Đồ án Tính Toán Và Thiết Kế Ly Hợp Xe Khách - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (39 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Cơ khí - Chế tạo máy

Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp xe khách

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (242.06 KB, 39 trang )

Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôMỤC LỤCChương 1:TỔNG QUAN VỀ LY HỢP......................................................4I) Công dụng, phân loại, yêu cầu của ly hợp ô tô........................................................41.1) Công dụng và yêu cầu của ly hợp ô tô............................................................41.2) Phân loại ly hợp...............................................................................................5Chương 2:TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU....................192.1) Tính toán xác định các thông số yêu cầu............................................................192.1.1) Tính momen ma sát yêu cầu của ly hợp.......................................................192.2) Phân tích chọn kiểu loại và sơ đồ dẫn động.......................................................19Chương 3 : TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA LY HỢP.....................253.1) Bán kính vành khăn của bề mặt ma sát đĩa bị động.........................................253.2) Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn ma sát.........................253.3) Lực ép của cơ cấu ép...........................................................................................253.4) Công trượt riêng của ly hợp................................................................................253.4.1) Momen quán tính quy dẫn:..............................................................................253.4.2) Momen cản chuyển động quy dẫn:..................................................................283.4.3) Tính thời gian trượt của ly hợp trong các giai đoạn:......................................293.4.4) Tính công trượt tổng cộng của ly hợp :...........................................................303.4.5) Tính công trượt riêng của ly hợp :..................................................................303.4.6) Nhiệt sinh ra do trượt ly hợp :.........................................................................313.4.7) Bề dày tối thiểu của đĩa ép :............................................................................313.5) Xác định các thông số cơ bản của cơ cấu ép:.....................................................323.5.1) Lực ép cần thiết của một lò xo dây xoắn:........................................................323.5.2) Độ cứng của một lò xo dây xoắn Clx :..............................................................32Theo điều kiện tạo ra lực ép cần thiết để hình thành momen ma sát yêu cầu đối với hệsố dự trữ ly hợp và điều kiện tối thiểu của hệ số dự trữ ly hợp khi tấm ma sát đãmòn đến giới hạn phải thay thế nghĩa là:...................................................................333.5.3) Lực lớn nhất tạo ra bởi một lò xo ép :.............................................................33SVTH: TVLTrang 1Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tô3.5.4) Đường kính dây và đường kính trung bình của lò xo :....................................343.5.5) Số vòng làm việc của lò xo :............................................................................353.5.6) Chiều dài của lò