MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………….. 4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP TRÊN ÔTÔ…………. 6

1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại ………………………………….. 6

1.1.1. Công dụng ............................................................................. 6

1.1.2. Phân loại ................................................................................ 6

1.1.3. Yêu cầu .................................................................................  7

1.1.4. Sơ đồ vị trí ly hợp..................................................................8      

1.2. Ảnh hưởng của ly hợp khi gài số và khi phanh ...........................8

1.2.1. Khi gài số .............................................................................. 9

1.2.2. Khi phanh .............................................................................. 9

1.3. Ly hợp ma sát ................................................................................. 9

1.3.1. Ly hợp ma sát một đĩa ........................................................... 10

1.3.2. Ly hợp ma sát hai đĩa ............................................................ 11

1.4. Ly hợp thuỷ lực .............................................................................. 12

1.5. Ly hợp điện từ ................................................................................ 13

CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ............................. 15

2.1. Lựa chọn loại ly hợp ....................................................................... 15

2.2. Phương án chọn loại lò xo ép ......................................................... 15

2.2.1. Lò xo trụ ............................................................................... 15

2.2.2. Lò xo côn xoắn ...................................................................... 16

2.2.3. Lò xo đĩa ............................................................................... 17

2.3. Đĩa bị động ly hợp .......................................................................... 18

2.4. Lựa chọn phương án dẫn động ..................................................... 18

2.4.1. Dẫn động cơ khí ................................................................... 19

2.4.2. Dẫn động cơ khí có trợ lực khí nén .................................. 21

2.4.3. Dẫn động thủy lực ................................................................ 23

2.4.4. Dẫn động thủy lực trợ lực chân không ................................. 24

2.4.5. Lựa chọn xe tham khảo Mazda 6........................................... 27     

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP ........................... 29

3.1. Tính chọn các thông số và kích thước cơ bản .............................. 28

3.1.1. Xác định mômen ma sát ly hợp cần truyền .......................... 28

3.1.2. Xác định các thông số và kích thước cơ bản ........................ 28

3.2. Tính kiểm tra điều kiện làm việc của ly hợp ............................... 32

3.2.1. Tính công trượt ..................................................................... 31

3.2.2. Kiểm tra công trượt riêng ...................................................... 34

3.2.3. Kiểm tra nhiệt độ các chi tiết ................................................ 36

3.3. Tính bền các chi tiết của ly hợp .................................................... 37

3.3.1. Lò xo ép ................................................................................ 36

3.3.2. Đòn mở ................................................................................. 39

3.3.3. Đĩa bị động ........................................................................... 41

3.3.4. Tính lò xo giảm chấn ............................................................. 46

3.3.5. Tính truc ly hợp ..................................................................... 48

3.4. Tính hệ thống dẫn động ly hợp ..................................................... 56

3.4.1. Xác định lực và hành trình bàn đạp ...................................... 56

3.4.2. Thiết kế hệ thống dẫn động thủy lực .................................... 58

3.5. Thiết kế bộ trợ lực chân không  .................................................... 61

CHƯƠNG 4. PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ...... 65

4.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết .............. 65

4.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết .................... 66

4.3. Xác đinh phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lông phôi ................................. 66

4.3.1. Xác định phương pháp chế tạo phôi ..................................... 67

4.4. Xác định thứ tự các nguyên công .................................................. 63     

4.5. Xác định chế độ cắt cho các nguyên công .................................... 64

4.5.1. Nguyên công 1 ...................................................................... 64

4.5.2. Nguyên công 2 .....................................................................  65

4.5.3. Nguyên công 3 ...................................................................... 66

4.5.4. Nguyên công 4 ...................................................................... 67

4.5.5. Nguyên công 5 ...................................................................... 68

4.5.6. Nguyên công 6 ...................................................................... 69

CHƯƠNG 5. SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG VÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP........................ 74

5.1. Kiểm tra sửa chữa đĩa ma sát   ....................................................... 74

5.2. Kiểm tra sửa chữa cụm đĩa ép, lò xo ép và vỏ ly hợp .................. 75

5.3. Lắp bộ ly hợp và điều chỉnh độ đồng đều của các đòn mở ......... 76

5.4. Kiểm tra khớp trượt và vòng bi nhả ly hợp ................................. 77

5.5. Lắp cơ cấu điều khiển và điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp ..................... 77

5.6. Những hư hỏng thường gặp và bảo dưỡng sửa chữa .................. 78

5.6.1. Ly hợp bị trượt ...................................................................... 78

5.6.2. Ly hợp ngắt không hoàn toàn   ................................................ 79

5.6.3. Ly hợp đóng đột ngột ............................................................ 80

5.6.4. Ly hợp phát ra tiếng kêu  ........................................................ 81

5.6.5. Bàn đạp ly hợp bị rung .......................................................... 82

5.6.6. Đĩa ép bị mòn nhanh ............................................................. 82

5.6.7.Bàn đạp ly hợp nặng .............................................................. 83

5.6.8.Hỏng hệ thống dẫn động thủy lực ......................................... 83

KẾT LUẬN ................................................................................................... 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 84

LỜI NÓI ĐẦU

   Đất nước ta đang ngày càng phát triển và có sự thay đổi từng ngày, cùng với sự phát triển về kinh tế thì khoa học kỹ thuật cũng có bước phát triển vượt bậc và thu được những thành tựu quan trọng. Khoa học kỹ thuật đã được áp dụng phổ biến trong đời sống và góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế quốc dân.

   Ngành công nghiệp ôtô là một ngành quan trọng trong sự phát triển kinh tế của một quốc gia đặc biệt là một quốc gia đang phát triển như Việt Nam. Ôtô phục vụ cho việc vận chuyển hàng hoá, phục vụ mục đích đi lại của con người. Ngoài ra ôtô còn phục vụ trong rất nhiều lĩnh vực khác như : Y tế, cứu hoả, cứu hộ….Do vậy phát triển ngành công nghiệp ôtô Việt Nam là một trong những mục tiêu chiến lược trong sự phát triển của đất nước. Thực tế  nhà nước ta cũng đã chú trọng phát triển ngành công nghiệp ôtô với những đề án chiến lược dài hạn đến năm 2015, 2020. Cùng với việc chuyển giao công nghệ giữa Việt Nam và các nước phát triển trên thế giới, chúng ta ngày càng được tiếp cận nhiều hơn với các công nghệ tiên tiến trên thế giới trong đó có công nghệ về ôtô. Công nghệ ôtô mặc dù là một công nghệ xuất hiện đã lâu nhưng trong những năm gần đây đã có nhiều bước phát triển mạnh mẽ, liên tục các công nghệ mới đã được phát minh nhằm hoàn thiện hơn nữa ôtô truyền thống. Ngoài ra người ta còn phát minh ra những công nghệ mới nhằm thay đổi ôtô truyền thống như nghiên cứu ôtô dùng động cơ Hybryd, động cơ dùng nhiên liệu Hydro, ôtô có hệ thống lái tự động…. Tuy nhiên trong điều kiện của nước ta, chúng ta chỉ cần tiếp thu và hoàn thiện những công nghệ về ôtô truyền thống.

