MỤC LỤC

MỤC LỤC   1

LỜI NÓI ĐẦU   3

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

1.1 Công dụng, phân loại và yêu cầu của ly hợp... 4

1.1.1 Công dụng ly hợp. 4

1.1.2 Phân loại ly hợp. 4

1.1.3 Yêu cầu ly hợp: 6

1.2 Ly hợp ma sát khô:...... 6

1.2.1 Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô 1 đĩa: 7

1.2.2 Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại ma sát khô 2 đĩa: 10

1.2.3. So sánh ly hợp ma sát 1 đĩa và ly hợp ma sát 2 đĩa. 12

1.3. Các bộ phận cơ bản trong ly hợp ma sát 12

1.3.1. Lò xo ép. 12

1.3.2  Đĩa ép và đĩa trung gian. 13

1.3.4 Bộ giảm chấn. 15

1.3.5 Đòn mở ly hợp. 16

1.4 Một số ly hợp khác  17

1.4.1 Ly hợp thủy lực. 17

1.4.2 Ly hợp điện từ. 18

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ....20

2.1 Lựa chọn hệ dẫn động điều khiển ly hợp..... 20

2.1.1 Dẫn động ly hợp bằng cơ khí 20

2.1.2 Dẫn động ly hợp bằng thủy lực. 21

2.1.3 Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén. 24

2.1.4 Dẫn động ly hợp bằng thủy lực có cường hóa khí nén. 25

CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP.....27

3.2. Xác định momen của ly hợp......29

3.3. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp.....29

3.3.1. Xác định bán kính ma sát trung bình của đĩa bị động. 29

3.3.2. Xác định số lượng đĩa bị động. 31

3.4 Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp  31

3.4.1 Khảo sát quá trình khởi hành, sang số và trượt ly hợp. 31

3.4.2 Tính công trượt 34

3.4.3. Tính công trượt riêng. 38

3.4.4.Tính lò xo ép.....39

3.4.5. Tính sức bền lò xo giảm chấn của ly hợp....41

3.5. Tính toán sức bền một số chi tiết điển hình của ly hợp...44

3.5.1. Đinh tán tấm ma sát vào xương đĩa. 44

3.5.2. Tính sức bền Moay ơ đĩa bị động. 46

3.5.3 Trục ly hợp. 47

3.6 . Tính toán hệ thống dẫn động của ly hợp  54

3.6.1. Tính cụm sinh lực. 57

3.6.2. Tính van phân phối 61

CHƯƠNG I V : SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNGVÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP..68

4.1 Kiểm tra sửa chữa đĩa ma sát........... 68

4.2 Kiểm tra sửa chữa cụm đĩa ép, lò xo ép và vỏ ly hợp......68

4.3. Kiểm tra bộ ly hợp...... 69

4.4  Kiểm tra trượt ly hợpKhóa các bánh và kéo phanh tay....70

4.5 Kiểm tra việc rung lắc ly hợp....70

4.6 Kiểm tra sự trượt ly hợp.....71

4.7 Kiểm tra tiếng ồn quá lớn.....72

4.8 Những hư hỏng thường gặp và bảo dưỡng sửa chữa....73

KẾT LUẬN... 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO...... 78

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.

Theo mục tiêu, định hướng phát triển của ngành ôtô nước ta, loại xe tải 7 tấn đến 20 tấn đặt ra sẽ chiếm một tỷ trọng từ 13% đến 15% trong tổng số ôtô và chiếm khoảng 30% đến 35% trong tổng số xe tải. 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 hệ thống ly hợp cho xe ôtô tải 8 tấn trên cơ sở xe ôtô Kamaz. 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 Kamaz là loại ly hợp ma sát khô hai đĩa thường đóng. Các lò xo ép được bố chí xung quanh, có hệ dẫn động điều khiển bằng cơ khí và có cường hóa khí nén.

Với sự nỗ lực của bản thân, bản đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn được giao. Do lần đầu tiên thiết kế 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 bản đồ án của em không thể tránh được những sai sót. Em mong rằng với sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy giáo trong bộ môn, bản đồ án của em sẽ được hoàn thiện hơn nữa,

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 thực hiện

                                                                                      ………………..

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ô TÔ

1.1 Công dụng, phân loại và yêu cầu của ly hợp

1.1.1 Công dụng ly hợp

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

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

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

1.1.2 Phân loại ly hợp

Ly hợp trên ô tô 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, hai đĩa hoặc nhiều đĩa).

Ly hợp ma sát loại hình nón.

Ly hợp ma sát loại hình trống.

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,  Loại 2 Ly hợp điện từ: Lực ép là lực điện từ.

