MỤC LỤC

MỤC LỤC.. 1

LỜI NÓI ĐẦU.. 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP. 5

1.1 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA LY HỢP. 5

1.1.1 Công dụng của ly hợp. 5

1.1.2. Phân loại ly hợp. 5

1.1.2.1. Phân loại theo phương pháp truyền mômen. 5

1.1.2.2. Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp. 7

1.1.2.3. Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép. 7

1.1.2.4. Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp. 7

1.1.3. Yêu cầu ly hợp. 8

1.2.ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP KHI GÀI SỐ VÀ KHI PHANH.. 9

1.2.1.Khi gài số. 9

1.2.2.Khi phanh ô tô. 9

1.3. LY HỢP MA SÁT.. 10

1.3.1. Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô. 10

1.3.1.1. Sơ đồ cấu tạo. 10

1.3.2. Cấu tạo chung của ly hợp loại đĩa ma sát khô. 11

1.3.3. Các bộ phận cơ bản trong ly hợp ma sát 13

1.3.3.1. Lò xo ép. 13

1.3.3.2  Đĩa ép và đĩa trung gian. 13

1.3.3.3  Đĩa bị động. 14

1.3.3.4 Bộ giảm chấn. 16

1.3.3.5 Đòn mở ly hợp. 17

1.4. LY HỢP THỦY LỰC.. 19

1.4.1.  Ly hợp thủy lực dạng nối trục: 19

1.4.2. Biến mô thuỷ lực: 20

1.5. LY HỢP ĐIỆN TỪ.. 22

CHƯƠNG2: KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT TRÊN LY HỢP. 24

2.1. CÁC THÔNG SỐ XE TẢI CHENGLONG.. 24

2.1.1. Tìm hiểu xe ôtô tải chenglong. 24

2.2. Cấu tạo của ly hợp trên xetải chenglong. 26

CHƯƠNG 3: NỘI DUNG THIẾT KẾ TÍNH TOÁN.. 34

3.1. XÁC ĐỊNH MÔMEN MA SÁT CỦA LY HỢP. 34

3.2. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA LY HỢP. 34

3.2.1. Xác định bán kính ma sát trung bình của đĩa bị động. 34

3.2.2. Xác định số lượng đĩa bị động. 35

3.2.3 Lực ép của cơ cấu ép. 36

3.3. XÁC ĐỊNH CÔNG TRƯỢT SINH RA TRONG QUÁ TRÌNH ĐÓNG LY HỢP. 36

3.3.1 Tính công trượt 36

3.4. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp : 42

3. 4.1. Tính toán sức bền của đĩa bị động . 42

3.4.2. Tính toán Moay-ơ  đĩa bị động : 45

3.4.3.Tính lò xo ép. 48

3.4.4 Tính lò xo giảm chấn. 52

CHƯƠNG 4 : BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA LY HỢP. 57

4.1.KIỂM TRA SỬA CHỮA ĐĨA MA SÁT. 57

4.2.KIỂM TRA SỬA CHỮA CỤM ĐĨA ÉP, LÒ XO ÉP VÀ VỎ LY HỢP. 58

4.3.LẮP BỘ LY HỢP VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐỘ ĐỒNG ĐỀU CỦA CÁC ĐÒN MỞ. 59

4.4.KIỂM TRA KHỚP TRƯỢT VÀ VÒNG BI NHẢ LY HỢP. 59

4.5.LẮP CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐIỀU CHỈNH HÀNH TRÌNH TỰ DO CỦA BÀN ĐẠP LY HỢP. 60

4.6.NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA. 61

4.6.1.Ly hợp bị trượt: 61

4.6.2.Ly hợp ngắt không hoàn toàn: 62

4.6.3.Ly hợp đóng đột ngột: 63

4.6.4.Ly hợp phát ra tiếng kêu: 63

4.6.5.Bàn đạp ly hợp bị rung: 63

4.6.6.Đĩa ép bị mòn nhanh: 64

4.6.7.Bàn đạp ly hợp nặng: 64

4.6.8.Hỏng hệ thống dẫn động thuỷ lực, trợ lực: 65

4.7 Quy trình tháo lắp, kiểm tra,kỹ thuật bảo dưỡng và bảo dưỡng sửachữa ly hợp. 65

4.7.1 Tháo xilanh công tác chính. 65

4.7.2 Tháo và kiểm tra  Xilanh công tác của Ly hợp: 69

4.7.3. Tháo và kiểm tra cụm ly hợp. 72

KẾT LUẬN.. 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 81

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 nặng là nhiệm vụ đặt ra phù hợp với sự phát triển ngành Công nghiệp ôtô của nước ta trong giai đoạn hiện nay.