   Trên ôtô, người ta chia ra thành các phần và các cụm khác nhau. Trong đó ly hợp là một trong những cụm chính và có vai trò quan trọng trong hệ thống truyền lực của ôtô. Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu của ôtô, tính năng điều khiển của ôtô, đảm bảo an toàn cho động cơ và hệ thống truyền lực trên ôtô. Nên để chế tạo được một chiếc ôtô đạt yêu cầu chất lượng thì việc thiết kế chế tạo một bộ ly hợp tốt là rất quan trọng. Do đó em đã được giao đề tài “Thiết kế hệ thống ly hợp xe ôtô con 5 chỗ” 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. Với đề tài được giao, em đã chọn xe MAZDA 6 làm xe cơ sở để tham khảo các thông số ban đầu. Hiện nay loại xe này đang được sản xuất lắp ráp tại nước ta và vẫn được sử dụng  khá phổ biến trên các tuyến đường Việt Nam.

   Trong thời gian được cho phép, với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, của Thầy giáo: PGS.TS .................... cùng các thầy giáo trong bộ môn Ôtô và xe chuyên dụng, em đã hoàn thành đồ án của mình. Mặc dù bản thân đã có cố gắng và được sự quan tâm giúp đỡ của các thầy giáo nhưng do kiến thức, kinh nghiệm và thời gian hạn chế nên đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, phê bình của các thầy trong bộ môn.

   Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: PGS.TS .................... và các thầy giáo trong bộ môn Ôtô và xe chuyên dụng, Viện Cơ khí động lực, Trường ĐHBK Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt bản đồ án này.

                                                  ..., ngày ... tháng ... năm 20...

                                            Sinh viên thực hiện

                                         ....................

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP TRÊN XE ÔTÔ

1.1. CÔNG DỤNG , PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU:

1.1.1. Công dụng:

Ly hợp là một trong những cụm chính trong hệ thống truyền lực của ôtô. Ly hợp trên ôtô là bộ phận liên kết giữa động cơ và hệ thống truyền lực. Do đó nó có nhiệm vụ tách và nối hai bộ phận này với nhau trong trường hợp cần thiết như: Khi  xe bắt đầu chuyển bánh, khi chuyển số... 

1.1.2. Phân loại:

Có nhiều cách phân loại:

- Theo cách truyền mômen:

+ Ly hợp ma sát: Truyền mô men thông qua các bề mặt ma sát.

F_ms = m.P_lx

M_LH = F_ms.R_tb

Ly hợp ma sát có hai loại là ly hợp ma sát khô và ly hợp ma sát ướt:

Ly hợp ma sát khô: Không có dung môi, các đĩa ma sát thường được làm từ Ferado đồng.

Ly hợp ma sát ướt: Được nhúng trong dầu.

+ Ly hợp thuỷ lực: Truyền mômen thông qua chất lỏng.

+ Ly hợp điện từ: Truyền mômen nhờ lực điện từ.

- Theo trạng thái làm việc:

+ Loại ly hợp thường đóng: Khi không có lực điều khiển, ly hợp luôn  ở trạng thái đóng, khi đạp ly hợp các bề mặt làm việc tách ra. Đại đa số các ly hợp trên ôtô dùng loại này.

+ Loại ly hợp thường mở: Khi không có lực điều khiển, ly hợp luôn ở trạng thái mở. 

- Theo dạng lò xo của đĩa ép:

+ Ly hợp sử dụng lò xo trụ bố trí theo vòng tròn.

+ Ly hợp sử dụng lò xo dạng côn xuắn.

+ Ly hợp sử dụng lò xo dạng đĩa.

1.1.3. Yêu cầu:

Ly hợp trên ôtô phải đảm bảo các yêu cầu:

- Phải truyền hết được mômen của động cơ xuống hệ thống truyền lực mà không bi trượt.

- Phải ngắt dứt khoát, đóng êm dịu để giảm  tải trọng động tác động lên hệ thống truyền lực.

- Mômen quán tính của phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm tải trọng động tác dụng lên các bánh răng và bộ đồng tốc khi sang số.

- Mô men ma sát không đổi khi ly hợp ở trạng thái đóng.

- Có khả năng trượt khi bị quá tải.

1.2. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP KHI GÀI SỐ VÀ KHI PHANH

1.2.1. Khi gài số:

Khi gài số các chi tiết có chuyển động tương đối, do vậy sinh ra mômen xung lượng va đập và tải trọng động tác dụng lên các chi tiết khác. Muốn giảm lực xung kích tác dụng lên hệ thống truyền lực cần mở ly hợp rồi mới gài số để giảm mômen quán tính phần bị động và các chi tiết của hộp số có liên quan động học đến phần bị động của ly hợp. 

1.2.2. Khi phanh ôtô:

Khi phanh ôtô toàn bộ hệ thống truyền lực chịu tải trọng động rất lớn dưới tác dụng của mômen quán tính của động cơ M_jmax.

Mômen M_jmax có thể truyền qua ly hợp khi mômen ma sát của ly hợp lớn hơn M_jmax. Trong trường hợp này mômen quán tính sẽ tác dụng lên hệ thống truyền lực.

1.3. LY HỢP MA SÁT:

Trên các loại ôtô hiện nay sử dụng phổ biến nhất là loại ly hợp ma sát. Các bộ phận chính của ly hợp bao gồm phần chủ động và phần bị động:

- Phần chủ động: Gồm có bánh đà, đĩa ép, vỏ ly hợp, các lò xo ép.

- Phần bị động : Gồm đĩa bị động, các bộ phận giảm chấn và trục ly hợp.

1.3.1. Ly hợp ma sát một đĩa:

Nguyên lý hoạt động:

- Khi ly hợp ở trạng thái đóng:

Dưới tác dụng của lò xo ép 5 làm đĩa ép 3 ép đĩa bị động với bánh đà, nhờ vậy tạo được sự ma sát giữa đĩa ép và bánh đà với đĩa bị động và làm cho chúng ép sát vào nhau. Do đó khi động cơ quay thì mô men của động cơ được truyền từ bánh đà và đĩa ép qua đĩa bị động tới trục ly hợp và đến các hệ thống truyền động.

- Khi ngắt ly hợp:

Dưới tác dụng của lực bàn đạp kéo đòn kéo 9 thông qua càng mở 10 đẩy bạc mở 6 làm bi T dịch chuyển sang trái khắc phục hết khe hở d và ép vào đầu trên của đòn mở 12, đầu dưới của các đòn mở đi sang phải và tách đĩa ép 3 khỏi đĩa bị động làm cho đĩa bị động tách rời khỏi bánh đà và đĩa ép ngắt dòng công suất từ động cơ sang hệ thống truyền lực.

1.3.2. Ly hợp ma sát hai đĩa:

Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của ly hợp ma sát hai đĩa cũng tương tự như ly hợp ma sát một đĩa chỉ khác là có hai đĩa bị động nên có hai maoy ở đĩa bị động.

