MỤC LỤC
MỤC LỤC.. 1
LỜI NÓI ĐẦU.. 2
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP. 3
1.1.Công dụng: 3
1.2.Yêu cầu : 3
1.3.Phân loại ly hợp: 3
Cấu tạo bộ trợ lực : 16
1.4. Phân tích kết cấu - chọn phương án thiết kế ly hợp ô tô. 17
1.4.1. Các ly hợp của ô tô là loại thường đóng. 17
1.4.2. Phương án chọn lò xo ép...........................................................................20
1.4.3. Đĩa bị động của ly hợp..............................................................................21
CHƯƠNG II. KẾT CẤU CHI TIẾT HỆ THỐNG LY HỢP XE MAZDA 2. 24
2.1. Giới thiệu xe tham khảo và phân tích đặc điểm kết cấu ly hợp của xe tham khảo 24
2.2. Tính toán thiết kế hệ thống ly hợp : 29
CHƯƠNG III. THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LY HỢP. 47
3.1. Xác định lực và hành trình của bàn đạp khi không có trợ lực. 47
3.2. Đường kính xy lanh công tác: 48
3.3. Thiết kế bộ trợ lực chân không. 49
CHƯƠNG IV.. CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG VÀ SỮA CHỮA LY HỢP TRÊN XE MAZDA 2. 52
4.1. Những hư hỏng thường gặp của ly hợp. 52
4.2. Quy trình tháo lắp ly hợp. 54
KẾT LUẬN.. 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 66
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật nói chung, ngành công nghiệp chế tạo ôtô nói riêng trong vài thập kỷ gần đây đã có những bước phát triển nhanh chóng vượt bậc với nhiều loại ôtô hiện đại ra đời, nhờ thành tựu c5ác lĩnh vực điện tử, tin học, cơ khí, vật liệu mới và dần được hoàn thiện để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người cũng như của các ngành kinh tế khác.
Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của nước ta hiện nay với chủ trương “Công nghiệp hoá - hiện đại hoá” đã có nhiều loại ôtô được nhập và lắp ráp tại Việt Nam. Dòng xe con du lịch ngày càng được sử dụng rộng rãi bởi chúng có nhiều tính năng ưu việt: điều khiển dễ dàng, an toàn, độ bền tốt và có kích thước nhỏ gọn nên đi lại dễ dàng trong các đường hẹp đặc biệt trong các đường giao thông đô thị ở thành phố lớn nước ta hiện nay. Với mục tiêu nghiên cứu thiết kế hệ thống ly hợp theo hướng giảm nhẹ lao động người lái, giảm hành trình bàn đạp, song kết cấu phải đơn giản em được giao nhiệm vụ thiết kế ly hợp xe ôtô con .
Trong quá trình làm đồ án, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng và được sự giúp đỡ của các thầy trong Bộ môn ôtô, Khoa Cơ khí trường Đại học Công nghệ Giao thông vận tải song do khả năng và thời gian có hạn nên bản đồ án không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong sự hướng dẫn, phê bình của các thầy, các đồng nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn: TS…………….. và các thầy trong Bộ môn ôtô Trường Đại học Công nghệ Giao thông vận tải đã tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này.
Vĩnh Yên, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
…………………
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP
1.1.Công dụng:
- Tách và nối 2 bộ phận là động cơ và hệ thống truyền lực trong những trường hợp cần thiết.
- Là bộ phận an toàn bảo vệ cho chi tiết của hệ thống không bị quá tải.
1.2.Yêu cầu :
- Ly hợp phải truyền hết được mô men của động cơ xuống hệ thống truyền lực mà không bị trượt .
- Ly hợp ngắt dứt khoát, đóng êm dịu để giảm tải trọng động tác động lên hệ thống truyền lực.
- Mô men 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.
1.3.Phân loại ly hợp:
Ta có thể phân loại ly hợp theo các phương pháp sau:
1.3.1. Theo phương pháp truyền mô men.
1.3.1.1. Ly hợp ma sát:
- Truyền mômen từ động cơ sang trục sơ cấp hộp số thông qua bề mặt ma sát.
- Sơ đồ cấu tạo:
* Nguyên lý làm việc.