Đề tài tốt nghiệp là “Tính toán thiết kế ly hợp trên xe tải chenglong”. 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 xetải chenglonglà loại ly hợp ma sát khô hai đĩa thường đóng. Các lò xo ép được bố trí xung quanh, có hệ dẫn động điều khiển bằng thủy lực 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. Hơn nữa do hạn chế về trình độ và thời gian, kinh nghiệm thực tế còn thiếu, còn một số vấn đề mà em chưa thể đi sâu vào chi tiết được mà em chỉ dùng những thông số tham khảo của xetải chenglong. 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, và có thể giúp em vững vàng hơn trong bước đường công tác của mình sau này.

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.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP

1.1 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA LY HỢP

1.1.1 Công dụng của ly hợp

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

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

- Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ôtô khởi hành , chuyển số hoặc dừng tạm thời ô tô

1.1.2. Phân loại ly hợp

Ly hợp trên ôtô thường được phân loại theo 4 cách :

+ Phân loại theo phương pháp truyền mômen.

+ Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp.

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

1.1.2.1. Phân loại theo phương pháp truyền mômen

Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống truyền lực thì người ta chia ly hợp ra thành 4 loại sau :

Loại 1 : Ly hợp ma sát: là ly hợp truyền mômen xoắn bằng các bề mặt ma sát, nó gồm các loại sau :

- Theo hình dáng bề mặt ma sát gồm có :

+ Ly hợp ma sát loại đĩa (một đĩa, hai đĩa hoặc nhiều đĩa).

+ Ly hợp ma sát loại hình nón.

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

+ Thép với gang.

+ Thép với thép.

+ Thép với phêrađô hoặc phêrađô đồng.

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

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

Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì người ta chia ra các loại ly hợp sau :

Loại 1 : Ly hợp lò xo : là ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, nó gồm các loại sau :

- Lò xo đặt xung quanh : các lò xo được bố trí đều trên một vòng tròn và có thể đặt một hoặc hai hàng.

- Lò xo trung tâm (dùng lò xo côn).

Loại 3 : Ly hợp ly tâm : là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở ly hợp. Loại này ít được sử dụng trên các ôtô quân sự.

Loại 4 : Ly hợp nửa ly tâm : là loại ly hợp dùng lực ép sinh ra ngoài lực ép của lò xo còn có lực ly tâm của trọng khối phụ ép thêm vào. 

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. 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 ô tô

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

1.3. LY HỢP MA SÁT

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

1.3.1.1. Sơ đồ cấu tạo

Sơ đồ cấu tạo như hình 1.1.b, 1.1.c.

1.3.2. Cấu tạo chung của ly hợp loại đĩa ma sát khô

Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo thì người ta chia thành 2 bộ phận :

- Cơ cấu ly hợp : là bộ phận thực hiện việc nối và ngắt truyền động từ động cơ đến hệ thống truyền lực.

- Dẫn động ly hợp : là bộ phận thực hiện việc điều khiển đóng mở ly hợp.

Trong phần này, ta xét cấu tạo của cơ cấu ly hợp, nó gồm 3 phần chính : bánh đà, đĩa ma sát và đĩa ép.

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

1.3.3.1. 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 ).

1.3.3.2  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, chôt, thanh nối đàn hồi, được thể hiện qua hình (1.6).

1.3.3.4 Bộ giảm chấn

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

Nhóm chi tiết đàn hồi

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

Nhóm chi tiết hấp thụ năng lượng dao động

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

1.3.3.5 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. Lực điều khiển tác dụng lên đòn mở lớn, nên đòn mở thường có từ 3 chiếc trở lên, bố trí  đều theo chu vi.

