MỤC LỤC

MỤC LỤC...1

LỜI NÓI ĐẦU.. 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP TRÊN XE HYUNDAI HD 210  4

1.1. Công dụng. 4

1.2.  Phân loại ly hợp. 4

1.2.1. Theo phương pháp truyền mô men chia ra. 4

1.2.2. Theo hình dạng của các chi tiết ma sát chia ra. 4

1.2.3. Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa chia ra. 5

1.2.4. Theo kết cấu cơ cấu ép chia ra. 5

1.3. Yêu cầu. 5

1.4.1. Ly hợp ma sát 5

1.4.2. Ly hợp thuỷ lực. 7

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ XE HUYNDAI HD 210  10

2.1. Các thông số tham khảo của xe tải Hyundai HD 210 thùng bạt 10

2.1.1. Công dụng của xe ôtô. 10

2.1.2. Các thông số kỹ thuật của xe ôtô Hyundai HD 210 thùng bạt. 11

2.2.Lựa chọn phương án thiết kế. 11

2.2.1.Lựa chọn cụm ly hợp. 11

2.2.1.1. Ly hợp ma sát cơ khí 11

2.2.1.2. Ly hợp ma sát thủy lực. 13

2.2.1.3. Ly hợp điện từ. 14

2.3.Lựa chọn phương án dẫn động ly hợp. 14

2.3.1. Phương án 1:  Dẫn động ly hợp bằng cơ khí 14

2.3.2. Phương án 2:  Dẫn động ly hợp thủy lực. 16

2.3.3. Phương án 3:  Dẫn động  thủy lực trợ lực khí nén. 17

2.3.4. Phương án 4:  Dẫn động  cơ khí  trợ lực khí nén. 18

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP TRÊN XE HYUNDAI HD 210  20

3.1. Xác định mômen ma sát của ly hợp. 20

3.2. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp. 20

3.2.1. Xác định các bán kính của đĩa ma sát 20

3.2.2. Chọn số lượng đĩa bị động (số đôi bề mặt ma sát) 22

3.3. Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp. 22

3.3.1. Xác định công trượt của ly hợp khi khởi động tại chỗ ôtô. 23

3.3.2. Xác định công trượt riêng. 24

3.4. Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết 24

3.5. Tính toán hệ thống dẫn động ly hợp. 25

3.5.1.  Xác định lực tác dụng lên piston cường hóa 26

3.5.2.Tính hành trình của piston trong xilanh. 29

3.5.3. Tính cần piston. 29

3.6. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp. 31

3.6.1. Tính sức bền đĩa bị động. 31

3.6.2. Tính sức bền moayơ đĩa bị động. 33

3.6.3. Tính sức bền trục ly hợp. 35

3.6.4. Lò xo ép ly hợp. 40

3.6.5. Tính sức bền lò xo giảm chấn của ly hợp. 43

3.6.7. Tính bền các đòn dẫn động. 49

3.6.7.1. Đòn mở ly hợp. 49

3.6.7.2. Bàn đạp ly hợp. 50

3.6.7.3. Các đòn trung gian. 51

CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRÊN  XE HYUNDAI HD 210. 52

4.3. Chọn phương pháp chế tạo phôi 53

4.3.1. Phôi dập. 53

4.3.2. Phôi rèn tự do. 54

4.3.3. Đúc trong khuôn kim loại 54

KẾT LUẬN.. 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 61

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình phát triển của nền kinh tế xã hội của nước ta hiện nay với chủ trương “Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa”, nền công nghiệp ô tô là một nền kinh tế mũi nhọn đang được nhà nước quan tâm, và tạo điều kiện phát triển. Ô tô ngày càng trở thành một phương tiện đi lại, vận chuyển hàng hóa và hành khách phổ biến kéo theo nó là yêu cầu làm chủ phương tiện, biết cách vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa. Ngoài ra đòi hỏi các tính năng của chúng ngày càng cao như an toàn, nhanh, bền, tiện lợi, không ảnh hưởng  đến môi trường…là rất cần thiết.

