có ứng suất uốn cho phép là [su] = 58860.104 N/m2 .
=> Pđ = 939,67 (N).
b. Bàn đạp ly hợp
+ Vật liệu chế tạo bàn đạp ly hợp là thép 35, có ứng suất uốn cho phép là [su] = 39240.104 N/m2.
+ Để kiểm tra sức bền của bàn đạp ly hợp, ta lấy lực cực đại của người lái tác dụng lên bàn đạp ly hợp là : Qbđ = 600 N.
+ Mômen uốn tại tiết diện nguy hiểm : Mu = Qbđ a = 600 . 0,35 = 210 (Nm).
+ Các thông số b , h được chọn theo xe tham khảo.
ÞVậy bàn đạp ly hợp đảm bảo độ bền cho phép.
2. TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN LY HỢP
Ở Chương 2 - mục 3 ta đã chọn “Phương án 4 - Dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực, trợ lực khí nén” làm phương án dẫn động.
2.1. Nguyên lý hoạt động của hệ dẫn động điều khiển ly hợ
Theo sơ đồ cấu tạo Hình 3.10 :
+ Bàn đạp ly hợp lắp với khung xe qua trục 2. Lò xo 3 dùng để hồi vị bàn đạp. Piston 5 của xy lanh chính 7 được nối với bàn đạp ly hợp thông qua cần piston 4.
+ Bộ phận sinh lực gồm: Cơ cấu thuỷ lực và cơ cấu trợ lực bằng khí nén.
+ Cơ cấu thuỷ thực có xy lanh thuỷ lực 13 và piston thuỷ lực 14 được nối với piston khí nén;
2.1.1. Kết cấu van phân phối
+ Van phân phối (Hình 3.11) gồm : Van phân phối 23 dịch chuyển trong vỏ van 27. Van lá 30 thường xuyên được lò xo đóng van cấp 29 ép vào đế van 31. Khoang C được nối với nguồn khí nén bằng ống dẫn, làm cho khoang C luôn có áp suất khí nén. Khoang B được nối bằng ống dẫn tới xy lanh công tác. Khoang A trong vỏ van nối với khí trời qua lỗ thông 4.
2.1.2. Nguyên lý hoạt động
+ Khi chưa hoạt động, van phân phối đang ở trạng thái mở van xả, đóng van cấp. Khi mở ly hợp, người lái tác dụng một lực lên bàn đạp ly hợp 1, qua trục 2 làm cần piston 4 đẩy piston 5 về bên trái, sau khi piston thực hiện hết hành trình bịt lỗ bù dầu, áp suất dầu trong xy lanh chính tăng lên, dầu có áp suất cao được đẩy qua van một chiều (nằm trong cụm van hồi dầu) và đi vào đường ống dẫn dầu 9, dẫn tới bộ phận sinh lực.
+ Tại xy lanh thuỷ lực, dầu có áp suất tác dụng lên piston thuỷ lực 14, làm piston thuỷ lực 14 chuyển động sang trái, đẩy piston xy lanh khí nén 17 sang trái, nén lò xo hồi vị 18 lại, làm cần đẩy 19 chuyển động sang trái, đẩy càng mở ly hợp.
* Trong quá trình tính toán thiết kế hệ dẫn động điều khiển phải đảm bảo các yêu cầu:
+ Giảm được lực bàn đạp và cải thiện cường độ lao động cho người lái.
+ Hệ dẫn động có cường hóa phải đảm bảo tính chép hình.
+ Kết cấu đơn giản, tháo lắp và bảo dưỡng dễ dàng.
2.2. Xác định kích thước cơ bản của hệ dẫn động điều khiển ly hợp
2.2.1. Sơ đồ dẫn động : Hình 3.12
+ Trong đó, chiều dài các chi tiết có thể chọn theo xe tham khảo:
a: Chiều dài bàn đạp ly hợp, chọn a = 350 mm = 0,35 m.
b: Chiều dài tay đòn đẩy cần piston, chọn b = 100 mm = 0,1 m.
c: Chiều dài đòn quay càng mở ly hợp, chọn c = 160 mm = 0,16m.
d: Chiều dài càng mở ly hợp, chọn d = 80 mm = 0,08 m.
d: Khe hở giữa đầu đòn mở và bạc mở, chọn d = 3 mm = 0,003 m.