1.4. LY HỢP THỦY LỰC

1.4.1.  Ly hợp thủy lực dạng nối trục:

* Cấu tạo:  Các bộ phận chính của ly hợp thủy lực là bơm 1 và tuabin 3 đặt đối diện nhau. Bên trong bơm và tuabin đều có các cánh dẫn hướng chất lỏng(cánh xoắn chạy từ trong ra ngoài).Bơm 1 và vỏ của ly hợp tạo thành 1 khối cứng moayơ của khối này lắp chặt trên đầu trục khủy của động cơ 2. Tuabin 3 lắp chặt trên đầu của trục thụ động( trục ra) 4.

1.4.2. Biến mô thuỷ lực:

Biến mô thủy lực cũng có những bộ phận giống như ly hợp thủy lực : bánh bơm 1 nối với động cơ 2, bánh tuabin 3 nối với trục hộp số 4 (giống ly hợp thủy lực), nhưng có thêm bánh phản lực 8 (có từ 1 đến 2 bánh – còn gọi là bánh dẫn hướng). Các bánh dẫn hướng được đặt trên vỏ nhờ các khớp một chiều 9.Các bánh đều có cánh (hình c).Tất cả các bánh đều đặt kín trong dầu (không cho phép không khí xâm nhập vào trong kể cả lúc động cơ không làm việc).

1.5. LY HỢP ĐIỆN TỪ

Ly hợp loại điện từ cũng có cấu tạo tương tự ly hợp ma sát thông thường, chỉ có khác là trong ly hợp này người ta dùng lực điện từ để đẩy đĩa ép thay cho lực lò xo .Ly hợp điện từ (hình 1-8) gồm có: đĩa ép 4 được nối cố định với nắp 2 của ly hợp .Khi đóng ly hợp ta cùng cấp dòng điện qua chổi thanh 9, cho lõi từ 6 bị hút vê phía đĩa ép 4 ép đĩa ma sát 1 vào bánh đà 10 .

CHƯƠNG 2: KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT TRÊN LY HỢP

2.1. CÁC THÔNG SỐ XE TẢI CHENGLONG

2.1.1. Tìm hiểu xe ôtô tải chenglong

Xe tải Chenglong là dòng sản phẩm nổi tiếng của  tập đoàn Dongfong trung quốc  ( một trong 3 tập đoàn đứng đầu Trung Quốc trong lĩnh vực sản xuất và lắp ráp). Các dòng xe tải của Cheng long đã được ô tô Hải Âu sớm nhập khẩu và cũng cấp trên thị trường nước ta từ những năm 1991, 1992. 

Thông số kỹ thuật cảu xe tải Chenglong như bảng 2.1.

2.2. Cấu tạo của ly hợp trên xetải chenglong.

Ly hợp dùng trên xe tải chenglonglà loại ly hợp 2 đĩa ma sát khô, dẫn động bằng thủy lực có trợ lực khí nén.

* Nguyên lý làm việc :

Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, làm cho tay đòn bàn đạp quay quanh O₁ và đẩy cần piston của xilanh chính 3 đi xuống (theo chiều mũi tên). Dầu từ xilanh chính 3 được piston nén lại và theo đường ống dẫn dầu 4 vào xilanh thủy lực 8. Áp lực dầu tác dụng vào mặt piston xilanh thủy lực 9 và đẩy nó cùng cần piston 10 sang phải. Làm cho càng mở ly hợp 11 quay quanh O₂ và đẩy bạc mở ly hợp 12 sang trái (theo chiều mũi tên). 

HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG CỦA LY HỢP

Hệ thống  dẫn động được chọn là hệ thống dẫn động bằng thủy lực có trợ lực khí nén

Trợ lực khí nén có kết cấu trên hình hoạt động theo nguyên tắc sau :

Dưới tác dụng của lực lái xe từ bàn đạp (9), dầu trong xy lanh chính (10) sẽ theo đường ống để đến xy lanh công tác (1) - (theo đường mũi tên ký hiệu P_d). Dầu cao áp sẽ

đẩy piston (1) để tiến hành mở ly hợp. Đồng thời, áp suất dầu cũng tác dụng lên piston (2) điều khiển mở van cấp khí nén cho hệ thống trợ lực. Lực tác dụng lên piston (2) đủ để thắng lực lò xo hồi vị (3), tiến hành đóng van xả (5) và mở van cấp khí (4). Khí nén từ bình chứa sau khi đã được điều chỉnh đến áp suất P_k0 sẽ qua van (4), theo các đường ống (6) đến không gian (8) của xy lanh trợ lực. 