+ Đóng ly hợp: Khi người lái không đạp chân vào bàn đạp ly hợp, không còn lực tác dụng vào lò xo màng 9. Lò xo màng sẽ ép đĩa ép (3) vào đĩa bị động ép chặt đĩa bị động vào bánh đà thông qua bề mặt ma sát mômen được truyền từ bánh đà sang trục của ly hợptheo hai đường. Đường thứ nhất từ bánh đà qua bề mặt ma sát phía bên trái của đĩa bị động Đường thứ hai mômen từ bánh đà truyền qua vỏ trong ly hợp qua đòn mở đến đĩa ép thông qua bề mặt ma sát phía bên trái của đĩa bị động mômen được truyền từ đĩa ép sang đĩa bị động.
+ Khi mở ly hợp: Người lái đạp chân vào bàn đạp qua hệ thống dẫn động lực người lái tác động vào lò xo màng 9 tác dụng như đòn mở đĩa ép chuyển động sang bên phải tách khỏi bề mặt của đĩa ma sát nên đĩa ma sát tách khỏi bề mặt của bánh đà, do đó mômen đông cơ không truyền được sang trục ly hợp.
1.3.1.2. Ly hợp thuỷ lực.
Truyền mômen thông qua chất lỏng
- Sơ đồ cấu tạo: Gồm hai phần.
+ Phần chủ động là phần bánh bơm, bánh đà.
+ Phần bị động là bánh tua bin nối với trục sơ cấp của hộp giảm tốc. Trong không gian của bánh bơm và bánh tua bin là dầu thuỷ lực
Sơ đồ cấu tạo của ly hợp thuỷ lực.
* Nguyên lý làm việc.
+ Khi động cơ quay bánh bơm (3) quay theo, dẫn đến chất lỏng trượt theo rãnh của bánh bơm (theo hướng từ trong ra ngoài). Khi tới khe hở giữa bánh bơm và bánh tua bin chất lỏng đập vào cánh tua bin làm cánh tua bin quay nên trục sơ cấp của hộp số quay.
+ Trạng thái ngắt: Khi số vòng quay động cơ nhỏ không đủ cho bánh tua bin quay nên mômen không truyền từ động cơ ra trục ly hợp được.
1.3.1.3. Ly hợp điện từ:
Truyền mô men thông qua lực điện từ.
Sơ đồ cầu tạo.
* Nguyên lý làm việc:
+ Mở ly hợp: Khi không cấp điện cho cuộn dây (3) không có lực từ trường trong cuộn dây nên phần chủ động (1) và phần bị động (4) không hút nhau nên khi động cơ quay mômen không truyền ra trục ly hợp (5).
+ Đóng ly hợp: khi cấp điện cho cuộn dây (3) xuất hiện lực điện từ trong cuộn dây nên xuất hiện lực hút giữa bánh đà (1) và lõi sắt bị động (4). Như vậy khi bánh đà (1) quay làm (4) quay theo.
1.3.1.4. Ly hợp liên hợp:
Là loại ly hợp kết hợp hai trong số các loại trên như thuỷ cơ, cơ điện
Trong ôtô hiện nay ly hợp ma sát được dùng rất phổ biến vì giá thành rẻ, chế tạo đơn giản hiệu suất truyền cao.
1.3.2. Theo hình dạng của các chi tiết ma sát.
- Ly hợp dạng đĩa (một đĩa, hai đĩa)
- Ly hợp hình nón.
- Ly hợp hình trống.
1.3.3. Theo phương pháp phát sinh lực ép
- Loại lò xo: Lò xo đặt xung quanh, lò xo đặt trung tâm (côn), lò xo đĩa.
- Loại lực ép nửa ly tâm: Lực ép sinh ra ngoài lực của lò xo côn còn có lực phụ thêm là lò do lực ly tâm của trọng khối phụ sinh ra.
- Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm thường được sử dụng khi điều khiển tự động, ở ly hợp này lực ly tâm dùng để đóng và mở ly hợp còn áp lực trên đĩa được tạo bởi lực lò xo ít khi lực ly tâm được dùng để tạo lực ép trên đĩa.
1.3.4. Theo kết cấu ép chia ra.
- Ly hợp thường đóng được sử dụng phổ biến trên ô tô.
- Ly hợp thường mở được sử dụng trên máy kéo.
1.3.5. Theo phương pháp dẫn động:
1.3.5.1. Dẫn động cơ khí
Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có kết cấu đơn giản, hiệu suất truyền lực cao tuy nhiên tỉ số truyền cơ khí bị giới hạn nên nói chung lực điều khiển trên bàn đạp lớn.