Dl: Hành trình cần thiết của đĩa ép để mở ly hợp, đối với ly hợp 2 đĩa bị động :
Dl = (2 ¸ 2,8) mm => Ta chọn Dl = 2,4 mm = 0,0024 m.
=> Tỉ số truyền của cả hệ dẫn động idđ = i1 i2 i3 i4 = 3,5.1.2.4,4 = 30,8
2.2.3. Tính hành trình của piston cường hoá trong xy lanh
+ Hành trình của piston cường hoá được xác định theo hành trình của bạc mở. Từ khi bạc mở kết thúc hành trình tự do (Std) tiếp xúc với đầu đòn mở cho đến khi kết thúc quá trình mở ly hợp (Slv).
+ Ta có hành trình của piston cường hoá: Spt = Std + Slv
=> S td = 0,006 (m).
+ Hành trình làm việc được xác định theo công thức : S lv = Dl.ic
Trong đó: Dl - Hành trình cần thiết của đĩa ép để mở ly hợp, Dl = 0,0024 m.
ic - Tỉ số truyền từ bộ phận cường hóa đến đầu trong của đòn mở. ic = i3i4 = 2.4,4 = 8,8.
=> S lv = Dl . ic = 0,0024.8,8 = 0,021 (m).
Vậy hành trình của piston cường hoá: Spt= Std + Slv = 0,006 + 0,021 = 0,027 (m).
2.2.4. Xác định hành trình của bàn đạp
+ Hành trình làm việc toàn bộ của bàn đạp ly hợp :
S t = i1 iv dv + idđDl + ibd = Sv + S lv + S o (m).
=> S t = i1 iv dv + idđDl + ibd = 3,5.1,56.0,004 + 30,8.0,0024 + 7.0,003 = 0,117 (m).
+ Vậy hành trình toàn bộ của bàn đạp ly hợp là : S t = 0,117 m ;
Sv = 0,022 m ; S lv = 0,074 m ; S o = 0,021 m.
+ Hệ dẫn động thuỷ lực nên hành trình toàn bộ của bàn đạp ly hợp thường lớn hơn hành trình làm việc toàn bộ khoảng 20%, vì piston có một đoạn hành trình không tải trước khi bịt lỗ bù dầu trong xy lanh và bắt đầu tạo áp suất làm việc. Do vậy: S' t = 1,2St = 1,2.0,117 = 0,140 (m).
2.3. Tính thiết kế van phân phối
Van phân phối là cụm cơ cấu có tác dụng điều tiết lượng khí nén cho cụm sinh lực hoạt động. Để có thể thay đổi lượng khí nén vào xy lanh công tác thì van phân phối thực hiện việc đóng mở van theo lực bàn đạp của người lái.
2.3.1. Chọn kiểu van phân phối
+ Van phân phối có nhiều loại :
- Van phân phối có lò xo định tâm.
- Van phân phối không có lò xo định tâm.
+ Đối với van phân phối không có lò xo định tâm thì cường hóa hoạt động với những tác động rất nhỏ. Vì thế với những lực phát sinh do nhấp nhô, rung xóc của mặt đường tác dụng vào bàn đạp cũng có thể gây hiện tượng mở ly hợp nên không sử dụng loại van này.
2.3.2. Xây dựng đường đặc tính lực bàn đạp ly hợp
+ Ta có phương trình cân bằng: Ftl = Fk + Flx1 + Flx2 + Fkn.
+ Tại thời điểm cân bằng, van đóng cả van xả và van cấp, áp suất khí trong khoang B không đổi, lò xo đóng van cấp ép van lá tỳ lên đế van nên: Flx2 = Flx2 min = 15 N.