 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.

1.1.3 Yêu cầu ly hợp:

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

- Truyền hết mômen của động cơ mà không bị trượt ở bất kỳ điều kiện sử dụng nào. Muốn vậy thì mômen ma sát của ly hợp phải lớn hơn mômen cực đại của động cơ (có nghĩa là hệ số dự trữ mômen b của ly hợp phải lớn hơn 1).

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

1.2 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

1.2.1 Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô 1 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. đảm bảo truyền được mômen từ vỏ lên đĩa ép và dịch chuyển dọc trục khi đóng, ngắt ly hợp.

Phần bị động:

 Đĩa bị động (2) ( gồm cả chi tiết xương đĩa bị động, các tấm ma sát, mayer, bộ phận giảm chấn (13) và trục ly hợp

1.2.2 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.

Phần dẫn động:

Bao gồm bàn đạp (11) lò xo hồi vị (12), thanh kéo (13), càng gạt (14), ổ bi ‘T’ (15), đòn mở (10)

Trạng thái đóng ly hợp:

Lực ép của các lò xo (7) ép chặt các đĩa ép ngoài, đĩa bị động ngoài ,đĩa ép trung gian, đĩa bị động trong, trên bánh đà thành một khối. mômen xoắn được chuyền từ động cơ qua phần chủ động, các đĩa bị động, bộ phận giảm chấn, mayer tới trục bị động ly hợp.

1.2.3. So sánh ly hợp ma sát 1 đĩa và ly hợp ma sát 2 đĩa

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

1.3. Các bộ phận cơ bản trong ly hợp ma sát

1.3.1. Lò xo ép

Lò xo ép trong ly hợp ma sát là chi tiết quán 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 ).

1.3.2 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,

1.3.4 Bộ giảm chấn

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

1.3.5 Đòn mở ly hợp

Đòn mở ly hợp là khâu nối giữa  phần dẫn động điều khiển và phần chủ động đĩa ép li 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. 

1.4 Một số ly hợp khác

1.4.1 Ly hợp thủy lực

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.

1.4.2 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.

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 Lựa chọn hệ dẫn động điều khiển ly hợp.

2.1.1 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. 

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.

2.1.2 Dẫn động ly hợp bằng thủy lực

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

Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng thủy lực hình 1.12

Sơ đồ cấu tạo xi lanh chính của dẫn động ly hợp bằng thủy lực hình 1.13

2.1.3 Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn, khớp nối. Đồng thời kết hợp với các lực đẩy của khí nén sơ đồ hình 1.14

Nguyên lý làm việc:

Khi người lái tác dụng một lực Q 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 xilanh phân phối (9) và đẩy thân van phân phối (10) sang phải (theo chiều mũi tên). 

2.1.4 Dẫn động ly hợp bằng thủy lực có cường hóa khí nén 

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn và áp lực của dầu trong các xilanh lực. Đồng thời kết hợp với áp lực của khí nén lấy từ các máy nén khí )sơ đồ hình 1.15)

CHƯƠNG III:   TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP

3.1. Các thông số kỹ thuật xe tham khảo (KAMAZ-5320)

Nhà máy sản xuất xe tải nặng KAMAZ (Камский автомобильный завод – Камаз) được thành lập năm 1969 có trụ sở chính đặt tại Naberezhnye Chelny, Tatarstan, Liên Bang Nga. Hiện nay KAMAZ là nhà máy sản xuất xe tải lớn nhất Liên Bang Nga, lớn thứ 11 trên thế giới về sản xuất xe tải nặng và đứng hàng thứ 8 trên thế giới về sản xuất động cơ diesel. Sản phẩm của Kamaz được xuất bán trên 30 quốc gia trên khắp thế giới.

Thông số xe Kamaz 5320 như bảng 3.1.

3.2. Xác định momen của ly hợp

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

M_l = b . M_{e max}

=> Vậy mômen ma sát của ly hợp : M_l = b . M_{e max} = 2 . 650 =  1300 Nm

3.3. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp

3.3.1. Xác định bán kính ma sát trung bình của đĩa bị động

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

M_l = b . M_{e max} = m . P_å . R_tb . i

=> D₂ = 2 R₂ = 3,16  = 3,16 = 42,5 cm = 425 mm

So sánh đường kính ngoài của đĩa ma sát với đường kính bánh đà động cơ lấy theo xe tham khảo:  D_bđ = 365 mm (đường kính trong lòng) thì ta thấy rằng : D = 425 mm > D_bđ = 365 mm