1.4. LY HỢP THỦY LỰC

Ly hợp thuỷ lực truyền mômen thông qua chất lỏng.

Cấu tạo của ly hợp thuỷ lực gồm 2 phần:

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

- Phần bị động là bánh tuốc bin nối với trục sơ cấp của hộp giảm tốc.

Nguyên lý hoạt động:

Ly hợp thủy lực gồm có 2 bánh công tác: Bánh bơm ly tâm và bánh tua bin hướng tâm, tất cả được đặt trong hộp kín điền đầy chất lỏng công tác. Trục của bánh bơm được nối với động cơ và trục của bánh tua bin nối với hộp số.

1.5. LY HỢP ĐIỆN TỪ 

Truyền mômen thông qua lực điện từ.

Nguyên lý hoạt động:

- Khi mở ly hợp : Khi không cấp điện cho cuộn dây 3 nên không có lực từ trong cuộn dây, nên phần chủ động 1 là bánh đà và phần bị động 5 là lõi thép không hút nhau nên khi động cơ không quay mômen không truyền ra trục ly hợp.

- Khi đóng ly hợp : Khi cấp điện cho cuộn dây 3 làm xuất hiện lực điện từ trong cuộn dây nên xuất hiện lực hút giữa bánh đà 1 và lõi thép bị động 5. Như vậy khi bánh đà quay làm cho lõi thép quay theo. Do đó mômen được truyền từ động cơ sang trục ly hợp.

CHƯƠNG 2

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1. LỰA CHỌN LOẠI LY HỢP.

Ly hợp trên ôtô thường dùng là loại ly hợp ma sát dạng thường đóng, có một hoặc hai đĩa bị động.

Với đề tài thiết kế ly hợp cho xe ôtô con, với yêu cầu cơ bản là phải có độ bền và độ tin cậy cao, mặt khác phải sữa chữa và bảo dưỡng dễ dàng nên ta chọn loại ly hợp là ly hợp ma sát. 

2.2. PHƯƠNG ÁN CHỌN LOẠI LÒ XO ÉP.

2.2.1. Lò xo trụ:

Lò xo trụ có đường đặc tính làm việc là đường b trên hình 2.1.

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.

2.2.2. Lò xo côn xoắn:

Lò xo công xoắn có đường đặc tính làm việc là đường a trên hình 2.1.

2.2.3. Lò xo đĩa:

Lò xo đĩa có đường đặc tính làm việc là đường c trên hình 2.1.

Lò xo đĩa được chế tạo bằng thép lò xo và được bắt chặt vào bàn ép ly hợp bằng đinh tán hoặc bằng bulông . Ở mỗi phía của lò xo đĩa bố trí các vòng trụ xoay hoạt động như một trục xoay khi lò xo đĩa qua.

2.3. ĐĨA BỊ ĐỘNG CỦA LY HỢP.

Đĩa bị động của ly hợp có cấu tạo gồm hai tấm ma sát được gắn với nhau bằng đinh tán thông qua xương đĩa. Xương đĩa lại được tán với moay ơ đĩa bị động.

Một trong những yêu cầu của ly hợp là phải đóng êm dịu, yêu cầu này liên quan đến cấu tạo của đĩa bị động của ly hợp.

Để tăng tính êm dịu cho ly hợp ta dùng đĩa bị động loại đàn hồi. Độ đàn hồi của đĩa được giải quyết bằng cách thiết kế kết cấu có những hình thù nhất định hoặc dùng thêm những chi tiết đặc biệt có khả năng làm giảm độ cứng của đĩa. Ở đây để giảm độ cứng của đĩa bị động ta xẻ các rãnh hướng tâm. 

2.4. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG.

Hệ thống dẫn động ly hợp có tác dụng truyền lực bàn đạp của người lái tác động vào bàn đạp đến ly hợp để thực hiện việc đóng ngắt ly hợp.

Dẫn động ly hợp thường là dẫn động cơ khí hoặc thủy lực. Dẫn động cơ khí có ưu điểm chung là kết cấu đơn giản. dễ chế tạo tuy nhiên chúng cũng có nhược điểm là lực bàn đạp thường phải lớn và khó bố trí với những ôtô có động cơ đặt xa người lái.

Mục đích của việc thiết kế hệ dẫn động ly hợp là dễ bố trí, điều khiển dễ dàng, đảm bảo độ tin cậy đồng thời đảm bảo tính kinh tế. Do đó phương án dẫn động phải đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống dẫn động đã nêu ở trên.

Các phương án dẫn động thường dùng là:

- Dẫn động cơ khí.

- Dẫn  động cơ khí trợ lực khí nén

- Dẫn động cơ khí trợ lực chân không.

- Dẫn động thuỷ lực.

- Dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén.

- Dẫn động thủy lực trợ lực chân không.

2.4.1. Dẫn động cơ khí :

Sử dụng các cơ cấu truyền lực bằng cơ khí để truyền lực đóng hoặc ngắt ly hợp.

Nguyên lý làm việc:

- Khi ngắt ly hợp :

Người lái tác dụng lực vào bàn đạp, lực bàn đạp thông qua đòn dẫn động 9 và càng mở 6 làm cho bi T 4 dịch chuyển sang trái tỳ vào đầu đòn mở, đòn mở kéo đĩa ép và đĩa bị động tách khỏi các bề mặt làm việc làm mở ly hợp.

- Khi đóng ly hợp : Người lái thôi không tác dụng lực vào bàn đạp, lò xo hồi vị bàn đạp kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu. Đồng thời lò xo hồi vị bi T kéo bi T dịch chuyển sang phải và thôi không ép vào đòn mở nữa. Khi đó lò xo ép lại ép đĩa ép và đĩa bị động trở lại trạng thái làm việc ban đầu.

2.4.2. Dẫn động cơ khí có trợ lực khí nén:

Nguyên lý hoạt động:

- Khi ngắt ly hợp: Người lái tác dụng một lực lên bàn đạp 11 làm cho xy lanh phân phối 10 cùng pittông của nó chuyển động sang trái làm cho càng mở 3 đẩy bi T 7 dịch chuyển sang trái và ép vào đòn mở 4. Đòn mở kéo đĩa ép cùng đĩa bị động tách ra khỏi bề mặt làm việc và ly hợp được ngắt. Đồng thời sự chuyển động tương đối giữa pittông và xy lanh của xy lanh phân phối 10 làm mở van khí nén. 

- Khi đóng ly hợp :

Khi người lái thôi tác dụng lực vào bàn đạp, lò xo hồi vị bàn đạp kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu. Đồng thời kéo xy lanh phân phối 10 sang phải làm kéo càng mở 3 thôi không ép vào bi T nữa. Khi đó bi T thôi không ép vào đầu đòn mở nữa và các lò xo ép lại ép ly hợp đĩa ép và đĩa bị động trở về trạng thái làm việc ban đầu.