+ Giả thiết lò xo hồi vị piston khí nén đã bị ép tối đa (piston khí nén đã thực hiện hết hành trình làm việc) thì tổng lực ép tác dụng lên đĩa ép khi trợ lực hoạt động là:
Få = h3h4i3i4(Fa + Fb - Flx18)
= 0,9522.4,4(3,0Qbđ - 33,84 + 20,91Qbđ - 10,89Flx1 - 1683,14 - 100)
= 189,87Qbđ - 86,45Flx1 - 14430,45 (N).
+ Như đã tính toán ở phần trước, khi Qbđ = 150 N thì Få = P'å = 12403,71 N.
+ Tại thời điểm bắt đầu có trợ lực (van cấp khí nén bắt đầu mở), áp suất khí trong khoang B chưa tăng nên pB = p0= 10.104 N/m2. Lực bàn đạp cần thiết để mở van:
Qbđ = 2,06.10-4 pB + 0,52Flx1 + 59,90 (N).
= 2,06.10-4.10.104 + 0,52.19,04 + 59,90 = 90,42 (N).
- Sau khi khí nén trong khoang B đạt giá trị max: (đoạn CD)
Få = h3h4i3i4(Fa + Fb max - Flx18)
= 0,9522.4,4(3,0Qbđ-33,84+1936,24-100)
= 0,9522.4,4(3,0Qbđ + 1802,40)
= 23,83Qbđ + 14314,66 (N).
2.4. Tính thiết kế các lò xo
+ Lò xo được chọn theo độ cứng và kiểm nghiệm theo ứng suất xoắn.
+ Lò xo được chế tạo bằng thép 65G , có ứng suất xoắn [t] = 68,67.107 N/m2 .
2.4.1. Tính các lò xo của van phân phối
a. Tính lò xo mở van xả
+ Để van đi hết hành trình đóng van xả (bịt đường thoát khí) thì người lái tác dụng vào bàn đạp để để tạo áp suất dầu, nén lò xò mở van xả 1 đoạn D1 = 0,002m với lực Flx1 = 19,04 N.
+ Lực ép ban đầu của lò xo mở van xả đã chọn: Flx1 min = 9 N.
=> t1 = 20,62.107 (N/m2) < [t] = 68,67.107 N/m2.
+ Vậy lò xo mở van xả đảm bảo độ bền cho phép.
b. Tính lò xo đóng van cấp
+ Để van đi hết hành trình mở van cấp thì người lái tác dụng vào bàn đạp để tạo áp suất dầu, nén lò xò đóng van cấp 1 đoạn D2 = 0,002m với lực Flx2 = 25 N để van lá mở hoàn toàn.
+ Lực ép ban đầu của lò xo mở van xả đã chọn: Flx2 min = 15 N.
+ Số vòng toàn bộ của lò xo : n2 = no2 + 2 = 4 + 2 = 6 (vòng).
+ Chiều dài toàn bộ của lò xo được xác định theo công thức :
lo2 = (no2 + 2) dlx2 + d2 (no2 + 1) + Dl2
® t2 = 17,73.107 (N/m2) < [t] = 68,67.107 N/m2.
Vậy lò xo mở van xả đảm bảo độ bền cho phép.
2.4.2. Tính các lò xo hồi vị
a. Tính lò xo hồi vị bàn đạp
+ Người lái đạp bàn đạp đi hết hành trình làm việc để tạo lực kéo lò xò hồi vị Flx3 = 60 N, và biến dạng thêm đoạn : D3 = 0,025 (m).
+ Lực kéo ban đầu của lò xo hồi vị bàn đạp lấy giá trị bằng một nửa Flx3 : Flx3 min = 30 (N).
+ Chọn : Đường kính dây lò xo – dlx3 = 0,002 m.
+ Đường kính trung bình của vòng lò xo : Dtb3 = 0,02 m.
b. Tính lò xo hồi vị piston khí nén
+ Khi piston khí nén đi hết hành trình làm việc, người lái tác dụng vào bàn đạp để tạo áp suất dầu, đẩy piston thuỷ lực và piston khí nén, làm nén lò xò hồi vị thêm 1 đoạn D4 = Spt = 0,027 m, với lực Flx4 = Flx18 = 100 N.