xo:........................................................................................35 Tính toán thiết kế dẫn động ly hợp.........................................................................37a) Xác định các thông số cơ bản của điều khiển không có trợ lực..........................37b) Các kích thước chính của hệ thống dẫn động :....................................................39SVTH: TVLTrang 2Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôLỜI NÓI ĐẦUNgày nay, với nền công nghiệp phát triển ngày càng hiện đại, các nhu cầu tronglao động và cuộc sống của con người càng được nâng cao. Vấn đề vận chuyển hàng hóa,đi lại của con người là một trong những nhu cầu rất cần thiết. Ô tô là một loại phươngtiện rất phát triển và phổ biến trên thế giới và ở Việt Nam hiện nay để đáp ứng cho nhucầu đó. Trong các loại ôtô, xe khách là phương tiện chủ yếu dùng để chuyên chở ngườivới khoảng cách tương đối dài.Là một sinh viên ngành động lực, việc tìm hiểu, nghiên cứu, tính toán và thiết kếcác bộ phận, cụm máy, chi tiết trong xe khách là rất thiết thực và bổ ích. Trong khuôn khổgiới hạn của một đồ án môn học, em được giao nhiệm vụ thiết kế và tính toán ly hợp xekhách. Công việc này đã giúp cho em bước đầu làm quen với công việc thiết kế mà em đãđược học ở trường để ứng dụng cho thực tế, đồng thời nó còn giúp cho em cũng cố lạikiến thức sau khi đã học các môn lý thuyết trước đó.Dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS:…… và sự nổ lực của bản thân, saumột khoảng thời gian cho phép em đã hoàn thành được đồ án của mình. Vì bước đầu tínhtoán thiết kế còn rất bỡ ngỡ cho nên không tránh khỏi những sai sót, nhầm lẫn. Do vậy,em rất mong các thầy thông cảm và chỉ bảo thêm để em được hoàn thiện hơn trong quátrình học tập của mình.Hà Nội, ngày 02 tháng 02 năm 2018Sinh viên thực hiệnTVLChương 1:TỔNG QUAN VỀ LY HỢP.I)Công dụng, phân loại, yêu cầu của ly hợp ô tô.1.1)Công dụng và yêu cầu của ly hợp ô tô.Ly hợp ô tô là khớp nối giữa trục khuỷu động cơ với hệ thống truyền lực vìvậy nó có các chức năng chính đó là:SVTH: TVLTrang 3Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tô-Nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ô tô di chuyển.-Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp chuyểnsố.-Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lựckhi gặp quá tải như trong trường hợp phanh đột ngột mà không nhả ly hợp.Nếu khớp nối ly hợp không ngắt được truyền động từ trục khuỷu động cơđến hệ thống truyền lực khi gài số thì việc gài số sẽ rất khó khăn và có thểgây ra va đập làm dập răng thậm chí làm vỡ răng hộp số. Yêu cầu đối với ly hợp:Từ các ứng dụng của ly hợp thì ly hợp của ô tô ngoài các yêu cầu chung về sứcbền thì, tuổi thọ cao còn phải đảm bảo thêm các yêu cầu chính sau:-Ly hợp phải truyền được momen quay lớn nhất của động cơ trongbất kỳ điều kiện làm việc nào. Điều này có nghĩa là momen ma sát của lyhợp phải luôn luôn lớn hơn momen cực đại của động cơ. Tuy nhiên momenma sát của ly hợp không được lớn quá nhằm đảm bảo được nhiệm vụ làmcơ cấu an toàn cho hệ thống truyền lực.-Việc mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng. Nghĩa là khi mở lyhợp phần bị động phải được tách hoàn toàn khỏi phần chủ động trong thờigian ngắn nhất để việc gài số diễn ra dễ dàng nhanh chóng và đồng thời đểtránh xảy ra hiện tượng mòn đĩa ma sát.