- Khi giữ bàn đạp ở một vị trí nào đó :

Khi người lái giữ nguyên bàn đạp ở một vị trí nào đó thì xy lanh phân phối 10 cũng dừng tại một vị trí nhất định. Lúc này van khí nén vẫn mở và khí nén vẫn vào xy lanh công tác tuy nhiên lượng khí nén vào trong xy lanh công tác là không đổi cho nên ly hợp được mở ở một vị trí nhất định.

2.4.3. Dẫn động thủy lực:

Nguyên lý làm việc:

- Khi ngắt ly hợp :

Khi người lái tác dụng một lực lên bàn đạp, dầu từ xy lanh chính 6 qua ống dẫn 11 vào xy lanh công tác 10 đẩy pittông của xy lanh này đi sang phải thông qua càng mở đẩy bi T 4 ép vào đòn mở 3 làm cho đòn mở kéo đĩa ép và đĩa bị động tách ra làm mở ly hợp.

- Khi đóng ly hợp :

Khi người lái thôi không tác dụng lực vào bàn đạp, nhờ lò xo hồi vị bi T 5 và lò xo hồi vị bàn đạp 8 đẩy pittông của xy lanh công tác 10 sang trái làm đẩy dầu qua ống 11 trở về xy lanh chính 6 đẩy trả bàn đạp vể vị trí ban đầu.

Đồng thời nhờ lò xo hồi vị nên bi T cũng được đẩy tách ra khỏi đòn mở làm mở ly hợp.

Kết luận: Với ly hợp xe ôtô con nên không cần lực bàn đạp lớn đồng thời cần phải có kết cấu gọn nhẹ, không gian bố trí hợp lý. Qua việc tham khảo sơ bộ các phương án, ta thấy phương án dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không là phương án có nhiều ưu điểm nổi bật. Do đó em chọn phương án dẫn động là dẫn động thuỷ lực trợ lực chân không.

Như vậy loại ly hợp mà em chọn thiết kế là ly hợp ma sát khô dạng thường đóng dẫn động thuỷ lực trợ lực chân không.

2.5. LƯẠ CHỌN XE THAM KHẢO

 Giới thiệu xe tham khảo: Mazda 6

Xe mazda 6 nhìn từ mọi góc độ cho ta thấy môt khái niệm mới về xe sedan tầm trung. Với tính năng vận hành mạnh mẽ, điều khiển dễ dàng đồng thời được trang bị các thiết bị an toàn tiên tiến, MAZDA 6 là xe khá thông dụng trên thị trường hiện nay.

Bảng thông số kỹ thuật của xe tham khảo - MAZDA 6 thể hiện như bảng 2.1.

CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP

3.1. TÍNH CHỌN CÁC THÔNG SỐ VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN:

3.1.1. Xác định mômen ma sát mà ly hợp cần truyền

Ly hợp phải được thiết kế với các kích thước có thể truyền mômen lớn hơn mômen động cơ. Nhờ đó ly hợp có thể truyền hết mômen động cơ đến hệ thống truyền lực mà không bị trượt trong các trường hợp như dầu dính vào tấm ma sát hay tấm ma sát bị mòn hoặc tính chất đàn hồi của lò xo giảm.    

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

M_LH = b.M_emax

Trong đó:   

+ b: Là hệ số dự trữ của ly hợp.

+ M_emax : Mômen cực đại của động cơ, M_emax = 170 Nm.

Hệ số b có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình thiết kế ly hợp. Vì trong quá trình sử dụng lực ép của lò xo giảm dần làm giảm mômen ma sát của ly hợp, như vậy nếu chọn b nhỏ quá thì sẽ không đảm bảo truyền hết mômen trong các trường hợp giảm lực ép này. 

Đối với ôtô con ta chọn b = 1,5.(theo BG tính toán thiết kế ô tô)

Vậy: M_LH = 1,5.170 = 255 (Nm).

3.1.2. Xác định các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp:

- Tính đường kính đĩa ma sát:

Do M_{e max} < 465 (Nm) nên ta chọn ly hợp 1 đĩa theo kinh nghiệm, và chọn bề dày của tấm ma sát d = 4 (mm).

Suy ra : D = 2.R  = 20 (cm)

Chọn đường kính ngoài của tấm ma sát: D­ = 22cm.

D nhỏ hơn đường kính của bánh đà.

- Đường kính trong của tấm ma sát: d = (0,53-0,75).D  =13 -19 (cm).

Do động cơ quay với vận tốc cao nên trong quá trình sử dụng phần mép tấm ma sát sẽ bị mòn lớn hơn phần trong của tấm ma sát nên ảnh hưởng đến việc truyền mô men của đĩa bị động . Chọn d = 14 (cm).

- Bán kính ma sát trung bình của tấm ma sát: R_tb = 10 (cm).

- Xác định số đôi bề mặt ma sát:

Ta có:

- M_LH : Mô men ma sát của ly hợp, M_LH = 255 Nm.

- m : Hệ số ma sát của cặp vật liệu, chọn m = 0,28.

- [q] : Áp suất cho phép tác dụng lên bề mặt ma sát, chọn [q] = 0,2 MPa.

- D và d là đường kính trong và ngoài của tấm ma sát.

Thay số vào ta có : i = 1,45.

Từ đây ta xác định được số đĩa bị động của ly hợp: z_i = 0,72.

Ta làm tròn z_i = 1.

3.2. TÍNH KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA LY HỢP:

Các thông số thể hiện chế độ tải của ly hợp là công trượt riêng l₀ được xác định khi ôtô khởi động tại chỗ và mức gia tăng nhiệt độ Dt của đĩa chủ động sau một lần đóng ly hợp.

3.2.1. Tính công trượt:

Khi khởi động hoặc khi sang số, người lái thường đóng mở ly hợp nên sinh ra sự chênh lệch về tốc độ giữa đĩa bị động và đĩa chủ động. Điều này bao giờ cũng sinh ra trượt. Hiện tượng trượt này sinh ra công ma sát và công này biến thành nhiệt làm nung nóng các chi tiết của ly hợp nên lò xo có thể bị ủ ở nhiệt độ cao và như vậy có thể làm mất khả năng ép của lò xo, dẫn đến gây hao mòn nhanh các chi tiết như đĩa ép, đĩa ma sát. 

Ta có:

+ G : Trọng lượng toàn bộ xe, G = 18750 N.

+ y : Hệ số cản tổng cộng của đường, y = f ± tga

f : Hệ số cản lăn của đường, f = 0,03.

a : Góc dốc của đường, giả thiết a = 0⁰.

Vậy y = 0,03 + tg0⁰ = 0,03.

+ K : Hệ số cản của không khí.

+ F : Diện tích cản chính diện của ôtô.

+ V : Vận tốc của ôtô, khi khởi động tại chỗ V = 0 nên KFV² = 0.

+ r_b : Bán kính làm việc của bánh xe

r₀ : Bán kính thiết kế,  r₀ = 395 (mm).

Thay vào ta có : r_b = 0,935.395 = 370 (mm) = 0,370 m.