Hệ thống ly hợp trên ô tô là một trong  những cụm chi tiết quan trọng , chịu ảnh hưởng lớn của điều kiện địa hình, môi trường, khí hậu và nhiệt độ, do vậy việc nắm vững kết cấu, bảo dưỡng, sửa chữa, điều chỉnh và sử dụng hiệu quả là yêu cầu quan trọng với sinh viên ngành máy. Trên cơ sở đó đề tài đã đi sâu tìm hiểu một số hệ thống ly hợp trên xe tải, phân tích công dụng ưu và nhược điểm của từng loại, từ đó lựa chọn được kết cấu và thiết kế ly hợp cho xe Hyundai HD 210.

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 rất nhiều thiếu sót. Em rất mong các thầy giáo và các bạn đóng góp ý kiến, để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn thầy : TS…………….. đã tận tình giúp đỡ em để em có thể hoàn thành đồ án này.

                                                                               Vĩnh Yên,  ngày …. tháng … năm 20…

                                                                             Sinh viên thực hiện

                                                                           ……………..

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN XE HYUNDAI HD 210

1.1.  Công dụng.

Trong hệ thống truyền lực của ô tô, ly hợp là một trong những cụm chính có tác dụng là

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

 - Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ô tô khởi hành hoặc sang số.

1.2. Phân loại ly hợp.

1.2.1. Theo phương pháp truyền mô men chia ra.

- Ly hợp nam châm điện mô men truyền nhờ tác dụng của trường nam châm điện.

- Loại liên hợp mô men truyền nhờ các loại trên.

Ở ô tô hiện nay loại ly hợp ma sát được dùng nhiều nhất. Loại ly hợp thủy lực ngày càng được dùng nhiều vì nó giảm được tải trọng động lên hệ thống truyền lực.

1.2.2. Theo hình dạng của các chi tiết ma sát chia ra.

- Ly hợp đĩa (một, hai, hay nhiều đĩa).

- Ly hợp hình nón.

- Ly hợp hình trống.

1.2.4. Theo kết cấu cơ cấu ép chia ra.

- Ly hợp thường đóng: sử dụng nhiều trên ô tô.

- Ly hợp thường mở: sử dụng trên máy kéo.

1.3. Yêu cầu.

Ly hợp là một trong hệ thống chủ yếu của ô tô, khi làm việc ly hợp phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo truyền được mô men quay lớn nhất của động cơ mà không bị trượt ở bất cứ điều kiện sử dụng nào.

- Đóng êm dịu để giảm tải trọng va đập sinh ra trong các bánh răng của hộp số khi ô tô khởi hành và sang số lúc ô tô đang chuyển động.

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

1.4.1.  Ly hợp ma sát.

a. Ly hợp ma sát với lò xo ép hình trụ.

* Cấu tạo: Ly hợp ma sát này (hình 1-1) gồm có: đĩa ly hợp làm bằng thép, bên ngoài gắn vành đệm ma sát, mayơ của đĩa bị động lồng vào rãnh then hoa trục sơ cấp. Đĩa bị động này, luôn luôn bị ép giữa đĩa ép và bánh đà bằng lò xo trụ.

b. Ly hợp ma sát với lò xo đĩa.

* Cấu tạo:

- Lò xo đĩa tròn và mỏng, được chế tạo từ thép lò xo. Nó được tán bằng đinh tán hoặc bắt chặt bằng bu lông vào nắp ly hợp, có vòng trụ xoay ở mỗi phía của lò xo đĩa làm việc như một trụ xoay trong khi lò xo đĩa đang quay.

- Hầu hết bánh đà và đĩa ép có dấu cân bằng động. Sau khi cân bằng động, chúng được làm dấu để khi bảo dưỡng hộp số hay ly hợp, lắp lại đúng vị trí đã cân bằng.