-Khi đóng ly hợp yêu cầu phải êm dịu. Nghĩa là momen ma sát hìnhthành ở ly hợp phải tăng từ từ khi đóng ly hợp để tránh xảy ra hiện tượnggiật xe và giảm tải trọng va đập sinh ra trong các răng của hộp số khi khởihành ô tô và lúc sang số khi ô tô đang di chuyển.SVTH: TVLTrang 4Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tô-Momen quán tính của các chi tiết phần bị động ly hợp phải nhỏ đếnmức thấp nhất có thể để giảm các lực va đập lên bánh răng gài số trongtrường hợp hộp số không có bộ đồng tốc. và giảm nhẹ điều kiện làm việccủa bộ đồng tốc cũng như tăng nhanh quá trình gài số.-Kết cấu phải gọn nhẹ, điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạpphải nhỏ.-Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt để tránh hư hỏng xảy ra donhiệt.1.2)Phân loại ly hợp.Dựa vào yêu cầu của ly hợp thì hiện nay trên ôtô sử dụng nhiều loại ly hợpkhác nhau. Và tuỳ theo tính chất người ta phân loại chúng theo các tiêu chísau:Theo phương pháp truyền momen:Theo phương pháp truyền momen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thốngtruyền lực người ta chia ly hợp thành các loại:-Ly hợp ma sát cơ khí:Đây là loại ly hợp mà mô men ma sát hình thành ở ly hợp nhờ sự ma sátcủa các bề mặt ma sát cơ khí. Loại này được sử dụng phổ biến trên hầu hếtcác ôtô nhờ kết cấu đơn giản, dễ bảo dưỡng sữa chữa thay thế.Loại ly hợp này tùy theo hình dạng và đặc điểm kết cấu có thể chia chúngra là các kiểu :SVTH: TVLLy hợp ma sát đĩa phẳng.Ly hợp ma sát đĩa côn (loại đĩa bị động có dạng hình côn).Trang 5Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôLy hợp ma sát hình trống : Kiểu tang trống và guốc, ma sát ép vàotang trống . Loại này ngày nay ít dùng vì momen quán tính phần bị độnglớn.Cũng trong loại ly hợp ma sát cơ khí. Tùy theo đặc điểm kết cấu của lò xocó thể chia loại ly hợp này ra:Ly hợp ma sát cơ khí kiểu lò xo ép hình trụ bố trí xung quanh. Loạinày có kết cấu đơn giản thường bố trí trên xe tải:a) Ly hợp ma sát một đĩa bị động lò xo trụ bố trí xung quanh.12345Hình 1.1 : Sơ đồ nguyên lý của ly hợp ma sát một đĩa bị động lò xo trụ bốtrí xung quanh.Chú thích: 1. Bánh đà ; 2. Đĩa ma sát ; 3. Đĩa ép ; 4. Lò xo trụ ; 5. Đòn mở.+) Ưu điểmSVTH: TVLCó kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.Trang 6Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tô-Thoát nhiệt tốt, kích thươc nhỏ gọn, có rộng chổ để bố trí cốc ép,momen truyền qua các bề mặt ma sát lớn.+) Nhược điểm:-Các lò xo không đảm bảo được các thông số giống nhau hoàntoàn nên lực ép phân bố không đều.-Việc điều chỉnh khe hở giữa các bề mặt ma sát là rất khó.-Mòn các khớp sau một thời gian làm việc làm tăng hành trình tựdo của bàn đạp.-Bố trí phức tạp khó khăn nhất là ly hợp đặt xa vị trí người lái.+) Phạm vi sử dụng:-Do đơn giản về kết cấu, rẻ tiền nên nó được sử dụng hầu hết trêncác ô tô xe có tải trọng nhỏ và trung bình.b) Ly hợp ma sát hai đĩa bị động lò xo trụ bố trí xung quanh.SVTH: TVLTrang 7Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tô123456Hình 1.2 : Sơ đồ nguyên lý của ly hợp ma sát hai đĩa bị động lò xo trụbố trí xung quanh.Chú thích: 1. Bánh đà ; 2. Đĩa ma sát ; 3. Đĩa ép ; 4. Lò xo trụ ; 5. Đòn mở ;6. Trục bị động.+) Ưu điểm:-Do nhiều đĩa cùng làm việc nên khi đóng ly hợp các bề mặt masát làm việc một cách từ từ do đó đóng được êm dịu hơn.+) Nhược điểm:-Kết cấu phức tạp do phải có thêm phần đĩa ép giữa hai đĩa masát.-Việc mở ly hợp khó dứt khoát hơn loại một đĩa ma sát.