=> no4 = ~ 6 (vòng)
+ Số vòng toàn bộ của lò xo : n4= no4 + 2 = 6 + 2 = 8 (vòng).
+ Chiều dài toàn bộ của lò xo được xác định theo công thức :
lo4 = (no4 + 2) dlx4 + d4 (no4 + 1) + Dl4
+ Vậy chiều dài toàn bộ của lò xo ở trạng thái tự do :
lo4 = (6+2)0,004 + 0,003(6+1) + 0,054 = 0,107 (m).
=> t4 = 25,40.107 (N/m2) < [t] = 68,67.107 N/m2.
Vậy lò xo hồi vị piston khí nén đảm bảo độ bền cho phép.
CHƯƠNG 4
BẢO DƯỠNG KĨ THUẬT VÀ SỬA CHỮA HƯ HỎNG LY HỢP TRÊN XE MAZ-5335
1. Quy trình gia công một số chi tiết
1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc
Piston khí là một chi tiết của bộ xy lanh thủy khí, là chi tiết dạng màng. Piston khí và thân xy lanh lắp ghép với nhau và được làm kín nhờ đệm cao su bốn bulông. Piston khí là chi tiết chuyển động di trượt trong xy lanh khi có lực tác dụng của khí nén lên bề mặt của piston.
1.2. Phân tích công nghệ trong kết cấu chi tiết
Khi chế tạo các chi tiết dạng màng, yêu cầu kỹ thuật quan trọng nhất là độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, cũng như độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm. Các yêu cầu kĩ thuật cần phải đảm bảo như sau :
+ Đường kính mặt ngoài của piston đạt cấp chính xác 7.
+ Đường kính lỗ bạc cần lắp ghép yêu cầu đạt cấp chính xác.
+ Độ nhám bề mặt thường cho :
- Với bề mặt làm việc cần đạt Ra= 1,25.
- Với bề mặt lỗ cần đạt Ra = 2,5.
- Với mặt đầu Rz = 20.
1.3. Xác định dạng sản xuất
Vật liệu của chi tiết ta chọn loại vật liệu là hợp kim nhôn có trọng lượng riêng là 2700 kg/m3. Ta có thể áp dụng công thức sau để tính trọng lượng chi tiết là: Q = y.V (kg)
Trong đó V- là thể tích của chi tiết (m3).
Tính sơ bộ thể tích của chi tiết là V = 0,0002 m3 do đó trọng lượng chi tiết : Q = 2700.0,0002 = 0,54 (kg).
1.4. Chọn phương pháp chế tạo phôi
Căn cứ vào đặc tính của vật liệu chế tạo chi tiết là hợp kim nhôm, dạng sản xuất là hàng loạt nhỏ nên ta quyết định chọn phôi để chế tạo chi tiết là phôi đúc. Phôi đúc phù hợp dùng để chế tạo các chi tiết dạng màng.
1.5. Lập thứ tự các nguyên công
1.5.1. Trình tự các nguyên công
+ Nguyên công 1: Phay mặt đầu chi tiết, gia công trên máy phay, yêu cầu đạt được độ nhám Rz=20, dùng dao phay, dùng 2 khối V và phiến tỳ để định vị.
+ Nguyên công 2: Khoan, khoét lỗ nhỏ và lỗ to, gia công trên máy khoan đứng, dùng mũi khoan ruột gà và dao khoét, yêu cầu đạt được độ nhám Rz= 20, dùng 2 khối V và phiến tỳ để định vị.
+ Nguyên công 6 : Mài bề mặt làm việc của piston, gia công trên máy mày dùng đá mài, yêu cầu đạt được độ bóng bề mặt làm việc đạt Ra= 1,25.
+ Nguyên công 7 : Kiểm tra độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ, độ đồng tâm giữa bề mặt làm việc và lỗ to, kiểm tra bằng đồng hồ.