CỤM LY HỢP TRÊN XE TẢI CHENGLONG

- Bộ phận chủ động của ly hợp : gồm bánh đà 24 bắt với vỏ trong ly hợp 19 bằng các bu lông. Để thực hiện mở ly hợp một cách nhanh chóng và dứt khoát thì giữa đĩa ép trung gian 26 và bánh đà 24 có đặt lò xo đẩy 1.Lò xo đẩy có tác dụng đẩy đĩa ép trung gian ra khỏi bề mặt tiếp xúc với đĩa bị động 25 khi mở ly hợp. 

-  Bộ phận bị động của ly hợp : gồm có hai đĩa bị động 25, mỗi đĩa bị động gồm 2 tấm ma sát được ghép với xương đĩa bằng các đinh tán bằng đồng. Xương đĩa được chế tạo bằng thép, trên có các xẻ rãnh nhằm giảm độ cứng, tăng độ đàn hồi và giúp ly hợp đóng êm dịu. Xương đĩa được ghép với moayơ đĩa bị động bằng các đinh tán, trên moayơ có các lỗ hình chữ nhật để đặt 6 lò xo giảm chấn.Moayơ được chế tạo bằng thép, số lượng là 2 moayơ và có thể di trượt trên rãnh then hoa của trục ly hợp.

CHƯƠNG 3: NỘI DUNG THIẾT KẾ TÍNH TOÁN

3.1. XÁC ĐỊNH MÔMEN MA SÁT CỦA LY HỢP

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

M_l= b . M_{e max}

Trong quá trình làm việc của li hợp sẽ xẩy ra các hiện tượng sau:

-  Đĩa ma sát mòn dần, đĩa mà sát phải dịch chuyển để ép sát vào đĩa ma sát, lò xo ép sẽ giãn dần ra và do vậy lực ép sẽ giảm dần (điều này luôn xẩy ra không khắc phục được).

-  Tấm mà sát trong quá trình làm việc, chịu nhiệt độ cao, áp suất và vận tốc trượt lớn và có thể dính dầu, nước làm giảm hệ số ma sát.

Vậy mômen ma sát của ly hợp :

M_l= b . M_{e max} = 2 . 1154 =  2308 Nm

3.2. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA LY HỢP

3.2.1. 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

Ta có D₂ = 460 mm ® Bán kính ngoài của đĩa ma sát: R₂ = 230 mm

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

R₁ = (0,53 ¸ 0,75) R₂ = (0,53 ¸ 0,75) . 230 = (122 ¸ 173) mm

=> chọnR₁ = 145 mm

=> Bán kính ma sát trung bình được tính theo công thức: R_tb =191(mm)

3.2.3. Lực ép của cơ cấu ép

Sau khi đã xác định được các thông số kích thước của vành ma sát ,ta dễ dàng tính được lực ép cần thiết của cơ cấu ép phải tạo ra mà theo đó đảm bảo được áp suất làm việc đã chọn và thoả mãn mômen ma sát yêu cầu : F =  15104[N]

3.3. XÁC ĐỊNH CÔNG TRƯỢT SINH RA TRONG QUÁ TRÌNH ĐÓNG LY HỢP

3.3.1 Tính công trượt

Sơ đồ tính toán: ( hình 3.3a) 

Theo đề : Kí hiệu của bánh xe 12R22,5

Ở đây :  B = 12 (inh)

d = 22,5 (inh)

Mô men ly hợp tăng tỷ lệ thuận với thời gian đóng mở ly hợp

M_l = Kt

Trong quá trình đóng ly hợp vận tốc góc của động cơ không đổi w_e=const.

Để tiện tính toán, chia quá trình đóng ly hợp thành hai giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Từ lúc bắt đầu đóng ly hợp cho đến khi M­_l = M_a. Trong cả giai đoạn này nếu là xe khởi hành thì w_l = 0. Thời gian của cả giai đoạn này là t₁.

