MỤC LỤC

MỤC LỤC.. 1

LỜI NÓI ĐẦU.. 2

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP. 4

1. Công dụng: 5

2. Yêu cầu : 5

3. Phân loại ly hợp : 6

4. phân tích kết cấu - chọn phương án thiết kế ly hợp ô tô. 21

CHUƠNG 2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ.. 28

1. Giới thiệu xe tham khảo và phân tích đặc điểm kết cấu  ly hợp của xe tham khảo : 28

2. Tính toán thiết kế hệ thống ly hợp : 33

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG LY HỢP. 55

1. Xác định lực và hành trình của bàn đạp khi không có trợ lực. 55

2. Đường kính xy lanh công tác: 57

3. Thiết kế bộ trợ lực chân không. 57

CHƯƠNG 4. QUY TRÌNH THÁO LẮP ,SỬ DỤNG , SỬA CHỮA ,VẬN HÀNH   60

1. Những biểu hiện của hư hang chính: 60

2. Sửa chữa các chi tiết của cụm ly hợp: 61

3.  Lắp ráp và điều chỉnh bộ ly hợp: 65

CHƯƠNG 5. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT.. 67

1. Nhiệm vụ và kết cấu : 67

2. Phân tích tính công nghệ và chọn chuẩn gia công : 68

3. Các nguyên công gia công chi tiết : 69

KẾT LUẬN.. 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 75

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 các 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, sang kết cấu phải đơn giản em được giao nhiệm vụ thiết kế ly hợp xe ôtô con .

Với nội dung, yêu cầu của đề tài được giao, em đã tập trung nghiên cứu tính toán kiểm nghiệm xe cơ sở, tính toán thiết kế bộ trợ lực chân không. Phần còn lại của đồ án là tính toán thiết kế hệ dẫn động và xây dựng quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình. Ly hợp này sẽ có kết cấu đơn giản, lực điều khiển người lái sẽ nhẹ hơn và đảm bảo hành trình bàn đạp hợp lý. Các bộ phận thiết kế có thể sản xuất được trong nước.

Qua quá trình làm đồ án em đã tập sự làm công việc của người kỹ sư, cũng như tác phong làm việc và học hỏi thêm nhiều kiến thức. Điều đó rất bổ ích cho sự nghiệp của một kỹ sư cơ khí ôtô tương lại.

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 Bách Khoa Hà Nội 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 : PGS.TS…………….  và các thầy trong Bộ môn ôtô Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này.

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP

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

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 .

3. Phân loại ly hợp :

Ta có thể phân loại ly hợp theo các phương pháp sau :

3.1. Theo phương pháp truyền mô men.

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:

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.

3.1.3. Ly hợp điện từ:

Truyền mô men thông qua lực điện từ.

* Sơ đồ cầu tạo:

+ 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. Do đó mômen được truyền từ động cơ sang trục ly hợp.

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. Nhưng ly hợp thuỷ lực ngày càng được sử dụng trên các xe hiện đại có sử dụng hộp số tự động vì giảm được tải trọng động trên HTTL.

Sơ đồ cấu tạo 1 loại ly hợp hỗn hợp thuỷ lực và cơ khí dùng trên xe con.

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.

Hai loại ly hợp hình trống và ly hợp hình nón ít được sử dụng vì mômen quán tính phần bị động quá lớn nên khi ngắt ly hợp nó vẫn quay gây ra va đập giữa các bánh răng và các khâu khớp của HTTL.

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.

3.4. Theo kết cấu ép chia ra.

- Ly hợp thường đóng được sử dụng phổ biến trên ô tô.

- Ly hợp thưóng mở được sử dụng trên máy kéo.

* 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.

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. 

Cấu tạo cụ thể của hệ thống dẫn động ly hợp bằng thuỷ lực trên ôtô du lịch được thể hiện trên hình. 

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. Ưu điểm cơ bản của kiểu dẫn động này là có thể tăng được lực mở ly hợp theo mong muốn. 

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. Vì vậy người ta cũng có thể tạo ra lực mở ly hợp lớn theo mong muốn. 

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. 

4. Phân tích kết cấu - chọn phương án thiết kế ly hợp ô tô.

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.