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

d = (0,53 ¸ 0,75) D = (0,53 ¸ 0,75) . 350 = (185,5¸262,5) mm

3.3.2. Xác định số lượng đĩa bị động

Ta có:

M_l - mômen ma sát của ly hợp. M_l = 1300Nm

[q] - áp lực riêng cho phép trên bề mặt ma sát, với phêrađô thì [q] = 20N/cm²

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 

Vậy     q = 1,815 kG/cm²< [q] = 20N/cm²

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

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

3.4.1 Khảo sát quá trình khởi hành, sang số và trượt ly hợp

Quá trình khởi hành và tăng tốc ô tô thường diễn ra như sau: Người lái ngắt (đạp bàn đạp ly hợp) ly hợp, gài số (thường là số 1), tăng ga đồng thời nhả bàn đạp ly hợp (đóng ly hợp). Khi quá trình trượt kết thúc, người lái tiếp tục tăng ga sau đó lại ngắt ly hợp, sang số mới (ví dụ số 2), tăng ga và đóng ly hợp… 

Tác giả Antônôp (Liên xô cũ) khảo sát tỉ mỉ hơn quá trình trượt ly hợp và đưa ra sơ đồ ( hình 3.2a). Tác giả Antônôp giả thiết răng mô men trục ly hợp tức mô men mà sát M_l tăng tỷ lệ thuận theo thời gian:

M_l = Kt

Cỏn theo tác giả Bukhanrin thì :

K=50 150 Nm/s đối với xe du lịch

K=150 750 Nm/s đối với xe tải.

3.4.3. Tính công trượt riêng

Thông số đặc trưng cho mức độ làm việc nặng nhọc của ly hợp, ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền và tuổi thọ của các chi tiết của ly hợp là giá trị công trượt trên một đơn vị diện tích tấm ma sát (công trượt riêng). 

Tra bảng 4 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô", ta xác định công trượt riêng cho phép :

Với ôtô tải có trọng tải > 5 tấn =>  [l_o] = 40 - 60 Nm/cm²

=> l_o = 24Nm/cm²<  [l₀]

3.4.4.Tính lò xo ép

- 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] = (50 ¸ 70) kN/cm²

- Số lượng lò xo ép được chọn theo đường kính ngoài của đĩa bị động.

Lực cực đại tác dụng lên mỗi lò xo ép cho phép trong khoảng  P_lx£ 1000N

Với đường kính ngoài của đĩa bị động: D₂ = 350 mm

Khi mở ly hợp, các lò xo bị ép thêm một đoạn nữa, lúc này lực ép tổng sẽ tăng lên khoảng 20% so với lúc ly hợp đang đóng.Vậy lực ép của 1 lò xo khi ngắt ly hợp là:

P'_lx = 1,2P_lx = 1,2 . 480 = 576 (N)

- Chọn đường kính dây lò xo d =5mm.

- Chọn đường kính trung bình của lò xo D =30mm.

- Chọnsố vòng toàn bộ của lò xo n = 7 vòng.

Chiều dài của lò xo khi ly hợp ở trạng thái mở được xác định như sau:

H_m = nd + d(n₀+1)= 7.5+ 1.(5+1) =41 (mm)

Chiều dài của lò xo khi ly hợp ở trạng thái đóng:

H_đ = H_m+ l_m  = 41 + 2 = 43mm

Chiều dài của lò xo ở trạng thái tự do:

H_td = H_đ + l  = 43 +7= 50mm

3.5. Tính toán sức bền một số chi tiết điển hình của ly hợp

3.5.1. Đinh tán tấm ma sát vào xương đĩa

Đinh tán tấm ma sát vào xương đĩa thường bằng nhôm hoặc đồng có đường kính 4 mm. Thường có hai dãy đinh tán, phân bố trên hai đường tròn có bán kính r­₁ và r₂. Giả thiết lực trên dãy đinh tán phân  bố theo quy luật hình  .

Vòng trong :  r₁ = 13,5 cm = 135 mm

Vòng ngoài :  r₂ = 18,5 cm = 185 mm

Chọn số lượng đinh tán ở mỗi dãy là:

Vòng trong    n₁ = 16 đinh

Vòng ngoài    n₂ = 16 đinh

3.5.2. Tính sức bền Moay ơ đĩa bị động

Moay ơ đĩa bị động được ghép với xương đĩa bằng đinh tán và lắp với trục bằng then hoa. Để giảm độ đảo của đĩa động chiều dài moay ơ L thường được chọn bằng đường kính then hoa D. Trong điều kiện làm việc nặng nhọc thì có thể chọn L = 1,4D. Trong trường  hợp ly hợp có 2 đĩa bị động thì chiều dài moay ơ được lấy giảm đi,nên ta chọn L = 40 mm (lấy theo xe tham khảo).