- Giai đoạn 2: Từ lúc M­_l = M_a cho đến khi hết trượt. Trong giai đoạn này nếu là xe khởi hành thì w_l tăng từ 0 đến w_m. Thời gian của giai đoạn này là t₂.

* Tính toán cho giai đoạn 1 (hình 3.2b):

Cả giai đoạn này công do động cơ sinh ra biến thành công trượt hoàn toàn vì đĩa ly hợp chưa quay (w₁ = 0).

3.3.2. 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 [l_o] =800 [kJ/m²]

=> l_o =  100,4 (kJ/m²)

So sánh kết quả tính được giữa công trượt riêng và công trượt riêng cho phép ta thấy l₀<[l₀ ] vì vậy ly hợp làm việc đảm bảo được tuổi thọ.

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

3. 4.1. Tính toán sức bền của 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 được chế tạo bằng thép các bon trung bình và cao (thép 50 và 85). 

- Tấm ma sát được gắn với xương đĩa bị động bằng đinh tán .Vật liệu của đinh tán băng thép hoặc nhôm .

- Đường kính đinh tán được lấy trong khoảng (3÷6)mm.Đối với xe tải có thể chọn đường kính đinh tán là 4mm.

- Chiều dày xương đĩa bị động được lấy trong khoảng (1,5÷2,0)mm.Chọn 2mm.

Lần lượt thay số vào ta có :

F₁ = 1367 [N]

F₂​ = 1511 [N]

3.4.2. Tính toán Moay-ơ  đĩa bị động

Chiều dài moay-ơ được chọn tương đối lớn để giảm độ đảo của đĩa bị động ,moay-ơ được lắp với xương đĩa bị động bằng đinh tán và ghép với trục bằng then hoa .Tính toán moay-ơ ta tính toán theo ứng suất cắt và dập trên then hoa.

Với D =42 [mm] ta tra bảng (7-26) sách thiết kế chi tiết máy ta có các thông số khác của then hoa như sau:

Sử dụng then hoa có răng hình chữ nhật chịu tải trọng trung bình.

- Đường kính trong : d=36 [mm]

- Chiều rộng của răng : b=7 [mm]

- Số răng là :Z=8

Lần lượt thay số vào công thức ta có:

t_c = 9,6 [MN/m² ]

t_cd = 17,8 [MN/m² ]

Vật liệu chế tạo moay-ơ thường là thép 40

* Tính toán đinh tán nối moay-ơ với xương đĩa bị động:

Đinh tán nối moay-ơ với xương đĩa bị động được làm bằng thép có đường kính d=(6÷10)mm .Đồi với xe tải chọn d=10 (mm).

Đường kính mũ đinh tán được tính theo công thức sau:

D_md=(1,6÷1,75).d ,chọn D_md =1,75.d=1,75.10=17,5[mm].

3.4.3.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 60C2A, có ứng suất xoắn cho phép là :[t] = 650 ¸ 850 (MN/m² )

Ta có:

F - Lực ép yêu cầu của ly hợp. F=14282(N)

k₀ - Hệ số tính đến sự giãn và nới lỏng của lò xo, k₀=1,05÷1,08. Chọn k₀=1,05

i_LX - số lượng lò xo bố trí xung quanh, với xe tải i_LX=16 28. Chọn i_LX=24

Thay số ta được: P_lx = 625 N

a. Lò xo trụ có các thông số sau đây:

Chọn D/d=6 ta được k=1,25=> Chọn d = 6 mm

Số vòng làm việc n_lv của lò xo được xác định độ cứng của lò xo: n = 16,8 vòng.

- Chiều dài tối thiểu của lò xo:

Được xác định khi chịu tải lớn nhất với khe hở tối thiểu giữa các vòng lò xo là 1mm.

L_min=(n_lv-1)(d+1)+(1,5÷2)d+2                                                       (1-24)

Trong đó:

(n_lv-1) - Số bước của lò xo.

d - Đường kính dây lò xo.

(1,5÷2) - Số vòng không làm việc được tính thêm cho việc tỳ lò xo vào đế.