4.1.1.Ly hợp 1 đĩa bị động:

4.1.2. Ly hợp nhiều đĩa bị động.

Nếu ly hợp phải truyền mômen lớn (lớn hơn 70 ¸ 80 KGm) thì đường kính của đĩa ly hợp một đĩa quá lớn. Trường hợp như vậy người ta dùng ly hợp hai hay nhiều đĩa, sẽ giảm được đường kính của đĩa và kích thước chung của ly hợp. Tuy nhiên ly hợp hai đĩa có kết cấu phức tạp hơn nhiều so với ly hợp một đĩa.

4.2  Phương án chọn lò xo ép

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 .

4.2.2.Lò xo trụ :

Ở  dạng bố trí xung quanh ( 1 hoặc 2 hàng )

4.2.3. Ly hợp dùng lò xo màng :

Có đặc tính hợp lý hơn cả vì trong miền làm việc của nó lực ép của nó thay đổi không đáng kể theo biến dạng .Do vậy lực ngắt ly hợp đòi hỏi không lớn vì vậy khi đĩa ma sát mòn lực ép giảm không đáng kể.

4.3. Đĩa bị động của ly hợp.

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. Người ta xẻ các rãnh hướng tâm chia đĩa ra nhiều phần. Các phần này được uốn về các phía khác nhau. 

- Xương đĩa thường được chế tạo bằng thép cacbon 45,65P và 70… sau khi thực hiện nhiều nguyên công chế tạo  cần tôi, thường trong dầu,  ram trong khuôn, để đạt độ cứng 35 ¸ 65HRC. 

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

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. 

CHUƠNG 2 

 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

1. Giới thiệu xe tham khảo và phân tích đặc điểm kết cấu  ly hợp của xe tham khảo

1.1. giới thiệu về xe tham khảo:

Xe tham khoả là xe Focus 2.0LMT là loai xe con 5 chỗ .Là xe dùng động cơ xăng 4 kỳ  kiểu Duratec .Mô men xoắn cực đại của xe là 185 Nm ở vòng quay 4500 vòng/ phút ; công suất cực đại 1107 Kw ở 6000 vòng / phút . Tốc độ tối đa 140 km/h .Hộp số 5 số tay. Hệ thống phanh trước dùng đĩa , phanh sau dùng tang trống.

Thông số kỹ thuật của xe  như bảng 2.1.

1.2. Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống  ly hợp của xe :

1.2.1.Kết cấu cụm ly hợp của xe:

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 theo 2 đường .

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 đén 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 đanf hồi ,giảm khối lượng và hạn chế cong vênh khi đĩa ma sát quá nóng .

+ Bộ phận giảm chấn xoắn : là các lò xo trụ ,có 4 lò xo trụ ,mục đích giảm những dao động cộng hưởng gây ra bởi sự thay đổi mo men xoắn của động cơ.

- Lò xo màng :

1.2.2 Dẫn động ly hợp :

Dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không .

- 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 chaan 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 .

2. Tính toán thiết kế hệ thống ly hợp :

2.1. Xác định mômen ma sát của ly hợp được tính theo công thức sau:

M_c = b.M_emax.

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 = 197 (Nm)

Vậy mômen ly hợp M_c = 185 x 1,4 = 259 ( Nm)

2.2. Xác định khích thước cơ bản của ly hợp.

2.2.1. Xác định đường kính trong và ngoài đĩa ma sát.

Ta có:

D₂: Đường kính ngoài đĩa ma sát

C: Hệ số kinh nghiệm , C = 4,7 với ôtô con

Memax = 185 (Nm)

Thay số vào: D₂ = 19,8 cm. Lấy D₂=22 cm

Đường kính trong D₁ chọn theo: D₁ = (0,53 - 0,75) D₂

Khi đĩa ma sát quay với vận tốc góc nào đó, vận tốc tiếp tuyến ở một điểm x bất kỳ điều đó có nghĩa là vận tốc trượt ở mép trong của đĩa nhỏ hơn vận tốc ở mép ngoài của đĩa , do vậy phía trong đĩa  sẽ ít mòn hơn phía ngoài .Sự chênh lệch càng lớn khi sự chênh lệch bán kính trong ngoài càng lớn . Vì vậy với động cơ có số vòng quay thấp nên lấy D₁=0,53 D₂, còn động cơ có số vòng quay cao lấy D₁=0,75D₂.