- Dẫn động cơ khí kiểu đòn kéo (đẩy)
Cấu tạo chung của hệ dẫn động ly hợp bằng cơ khí được thể hiện trên hình. Những bộ phận chính của dẫn động cơ khí kiểu này bao gồm: bàn đạp 1, thanh đẩy 3, càng mở 4, bạc mở 6 và đòn mở 7.
- Dẫn động cơ khí kiểu cáp
Dẫn động cơ khí kiểu cáp có ưu điểm là kết cấu đơn giản, bố trí dễ dàng vì dây cáp có thể bố trí một cách tương đối tự do và khoảng cách từ bàn đạp đến càng mở ly hợp có thể bố trí xa.
1.3.5.2. Dẫn động thuỷ lực
Dẫn động ly hợp bằng thuỷ lực có ưu điểm là việc bố trí các chi tiết của hệ thống dẫn động khá linh hoạt thuận tiện, ít bị ràng buộc bởi không gian bố trí chung, đặc biệt thích hợp ở những ôtô mà ly hợp đặt xa người điều khiển. Tuy nhiên cũng như dẫn động cơ khí tỷ số truyền của hệ dẫn động thuỷ lực cũng bị giới hạn nên không thể giảm nhỏ lực điều khiển.
1.3.5.3. Dẫn động cơ khí cường hoá khí nén:
Dẫn động cơ khí cường hoá khí nén là sự kết hợp giữa dẫn động cơ khí và dẫn động khí nén.ở đây dẫn động cơ khí nhằm thực hiện việc điều khiển van phân phối cấp khí nén cho xi lanh lực thực hiện dẫn động khí nén để mở ly hợp. Vì vậy, ở đây lực mở ly hợp chủ yếu do dẫn động khí nén thực hiện.
1.3.5.4. Dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén
Dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén là sự kết hợp giữa dẫn động thuỷ lực và dẫn động khí nén.Trong đó dẫn động thuỷ lực chủ yếu là để điều khiển van phân phối của dẫn động khí nén (khi hệ thống làm việc bình thường).Dẫn động khí nén sẽ tạo ra nguồn lực chính để thực hiện mở ly hợp.
1.3.5.5. Dẫn động thuỷ lực cường hoá chân không
Dẫn động thuỷ lực cường hoá chân không tận dụng được ưu điểm của kiểu dẫn động thuỷ lực và giảm được lực bàn đạp nhờ có cường hoá. Tuy nhiên độ chân không sử dụng cho bộ cường hoá không lớn nên cũng không thể tăng lực mở như mong muốn.
1.4. Phân tích kết cấu - chọn phương án thiết kế ly hợp ô tô.
1.4.1. Các ly hợp của ô tô là loại thường đóng.
Ở ô tô thường dùng loại ly hợp một, hai loại hay nhiều đĩa bị động.
1.4.1.1. Ly hợp 1 đĩa bị động:
- Ưu điểm :
+ Kết cấu đơn giản, rẻ tiền.
+ Thoát nhiết tốt.
+ Mở dứt khoát.
- Nhược điểm: là đóng không êm dịu.
1.4.1.2. Ly hợp nhiều đĩa bị động.
- Ưu điểm:
Ly hợp là đóng êm dịu.
- Nhược điểm:
Là mở không dứt khoát. ở ly hợp thường đóng, lực đóng nhờ các lò xo ép.
1.4.2. Phương án chọn lò xo ép
1.4.2.1. Lò xo côn xoắn :
Có đặc tính ở vùng biến dạng nhỏ ,do đó khi các vùng lò xo bắt đầu trùng lên nhau thì độ cứng lò xo tăng lên rất nhanh Đây là nhược điểm của loại lò xo này , bởi vì nó đòi hỏi cần phải tạo được lực lớn để ngắtly hợp và khi đĩa ma sát mòn đi thì lực ép sẽ bị giảm rất nhanh .
1.4.2.2. Lò xo trụ :
ở dạng bố trí xung quanh (1 hoặc 2 hàng)
1.4.3. Đĩa bị động của ly hợp.
1.4.3.1. Xương đĩa.
Một trong những yêu cầu của ly hợp là đóng phải êm dịu. Để giải quyết vấn đề này người ta dùng đĩa bị động loại đàn hồi.