1.4.2. Ly hợp thuỷ lực:

Là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lượng của chất lỏng (thường là dầu).

Qua phần trên có thể thấy rõ biến mô thủy lực là một bộ truyền thủy động có khả năng thích ứng làm việc cao hơn so với ly hợp thủy lực và trên ô tô ngày nay sử dụng phổ biến cùng với hộp số cơ khí, còn ly hợp thủy lực không dùng cho các loại ô tô con, ô tô tải, ô tô buýt. 

CHƯƠNG 2

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ XE HUYNDAI HD 210

2.1. Các thông số tham khảo của xe tải Hyundai HD 210 thùng bạt.

2.1.1. Công dụng của xe ôtô.

Xe tải Hyundai HD210 thùng bạt là dòng xe nhập khẩu nguyên chiếc Cabin chassi từ Hyundai Motors Hàn Quốc, và đóng thùng mui bạt tại xưởng dịch vụ của công ty. Tải trọng hàng hóa cho phép tham gia giao thông trên giấy tờ của chiếc xe Hyundai HD210 thùng bạt là 13,5 tấn cùng với những tính năng ưu việt, thiết kế hiện đại được khách hàng đánh giá cao.

2.1.2. Các thông số kỹ thuật của xe ôtô Hyundai HD 210 thùng bạt.

Số liệu Xe tham khảo:                                         

Xe tải trọng 13.5 tấn

- Khối lượng xe                                       13500(kg)

- Tải bánh trước                                      4500(kg)

- Tải bánh sau                                         8800(kg)

- Toàn tải                                                 20100(kg)

- Toàn tải bánh trước                             5110(kg)

- Toàn tải bánh sau                                14990(kg)

- Công suất tối đa                                   225ps/2500rpm

- Mômen xoắn cực đại                           638 (KG.m)                             

- Kích thước Moayơ:                             (B.d) 260x508 (mm)                   

- Đường kính bánh đà xe tham khảo HD210             D_bđ = 365 mm             

2.2. Lựa chọn phương án thiết kế.

2.2.1. Lựa chọn cụm ly hợp.

2.2.1.1. Ly hợp ma sát cơ khí:

* Ưu điểm:

+ Làm việc bền vững, tin cậy.

+ Hiệu suất cao.

Ly hợp ma sát một đĩa bị động được sử dụng phổ biến hầu hết ở các loại ô tô máy kéo nhờ kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, việc mở ly hợp dễ dứt khoát và mômen quán tính của phần bị động nhỏ ít ảnh hưởng tới việc gài số.

+ Ly hợp ma sát cơ khí kiểu lò xo ép đĩa nón cụt: Chỉ là lò xo kiểu đãi nón cụt bố trí ở giữa nên áp lực phân bố đều lên bề mặt ma sát.

2.2.1.2. Ly hợp ma sát thủy lực.

Đây là loại ly hợp mà mô men ma sát hình thành ở ly hợp nhờ ma sát thủy lực là ly hợp làm việc rất êm dịu (nhờ tính chất dễ trượt của chất lỏng) vì vậy giảm tải trọng động của hệ thống  truyền lực cũng như cho động cơ.

2.2.1.3. Ly hợp điện từ.      

Đây là loại ly hợp mà mômen hình thành ở ly hợp nhờ mômen điện từ. Ly hợp điện từ truyền động êm dịu, tuy vậy kết cấu cồng kềnh và trọng lượng trên đơn vị công suất truyền là lớn nên ít dùng trên ô tô mà thường sử dụng trên các tàu hoặc xe máy công trình cỡ lớn.         

2.3. Lựa chọn phương án dẫn động ly hợp.

2.3.1. Phương án 1: Dẫn động ly hợp bằng cơ khí.

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng cóc 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, ...