+) Phạm vi sử dụng:SVTH: TVLTrang 8Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôLoại này chỉ sử dụng các loại xe có tải trọng lớn như xe tải và xe khách cótrọng lượng lớn.Ly hợp ma sát cơ khí kiểu lò xo ép trung tâm.Ly hợp ma sát cơ khí kiểu lò xo đĩa ép hình côn:12345Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý của ly hợp ma sát lò xo đĩa ép hình côn.Chú thích: 1. Bánh đà ; 2. Đĩa ma sát ; 3. Đĩa ép ; 4. Lò xo đĩa ép hình côn ;5. Trục bị động.+) Ưu điểm:-Kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ gọn.-Lực ép lên đĩa ép đều.-Không cần sử dụng chi tiết đòn mở mà có đặc tính làm việc tốthơn ly hợp sử dụng lò xo trụ.SVTH: TVLTrang 9Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tô+) Nhược điểm:-Lò xo khó chế tạo, việc tính toán khó khăn, giá thành cao.+) Phạm vi sử dụng:Có thể sử dụng trên nhiều loại xe và phù hợp với nhiều loại xe yêu cầu lựctác dụng lên bàn đạp nhỏ như xe du lịch và các loại xe có tải trọng lớn màkhông có trợ lực khí nén trong hệ thống dẫn động.-Ly hợp thủy lực:Là loại ly hợp mà momen ma sát hình thành ở ly hợp nhờ ma sát thủy lực.loại này làm việc êm dịu vì vậy giảm được tải trọng động cho hệ thốngtruyền lực.-Ly hợp điện từ:Là loại ly hợp mà momen ma sát hình thành ở ly hợp nhờ momen điện từ,loại này làm việc cũng rất êm dịu nhưng kết cấu cồng kềnh.Theo trạng thái làm việc của ly hợp:Theo trạng thái làm việc của ly hợp được chia ra 2 loại:-Ly hợp thường đóng : là loại ly hợp kiểu lò xo ép thường xuyênđóng trong quá trình làm việc, ly hợp chỉ được mở thông qua hệ thống dẫnđộng dưới tác dụng của lực bàn đạp ly hợp.-Ly hợp không thường đóng : là loại ly hợp không có lò xo ép. Đĩa bịđộng và chủ động được ép vào nhau thông qua một hệ thống đặc biệt, việcđóng mở ly hợp đều phải thông qua hệ thống đòn này dưới tác dụng của lựcđiều khiển.SVTH: TVLTheo phương pháp dẫn động ly hợp:Trang 10Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôTheo phương pháp dẫn động ly hợp người ta chia ly hợp thành các loại:-Ly hợp dẫn động cơ khí.12345678109Hình 1.4 : Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng cơ khí.Chú thích: 1.bàn đạp ; 2.bánh đà ; 3.đĩa ma sát ; 4.đĩa ép ; 5.lò xo trụ ; 6.đònmở ; 7.ổ bi tỳ ; 8.càng mở ; 9.thanh kéo ; 10.đòn quay.-Ưu điểm : chế tạo, bảo dưỡng sữa chữa đơn giản, làm việc tin cậy,giá thành rẽ.-Nhược điểm:-ô tô tải nhỏ, lực ép của lò xo ly hợp không lớn.-Nguyên lý làm việc : khi cần mở ly hợp người lái tác dụng một lựcvào bàn đạp ly hợp (1) làm thanh kéo dịch chuyển lên làm quay đòn quay(10) đẩy thanh kéo (9) sang phải làm quay càng mở (8) đẩy bạc mở đi vàolàm cho ổ bi tỳ (7) tỳ lên đòn mở (6) thông qua thanh kéo đĩa ép (4) đượckéo ra.SVTH: TVLTrang 11Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôKhi thôi mở ly hợp người lái nhấc chân khỏi bàn đạp ly hợp dưới tác dụngcủa lò xo ép và lò xo hồi vị, các chi tiết của hệ thống dẫn động được trả vềvị trí ban đầu ly hợp được đóng.Trong trường hợp chổ ngồi của người lái ở xa ly hợp thì chiều dài vàsố lượng khâu khớp dẫn động lớn làm giảm hiệu suất dẫn động, giảm độcứng và tăng hành trình tự do của bàn đạp.Vấn đề làm kín sàn xe và truyền lực từ bàn đạp đến ly hợp phức tạphơn do động cơ đặt trên các gối đỡ đàn hồi.Tỷ số truyền của hệ thống dẫn động bị hạn chế nên lực điều khiểntrên bàn đạp lớn.-Phạm vi sử dụng : thường được sử dụng trên xe ô tô du lịch hoặc các-Ly hợp dẫn động thủy lực.123456711812910Hình 1.5 : Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng thủy lực.SVTH: TVLTrang 12Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôChú thích: 1.bánh đà ; 2.đĩa ma sát ; 3.đĩa ép ; 4.thanh kéo ; 5.lò xo trụ ;6.đòn mở ; 7.