1.4.3.2. Vòng ma sát.
- Trong quá trình ô tô làm việc khi khởi động, sang số hoặc khi phanh có hiện tượng trượt ly hợp do đó sinh ra nhiệt làm cho vòng ma sát bị mòn và có khi bị cháy nếu vòng ma sát kém chất lượng. Vì vậy vòng ma sát có những đặc tính sau:
- Đảm bảo có hệ số ma sát cần thiết và ổn định khi có sự thay đổi về nhiệt độ, tốc độ trượt và áp suất.
1.4.3.3. Moayơ:
Moayơ của đĩa bị động được lắp với trục ly hợp nhờ then hoa có dạng thân khai chữ nhật. Tất cả được tiêu chuẩn hoá.
Moayơ thường được chế tạo từ thép 35,40 sau khi thấm nitơ cacbon, tôi đến độ cứng 70HRC.
1.4.3.4. Giảm chấn
Khi mômen động cơ thay đổi thì rất có thể có sự dao động này trùng với tần số dao động riêng của chi tiết nào đó trong hệ thống truyền lực, dẫn đến những dao động cộng hưởng cho hệ thống này, kéo theo có thể phá huỷ chi tiết hoặc động học của chúng.
CHƯƠNG II: KẾT CẤU CHI TIẾT HỆ THỐNG LY HỢP XE MAZDA 2
2.1. Giới thiệu xe tham khảo và phân tích đặc điểm kết cấu ly hợp của xe tham khảo
2.1.1. Giới thiệu về xe tham khảo:
Xe tham khảoMazda 2 là loại xe con 5 chỗ .Là xe dùng động cơ xăng 4 kỳ Skyactiv. Mô men xoắn cực đại của xe là 185 Nm ở vòng quay 4500 vòng/ phút; công suất cực đại 107 Kw ở 6000 vòng /phút.
Thông số kỹ thuật của xe như bảng 2.1.
2.1.2. Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống ly hợp của xe :
2.1.2.1.Kết cấu cụm ly hợp của xe:
* Nguyên lý hoạt động:
- Khi đóng ly hợp:người lái không đạp chân vào bàn đạp ly hợp,không còn lực tác dụng lên đầu đòn mở. Lò xo ép sẽ ép đĩa 17 vào đĩa bị động vào bánh đà thông qua bề mặt ma sát mô men được truyền từ bánh đà theo2đường .
Đường thứ nhất: từ bánh đà qua bề mặt ma sát phía bên trái của đĩa bị động
Đường thứ 2: mô men truyền qua vỏ trong ly hợp qua thanh đàn hồi 27 đến đĩa ép thông qua bề mặt ma sát phía ben phải của đĩ bị động và mô men được truyền từ đĩa ép sang đĩa bị động .
* Phân tích kết cấu:
- Cụm đĩa bị động:
Kết cấu cụm đĩa bị động:
+ Đĩa ma sát gồm 2 tấm ma sát và xương đĩa được ghép với nhau bằng đinh tán .Xương đĩa làm bằng thép mỏng có rãnh chia xương đĩa thành những hình rẻ quạt đều nhau tác dụng làm giảm độ cứng tăng đàn hồi,giảm khối lượng và hạn chế cong vênh khi đĩa ma sát quá nóng .
+ Các đinh tán làm bằng đồng.
+ Moay ơ dùng để truyền mo men xoắn từ đĩa bị động tới trục ly hợp, mặt trong moay ơ có gia công rãnh then hoa loại hình chữ nhật .Nó được lắp then hoa với trục ly hợp để có thể ra vào khi đóng mở ly hợp.
1.2.2 Dẫn động ly hợp:
Dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không.
* Nguyên lý làm việc:
- Khi mở ly hợp :
Khi người lái tác dụng lên bàn đạp 12 làm cần đẩy 32 dịch chuyển sang trái đẩy van khí mở ra đồng thời đóng van điều khiển 26 đóng van chân không lại, lúc này khoang B được nối thông với khoang chân không A tạo ra sự chênh áp giữa khoang A và khoang B làm cho van chân không chuyển động sang tráiđẩy ty đẩy của piston xy lanh chính 7 sang trái..