* Nguyên lý làm việc: Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 8 sẽ làm cho cần của trục bàn đạp ly hợp 4 quay quanh tâm O₁ kéo thanh kéo của ly hợp 5 dịch chuyển sang phải (theo chiều mũi tên). Làm cho cần ngắt ly hợp 3 và càng mở ly hợp 2 quay quanh O₂. Càng mở gạt bạc mở 1 sang trái (theo chiều mũi tên) tác động vào đầu đòn mở của ly hợp, kéo đĩa ép tách ra khỏi đĩa ma sát.

2.3.2. Phương án 2:  Dẫn động ly hợp thủy lực.

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

Khi người lái tác dụng một lực Q_bđ lên bàn đạp ly hợp 1, nhờ thanh đẩy, đẩy piston 4 của xinh lanh 3 sang trái, đẩy dầu và chất lỏng từ xi lanh 3 theo ống dẫn dầu 5 đến xi lanh công tác 6, làm dịch chuyển piston tác động vào càng mở ly hợp chuyển động sang phải làm cho ly hợp được mở.

2.3.3. Phương án 3: Dẫn động  thủy lực trợ lực khí nén.

* Nguyên lý làm việc: Khi người lái tác dụng một lực Q_bđ lên bàn đạp ly hợp 1, làm cho tay đòn bàn đạp quay quanh O₁ và đẩy cần piston của xi lanh chính 3 đi xuống (theo chiều mũi tên). Dầu từ xi lanh chính 3 được piston nén lại và theo đường ống dẫn dầu 4 vào xi lanh thủy lực 8. 

2.3.4. Phương án 4:  Dẫn động  cơ khí  trợ lực khí nén.

* Nguyên lý làm việc: Khi người lái tác dụng một lực Q_bd lên bàn đạp ly hợp 1, làm cho đòn dẫn động 2 quay quanh O₁, thông qua thanh kéo 3 làm đòn 4 quay quanh O₂ và qua thanh kéo 5 làm đòn  dẫn động 7 quay quanh O₃. Nhờ có đòn dẫn động 8 cùng với mặt bích của xi lanh phân phối 9 và đẩy thân van phân  phối 10 sang phải (theo chiều mũi tên).

Phương án 4:  Dẫn động  cơ khí  trợ lực khí nén phù hợp để áp dụng cho việc thiết kế hệ thống ly hợp xe tải 13,5 tấn trên cơ sở xe Hyundai HD 210.

Phương án này đảm bảo nguyên tắc:

- Hệ thống dẫn động làm việc tin cậy.

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

CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP TRÊN XE HYUNDAI HD 210

3.1. Xác định mômen ma sát của ly hợp:

Ly hợp phải có khả năng truyền hết mô-men lớn nhất của động cơ M_emax  để đảm bảo điều kiện này, mô-men ma sát (M_ms) của ly hợp  xác định theo công thức:

M_ms = M_emax .b                      (3.1)

Với ô tô tải: b= 1,6¸2,25®  Ta chọn   b= 1.8 

Với M_emax= 638 KGm

Thay  vào (3.1) ta được mômen ma sát của ly hợp: M_ms= M_emax .b= 638 . 2= 1276 KGm

3.2. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp.

3.2.1 . Xác định các bán kính của đĩa ma sát:

 Mômen ma sát của đĩa ly hợp được xác định theo công thức:

M_c= b . M_{e max}= m . P_å . R_tb .i                       (3.2)

So sánh đường kính ngoài của đĩa ma sát với đường kính bánh đà động cơ lấy theo xe tham khảo: D_bđ = 450 mm (đường kính trong lòng)

thì ta thấy rằng: D₂= 460 mm > D_bđ= 450 mm

Ta có D₂= 350 mm -> bán kính của đĩa ma sát: R₂ = 175 mm

Bán kính trong của đĩa ma sát được tính theo bán kính ngoài:

R₁= (0,53¸ 0,75) R₂= (0,53 ¸ 0,75) . 175= (92,75 - 131,25) mm

=>  Với động cơ  lăp trên xe Hyundai là loại  động cơ diêzen nên ta chọn trị số R­₁.R₁= 100 mm

3.2.2. Chọn số lượng đĩa bị động (số đôi bề mặt ma sát).

Tra bảng 3 Theo [trang 8- Sách thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô- máy kéo Lê Thị Vàng -ĐHBK Hà Nội 1992], ta xác định áp lực riêng cho phép: [q]= 100 - 250 (kN/m²)

=> Ta chọn [q] = 180 (kN/m²)

Suy ra:  i = 3,91

Số đôi bề mặt ma sát phải là số chẵn. Lấy  i= 4

Vậy số lượng đĩa bị động của ly hợp là:  n= 2

Kiểm tra áp suất trên bề mặt ma sát theo công thức: q = 1,561  (kG/cm²)

Vậy q= 1,561 kG/cm²< [q]= 1,80 kG/cm²

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

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

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

Trong các tính toán thực tế, thường dùng bán kính bánh xe có tính đến sự biến dạng của lốp do ảnh hưởng của các thông số động lực học của xe. Bán kính này, so với bán kính thực tế sai lệch không lớn lắm và được gọi là bán kính làm việc trung bình của bánh xe r_b:

r_b= l.r= 0,935. 0,4826 = 0,451 m

Thay vào công thức (3.6) ta  được: L=73625 (kG.m)        

Theo [Trang 10 - Sách ‘’Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô máy kéo’’ ĐHBK Hà Nội của Lê Thị Vàng]            

3.3.2. Xác định công trượt riêng.

Tra theo [bảng 4 ,Trang 12- Sách ‘’Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô máy kéo’’ ĐHBK Hà Nội của Lê Thị Vàng].

Với ô tô tải có trọng tải > 5 tấn =>  [l_o]= 4,0¸ 6,0 (kGm/cm²)

l_o = 2,84  kGm/cm²< [l_o]

Vậy công trượt thỏa mãn điều kiện cho phép.

3.4. Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết.

Công trượt sinh nhiệt làm nung nóng các chi tiết như đĩa ép, đĩa ép trung gian ở ly hợp 2 đĩa, lò xo….

[DT]  - độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết.

Với ôtô không có kéo rơmooc:      [DT] = 8 ^oC - 10 ^oC

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. Do đó ta chỉ cần kiểm tra độ tăng nhiệt độ của đĩa ép trung gian nên đảm bảo điều kiện cho phép là được.

Thay vào (3.8) ta được: DT= 7,01(⁰C)     

3.5. Tính toán hệ thống dẫn động ly hợp.

Ở chương 2 ta đã chọn Phương án 4: Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có trợ lực khí nén làm phương án dẫn động điều khiển ly hợp.

3.5.1. Xác định lực tác dụng lên piston cường hóa:

Vậy lực của người lái tác dụng lên bàn đạp khi chưa có cường hóa: Q_bđ = 503 kG

Khi có cường hóa, chọn lực tác dụng lên bàn đạp là Q_bđ. Lực này vừa để khắc phục sức cản của các lò xo kéo bàn đạp, lò xo của van phân phối khí, ma sát trong các khâu khớp dẫn động, vừa để gây cảm giác mở ly hợp cho người lái.

[Tra bảng 6 trang 14 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô" của Lê Thị Vàng], với ôtô tải thì lực của người lái tác dụng lên bàn đạp là Q_bđ = 8 ¸ 20 kG

=> Ta chọn     Q_bđ = 20 kG

Do đó, lực sinh ra bởi cường hóa phải thắng được tổng lực ép của các lò xo ép và các lò xo hồi vị trong xi lanh cường hóa. Ta phải xác định lực tác dụng lên đầu của đòn mở khi cường hóa làm việc với lực cực đại:

P'_å = Q_bđ .i_c + P_c . i₄               (kG)    (3.10)

Như vậy, với lực của bộ phận cường hóa sinh ra là P_c = 289,9 kG thì bộ phận cường hóa phải đảm nhận một lực  Q'_bđ = 85,04  - 20 = 65,04 kG  giúp cho người lái.