ổ bi tỳ ; 8.lò xo hồi vị ; 9.càng mở ; 10.xi lanh công tác ; 11.xilanh chính ; 12.bàn đạp.-Ưu điểm:Bố trí các chi tiết của hệ thống dẫn động khá linh hoạt và thuận tiện,ít bị ràng buộc bởi không gian bố trí chung.Khắc phục được hiện tượng mòn rơ các khớp.Có tính khuếch đại cao, hiệu suất cao, độ cứng vững lớn.Hạn chế tốc độ dịch chuyển của đĩa ép khi đóng ly hợp đột ngột nhờđó giảm được giá trị tải trọng động.-Nhược điểm:Kết cấu phức tạp, đòi hỏi độ kín khít cao, đắt tiền, làm việc kém tincậy hơn dẫn động cơ khí.-Phạm vi sử dụng: tỷ số truyền của hệ thống dẫn động thủy lực cũngbị giới hạn nên không thể giảm nhỏ được lực điều khiển. vì vậy chỉ thíchhợp với ô tô du lịch, xe tải và xe khách cở nhỏ.-Nguyên lý làm việc: khi cần mở ly hợp người lái tác dụng một lựcvào bàn đạp (12) thông qua điểm tựa và cần piston làm cho piston của xilanh chính (11) dịch chuyển sang trái. Dầu ở khoang bên trái của pistonđược dồn ép tới khoang bên trái của xi lanh công tác (10) sẽ dịch chuyểnsang phải và ty đẩy của nó sẽ tác động lên càng mở (9) đẩy bạc mở dịchchuyển sang trái tác dụng vào đầu đòn mở (6) kéo đĩa ép tách khỏi đĩa masát thực hiện mở ly hợp.SVTH: TVLTrang 13Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôKhi thôi tác dụng lực lên bàn đạp ly hợp, dưới tác dụng của lò xo ép đẩycàng mở (9) dịch chuyển theo hướng ngược lại làm piston của xi lanh (10)dịch chuyển sang trái đẩy dầu trở lại khoang bên trái của xi lanh chính (11)do đó piston của xi lanh chính (11) sẽ dịch chuyển sang phải cùng lò xo hồivị đưa bàn đạp trở về vị trí ban đầu.-Ly hợp dẫn động có cường hóa( trợ lực).Loại có trợ lực này có thể chia ra 2 kiểu dẫn động nữa đó là:-Ly hợp dẫn động cơ khí có trợ lực khí nén.123456711128910Hình 1.6: Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng cơ khí có trợ lực khí nén.Chú thích : 1.bàn đạp ; 2.bánh đà ; 3.đĩa ma sát ; 4.đĩa ép ; 5.lò xo trụ ;6.đòn mở ; 7.ổ bi tỳ ; 8 .càng mở ; 9.xi lanh công tác ; 10. Van cấp khí ;11.bình chứa khí nén ; 12.đòn quay trung gian.-SVTH: TVLƯu điểm:Trang 14Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôNgoài ưu điểm của hệ thống dẫn động cơ khí, loại này có thể chophép tăng được lực mở theo mong muốn làm giảm được lực cần thiết tácdụng lên bàn đạp.Điều khiển nhẹ nhàng và đơn giản hơn.-Nhược điểm :Khi trợ lực bị hỏng thì lực tác dụng lên bàn đạp sẽ lớn.Tăng phức tạp kết cấu.Cần phải có máy nén khí.-Nguyên lý làm việc: khi đóng ly hợp van cấp khí không làm việc nênđóng đường cấp khí tới xy lanh trợ lực.Khi mở ly hợp người lái tác dụng vào bàn đạp (1) kéo thanh kéo đi lên làmđòn trung gian (12) quay và thanh đẩy dịch chuyển sang phải làm quaycàng mở (8) đẩy bạc mở đi vào để khắc phục hết khe hở giữa bạc mở vàđòn mở, lúc này van cấp khí chưa mở. nếu tiếp tục đạp thì van cấp khí sẽlàm việc và mở thông đường khí tới xi lanh (9) dưới tác dụng của khí nénpiston (9) sẽ dịch chuyển tác dụng vào càng mở (8) ép bạc mở dịch chuyểnsang trái thông qua đòn mở đĩa ép được tách ra khỏi đĩa ma sát ly hợp đượcmở.Khi thôi tác dụng lên bàn đạp ly hợp, dưới tác dụng của lực lò xo ép và lòxo hồi vị nên toàn bộ hệ thống sẽ trở lại trạng thái ban đầu, van phân phốicũng đóng lại và khí nén ngừng cấp tới xi lanh (9).-SVTH: TVLLy hợp dẫn động thủy lực có trợ lực khí nén.Trang 15Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tô123456714815912131011Hình 1.7: Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng thủy lực có trợ lực khí nén.Chú thích: 1.bánh đà ; 2.đĩa ma sát ; 3.