- Khi đóng ly hợp:
Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp nhờ hệ thống lò xo hồi vị làm cho bàn đạp 12 cần đẩy 32,van khí trở về vị trí ban đầu,lúc này van khí ép chặt vào van điều khiển đến mức mở van chân không ra.Kết quả là khoang chânkhông A nối thông với khoang B,khoang B không thông với khoang khí trời nữa.
2.2. Tính toán thiết kế hệ thống ly hợp :
2.2.1. Xác định mômen ma sát của ly hợp được tính theo công thức sau:
Mc = b.Memax.
Dựa theo tiêu trí trên và dựa theo kinh nghiệm ta chọn.
Với ôtô con:b = 1,3¸ 1,75: chọn b = 1,4
Mômen lớn nhất của động cơ : Memax = 185 (Nm)
Vậy mômen ly hợp Mc = 185 x 1,4 = 259 ( Nm)
2.2.2. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp.
2.2.2.1. Xác định đường kính trong và ngoài đĩa ma sát.
Lấy D2=22 cm
Đường kính trong D1 chọn theo: D1 = (0,53 - 0,75) D2
Vậy ta chọn kích thước đường kính trong và ngoài đĩa ma sát
D1 = 16 (cm) = 160 (mm) ® R1= 80(mm)
D2 = 22 (cm)= 220 (mm) ® R2 = 110 (mm)
2.2.2.2.Xác định số đĩa bị động
Mômen ma sát của ly hợp được xác định theo công thức
Mc = m.PS.i.Rtb
Kiểm tra áp suất trên bề mặt ma sát theo công thức : q = 181 KN/m2
Vậy q < [q]
Bề mặt ma sát bảo đảm đủ độ bền cho phép.
2.2.2.3. Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp
Khi khởi động: Đĩa chủ động ly hợp đang quay theo trục khuỷu còn đĩa bị động chưa quay (có sự chênh lệnh về tốc độ). Trước khi đĩa bị động cùng quay với đĩa chủ động thành một khối liền thì bao giờ cũng có trượt. Khi sang số hoặc khi phanh người lái thường mở ly hợp rồi đóng lại thì sự chênh lệch tốc độ giữa đĩa bị động và chủ động bao giờ cũng sinh ra trượt trước khi chúng quay thành hệ thống liền. Tóm lại cứ một nguyên nhân nào mà sinh ra độ chênh lệch tốc độ của 2 đĩa kể trên đều sinh ra trượt.
- Trường hợp đóng ly hợp đột ngột: Tức là động cơ làm việc ở số vòng quay cao rồi đột ngột thả bàn đạp ly hợp.Trường hợp này thời gian đóng ly hợp nhỏ song xảy ra tải trọng động rất lớn.Vậy ta không dùng trường hợp này.
Trường hợp đóng ly hợp êm dịu : Để xác định được công trượt lớn nhất thì xét trường hợp đóng ly hợp êm dịu lúc khởi động
suy ra it=i0.ih1=4,22.3,147=13,28
=> L = 9,989 (KNm)
2.2.2.5. Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết.
Công trượt sinh ra làm nung nóng các chi tiết như đĩa ép bánh đà… Và có thể làm mất khả năng làm việc bình thường của chúng, cho nên phải kiểm tra nhiệt độ các chi tiết. Tấm ma sát dẫn nhiệt kém, bánh đà có khối lượng và kính thước lớn, do đó ta chi kiểm tra đĩa ép.
Vậy <[ DT] ( với ôtô [ DT] = 80-100 )
2.2.2.6. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu.
* Đĩa bị động.
Để giảm kích thước của ly hợp làm việc trong điều kiện ma sát khô chọn vật liệu có hệ số ma sát cao, đĩa động gồm các tấm ma sát và xương đĩa. Tấm ma sát được gắn với xương đĩa bị động bằng đinh tán. Xương đĩa thường chế tạo bằng thép cácbon trung bình và cao (thép 50 và 85), chiều dày xương đĩa chọn từ (1,5¸ 2,0) mm
* Tính bền đinh tán :
Đinh tán được bố trí trên 1 dãy ở giữa vành ma sát, tương ứng với bán kính r.
R = 9,5mm = 0,095m
n = 16 đinh
d = 4mm = 0,004m
l : là chiều dài bị chèn dập của đinh tán theo sơ đồ lấy l=1/2 chiều dày tấm ma sát lấy chiều dày tấm ma sát = 4 mm suy ra l=1/2.4=2mm
Vật liệu làm đinh tán là đồng có ứng suất cho phép
[tC] = 1,2.107(N/m2); [tcd] = 2,5.107(N/m2)
So sánh ta thấy đinh đủ bền.