2 - Khe hở giữa các vòng tỳ với vòng làm việc.

Thay số vào công ta có:                             

L_min=(16,8-1)(5+1)+(1,5÷2)5+2=(104,3÷106)mm

Chọn L_min=105[mm]

- Chiều dài tự do của lò xo:

Chiều dài tự do của lò xo được xác định khi không chịu tải và được xác định bằng công thức sau:

L_max=L_min+l_max

Thay số vào công thức ta có:

L_max=105+48=153[mm]

- Chiều dài làm việc của lò xo:

Được xác đinh khi chịu lực ép P_lxtheo công thức sau:

L_lv=L_max-l_lv

=> L_lv=153-44=109[mm]

b. Tính lò xo theo ứng suất cắt:

=> t = 501 MN/m²

=> Vậy lò xo ép đảm bảo đủ điều kiện bền.

3.4.4 Tính lò xo giảm chấn

Lò xo giảm chấn được đặt ở đĩa bị động để tránh sự cộng hưởng ở tần số cao của dao động xoắn do sự thay đổi mômen của động cơ và của hệ thống truyền lực đảm bảo truyền mômen một cách êm dịu từ đĩa bị động đến moayơ trục ly hợp.

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

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

Độ cứng tối thiểu của lò xo giảm chấn:

(hay gọi là mômen quay tác dụng lên đĩa bị động để xoay đĩa đi 1^o so với moayơ).

S = 17,4 . R₁² .K . Z₁

=> S = 17,4.0,1².1300.6 = 1357 Nm.

Các cửa sổ đặt lò xo của moayơ có kích thước chiều dài là A phải nhỏ hơn chiều dài tự do của lò xo một ít, lò xo luôn ở trạng thái căng ban đầu.Với: A = (25 ¸ 27) mm Ta chọn A = 25 mm. Khi chuyển mômen quay từ động cơ và từ bánh xe qua bộ phận giảm chấn giống nhau thì cửa sổ ở moayơ và ở đĩa bị động có chiều dài như nhau. 

Vậy kích thước đặt lỗ thanh tựa là :

B = d + l₁ + l₂ = 12 + 3,5 + 3,5 = 19 mm

Theo thực nghiệm thường lấy:

M_ms = 0,2.M_max = 0,2.2056 = 411 (Nm).

Suy ra: M_lx = M_max – M_ms = 228 - 57 = 1645 (Nm).

Thay số vào ta có: n₀ = 6,25. Lấy n₀ = 7 (vòng).

Chiều dài làm liệc của lò xo được tính theo công thức:

 l₁ = (n₀ +1).d = (7+1).5,5 = 44 (mm).

Chiều dài của lò xo ở trạng thái tự do:

l₂ = l₁ + n_0­.  = 44 + 7.3 = 65 (mm).

Thông số và đặc tính làm việc của lò xo ép và lò xo giảm chấn như bảng 3.1.

CHƯƠNG 4 : BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA 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. 

Trong trường 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 tán 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

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.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.

4.4. 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 mỡ 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.

4.5. 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.

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

4.6.1.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.

* Khắc phục:

- Kiểm tra và điều chỉnh hành trình tự do cho đúng.

- Kiểm tra và thay thế lò xo nếu lò xo giảm lực ép quá mức cho phép.

4.6.2.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.

4.6.5.Bàn đạp ly hợp bị rung:

* Nguyên nhân:

- Bánh đà bị cong vênh hoặc lắp không đúng.

- Vỏ ly hợp bị lắp lệch tâm bánh đà.

- Chỉnh các đầu đòn mở không đều.

* Khắc phục:

- Kiểm tra trạng thái kỹ thuật của bánh đà, nếu cong vênh cần thay thế hoặc sữa chữa, nếu lắp không đúng càn lắp lại.

- Kiểm tra điều chỉnh lại vỏ ly hợp.

4.6.8.Hỏng hệ thống dẫn động thuỷ lực, trợ lực:

* Nguyên nhân:

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

- Hư hỏng máy nén khí.

- 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.

4.7 QUY TRÌNH THÁO LẮP, KIỂM TRA, KỸ THUẬT BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA LY HỢP

4.7.1 Tháo xilanh công tác chính

- Tháo rời công tác xilanh chính

- Xả dầu trong xilanh chính ra, lấy can sạch để hứng dầu.