đĩa ép ; 4.thanh kéo ; 5.lò xo trụ ;6.đòn mở ; 7.ổ bi tỳ ; 8.lò xo hồi vị ; 9.càng mở ; 10.xi lanh trợ lực ; 11.xilanh công tác; 12.bình chứa khí nén ; 13.van cấp khí nén ; 14.xilanh chính ;15.bàn đạp.-Ưu điểm :Tạo ra được lực mở ly hợp lớn, giảm được lực cần thiết tác dụng lênbàn đạp.-Nhược điểm :Phức tạp về cấu tạo, thêm nhiều bộ phận và làm việc kém tin cậy.-Phạm vi sử dụng : sử dụng trên các xe khách và xe tải trọng lượnglớn.SVTH: TVLTrang 16Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tô-Nguyên lý làm việc : khi đóng ly hợp van cấp khí nén (13) khônglàm việc nên đóng đường cấp khí nén từ bình chứa (12) tới xy lanh trợ lực(10).Khi cần mở ly hợp người lái tác dụng một lực vào bàn đạp thông qua cáckhớp, ty đẩy tác dụng vào piston của xi lanh (14) ép dầu theo đường ống tớixi lanh công tác (11) dịch chuyển sang phải, ty đẩy tác dụng vào càng mở(9) ép bạc mở dịch chuyển sang trái khắc phục khe hở giữa ổ bi tỳ và đònmở. khi này van cấp khí vẫn chưa làm việc. nếu tiếp tục tác dụng lực vàobàn đạp thì khi này van cấp khí sẽ mở thông đường khí từ xi lanh trợ lực(10). Nhờ áp lực của khí nén piston (10) dịch chuyển và thông qua càng mởtạo ra lực ép, ép ổ bi tỳ lên đầu đòn mở (6) để tách đĩa ép của ly hợp khỏiđĩa ma sát và ly hợp được mở.Khi thôi tác dụng lực lên bàn đạp ly hợp, dưới tác dụng của lò xo ép càngmở (6) bị đẩy trở lại làm piston (11) dịch chuyển sang trái. Do không có lựctác dụng lên bàn đạp nên van cấp khí đóng cửa thông từ bình chứa tới xilanh trợ lực và mở của thông khí từ xi lanh ra ngoài môi trường.SVTH: TVLTrang 17Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôChương 2:TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU.2.1) Tính toán xác định các thông số yêu cầu.2.1.1) Tính momen ma sát yêu cầu của ly hợp.Ly hợp phải có khả năng truyền hết momen ma xoắn lớn nhất của đông cơ. Đểđảm bảo yêu cầu truyền hết momen xoắn lớn nhất của đông cơ trong mọi điều kiệnlàm việc thì ta phải có :Trong đó: là momen ma sát yêu cầu cần thiết của ly hợp.là momen xoắn lớn nhất của động cơ.là hệ số dự trữ của ly hợp.SVTH: TVLTrang 18Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôVới hệ số dự trữ của ly hợp phải đủ lớn để đảm bảo ly hợp truyền hết momenxoắn của đông cơ trong mọi điều kiện làm việc của nó( khi các bề măt ma sát bịdầu mỡ rơi vào, khi các lò xo bị giảm tính đàn hồi, khi các tấm ma sát bị mòn). Hệsố này được xác định bằng thực nghiệm. Đối với xe khách (theo [1] trang 1) do làloại xe khách có trọng lượng lớn đồng thời momen xoắn của động cơ cũng tươngđối lớn vì vậy cần chọn ở giới hạn trên để đảm bảo khi tấm ma sát bị mòn sẽkhông xảy ra trượt. Ta chọn .Vậy :Momen ma sát yêu cầu của ly hợp là2.2) Phân tích chọn kiểu loại và sơ đồ dẫn động. Kiểu loại ly hợp khi lựa chọn phải dựa trên các đặc điểm chính của ly hợp, cụthể là ưu và nhược điểm của các loại ly hợp sao cho kiểu ly hợp được lựa chọnphải có tính kinh tế, đảm bảo hoạt động được êm dịu, tuổi thọ và độ tin cậylớn.Ngoài ra khi lựa chọn ly hợp còn phải dựa vào loại xe thiết kế tải trọng vàmomen cực đại do động cơ sinh ra.Ngày nay căn cứ vào khả năng truyền momen người ta phân ra 3 loại ly hợp đólà:- Ly hợp thủy lực.- Ly hợp điện từ.