Ứng suất pháp trên thành xi lanh:

s = 73,65 kG/cm²                                                (3.14)

Với vật liệu là Gx 15 - 32 có ứng suất cho phép là [d] = 800 kG/cm²

=> Vậy d_th = 109,22 kG/cm²< [d]

3.5.2. Tính hành trình của piston trong xi lanh.

Hành trình của piston được xác định theo hành trình của bạc mở. Từ khi bạc mở tiếp xúc với đòn mở cho đến khi kết thúc quá trình mở ly hợp (S _lv) và hành trình bạc mở khi kết thúc hành trình tự do (S _td).

Ta có hành trình của piston:          

S _pt = S _lv + S _td = Dl . i₄+ d . i₂             (3.15)

+ Hành trình làm việc được xác định theo công thức:S _lv = Dl . i₄

=> S _lv = Dl . i₄ = Ds .i . i₄ = 0,8 . 4 . 6,84 = 21,89 mm

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

3.6.1. Tính sức bền đĩa bị động.

Để giảm kích thước của ly hợp , khi ly hợp làm việc trong điều kiện ma sát khô chọn vật liệu có hệ số ma sát cao. Đĩa bị động gồm các tấm ma sát và xương đĩa .Xương đĩa thưòng được chế tạo bằng thép cacbon trung bình và cao (thép 50 và 85). Chiều dày xương đĩa thưòng chọn từ (1,5- 2) mm.

Chiều dày tấm ma sát thường chọn từ (3- 5) mm. Vật liệu của tấm ma sát thường là loại phêrado ,phêrado đồng hoặc Atbet đồng.

Vòng trong:  r₁ = 13,5 cm = 135 mm

Vòng ngoài:  r₂ = 18,5 cm = 185 mm

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

F₁ = 141,56 kG            (3.25)

F₂ = 193,99 kG            (3.26)

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

t_c2 = 96,53 kG/cm²< [t_c]

s_cd2 = 134,7 kG/cm²< [s_cd]

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

3.6.2. Tính sức bền moayơ 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 = 97,5 kG/cm²< [t_c]

s_cd = 117,02 kG/cm²< [s_cd]

Vậy moayơ đảm bảo độ bền cho phép.

Đinh tán nối moayơ với xương đĩa bị động thường làm bằng thép có đường kính.

d = (6 - 10) mm =>  Ta chọn d = 8 mm

3.6.3. Tính sức bền trục ly hợp.

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

a. Chế độ tính toán trục ly hợp.

Ta dùng mômen truyền từ động cơ xuống trục ly hợp để tính toán, M_{e max} = 110 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.

b. 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

- Môđun pháp tuyến                        m_n = 4,25 mm

- Số răng                                            Z = 25

f. Tính sức bền trục ly hợp.

Trục ly hợp được chế tạo bằng thép 40X, có ứng suất cho phép:

[s_th] = 500 - 700 kG/cm²;               [t_c] = 300 kG/cm²;               [s_cd] = 250 kG/cm²

s_th = 2,8 kG/mm² = 280kG/cm²

=> Vậy s_th = 280 kG/cm²< [s] = 500 kG/cm²

Trục ly hợp đảm bảo độ bền uốn và xoắn tại vị trí (11).

3.6.4. Lò xo ép ly hợp.

Lò xo ép dùng trong ly hợp thường đóng là loại lò xo trụ, lò xo côn và lò xo đĩa. Riêng lò xo trụ là sử dụng phổ biến và được đặt xung quanh đĩa ép (có thể một dãy hay hai dãy).