+ i₀ : Tỉ số truyền của truyền lực chính, i₀ = 4,51

+ h_tl : Hiệu suất của hệ thống truyền lực: h_tl = h_lh.h_h.h_f.h_cđ.h₀

h_lh : Hiệu suất của ly hợp, h_lh = 1.

h_h : Hiệu suất của hộp số ở tay số 1, h_h = 0,98.

h_f : Hiệu suất của hộp số phụ, h_f = 1.

h_cđ : Hiệu suất các đăng, h_cđ = 0,99.

h₀ : Hiệu suất của truyền lực chính, h₀ = 0,98

Vậy ta có : h_tl = 1.0,98.1.0,99.0,98 = 0,93.

Thay vào công thức tính M_a ta có: M_a = 13,53 (N.m).

- t₁ : Thời gian đóng ly hợp ở giai đoạn đầu.

Ta có:

M_a là mômen cản chuyển động quy về trục ly hợp, M_a = 13,53 N.m.

k : Hệ số đặc trưng cho tốc độ đóng ly hợp, lấy k = 150 N.m/s

Vậy t₁ = 0,09 (s).

Như vậy công trượt của ly hợp trong từng giai đoạn là:

L₁ = 153 (J).

L₂ = 27243 (J).

Như vậy công trượt tổng cộng là: L = L₁ + L₂ = 153 + 27243 = 27396 (J).

3.2.2. Kiểm tra công trượt riêng:

Ta có:

- l₀ : Công trượt riêng.

- L : Công trượt, L = 27396 J.

- F : Diện tích bề mặt ma sát đĩa bị động

F = p.(R² - r²) = 3,14.(11² - 7,0²) = 314 (cm^2­).

- i : Số đôi bề mặt ma sát, i = 2.

Thay số vào ta có: l₀ = 43,6 (J/cm²).

Thỏa mãn l₀ < [l₀] = 50 ¸ 70 (J/cm²).

3.2.3. Kiểm tra nhiệt độ các chi tiết:

Công trượt sinh ra làm nung nóng các chi tiết : đĩa bị động, đĩa ép, bánh đà, lò xo.Do đó phải kiểm tra nhiệt độ của các chi tiết bằng cách tính độ gia tăng nhiệt độ. Ta phải tính kiểm tra nhiệt độ của các chi tiết như bánh đà, đĩa ép, đĩa bị động. Nhưng do bánh đà thường lớn hơn đĩa ép nhiều nên nếu thoả mãn đối với đĩa ép thì cũng thoả mãn đối với bành đà.

Ta có:

- g : Hệ số xác định phần nhiệt truyền cho chi tiết. Đối với ly hợp ma sát một đĩa có:  g = 0,5.

- L : Công trượt, L = 27396 J.

- c : Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng, đối  với vật liệu gang và thép có c = 481,5 J/kg.⁰C.

- m_t : Khối lượng chi tiết bị nung nóng (đĩa ép) lấy tham khảo m_t = 5 kg.

- [Dt] : Độ tăng nhiệt độ cho phép. Với ôtô con [Dt] = 10 ⁰C.

Thay số vào ta có: Dt  = 5,69 ⁰C.

Thỏa mãn điều kiện cho phép.

3.3. TÍNH BỀN CÁC CHI TIẾT CỦA LY HỢP

3.3.1. Lò xo ép:

Xét quan hệ biến dạng và lực ép

Khi  tác dụng lực vào lò xo màng thì ban đầu cần 1 lực lớn hơn lực tác dụng vào lò xo trụ cho cùng 1 biến dạng, sau đó khi biến dạng tăng lên thì lò xo màng đảm bảo cho lực điều khiển người lái nhẹ đi.

Dựa trên cơ sở xe tham khảo và các yêu cầu trong việc lựa chọn,thiết kế lò xo màng ta chọn các kích thước cơ bản sau:

D_e: Đường kính ngoài lò xo màng D_e = 230mm

D_i: Đường kính trong lò xo màng D_i= 70mm

D_c=166mm,  D_a=160mm

Chiều dày lò xo màng δ= 2,5mm

Số thanh phân bố đều lên màng Z= 12

Mụđun đàn hồi E = 2.10⁵ ( MPa )

Chiều cao h = δ.2,2= 2,5.2,2= 5,5(m)

(hệ số 2,2 đảm bảo vựng lực ép không đổi rộng và không lật lò xo).

Dịch chuyển của đĩa tại điểm đặt lực ép l_­1= 2,2mm

µ_P: hệ số µ_P = 0,26

Do vậy : F_å= 6424(N)

So  sánh ta thấy : F_å> P_å= 5200(N).Lực ép lớn hơn dẫn đến hệ số β tăng .Ta tính lại hệ số β, β =1,39

Kết quả này nằm trong vùng cho ph ép của β (β=1,3-1,75)

Do vậy kích thước của lò xo đạt tiêu chuẩn.

Ứng suất được tính:

Với D =184(mm)

Và D =2h/(De-Da)= 2.5,5/(210-160)=0,2

δ_a độ biểu diễn của lũ xo màng, δ_a= %.δ = 4%.2,5 = 0,1(mm)

Fn lực cần tác dụng để ngắt ly hợp: Fn=2383(N)

Vậy σ = 530(Mpa)

Vật liệu chế tạo lò xo màng là thép 60T ứng suất giới hạn

[σ]=1400(Mpa) (Bài giảng tính toán thiết kế ô tô)

Vậy lò xo màng đủ bền.

3.3.3. Đĩa bị động:

Đĩa bị động gồm các tấm ma sát và xương đĩa được ghép với nhau bằng đinh tán, xương đĩa lại được ghép với moay ơ đĩa bị động bằng đinh tán. Đĩa bị động được kiểm bền cho hai chi tiết là đinh tán và moay ơ.

a. Đinh tán:

+) Với đinh tán dùng để tán các tấm ma sát với xương đĩa, thường được chế tạo từ đồng hoặc nhôm với đường kính 4 ¸ 6 mm. Đinh tán được bố trí theo vòng tròn nhiều dãy (thường là hai dãy).

Ta có:

- F₁, F₂ : Lực tác dụng lên đinh tán ở vòng trong và vòng ngoài có bán kính lần lượt là r₁ và r₂.

- M_emax : Mômen lớn nhất của động cơ, M_emax = 170 Nm.

- r₁, r₂ : Bán kính vòng trong và vòng ngoài của các dãy đinh tán.

- s_c1 , s_c1 : Ứng suất cắt của đinh tán ở vòng trong và vòng ngoài.

- s_cd1 , s_cd2 : Ứng suất chèn dập của đinh tán ở vòng trong và vòng ngoài.

- F₁ , F₂ : Lực tác dụng lên đinh tán ở mỗi dãy.

- n :  Số đinh tán bố trí ở mỗi vòng, chọn n₁ = n₂ = 12.

- d: Đường kính đinh tán, chọn d = 4 mm = 0,004 m. 

- l : Chiều dày bị chèn dập của đinh tán, lấy l = 2,5 mm = 0,0025 cm.

- [s_c] : ứng suất cắt cho phép, [s_c]= 30 MPa.

- [s_cd] : ứng suất chèn dập cho phép, [s_cd] = 80 MPa.