Kéo nắp trước đầu xilanh ( boot) ra sử dụng tuốc nơ  vớt, sau đó tháo lắp chặn (snap ring)

Thao tác tiếp theo là cần kéo đẩy piston ra

- Sau đó lắp cốc chứa dầu vào thân xilanh

Quy  trình  lắp  xilanh  công  tác  chính  với  bàn  đạp  ly  hợp  ngược  lại  với quy  trình  tháo  yêu  cầu  lắp  tuần  tự,  các  mối  ghép  yêu  cầu  độ  kín  khít  cần  bôi keo làm kín không để xảy ra hiện tượng mất áp khi đạp mở ly hợp.

4.7.2 Tháo và kiểm tra  Xilanh công tác của Ly hợp:

Cấu tạo các bộ phận chính:

Tiến hành tháo rời các chi tiết

- Tháo rời các chi tiết phụ

Ngắt rời ống dẫn dầu từ xilanh công tác chính đến:

Sử dụng 2 cơlê 1 để giữ chặt đường ống 1 cơlê dùng để tháo rời đường ống.

* Kiểm tra độ dung động của bàn đạp và độ rơ của bàn đạp ly hợp

- Ân bàn đạp sang trái cho đến khi ly hợp bắt đầu tiếp xúc với bánh đà.

- Độ dung động sai lệch nằm trong khoảng: 13  ÷  23 mm

- Xiết chặt cái đai ốc hãm lại.

- Trước khi điều chỉnh độ rơ cần kiểm tra lại hành trình của bàn đạp.

KẾT LUẬN

Được sự hướng dẫn của thầy giáo: TS…………….. cùng các thầy giáo trong bộ môn, em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp "Tính toán thiết kế hệ thống ly hợp xe tải chenglong đúng thời hạn được giao.

Quá trình tính toán lựa chọn các thông số, kích thước và kiểm nghiệm độ bền các chi tiết của hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp được em tiến hành một cách chính xác và đảm bảo độ tin cậy cao, cho những kết quả nằm trong giới hạn an toàn cho phép. Từ đó em có thể kết luận hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp em đã thiết kế hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu cơ bản đối với một hệ dẫn động 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. Đặc biệt, đây có thể là một phương án cải tiến hệ thống ly hợp hoặc hệ dẫn động điều khiển ly hợp của các xe đời cũ với chi phí không quá cao.

Do lần đầu tiên tính toán với khối lượng kiến thức tổng hợp còn có những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo các tài liệu và bài giảng của các môn có liên quan song bài làm của em không thể tránh được những sai sót. Hơn nữa do hạn chế về trình độ và thời gian, còn một số vấn đề mà em chưa thể đi sâu vào chi tiết được mà em chỉ dùng những thông số tham khảo của xe thực tế nên có thể không hợp lý. Em mong nhận được sự giúp đỡ của các thầy để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn nữa.

Cuối cùng, một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo : TS…………….. đã trược tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình giúp em hoàn thành nhiệm vụ được giao!

                                                                                                 Vĩnh Yên, Ngày … tháng … năm 20….

                                                                                               Sinh viên thiết kế 

                                                                                              …………………

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Hướng dẫn đồ án môn học

“Thiết kế hệ thống ly hợp của Ôtô - Máy kéo”

Lê Thị Vàng - Hà Nội 1992.

[2]. Tập bài giảng “Thiết kế tính toán Ôtô”

PGS. TS. Nguyễn Trọng Hoan - Hà Nội 2003.

[3]. Bài giảng “Cấu tạo Ôtô”

Phạm Vỵ , Dương Ngọc Khánh - Hà Nội 2004.

[4]. Sổ tay Ôtô

Bộ giao thông vận tải Liên Xô.

Viện nghiên cứu khoa học vận tải ôtô.

Nhà xuất bản công nhân kỹ thuật - Hà Nội 1984.

[5]. Bản vẽ kết cấu ly hợp Ôtô - Máy kéo

Người soạn : Nguyễn Hữu Cẩn - Xuất bản 1966.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"