Xe thiết kế chạy bằng xăng, số vòng quay động cơ tương đối cao nên lấy D₁ ở trị số lớn:

D₁ = 0,7D₂ = 0,7.22 = 15,4 (cm)

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.Xác định số đĩa bị động

Mômen ma sat của ly hợp được xác định theo công thức

M_c = m.P_S.i.R_tb

Trong đó P_S = 2p.R_tb.q.b=2.3,14.0.095.0,03.20.10³=3579,6 (N)

Tra bảng 3 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô", với nguyên liệu làm các bề mặt là gang với phêrađô ® ta chọn hệ số ma sát : m = 0,3

Tra bảng 3 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô", ta xác định áp lực riêng cho phép : [q] = 100 ¸ 250 kN/m²

=> Ta chọn  [q] = 200 kN/m² = 2 kG/cm²

=> i = 1,81

Số đôi bề mặt ma sát phải là số chẵn. Lấy    i = 2

Vậy số lượng đĩa bị động của ly hợp là : n = 1

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. 

r_bx = l.r₀ (r₀: bán kính thiết kế; l : hệ số kể đến sự biến động của lốp, chọn l = 0,935)      

Ký hiệu lốp : 195/65R15

i₀ = 4,22

i_h1 = 3,147

Suy ra i_t=i₀.i_h1=4,22.3,147=13,28

n₀ =0,75 n_emaz=0,75.4500=3375 (vong/ phut)

=> L = 8,930  (KNm)       

2.3.4. Kiểm tra công trượt riêng.

Vậy F = 3,14 (0,11² – 0,08²)

Thay số ta được: l₀ = 0,25.10⁶ (J/m²)

Công trượt cho phép: [l₀] = 1,2.10⁶(J/m²)

So sánh:l₀ < [l₀]. Vậy l₀ thoả mãn

2.3.5. 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 = 1,786⁰C < [ DT]  ( với ôtô  [ DT] = 8⁰-10⁰ )

2.3.6. 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

Chiều dày tấm ma sát thường chọn từ (3 ¸ 5) mm, vật liệu của tấm ma sát thường là Pharêđô đồng.

* Tính bền đinh tán :

Chọn :

R = 9,5mm = 0,095m

n = 16 đinh

d = 4mm = 0,004m

l : là chiều dài bị chin 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

Thay số: F = 973,6 (N)

* Moay ơ đĩa bị động:

Chiều dài moay ơ ở đĩa bị động được chọn làm sao để giảm độ đảo của đĩa bị động và góp phần tăng bền then hoa.

Tra bảng tiêu chuẩn ta lấy then có d_Tb ³ 0,029 (m).

D x d x z = 28 x 35 x 10, b= 4mm

Với Moayơ ly hợp L = D = 35mm

Vậy ta chọn các thông số kính thước của Moayơ

D = 35mm = 0,035m

d = 28mm = 0,028mm

Z₂ = 10 then

L = 35mm = 0,035m

b = 4mm = 0,004m

Vậy t_c = 7,2.10⁶(N/m²)

t_cd = 6,42.10⁶ (N/m²)

Vật liệu thép 40X với [t_C] = 1,2.10⁷(N/m²); t_cd] = 2.10⁷(N/m²)

Vậy then hoa 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

* 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 so 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 = 0,04.

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

Trục I: M_I = Memax = 197(Nm)

Trục II: 462,5 (Nm)

Trục III:  1585 (Nm)

* Các bước tính:

+ Bước 1: Tính toán các lực trên bánh răng trục số I và trục số III

+ Bước 2: Xác định phản lực lên trục cá gối đỡ trục I và trục số III.

+ Bước 3: Kiểm tra bền trục số I (Trục ly hợp).

* 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.

Số lượng các thanh mở :12

Theo chọn ta tính : chọn S = 3mm

Tính h=6 mm ; D_e = 230 (mm) ; D_i = 60 mm 

Tính bền lò xo đĩa :

Tính F_N=7.F_N F_n=474 (N)

e =782 Mpa < [e[ = 1400(MPa)

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG LY HỢP

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:

S_t = S_lv + S₀

=> S₀ = 65,025 (mm)

Suy ra S_t = 55,7+65,025 > 120,76 (mm). Hành trình cho phép [S_t] = 180mm. Vậy hành trình của bàn đạp nằm trong giới hạn cho phép.