Ta nhận thấy F₁ < F₂ nên s_c1 < s_c2 và s_cd1 < s_cd2 do vậy ta chỉ kiểm tra cho đinh tán ở vòng ngoài.

Ta có các số liệu tham khảo:

r₂ = 100 mm = 0,10 m.

r₁ = 85 mm = 0,080 m.

+) Với các đinh tán nối đĩa bị động với moay ơ cũng được kiểm nghiệm tương tự như trên. Các đinh tán nối đĩa bị động với moay ơ được chế tạo bằng thép với đường kính từ 6 - 10 mm.

Với r là bán kính đặt đinh tán, chọn tham khảo r = 50 mm = 0,050 m.

Thay số vào ta có: F = 3091 (N/m²).

b. Moay ơ:

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.

Ta có:

- M_emax : mômen lớn nhất của động cơ, M_emax = 170 Nm.

- z₁ : Số moay ơ, với ly hợp ma sát một đĩa có z₁ = 1.

- z₂ : Số then hoa của moay ơ.

- L : Chiều dài của moay ơ.

- D, d : Đường kính ngoài và trong của then hoa.

- b : Bề rộng một then hoa.

Tra bảng tiêu chuẩn then hoa có d_tb ³ 0,027 m.

Ta có:

D x d x z = 35 x 28 x 10.

b = 4 mm = 0,004 m.

Vậy ta có L = D = 35 mm = 0,035 m.

d = 28 mm.

z₂ = 10.

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

[s_c] = 1,2.10⁷ (N/m²).

[s_cd] = 2.10⁷ (N/m²).

Như vậy ta thấy :  

s_c < [s_­c].

s_cd < [s_cd].

Vậy then hoa đủ bền.

c. 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.

Ta có:

- G_b : Trọng lượng bám của ôtô trên cầu chủ động: G_b = 0,7.G = 0,55.18700 = 10312,5 (N).

- r_b : Bán kính làm việc của bánh xe, r_b = 0,3770 m.

- i₀ : Tỉ số truyền của truyền lực chính, i_o = 4,51.

- i₁ : Tỉ số truyền của hộp số ở tay số 1, i₁ = 3,454.

- i_f1 : Tỉ số truyền của hộp số phụ, i_f1 = 1.

Thay vào công thức trên ta có: M_max = 185 (Nm).

Mômen truyền qua giảm chấn: M_g = M_lx + M_ms = P₁.R₁.Z₁ + P₂.R₂.Z₂

Theo thực nghiệm thường lấy:

M_ms = 0,2.M_max = 0,2.185 = 37 (Nm).

Suy ra: M_lx = M_max – M_ms = 185 - 37 = 148 (Nm).

Ta có lực ép tác dụng lên một lò xo giảm chấn là: P₁ = 493 (N).

Số vòng làm việc của lò xo giảm chấn:

Ta có:

- G : Môđun đàn hồi dịch chuyển, G = 8.10¹⁰ (N/m²).

- l : Là độ biến dạng của lò xo giảm chấn từ vị trí chưa làm việc đến vị trí làm việc, chọn l = 3 mm = 0,003 m.

- d: Đường kính dây lò xo, chọn d = 3 mm = 0,003 m.

- P₁ : Là lực ép của một lò xo giảm chấn, P₁ = 493 N.

- D : Là đường kính trung bình của vòng lò xo, chọn D = 20 mm = 0,02 m

Thay số vào ta có: n₀ = 3,1.

Lấy n₀ = 4 (vòng).

Chiều dài làm liệc của lò xo được tính theo công thức: l₁ = (n₀ +1).d = 5.3 = 15 (mm).

Chiều dài của lò xo ở trạng thái tự do: l₂ = 27 (mm).

3.3.4. Tính 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.

Trong đó:

- 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 = 170 Nm.

Trục II :       M₂ = M₁.i₁₂ = 312 Nm.

Trục III :     M₃ = M₂.i₃₄  = 1014 Nm.

Ta có các bước tính :

- Bước 1: Tính toán các lực trên các bánh răng của trục I và trục III.

- Bước 2: Xác định phản lực lên các trục I và trục III tại các gối đỡ.

- Bước 3: Kiểm tra độ bền trục I.

3.4. TÍNH HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG LY HỢP

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

3.4.1. Xác định lực và hành trình bàn đạp:

* Sơ đồ dẫn động

Ta có:

a = 360mm

b = 50mm

c = 180mm

d = 50mm

(khảo sát xe tham khảo)

=> i_dd=18,72

Vậy lực bàn đạp : Q_bd=256(N)

* Xác định hành trrình bàn đạp:

Hành trình bàn đạp được xác định theo công thức:

S_t= S_lv+ S₀

Trong đó:

S_t : là hành trình tổng( toàn bộ) của bàn đạp ly hợp

S_o: là hành trình tự do của bàn đạp để khắc phục khe hở

=> S_lv= 18,72.4,36 =81,6(mm)

Suy ra S_t= 81,6 + 56,16 = 138(mm).Hành trình này nằm trong giới hạn cho phép [S_t]= 150mm

3.4.2. Thiết kế hệ thống dẫn động thủy lực:

1. Thiết kế tính toán xilanh công tác

a. Xác định kích thước

Ta có:

S₁= l₂+ δ =4,36 + 3 = 7,36(mm)

=> S₂= 7,36.180/50 =26,5(mm)

d₂= 22 mm( giữ nguyên đường kính xi lanh công tác)

V₂ = 10068(mm³)

Chọn chiều dày ống t =4mm

b. Kiểm tra bền xilanh công tác

Đường kính ngoài: D₂= d₂+ 2t = 22+2.4 = 30(mm)

=> R_tb= 13(mm)

Nhận thấy t > 0,1R_tb2 nên ta kiểm tra bền xy lanh công tác theo ứng suất sinh ra trên ống dây.

Từ biểu đồ mômen ta thấy rằng điểm nguy hiểm nằm ở mép trong A của ống .

Theo thuyết bền ứng suất lớn nhất: σ_b =8,9.10⁶(N/ m²)

Vật liệu chế tạo xylanh là gang CY24-42 có [σ]= 2,4. 10⁷(N/ m²).

So sánh σ_b < [σ], do vậy xylanh công tác đủ bền

2. Tính toán thiết kế xylanh chính

a. Xác định các kích thước

Hành trình xylanh chính : S₃= 26,5.0,85²=19,14(mm)

Thể tích dầu thực tế trong xylanh chính fải lớn hơn tính toán một ít do    hiệu suất dẫn động dầu <1.

Nên thể tích dầu là V₃= V₂.1,1= 10068.1,1=11074,8(mm³)

Đường kính trong d₁=26mm,chiều dày t=4mm

b. Kiểm tra độ bền xylanh chính

Đường kính ngoài: D₁=d₁+ 2t= 26 + 2.4= 34(mm)

=> R_tb=15(mm)

Nhận thấy t<0,1R_tb nên ta kiểm tra bền xylanh chính theo ứng suất sinh ra trên ống dày.