Các thông số trên được chọn theo xe tham khảo. Với vật liệu chế tạo moayơ là thép các bon thấp thì ứng suất cho phép của moayơ là:

[t_c] = 30 MN/m²                  ;           [s_cd] = 80 MN/m²

t_c = 7,52MN/cm²< [t_c]

s_cd = 7,52 kG/cm²< [s_cd]

=> Vậy moayơ đảm bảo độ bền cho phép.

3.5.3 Trục ly hợp

Trục ly hợp của ô tô vừa là trục ly hợp vừa là trục sơ cấp của hộp số, đầu cuối trục có bánh răng luôn ăn khớp thường là bánh răng nghiêng. Đầu trước của trục lắp ở bi trong khoảng của bánh đà, đầu sau lắp ổ bi trên thành vỏ hộp số. Lúc này ta tính trục ly hợp với tư cách là trục sơ cấp của 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} = 650 Nm. 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.

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

Trục thứ cấp hộp số có đầu trục dưới được lắp ổ lăn và đặt vào khoang của bánh răng luôn ăn khớp. Do vậy mà trục ly hợp cũng chịu một phần lực tác dụng do trục thứ cấp gây ra (ta tính cho tay số 1).

Tính lực hướng tâm: R_a1 = P_a1 . tga = 39887 . tg20^o = 14517 N

Tính lực dọc trục:  Q_a1 = 0  (bánh răng số 1 là bánh răng trụ răng thẳng).

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

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

Như vậy trục ly hợp chịu uốn theo phương Ox và Oy, xoắn quanh Oz.

*  Mô men tại 3

M_y = Z₁₁ . l₁₂+ Z₁₀ . l₁ = 7010,6.40 + 919,4.345= 597617 Nmm

M_z = 0

M_x = M_emax =650000 Nmm

*  Mô men tại 1:

M_y =  Z₁₀ . l₁₁ =  919,4.305 = 280417 Nmm

M_z = Y₁₀ . l₁₁ = 2460,8.305 = 750544 Nmm

M_x = M_emax = 650000 Nmm

3.6. Tính toán hệ thống dẫn động của ly hợp

Ở chương 2 ta đã chọn Phương án 3 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén làm phương án dẫn động điều khiển ly hợp.Với ưu điểm hệ thống dẫn động làm việc tin cậy, khi cường hóa khí nén hỏng thì hệ thống dẫn động cơ khí vẫn có thể điều khiển ly hợp được.

3.6.1. Tính cụm sinh lực

Tính toán cụm sinh lực chủ yếu là xác định kích thước cơ bản của bộ phận chấp hành. Trong quá trình tính toán thiết kế phải đảm bảo các yêu cầu :

- Giảm được lực bàn đạp và cải thiện cường độ lao động cho người lái.

- Hệ thống dẫn động có cường hóa phải đảm bảo tính chép hình.

- Kết cấu đơn giản, tháo lắp và bảo dưỡng dễ dàng.

a. 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 = 605 (N)

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 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô", với ôtô tải thì lực của người lái tác dụng lên bàn đạp là: Q_bđ = 80 - 200N

=> Ta chọn Q_bđ = 180 N

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 xilanh 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)

+ Nghiệm bền cho thành xilanh :

Với vật liệu là Gx 15 - 32 có ứng suất cho phép là [d] = 8000 N/cm²

=> Vậy   d_th = 1092,2 N/cm²< [d]

Vậy xilanh đủ điều kiện bền.

b. Tính hành trình của piston trong xilanh :

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

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

Vậy hành trình của piston: S _pt = S _lv + S _td = 21,89 + 4,23 = 26,12 mm.

3.6.2. Tính 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 xilanh công tác thì van phân phối thực hiện việc đóng mở van theo lực bàn đạp của người lái.

=> Q_c = P_K + F_{lx 1} + F_{lx 2} = 140,7 + 10 + 20 = 170,7 kG

Nhận xét: Để mở được van phân phối thì áp lực của khí nén tác dụng vào piston van phân phối phải lớn hơn hoặc bằng Q_c = 170,7N

Khi người lái tác dụng lên bàn đạp đến một lực Q_bđv = 43N thì van phân phối bắt đầu mở, lúc này lực ép của các lò xo ép sẽ là :

P_å=Q_bđ. i_c.h=43.34,4.0,8=1183N

Đoạn (OAB) là đường đặc tính lực bàn đạp khi không có cường hóa

Đoạn (OAC) là đường đặc tính lực bàn đạp khi có cường hóa bằng khí nén.