* Lực người lái tác dụng lên bàn đạp để mở ly hợp khi chưa có trợ lực:

P_z: tổng lực ép cực đại của các lò xo ép lên đĩa ép khi mở ly hợp . Lấy P_z=1,2.3579,6=4295,5 (N)

Suy ra Q_bd = 181,39N

2. Đường kính xy lanh công tác:

Đường kính d₁,d₂: nằm trong khoảng 19-24 mm

Chọn d₁=26 mm ,d₂=20 mm

3. Thiết kế bộ trợ lực chân không.

3.1 Xác định lực mà bộ cường hoá phải thực hiện:

Ta đã có: khi không cường hoá lực tác động bàn đạp Q_tđk = 181,39 (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). 

Vậy bộ cường hoá chân không phải sinh ra một lực là 835,425(N) và ta

3.2. Xác định thiết diện màng sinh lực và hành trình 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 ta có: S = 19214,7 (mm²)

Và lấy S_m = 16(mm)

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:

P_max = 15%Q_c = 15%. 1509 = 226(N)

Lực lò xo ghép ban đầu P_bđ = 7%Q_c = 7%.1509  106(N)

Lấy P_bd = 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 + S_m = 5,5.3 + 1,5 4,5 + 20 = 44(mm)

Lò xo được kiểm bền theo ứng xuất xoắn

=> t = 2,64.10⁸(N/m²)

Vật liệu chế tạo lò xo là thép 60Ã có ứng suất cho phép là [t]=7.10⁸(N/m²) nên lò xo đủ bền.

CHƯƠNG 4 

QUY TRÌNH THÁO LẮP, SỬ DỤNG, SỬA CHỮA, VẬN HÀNH

1. Những biểu hiện của hư hang chính:

1.1. Ly hợp bị trượt :

* Nguyên nhân :

- Trên bề mặt làm việc của tấm ma sát đĩa ly hợp bị dính dầu mỡ .

- Đĩa ma sát mòn nhô phần đinh tán gây cào sước các đĩa ép và bánh đà

- Lò xo ép bị giảm tính đàn hồi và sức căng không đều nhau do lò xo làm việc chịu nhiệt độ cao .

1.2. Ly hợp cắt không dứt khoát :

 Ly hợp cắt không dứt khoát biểu hiện khi đi (sang số) rất khó khăn, và phát ra tiếng kêu do va chạm cá bánh răng .

* Nguyên nhân :

- Các đĩa ma sát bị cong vênh hoặc các đinh tán bị hang .

- Đĩa lò xo màng bị cong vênh , điều chỉnh đòn phân ly không đều .

1.4.Ly hợp có tiếng kêu :

* Nguyên nhân:

- Lò xo ép bị gãy .

- Lò xo giảm chấn bị gãy .

2. Sửa chữa các chi tiết của cụm ly hợp:

2.1.Trục ly hợp :

* Hư hỏng :

- Trục bị mòn nơi lắp ghép với vòng bi do tháo lắp nhiều lần .

- Trục bị mòn rãnh then hoa do va đập với moay ơ của tấm ma sát ,gây rung rật khi đóng ly hợp .

2.2. Đĩa bị động ( đĩa ma sát )

* Hư hỏng :

- Bề mặt của tấm ma sát bị dính dầu mỡ .

- Bề mặt của tấm ma sát bị trai cứng , cháy xám ,nứt vỡ do nhiệt cao ,bị cong vênh .

-Tấm ma sát bị nhô đinh tán do làm việc lâu ngày .

* Kiểm tra sửa chữa :

- Quan sát bề mặt tấm ma sát bị mòn ít , có dầu mỡ thì dũng xăng rữa 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 .

2.4. 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 .

2.6. Kiểm tra xy lanh chính và xy lanh công tác:

 * Hư hỏng :

- Bề mặt xy lanh bị xước ,rỗ ,mòn côn , ô van do làm việc lâu ngày ,do bụi bận

- Cuppen bị mòn hỏng ,mòn tính đàn hồi do làm việc lâu ngày .

- Píton bị kẹt ,lò xo mất tính đàn hồi ,gãy do cạn bẩn và do bị ô xy hoá do bụi bẩn .

- Các đầu nối bị hở do thao tác không đúng ,do lâu ngày lọt khí.

 * Tác hại :

- Tất cả những hư hỏng trên làm hệ thống không hoạt động được hoặc điều khiển ly hợp không cắt hoàn toàn ,việc vào số khó khăn .

- Các đầu nối không kín ,không khí đi vào hệ thống làm ly hợp không cắt được.

3. Lắp ráp và điều chỉnh bộ ly hợp:

3.1. Lắp ráp bộ ly hợp :

- Bộ ly hợp khi sửa chữa song thì tiến hành lắp ráp theo trình tự ngược với quy trình tháo .