3.5. THIẾT KẾ BỘ TRỢ LỰC CHÂN KHÔNG

3.5.1. Xác định lực mà bộ cường hóa phải thực hiện

Ta đã có khi không cường hóa lực tác động bàn đạp: Q_bđk= 256(N)

Đề giảm bớt sức lao động của người lái ta lắp thêm bộ trợ lực tác động lên bàn đạp ta chọn là : Q_bđc= 70(N).Ta bố trí cường hóa ngay trước xylanh chính về phía bàn đạp khi đó ta xác định được lực mà bộ cường hóa phải sinh ra :

Q_c=( Q_bđk- Q_bđc)a/b = ( 256-70).360/50=1339(N)

Vậy bộ cường hóa chân không phải sinh ra 1 lực là 1339(N) và ta chọn lực để mở van cường hóa là Q_m= 30N.

3.5.2. Xác định thiết diện màng sinh lực và hành trình màng sinh lực

Ta có:

Q_c= 1339(N)

P_max là lực lớn nhất tác dụng lên lò xo,chọn P­_max= 15%Q_c

S: tiết diện màng sinh lực

P: độ chênh áp suất trước và sau màng sinh lực

Chọn P= 5.10⁴(N/m²) ứng với chế độ làm việc không tải của động cơ.

Vậy ta có : S= 30797(mm²)

=>đường kính màng sinh lực d =210(mm)

Hành trình màng sinh lực S_m= S₃=19,14(mm)

Lấy S_m= 20(mm)

3.5.3. 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. Để xác định được kích thước  lò xo hồi vị ta chọn tải trọng lớn nhất tác dụng lên nó là:

P_max= 15%Q_c= 15%.1339=201(N)

Lực lò xo ghép ban đầu  P_bđ= 7%.Q_c=94(N)

Ta có:

G: modun đàn hồi dịch chuyển, G = 8.10¹⁰N/m²)

d: đường kính dày làm lò xo,chọn d = 3(mm)

D: đường kính trung bình của lò xo giảm chấn, Chọn D = 34(mm)

Vậy n_o=4,5 vòng

Số vòng toàn bộ của lò xo : n = n_o+ 1 = 5,5 vòng

Giả thiết khe hở cực tiểu giữa các vòng lò xo này khi mở hết ly hợp là

δ= 1,5mm.Nên chiều dài tự nhiên của lò xo là : l = nd + δd + S_m= 5,5.3 + 1,5.4,5 + 20 = 44(mm)

Trong đó k là hệ số ảnh hưởng k = 1,13

=> t = 3,4.10⁸(N/m²)

Vật liệu chế tạo lò xo là thép 60T có ứng suất cho phép là [t ]=7. 10⁸(N/m²) nên lò xo đủ bền.

CHƯƠNG 4

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

CHI TIẾT: PISTON CHÍNH

4.1. NHIỆM VỤ VÀ KẾT CẤU

4.1.1. Kết cấu piston

4.1.2. Chức năng và điều kiện làm việc của piston

Piston nhận lực từ ty đẩy xy lanh chính,piston nén dầu tạo áp suất cao.Như vậy yêu cầu piston có độ kín khít cao với xylanh.Yêu cầu bề mặt làm việc của piston có độ bong cao nhằm giảm ma sát với xylanh.Do đó giảm sự mòn của piston và xy lanh,tăng độ tin cậy khi làm việc.

4.1.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với piston

a.Vật liệu chế tạo : nhôm hợp kim

b.Đạt độ bóng và dung sai như ghi trên bản vẽ.

c.Các kích thước không ghi dung sai thì  lấy bằng dung sai của máy tạo ra kích thước đó.

4.2. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ VÀ CHỌN CHUẨN GIA CÔNG

4.2.1. Tính công nghệ.

Chi tiết piston có tính công nghệ,điều kiện kĩ thuật có thể gia công được kết cấu của piston phù hợp với điều kiện làm việc,công nghệ lắp ráp đơn giản,khi chọn chuẩn và gá đặt chi tiết khi gia công.

4.2.2. Chọn chuẩn công nghệ.

Do yêu cầu của độ đồng tâm cao và độ ô van nhỏ.Ta chọn mặt cắt ngoài làm chuẩn thô để gia công piston.Tiếp đó gia công 2 lỗ tâm và lấy 2 lỗ tâm làm chuẩn tinh để gia công các kích thước khác của piston.

4.2.3. Phương pháp chế tạo phôi.

Dựa vào đặc điểm tính chất và hình dạng của chi tiết ( piston ) gia công, ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc ly tâm với đường kính phôi đúc ø33, lượng dư gia công cơ khí d = 5mm… Vật liệu bằng  nhôm hợp kim.Phần kích thước của mặt côn sau khi đúc xong không fải gia công lại.

4.2.4. Phương pháp gia công chi tiết.

Do phương pháp gia công không phức tạp,với số lượng ít nên ta gia công chi tiêt trên máy thông dụng và đồ gá vạn năng sẵn có để gia công chi tiết,như vậy việc gia công chi tiết thuộc loại đơn chiếc.

4.3. CÁC NGUYÊN CÔNG GIA CÔNG CHI TIẾT

4.3.1. Nguyên công 1: khỏa mặt tiện thô, khoan 2 lỗ tâm

Tiện thô mặt ngoài và khỏa hai mặt đầu

Khoan 2 lỗ tâm

4.3.2. Nguyên công 2 : Tiện tinh,hạ bậc và tiện rãnh lắp phớt.

4.3.3. Nguyên công 3 : khoan 4 lỗ ø2,5 ở đầu.

4.3.4. Nguyên công 4 : Doa lỗ đặt ty đẩy .

4.3.6. Nguyên công 6 : kiểm tra.

Kiểm tra kích thước bằng thước cặp

Kiểm tra độ vuông góc,độ tròn, độ đồng trục bằng đồng hồ kiểm.

Kiểm tra độ nhám bằng thiết bị quang học.

CHƯƠNG 5

 SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG VÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP

5.1. 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. Đĩa ma sát có một trong nhưng hư hỏng này sẽ không đảm bảo cho ly hợp hoạt động bình thường, có thể gây hiện tượng trượt trong quá trình truyền lực, rung giật hoặc không nhả hết khi thao tác ngắt nối ly hợp.

Trong trương hợp các tấm ma sát chưa mòn nhiều nhưng có nhiều đinh tán bị lỏng, cũng cần phải thay tấm ma sát và đinh tán mới. Đinh tác bắt giữ đĩa ma sát trên moay ơ bị nơi lỏng cần phải đột đinh tán cũ ra và tán lại đinh mới. Sau khi thay tấm ma sát và tán đinh tán, cần kiểm tra lại độ đảo của đĩa và nắn lại (nếu cần) đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật.

5.2. 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. Đĩa ép có hiện tượng xước hoặc mòn thành gờ nhẹ được sửa chữa bằng cách mài phẳng lại hoặc đánh bóng bằng vải nhám.