* Kiểm tra đinh tán nối Moayơ với xương đĩa.
Ta cung kiểm tra theo bền cắt và chèn dập.
Đường kính đinh tán d = 6mm = 0,006m
Chiều dài bị chèn dập l = 4mm = 0,004m
Số lượng đinh bán n = 4
Bán kính bố trí đinh tán R = 0,05m
Vật liệu làm đinh tán là thép C65 có ứng suất cho phép [tC] = 4.107(N/m2) ; [tcd] = 8.107(N/m2)
Vậy đinh tán đủ bền.
* Kiểm tra trục ly hợp.
Trục ly hợp cũng là trục sơ cấp hộp số. Đầu trước của trục gối lên ở bi trong bánh đà, đầu sau lắp ổ bi thành vỏ hộp số. Đầu cuối trục có lắp bánh răng nghiêng liền trục luôn ăn khớp với bánh răng trung gian của hộp số.
Trục I: Là trục ly hợp, đồng thời là trục sơ cấp hộp số ở cuối của trục có lắp liện bánh răng nghiêng và được khoét rộng lỗ ở tâm để lắp ở bi kim đỡ đầu trục số III.
Trục II: Là trục trung gian của hộp số, 2 đầu trục được đỡ bởi hai ổ bi trụ lắp trên vỏ hộp số.
Trục III: Là trục thứ cấp của hộp số, một đầu được tỳ lên ổ bi kim ở trong trục sơ cấp, một đầu được tỳ lên ổ bi lắp trên thân hộp số.
Các thông số tham khảo các bánh răng khảo sát.
Đường kính vòng lăn bánh răng trục sơ cấp d1 = 40mm = 0,04m
Đường kính vòng lăn bánh răng trục trung gian d2 = 100mm = 0,1m
Đường kính vòng lăn bánh răng trục trung gian d3 = 35mm = 0,35m
Đường kính vòng lăn bánh răng trục thứ cấp d4 = 120mm = 0,12m
* Tính lò xo giảm chấn.
*. Xác định lực tác động lên một lò xo.
Mômen mà giảm chấn có thể truyền được bằng tổng mômen quay của các lực lò xo giảm chấn và mômen ma sát.
Mmax = M1 + M2 = P1.R1.Z1 + P2.R2.Z2
Thường tính toán lấy M2 = 25% Mmax
Do đó P1 = 1432,5 N
* Xác định số vòng làm việc và chiều dài lò xo tự nhiên.
Lấy n0=4 vòng
Chiều dài tự do của lò xo :
L = (n0 + 1) d + l = (4 + 1) .4 + 3 = 23 (mm) = 0,023 (m)
* Tính lò xo màng.
Xét quan hệ biên dạng và lực ép
Khi tác dụng lực vào lò xo màng thì ban đầu cần một lực lớn hơn lực tác dụng vào lò xo trụ cho cùng một biến dạng, sau đó khi biến dạng tăng lên thì lò xo màng đảm bảo cho lực điều khiển người lái nhẹ đi.
Tính FN=7.FN Fn=474 (N)
Mpa < (MPa)
Vậy thỏa mãn điều kiện bền.
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LY HỢP
3.1. Xác định lực và hành trình của bàn đạp khi không có trợ lực.
Theo xe tham khảo :
+ a1=35 mm ;a2=60 mm ; b1=20 mm ; b2=60mm ;c1=40 mm ;c2=300 mm; d2=0,85d1
* Xác định hành trình bàn đạp
Hành trình bàn đạp được xác định theo công thức:
St = Slv + S0
Suy ra St = 55,7+65,025 »120,76 (mm). Hành trình cho phép [St] = 180mm. Vậy hành trình của bàn đạp nằm trong giới hạn cho phép.