1.5.2. Thiết kế các nguyên công cụ thể
1.5.2.1. Nguyên công 1: Phay mặt đầu chi tiết.
+ Chọn chuẩn: Phôi của ta là phôi đúc trong khuôn kim loại nên chất lượng mặt đầu tương đối tốt. Khi gá đặt để gia công chỉ nhằm mục đích là đạt được độ nhám bề mặt. Chuẩn ở đây là chuẩn thô, bao gồm mặt đối diện và mặt trụ ngoài.
+ Định vị và kẹp chặt : Chi tiết được định vị 3 bậc tại mặt đáy bằng phiến tỳ còn 3 bậc nữa thì được định vị bằng 1 khối chữ V cố định và 1 khối chữ V di động. Dùng chính khối V để tạo ra lực kẹp theo phương nằm ngang . Do kết cấu của ta là đảm bảo nên khả năng gây lật không xảy ra.
1.5.2.3. Nguyên công 3: Tiện rãnh nhỏ, mặt đầu và mặt bên của chi tiết.
+ Chọn chuẩn: Chuẩn ở đây là mặt bên và mặt trụ ngoài,
+ Định vị và kẹp chặt : Chi tiết được định vị và kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu, mặt trụ ngoài và mặt bên hạn chế 5 bậc tự do.
+ Chọn máy : Máy tiện vạn năng T620, Số vòng quay trục chính: 25÷2000 (vg/ph), Công suất động cơ: N = 10 kW.
1.5.2.4. Nguyên công 4: : Doa lỗ to.
+ Chọn chuẩn: Chuẩn ở đây là mặt đầu được gia công ở nguyên công 1 và mặt trụ ngoài.
+ Định vị và kẹp chặt : Chi tiết được định vị 3 bậc tại mặt đáy bằng phiến tỳ còn 3 bậc nữa thì được định vị bằng 1 khối chữ V cố định và 1 khối chữ V di động. Dùng chính khối V để tạo ra lực kẹp theo phương nằm ngang.
+ Chọn máy: Máy khoan đứng 2H135. Số vòng quay trục chính : 31,5 ÷ 1400 (vg/ph), Công suất động cơ: N = 4 kW.
1.5.2.6. Nguyên công 6: Mài bề mặt làm việc của piston.
+ Chọn chuẩn: Chuẩn ở đây là mặt đầu và mặt trụ đã gia công ở nguyên công 4.
+ Định vị: Chi tiết gia công được định vị trên hai mũi tâm khống chế 5 bậc tự do, ngoài ta để chống xoay ta thêm vào hệ thống một cái tốc mài.
+ Ta chọn máy gia công là máy mài tròn ngoài kí hiệu 3A110.
.5.2.7. Nguyên công 7: : Kiểm tra.
+ Chi tiết được đặt trên 2 lỗ chống tâm thông qua trục kiểm phụ. Có 2 đồng hồ đo tì vào mặt làm việc và mặt đầu của chi tiết. Cho piston quay, ta đo được độ đồng tâm của mặt trụ ngoài so với mặt trụ trong và độ đảo mặt đầu của piston
2. Những hư hỏng thường gặp và cách bảo dưỡng sửa chữa trong hệ thống ly hợp
2.1. Ly hợp bị trượt
+ Biểu hiện:
- Khi tăng ga vận tốc của xe không tăng theo tương ứng.
- Có mùi khét.
+ Nguyên nhân:
- Khe hở giữa đầu đòn mở và bi T không có hay không có hành trình tự do của bàn đạp.
- Do lò xo ép bị yếu.
+ Phương pháp xác định trạng thái trượt của ly hợp:
- Gài số cao, đóng ly hợp: Chọn một đoạn đường bằng, cho xe đứng yên tại chỗ, nổ máy, gài số tiến ở tay số cao nhất (số 4 hoặc 5) , đạp và giữ phanh chân, cho động cơ hoạt động ở chế độ tải lớn bằng chân ga, từ từ nhả bàn đạp ly hợp.
2.2. Ly hợp ngắt không hoàn toàn
+ Biểu hiện: Sang số khó, gây va đập ở hộp số khi chuyển số.
+ Nguyên nhân:
- Hành trình tự do bàn đạp quá lớn.