Ta dùng lò xo trụ đặt xung quanh:       

Số lượng lò xo ép được chọn theo đường kính ngoài của đĩa bị động. Số lò xo tối thiểu là 3. Tra bảng 7 trang 22 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô" Lê Thị Vàng, ta xác định số lượng lò xo ép là z_lx = 18 với đường kính ngoài của đĩa bị động D₂ = 350 mm

Để đảm bảo khoảng làm việc và chiều dài động học thì ta chọn số vòng làm việc của lò xo: n_o = 5 vòng

Số vòng toàn bộ của lò xo: n = n_o + 2 = 5 + 2 = 7 vòng

Chiều dài toàn bộ của lò xo ở trạng thái tự do: L = (n_o + 2) d + d₁ (n_o + 1) + Dl

Tra bảng 8 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô", ta xác định hệ số tập trung ứng suất k. Với D/d = 6=> k = 1,25

t = 6619,1 kG/cm²< [t] = 7000 kG/cm²

Vậy lò xo ép đảm bảo đủ điều kiện bền.

3.6.5. Tính sức bền lò xo giảm chấn của ly hợp.

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.

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 mm

Chiều dài của vòng lò xo ở trạng thái tự do:

l₂ = l₁ + l + 0,5 d = 20 + 3 + 0,5 . 4 = 25 mm

3.6.6. Tính chi tiết truyển lực tới đĩa chủ động.

Vì ly hợp là loại ly hợp 2 đĩa chủ động, nên ta phải dùng chốt để truyền lực từ bánh đà đến đĩa chủ động.

Các thông số trên được chọn theo xe tham khảo.

s’_cd = 14,46 kG/cm²< [s_cd]

s”_cd  = 7,24 kG/cm²< [s_cd]

=>  Vậy chốt đảm bảo độ bền cho phép.

CHƯƠNG 4

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRÊN XE HYUNDAI HD 210

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

4.1.1 Yêu cầu kỹ thuật:

Chi tiết đòn mở là 1 chi tiết dạng càng vì vậy khi chế tạo càng cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật như sau:

-  Kích thước lỗ cơ bản được gia công đạt độ chính xác cấp 7 9, độ nhám bề mặt R_a= 0,63 0,32.

-  Độ không song song của tâm các lỗ cơ bản khoảng 0,03 0,05 mm trên 100mm bán kính.

-  Độ không vuông góc của lỗ tâm so với  với mặt đầu khoảng 0,05 0,1 mm trên 100mm bán kính.

4.1.2. Về các phần tử kết cấu.

a. Đơn giản hoá kết cấu.

Ngoài những phần do đảm bảo chức năng làm việc không thể thay đổi được như mặt trụ, mặt làm việc, ta xét các bề mặt còn lại.

b. Khả năng áp dụng các phương pháp gia công tiên tiến.           

Các phương pháp gia công bằng công nghệ tiên tiến đều không phù hợp với điều kiện kỹ thuật và điều kiện sản xuất.

4.2. Xác định dạng sản xuất.

Trong chế tạo máy người ta phân biệt làm ba dạng sản xuất:

- Sản xuất đơn chiếc.

- Sản xuất hàng loạt (hàng loạt lớn, hàng loạt vừa và hàng laotj nhỏ).

- Sản xuất hàng khối.

4.4. Lập thứ tự nguyên công.

4.4.1 Xác định đường lối công nghệ.

Với dạng sản xuất loạt lớn và để phù hợp điều kiện sản xuất ở nước ta là các máy chủ yếu là máy vạn năng nên ta chọn phương án gia công tập trung nguyên  công và gia công tuần tự các bề mặt.

4.4.2. Trình tự các nguyên công.

- Nguyên công 1: Tiện tinh mặt ngoài và khoan lỗ tâm, gia công trên máy tiện, yêu cầu đạt được độ bóng R_z40, dùng dao tiện, dùng mâm kẹp ba chấu.