3.2. Đường kính xy lanh công tác:
Đường kính d1,d2: nằm trong khoảng 20-36 mm. Chọn d1=34mm ,d2=28 mm
3.3. Thiết kế bộ trợ lực chân không.
3.3.1 Xác định lực mà bộ cường hoá phải thực hiện:
Ta đã có: khi không cường hoá lực tác động bàn đạp: Qtđk = 181,39 (N)
Vậy bộ cường hoá chân không phải sinh ra một lực là 835,425(N)
3.3.2. Xác định thiết diện màng sinh lực và hành trình màng sinh lực
Ta có:
Qc đã giải thích, Qc = 835,425 (N)
Pmax là lực lớn nhất tác dụng lên lò xo, chọn Pmax =15%Qc
S: tiết diện màng sinh lực
Chọn AP =0,05 MPa =5.104 N/m2=0,05 N/mm2 ứng với chế độ làm việc không tải của động cơ.
Vậy Sm = 19214,7 (mm). Lấy Sm = 16(mm)
3.3.3 Tính lò xo hồi vị màng sinh lực
Khi bộ cường hoá sinh hết lực của mình thì lúc đó lò xo hồi vị chịu tải lớn nhất. Để xác định được kích thước lò xo giảm chấn ta chọn tải trọng lớn nhất tác dụng lên nó là:
Pmax = 15%Qc = 15%. 1509 = 226(N)
Lực lò xo ghép ban đầu Pbđ = 7%Qc = 7%.1509 106(N)
Lấy Pbd = 100(N)
Số vòng toàn bộ của lò xo: n = n0 + 1 = 4,5 + 1 = 5,5 vòng
Giả thiết khe hở cực tiểu giữa các vòng lò xo này khi mở hết ly hợp là
d = 1,5mm. Nên chiều dài tự nhiên của lò xo là
l =n. d + d.d + Sm = 5,5.3 + 1,5 4,5 + 20 = 44(mm)
Thay số được: t = 6,24.108(N/m2)
Vật liệu chế tạo lò xo là thép 65Γ có ứng suất cho phép là [t]=7.108(N/m2) nên lò xo đủ bền.
CHƯƠNG IV: BẢO DƯỠNG VÀ SỮA CHỮA LY HỢP TRÊN XE MAZDA 2
4.1. Những hư hỏng thường gặp
Những hư hỏng thường gặp như bảng 4.1.
4.2. Quy trình tháo lắp ly hợp
4.2.1. Quy trình tháo ly hợp
Quy trình tháo ly hợp như bảng 4.2.
4.2.2. Quy trình lắp ly hợp
Trình tự lắp tiến hành ngược với trình tự tháo. Chú ý:
- Kiểm tra lại, chắc chắn rằng đĩa ma sát, đĩa ép sạch, không dính dầu mỡ.
- Lắp bộ ly hợp lên bánh đà đúng dấu.
- Bôi một lớp mỡ mỏng lên các then hoa đĩa ly hợp.
4.3. Quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa ly hợp
4.3.1. Kiểm tra, sửa chữa
4.3.1.1. Đĩa ma sát
* Hư hỏng - nguyên nhân:
- Bề mặt của tấm ma sát bị dính dầu mỡ
- Bề mặt của tấm ma sát bị chai cứng, cháy xám, nứt vỡ do nhiệt độ cao, bị cong vênh.
* Tác hại:
- Gây hiện tượng trượt khi đóng ly hợp và khi nối truyền động có hiện tượng rung giật, các chi tiết bị mòn nhanh.
* Kiểm tra, sửa chữa:
- Quan sát bề mặt của tấm ma sát nếu mòn ít, có dầu mỡ thì dùng xăng rửa sạch rồi lấy giấy nhám đánh lại.
- Gõ vào tấm ma sát để phát hiện nếu đinh tán nào bị lỏng ( có tiếng kêu rè ) thì tán lại.
4.3.1.2. Đĩa ép
* Hư hỏng:
- Bị mòn do ma sát khi đĩa ép và đĩa ma sát bị trượt trong khi cắt, nối ly hợp.
- Bị đinh tán cào xước
- Bị rạn nứt, cong vênh, cháy xám do nhiệt phát sinh khi ly hợp bị trượt.
* Kiểm tra:
- Quan sát các vết nứt, xước, cháy xám bề mặt.
- Đo bề dày của đĩa bằng thước cặp, so sánh với kích thước tiêu chuẩn để xác định độ mòn.
4.3.1.3. Đòn mở ly hợp
* Hư hỏng:
- Bị mòn đầu đòn mở, chỗ tiếp xúc với vòng bi tỳ.
- Chỗ lắp với chốt nối đĩa ép bị mòn.