- Các đầu đòn mở không nằm trong cùng mặt phẳng do đĩa bị động và đĩa ép bị cong vênh. Do khe hở đầu đòn mở lớn quá nên không mở được đĩa ép làm đĩa ép bị cong vênh.
+ Khắc phục:
- Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp
- Kiểm tra các ổ bi T, ổ bi kim, nếu bị kẹt hoặc rơ cần điều chỉnh lại.
2.3. Ly hợp đóng đột ngột
+ Biểu hiện: Mặc dù nhả bàn đạp chậm và êm nhẹ nhưng ôtô vẫn chuyển động bị giật chứng tỏ ly hợp đã bị đóng đột ngột.
+ Nguyên nhân:
- Đĩa bị động mất tính đàn hồi, lò xo giảm chấn bị liệt.
- Do lái xe thả nhanh bàn đạp.
2.5. Bàn đạp ly hợp bị rung
+ Nguyên nhân:
- Bánh đà bị cong vênh hoặc lắp không đúng.
- Vỏ ly hợp bị lắp lệch tâm bánh đà.
+ Khắc phục:
- Kiểm tra trạng thái kỹ thuật của bánh đà, nếu cong vênh cần thay thế hoặc sữa chữa, nếu lắp không đúng càn lắp lại.
- Kiểm tra điều chỉnh lại vỏ ly hợp.
2.7. Bàn đạp ly hợp nặng
+ Nguyên nhân:
- Các thanh nối và đòn dẫn động bị cong vênh hoặc khô dầu.
- Bàn đạp bị kẹt hoặc cong vênh.
+ Khắc phục:
- Kiểm tra điều chỉnh các thanh nối và đòn dẫn động, tra dầu mỡ cho các khớp nối.
- Kiểm tra điều chỉnh bàn đạp.
KẾT LUẬN
Được sự hướng dẫn của thầy giáo : TS……………. cùng các thầy giáo trong bộ môn, em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp “Tính toán thiết kế bộ ly hợp cho xe ôtô tải 8 tấn trên cơ sở xe ôtô MAZ-5335” đúng thời hạn được giao. Và đã đạt được những kết quả chính như sau :
+ Đưa ra được các hệ thống ly hợp sử dụng trên ô tô hiện nay
+ Phân tích được các kết cấu của hệ thống ly hợp
+ Nêu ra kết cấu chính của hệ thống ly hợp trên xe MAZ-5335
+ Đưa ra được quy trình tính toán và kiểm nghiệm độ bền một số các chi tiết
+ Lập được quy trình chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống ly hợp trên xe MAZ-5335
Trong quá trình tính toán với khối lượng kiến thức tổng hợp còn có những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo các tài liệu và bài giảng của các môn có liên quan song bài làm của em không thể tránh được những sai sót. Hơn nữa do hạn chế về trình độ và thời gian, còn một số vấn đề mà em chưa thể đi sâu vào chi tiết được mà em chỉ dùng những thông số tham khảo của xe thực tế nên có thể không hợp lý. Em mong nhận được sự giúp đỡ của các thầy để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn nữa.
Cuối cùng, một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo : TS……………. đã trược tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình giúp em hoàn thành nhiệm vụ được giao.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hướng dẫn đồ án môn học
“Thiết kế hệ thống ly hợp của Ôtô - Máy kéo”
Lê Thị Vàng - Hà Nội 1992.
2. Tập bài giảng “Thiết kế tính toán Ôtô”
PGS. TS. Nguyễn Trọng Hoan - Hà Nội 2003.
3. Bài giảng “Cấu tạo Ôtô”
Phạm Vỵ , Dương Ngọc Khánh - Hà Nội 2004.
4. Sổ tay Ôtô
Bộ giao thông vận tải Liên Xô.
Viện nghiên cứu khoa học vận tải ôtô.
Nhà xuất bản công nhân kỹ thuật - Hà Nội 1984.
5. Bản vẽ kết cấu ly hợp Ôtô - Máy kéo
Người soạn : Nguyễn Hữu Cẩn - Xuất bản 1966.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"