- Trước khi lắp phải rửa sach bằng xăng và để cho khô ráo rồi mới tiến hành lắp .

3.2.Điều chỉnh bộ ly hợp :

* Điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp ly hợp .

Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp được điều chỉnh bằng vít điều chỉnh trên giá treo bàn đạp ,điều chỉnh cho đúng theo nhà sản xuất đưa ra.

* Xả air (khí)

- Chuẩn bị dụng cụ để điều chỉnh ,dầu thuỷ lực để bổ xung đúng loại dầu .

- Lắp ống nhựa vào nút xả e

- Đạp bàn đạp ly hợp vài lần và giữ nguyên vị trí bàn đạp ở điểm thấp nhất ,đổ thêm dầu nếu cần thiết.

CHƯƠNG 5

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT CHI TIẾT : PISTON CHÍNH

1. Nhiệm vụ và kết cấu :

1.1. Kết cấu piston

1.2.Chức năng và điều kiện làm việc của piston

Piston nhận lực từ ty đẩy xy lanh chính ,piston dồn 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 bóng cao nhằm giảm ma sát với xylanh.

 1.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với piston

- Vật liệu chế tạo : nhôm hợp kim

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

- Các kích thước không ghi dung sai thì  lấy bằng dung sai của máy chế  tạo ra kích  thước ios

2.Phân tích tính công nghệ và chọn chuẩn gia công :

2.1.Tính công nghệ.

Chi tiết piston có tính  công nghệ,điều kiện kĩ thuật cụ  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 gỏ đặt chi tiết khi gia công.

2.4.Phương pháp gia cụng chi tiết.

Do phương pháp gia công khung  phức tạp,với số lượng ít nên ta gia công  chi tiết 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.

2.5.Đồ gá.

Ta dựng đồ gá vạn năng để gia cụng chi tiết,làm như vậy để hạ giá  thành sản phẩm.

3.Các nguyên công gia công chi tiết :

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

Tiện thô mặt ngoài và khỏa hai mặt đầu

3.3.Nguyên công 3 : khoan 4 lỗ ứ2,5 ở đầu.

Dựng định vị kẹp chữ vờ (V)

Xác định tâm của 4 lỗ

Thực hiện trên máy khoan              A2-952

Dựng dao định hình  chỏm cầu

Lượng chạy dao                               S = 0,14mm/vòng

Chiều sâu cắt                                t = 0,2mm

Tốc độ máy                                   n = 980 vòng /phút

3.5.Nguyên công 5:  Mài tròn  mặt ngoài theo chiều dài của piston.

Mài tinh đạt ứ26^±0,1

Thực hiện trên máy mài                          3

Dựng đỏ mài                                            1k450-125

Tốc độ máy                                              n₁=450 vòng / phút

Tốc độ máy                                              n₂= 2250 vòng / phút

3.6. Nguyên công 6: kiểm tra.

Kiểm tra kích thước bằng thước cặp

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

Kiểm tra độ nhẵn bằng thiết bị quang học.

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 cua các thầy trong bộ môn đặc biệt là thầy hướng dẫn, em đã hoàn thành 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 emlàm quen và tấp sự với công việc của 1 ký 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 : PGS.TS……………… cùng các thầy trong môn ôtô đã giúp em hoàn thành đồ án này.

                                                                           Hà nội, ngày .. tháng … năm 20…

                                                                    Sinh viên thực hiện

                                                                   ………………..

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Tập bài giảng thiết kế tính toán Ôtô

Tác giả: PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan

2. Cơ sở thiết kế Ôtô

Tác giả: Nguyễn Khắc Trai

Nhà xuất bản Giao thông vận tải - 2006.

3. Cấu tạo Ôtô con

Tác giả: Nguyễn Khắc Trai

Nhà xuất bản Giao thông vận tải - 2004.

4. Hướng dẫn thiết kế hệ thống phanh Ôtô máy kéo

Tác giả:  Dương Đình Khuyến

Xuất bản: Hà Nội - 1985.

5. Thiết kế và tính toán động cơ đốt trong

Tác giả: Đặng Tấn Cường - Nguyễn Tử Dũng

Nguyễn Đức Phú

6. Hướng dẫn thiết kế tính toán hệ thống ly hợp trên ôtô-máy kéo

Tác giả: Lê Thị Vàng

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"