Các đòn mở nếu bị biến dạng nhiều khác thường hoặc mòn các lỗ lắp chốt giữ lên đĩa ép hoặc lỗ lắp chốt giữ lên vỏ ly hợp hoặc mòn hỏng đầu tỳ lên bi “T” thì cần thay mới. Nếu các bu lông hoặc vít điều chỉnh mòn, hỏng cần thay bu lông và vít điều chỉnh mới.

Vỏ ly hợp là chi tiết lắp đòn mở, lò xo và đĩa ép nên yêu cầu không được biến dạng hoặc mòn hỏng các lỗ ren và giá đỡ lắp đòn mở. Cần kiểm tra kỹ bằng mắt thường, nếu có các hư hỏng nói trên cần thay mới.

5.3. LẮP BỘ LY HỢP VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐỘ ĐỒNG ĐỀU CỦA CÁC ĐÒN MỞ.

Sau khi kiểm tra, sửa chữa đia ma sát và các chi tiết của cụm đĩa ép, tiến hành lắp cụm vỏ ly hợp, đĩa ép, lò xo và đòn mở. Cần chú ý đảm bảo các bề mặt ma sát của đĩa ma sát, của đĩa ép và của bánh đà sạch, không dính dầu mỡ trước khi lắp bộ ly hợp lên bánh đà (dùng xăng để rửa sạch nếu bẩn). Kiểm tra vòng bi gối trục sơ cấp hốp số ở đuôi trục khuỷu, nếu không bị rơ, lỏng thì bôi mỡ và chuẩn bị lắp bộ ly hợp.

Sau khi lắp bộ ly hợp lên bánh đà, kiểm tra và điều chỉnh độ cao đồng đều của các đầu đòn mở bằng bu lông hoặc vít điều chỉnh trên đầu đòn mở hoặc trên vỏ bộ ly hợp để đảm bảo mặt tỳ của các đầu đòn mở phải nằm trên cùng một mặt phẳng song song với mặt ma sát của bánh đà. Bu lông hoặc vít điều chỉnh nếu nằm trên đầu đòn mở sẽ đóng vai trò mặt tỳ của đòn mở, nếu ở trên vỏ ly hợp là bu lông điều chỉnh độ cao giá đỡ đòn mở..

5.4. KIỂM TRA KHỚP TRƯỢT VÀ VÒNG BI NHẢ LY HỢP.

Khớp trượt và vòng bi nhả ly hợp được làm thành một cụm chi tiết kín có sẵn mơ bôi trơn bên trong. Vòng bi thuộc loại vòng bi chặn, mặt đầu ca ngoài tỳ lên các đòn mở và quay theo đĩa ép khi đạp bạn đạp ngắt ly hợp, ca trong được lắp liền với ống trượt. Khớp trượt được điều khiển chạy dọc trên ống giá đỡ đồng tâm với trục sơ cấp của hộp số. Quan sát bên ngoài và xoay vòng bi để kiểm tra độ trơn tru. 

5.5. LẮP CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐIỀU CHỈNH HÀNH TRÌNH TỰ DO CỦA BÀN ĐẠP LY HỢP.

Cần kiểm tra thanh nối đảm bảo không bị biến dạng so với trạng thái nguyên thuỷ, tra mỡ vào các khớp nối rồi lắp hoàn chỉnh cơ cấu dẫn động để các thanh nối chuyển động trơn tru, nhẹ nhàng, không bị chạm hoặc kẹt bởi các chi tiết xung quanh.

Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp là khoảng di chuyển của bàn đạp từ vị trí thả tự do đến vị trí mà khớp trượt bắt đầu chạm vào đầu các đòn mở ngắt ly hợp. Đối với cơ cấu dẫn động ly hợp kiểu cơ khí, hành trình tự do bắt buộc phải có để đĩa ép hoàn toàn ép lên đĩa ma sát mà không bị cản trở bởi đòn mở. 

Hành trình tự do của bàn đạp được kiểm tra bằng cách đặt thước chống lên sàn xe, đánh dấu trên thước ở vị trí bàn đạp ở trạng thái tự do, dùng tay ấn bàn đạp ly hợp xuống cho tới khi cảm thấy nặng tay thì dừng lại, đánh dấu tiếp trên thước. Khoảng cách giữa hai dấu chính là hành trình tự do của bàn đạp. Trị số yêu cầu tuỳ thuộc vào từng loại xe, thông thường khoảng 25 mm.

5.6. NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BẢO DƯỠNG SỬA    CHỮA.

5.6.1. 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.

- Bề mặt tiếp xúc giữa bánh đà và đĩa bị động hoặc đĩa ép với đĩa bị động mòn không đều.

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.

- Giữ trên dốc: Chọn đoạn đường bằng phẳng và tốt, có độ dốc khoảng 8 - 10⁰ . Cho xe đứng bằng phanh trên mặt dốc, đầu xe theo chiều xuống dốc, tắt động cơ, tay số để ở tay số thấp nhất, từ từ nhả bàn đạp phanh, bánh xe không bị lăn xuống dốc chứng tỏ ly hợp hoạt động tốt, còn nếu bánh xe bị lăn chứng tỏ ly hợp bị trượt.

5.6.2. 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.

- Kiểm tra đòn mở, đĩa bị động và đĩa ép. Nếu bị cong vênh cần sữa chữa hoặc thay thế.

5.6.3. 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.

- Do then hoa của moay ơ đĩa bị động bị mòn.

Khắc phục:

- Kiểm tra thay thế tấm ma sát của đĩa bị động và lò xo giảm chấn.

- Kiểm tra và thay thế then hoa moay ơ đĩa bị động nếu mòn quá.

- Kiểm tra mối ghép giữa tấm ma sát và moay ơ đĩa bị động. Nếu lỏng cần tán lại đảm bảo yêu cầu.

5.6.4. Ly hợp phát ra tiếng kêu:

- Nếu có tiếng gõ lớn: Do rơ lỏng bánh đà, bàn ép, hỏng bi đầu trục.

- Khi thay đổi đột ngột số vòng quay động cơ có tiếng va kim loại chứng tỏ khe hở giữa then hoa quá lớn (then hoa bị rơ ).

- Nếu có tiếng trượt mạnh theo chu kỳ: Đĩa bị động bị cong vênh.

5.6.7. 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.

- Hỏng lò xo hồi vị.

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.

5.6.8. Hỏng hệ thống dẫn động thuỷ lực:

Nguyên nhân:

- Hư hỏng xy lanh chính hoặc xy lanh công tác.

- Các mối nối có thể bị hở làm chảy dầu.

Khắc phục:

- Kiểm tra xy lanh chính và xy lanh công tác.

- Kiểm tra các mối nối phải đảm bảo độ kín khít.

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 ôtô con 5 chỗ”.

   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 có một số hạn chế về thời gian cũng như kiến thức nên bản đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến góp ý 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: PGS.TS .................... cũng như các thầy trong bộ môn đã giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp và trong suốt quá trình học tập tại nhà trường.

   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.

7. Sổ tay công nghệ chế tạo máy. Tập 1,2,3 - Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến,  Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt, NXB KHKT. 2005.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"