Điểm A ứng với Q_bđ = 43N là điểm van phân phối bắt đầu mở.                       

* Tính lò xo hồi vị van :

Khi chưa làm việc, lò xo có nhiệm vụ ép chặt van lá vào đế van để khí nén không bị lọt từ khoang D sang khoang C. Khi van lá mở hoàn toàn là lúc lò xo hồi vị ép với lực lớn nhất tương đương với lực bàn đạp (180N). Khi đó xuất hiện lực khí thể chống lại lực của người lái.

Đường kính dây lò xo : d = 3 mm

Đường kính trung bình của vòng lò xo:    D_tb = 20 mm

Số vòng làm việc của lò xo được xác định theo công thức : 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 được xác định theo công thức : l_o = (n_o + 2) d + d (n_o + 1) + Dl

Vậy : t = 25 kN/cm²< [t]

CHƯƠNG I V : SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNGVÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP

4.1 Kiểm tra sửa chữa đĩa ma sát

Đĩa ma sát là bộ phận quan trọng nhất của bộ ly hợp ma sát, hư hỏng chính của đĩa ma sát có thể là nứt, vỡ, cong vênh, lỏng đinh tán bắt chặt các tấm ma sát trên đĩa hoặc đinh tán bắt giữ đĩa ma sát trên moay ơ, gãy hoặc liệt lò xo giảm chấn, mòn xước mặt ma sát và mòn rãnh khớp then hoa của moay ơ.

4.2 Kiểm tra sửa chữa cụm đĩa ép, lò xo ép và vỏ ly hợp

Đĩa ép có thể có các hư hỏng như nứt, vỡ, cong vênh, xước hoặc mòn thành gờ trên bề mặt ma sát hoặc mòn hỏng giá lắp đòn mở. Đĩa ép bị nứt, vỡ, cong vênh lớn phải thay mới.

4.3. Kiểm tra bộ ly hợp

a. Xác minh mối quan tâm của khách hàng.

b. Kiểm tra sơ bộ bằng mắt các dấu hiệu hư hỏng phần cơ khí.

- Rò rỉ khí nén .

- Các chi tiết bị hỏng hoặc bị mòn.

4.4  Kiểm tra trượt ly hợpKhóa các bánh và kéo phanh tay.

- Khởi động động cơ và vào số 4.

- Chạy động cơ ở tốc độ xấp xỉ 2000 vòng/phút.

- Nhả bàn đạp ly hợp từ từ.

4.6 Kiểm tra sự trượt ly hợp

Kiểm tra sự trượt ly hợp như sơ đồ hỉnh 4.6.

4.8 Những hư hỏng thường gặp và bảo dưỡng sửa chữa

Một số hư hỏng thường gặp và phương pháp khắc phục như bảng 4.1.

KẾT LUẬN

Sau thời gian được giao thiết kế đồ án tôt nghiệp, em đã cố gắng thực hiện và đến nay em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao là “Thiết kế hệ thống ly hợp xe ô tô tải 8 tấn trên xe Kamaz 5320”.

Ngay từ lúc nhận được đề tài tốt nghiệp, em đã tiến hành khảo sát thực tế, tìm tòi các tài liệu tham khảo từ đó làm cơ sở để vận dụng những kiến thức đã học được trong nhà trường cũng như tham khảo các ý kiến chỉ dẫn của giáo viên hướng dẫn để hoàn thành đồ án.

Quá trình tính toán lựa chọn các thông số và các kích thước của ly hợp được em tiến hành một cách chính xác và đảm bảo độ tin cậy cao. Quá trình kiểm nghiệm ly hợp cũng được em tiến hành cẩn thận và đã cho những kết quả nằm trong giới hạn an toàn cho phép. Từ đó em có thể kết luận hệ thống ly hợp em đã thiết kế hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu cơ bản đối với một cụm ly hợp. Như vậy đồ án của em đã giải quyết được các yêu cầu đề ra, cả về mặt lý thuyết cũng như khả năng ứng dụng thực tế.

Mặc dù bản thân em đã cố gắng rất nhiều và nhận được sự hướng dẫn tận tình từ phía giáo viên hướng dẫn nhưng do thời gian cũng như kiến thức của em còn hạn chế nên bản đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến góp ý, phê bình  của các thầy giáo trong bộ môn để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: TS……………… và các thầy giáo trong bộ môn Ô tô Trường ĐH Công Nghệ GTVT đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt bản đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

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

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

3. Tập bài giảng “ Thiết kế tính toán ôtô” - PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan, Hà Nội, 2005.

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

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

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

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"