* Tác hại: làm tăng hành trình tự do của bàn đạp, ly hợp đóng, cắt không dứt khoát. Gấy hiện tượng trượt và vào số khó khăn.
4.3.1.4. Vòng bi T
- Hư hỏng: chủ yếu là vỡ, khô, kẹt, bị mòn mặt tiếp xúc với đòn mở.
- Nguyên nhân: do làm việc lâu ngày không thực hiện đúng chu kỳ bảo dưỡng, điều chỉnh không có hành trình tự do của bàn đạp.
4.3.1.5. Lò xo ép
* Hư hỏng, nguyên nhân: lò xo ép bị nứt gãy do làm việc lâu ngày, bảo dưỡng không đúng định kỳ dẫn đến ly hợp bị trượt sinh ra nhiệt. Tác hại là các chi tiết bị biến dạng, biến tính dẫn đến hỏng.
* Kiểm tra, sửa chữa:
- Dùng phương pháp quan sát, nếu thấy hiện tượng nứt, gãy hoặc mòn vượt quá 1/3 so với ban đầu thì phải thay lò xo mới.
- Dùng thước cặp để đo chiều cao lò xo rồi so sánh với lò xo mẫu. Yêu cầu sai lệch < 0,2mm
4.3.2. Kiểm tra, điều chỉnh ly hợp
4.3.2.1. Kiểm tra, điều chỉnh chiều cao bàn đạp
- Kiểm tra: dùng thước dài đo khoảng cách từ sàn xe đến bàn đạp ly hợp. Yêu cầu chiều cao bàn đạp = 170mm. Nếu không đúng cần tiến hành điều chỉnh lại
- Điều chỉnh: nới lỏng đai ốc hãm và xoay lại bu lông tỳ ( bu lông chặn ) cho tới khi đạt chiều cao bàn đạp tiêu chuẩn. Xiết đai ốc hãm lại
4.3.2.2. Kiểm tra, điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp
- Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp là khoảng cách đi xuống của bàn đạp ly hợp từ lúc người lái bắt đầu tác động lên bàn đạp đến khi vòng bi T chạm tới đầu đòn mở.
- Kiểm tra: Đặt thước lá sát bàn đạp ly hợp, vuông góc với sàn xe, đánh dấu trên thước vị trí bàn đạp khi ở trạng thái tự do. Một tay giữ thước, một tay ấn bàn đạp ly hợp khi nào thấy có lực cản thì dừng lại, đánh dấu tiếp trên thước.
4.3.2.3. Xả e
- Ghi chú: khi đã tiến hành công việc bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống ly hợp hoặc nếu có nghi ngờ bị lọt khí thì cần phải tiến hành xả bọt khí.
- Bổ sung dầu phanh vào bầu dầu trợ lực: phải thường xuyên kiểm tra, bổ sung ngay nếu cần
4.3.2.4. Kiểm tra điểm cắt ly hợp
- Hãy kéo cần phanh tay và dùng các miếng chèn để cố định xe.
- Khởi động động cơ và để nó chạy không tải.
- Không đạp bàn đạp ly hợp, dịch chuyển chậm cần chuyển số vào vị trí R cho đến khi các bánh răng tiếp xúc.
KẾT LUẬN
Trong thời gian em được giao nhiệm vụ thiết kế hệ thống ly hợp xe con gồm có: Tìm hiểu tổng quan về cụm ly hợp được dùng trên ôtô,tính toán kết cấu cụm ly hợp, dẫn động ly hợp, bộ trợ lực chân không,quy trình công nghệ để gia công chi tiết. Em đã cố gắng sưu tầm tài liệu và vận dụng kiến thức đã được học tập, dưới sự hướng dẫn và sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn đặc biệt là thầy hướng dẫn, em đã hoànthành nhiệm vụ được giao.
Qua tính toán thấy rằng các cụm thiết kế đều đảm bảo về thông số làm việc và đủ bền.
Trong quá trình làm đồ án, với thời gian có hạn nhưng bản thân em đã có cố gắng tìm hiểu thực tế và giải quyết các nội dung kĩ thuật hợp lý. Đây là bước khởi đầu quan trọng giúp cho em làm quen và tấp sự với công việc của 1 kỹ sư ôtô tương lai. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, bổ sung của các thầy, và các bạn để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Một lần nữa em xin cảm ơn sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy: TS……………. cùng các thầy trong môn ôtô đã giúp em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"