- Nguyên công 2: Tiện tinh hạ bậc, gia công trên máy tiện, dùng dao tiện, yêu cầu đạt được độ bóng R_z40, dùng mâm kẹp ba chấu.

- Nguyên công 5: Khoan, Tarô M12, gia công trên máy khoan đứng, dùng mũi khoan và dụng cụ tarô.

- Nguyên công 6: Kiểm tra.

Độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ được kiểm tra bằng đồng hồ.

4.4.3. Thiết kế các nguyên công cụ thể.

a. Nguyên công 1: Tiện tinh mặt A ngoài và khoan lỗ tâm.

- Định vị và kẹp chặt: Chi tiết gia công được định vị và kẹp chặt trên mâm ba chấu. Mặt D được mâm ba chấu kẹp chặt. Với cách định vị này có 4 bậc tự do.

- Chọn máy:  Máy tiện ngang T616.               

Công suất động cơ của máy: N = 4,5 kW

- Chọn dao:   Ta chọn dao tiện gắn mảnh thép gió P9.

- Lượng dư gia công:  Z = 0,8 mm

e. Nguyên công 5: Khoan, tarô M12

- Định vị: Chi tiết gia công được định vị trên phiến tỳ (mặt G), vành ngoài của lỗ bên trái được định vị trên khối V cố định, vành ngoài của lỗ bên phải được định vị bằng khối V di động. Với cách định vị này có 6 bậc tự do: mặt G khống chế 3 bậc tự do; khối V tì vào vành ngoài khống chế 2 bậc tự do; khối V di động tì vào vành ngoài khống chế 1 bậc tự do.

- Chọn máy:  Máy khoan đứng 2H135.

- Công suất động cơ của máy: N = 4 kW

- Chọn dao:               Ta chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn với d = 11,8 mm

- Lượng dư gia công:                        Z = d / 2 = 11,8 / 2 = 5,9 mm

g. Nguyên công 6: Kiểm tra bằng đồng hồ và dụng cụ chuyên dùng.

Kiểm tra bằng đồng hồ và dụng cụ chuyên dùng như hình 5.6.

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  tính toán thiết kế ly hợp trên xe hyundai HD 210  đảm bảo được những yêu cầu cơ bản như:

- Đảm bảo truyền được mô men quay lớn nhất của động cơ mà không bị trượt ở bất cứ điều kiện sử dụng nào.

- Đóng êm dịu để giảm tải trọng va đập sinh ra trong các bánh răng của hộp số khi ô tô khởi hành và sang số lúc ô tô đang chuyển động.

- Mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng, tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian ngắn nhất.

- Các bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ, điều khiển dễ dàng.

- Kết cấu đơn giản, trọng lượng nhỏ, tuổi thọ cao, điều chỉnh và chăm sóc dễ dàng

Trong quá trình thực hiện đồ án 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 và sự hướng dẫn tận tình của các thầy giáo khác trong bộ môn.

Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Tác giả: Lê Thị Vàng - XB ĐHBK HN (1992),  Hướng dẫn đồ án môn học thiết kế ly hợp ô tô máy kéo.

 [2]. Tác giả: Dương Văn Đức -XB ĐHXD HN (2005), Cấu tạo và lý thuyết ô tô máy kéo.

 [3]. Tác giả: Nguyễn Trọng Hiệp - XB ĐH-THCN (1969), Chi tiết máy tập 1,2.

 [4]. Tác giả: Phạm Ngọc Khánh ,Trịnh Đình Trâm – NXB ĐHXD, Sức bền vật liệu.

 [5]. Tác giả - ĐH KH KT (2008), Thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy.

 [6]. Tác giả: Nguyễn Đắc Lộc, Trần Đức Tốn, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1,2,3.

 [7]. Trần Văn Địch - NXBKHKT (2006), Atlat  đồ gá

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"