- Ly hợp ma sát cơ khí.Dựa vào ưu nhược điểm của từng loại ta phân tích chọn loại ly hợp cho xekhách như sau:SVTH: TVLTrang 19Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôVới loại ly hợp thủy lực truyền momen quay nhờ chất lỏng. Loại ly hợp thủylực nói chung có kết cấu phức tạp hơn các loại khác, áp suất cao đòi hỏi kếtcấu phức tạp và cần loại dầu nhờn làm việc đặc biệt.Loại ly hợp thủy tĩnh không có tính chất tự điều chỉnh và tiêu hao công suấtlớn( do tiết lưu dòng chất lỏng để thay đổi số vòng quay của trục bị động ) sovới loại ly hợp thủy động có nhiều ưu điểm hơn. Đặc biệt loại này làm giảmkhá nhiều tải trọng động lên động cơ và hệ thống truyền động khi thay đổi độtngột chế độ làm việc của ô tô, nhờ sự tăng tốc độ từ từ tốc độ chuyển động từsố 0 đến cực đại ở mỗi số truyền khác nhau không gây ra giật cho nên sự bámđường tốt hơn.Tuy nhiên ly hợp thủy động không đảm bảo mở ly hợp dứt khoát do có momenquay còn dư trên trục bị động dẫn đến khó gài số, tổn hao công suất. Trongđiều kiện thuận lợi ly hợp vẫn bị trượt nên không đảm bảo truyền hết momenxoắn động cơ. Không thể phanh ô tô tại chổ bằng phương pháp gài số và kếtcấu lại quá phức tạp. Chính vì những nhược điểm lớn này cho nên loại nàykhông thể sử dụng trên xe khách được(vì xe có tải trọng lớn, momen cực đạiđộng cơ lớn nên sẽ xãy ra trượt lớn).Còn loại ly hợp nam châm điện do kết cấu của nó tương tự như một nam châmđiện nên hiệu suất làm việc thấp do tổn hao năng lượng cho cuộn kích thích,kích thước lớn cồng kềnh do muốn đảm bảo lực hút của nam châm điện lớncần phải nhiều vòng dây của cuộn kích thích. Momen do ly hợp ma sát điện từtạo ra chịu ảnh hưởng nhiều của nguồn điện nên không ổn định. Khi chế tạo thìtốn kém kim loại màu dẫn đến giá thành cao. Vì vậy theo tiêu chí của xe kháchthì ly hợp phải ổn định, truyền được momen động cơ lớn và giá thành phải rẽcho nên loại ly hợp điện từ không thể sử dụng trên xe khách được.Với loại ly hợp ma sát thì việc truyền momen nhờ các bề mặt ma sát. ở loại nàycó các loại ly hợp đĩa, ly hợp hình côn và ly hợp hình tang trống. Loại ly hợpSVTH: TVLTrang 20Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôhình côn và ly hợp hình tang trống ngày nay không còn dùng trên ô tô nữa vìmomen quán tính của các chi tiết phần bị động lớn gây tải trọng va đập lớn lênhệ thống dẫn động truyền lực khi đóng ly hợp.Trên ô tô loại ly hợp ma sát được sử dụng nhiều nhất. Do có ưu điểm:Kết cấu đơn giản, hiệu suất cao,giá thành rẽ và kích thước tương đối nhỏ gọn.Trong ly hợp ma sát có loại một đĩa hoặc nhiều đĩa ma sát. Ly hợp nhiều đĩama sát chỉ sử dung trong trường hợp cần truyền momen ma sát lớn mà yêu cầukích thước đường kính đĩa ma sát lại nhỏ.Qua phân tích trên đây ta chọn loại ly hợp cho xe khách là loại ly hợp ma sát,còn số đĩa ma sát để chọn được ta căn cứ theo bán kính ngoài của vành ma sátR2.Theo công thức 1-2 [1] trang 2 ta có :Với :là số đôi bề mặt ma sát. Ta chọn sơ bộ 1 đĩa ma sát để tính toán (nghĩa là ).là hệ số ma sát trượt giữa các đôi bề mặt ma sát. thường có giá trị trongkhoảng . Do cần truyền momen lớn để tránh bị trượt ta chọn .là áp suất pháp tuyến của các bề mặt ma sát. Có giá trị nằm trong khoảng . Doxe thường xuyên phải phải sang số đồng thời momen động cơ lớn để đảm bảođĩa ma sát không bị mòn quá mạnh trong mỗi lần đóng ngắt ta chọn ở giới hạndưới.Chọn .SVTH: TVLTrang 21Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôlà hệ số tỷ lệ giữa bán kính trong và bán kính ngoài của bề mặt ma sát. vì xecó tốc độ trung bình và đặc tính động lực của xe không tốt lắm nên ta chọn .Vậy:Vậy D2 = 2.180 = 360 mm.So sánh với bảng giá trị kinh nghiệm (theo [1] bảng 2.1 trang 3) ứng với loạixe thiết kế có momen cực đại Memax= 430Nm và số vòng quay ứng với côngsuất cực đại nN = 3800 vòng/phút. Tra bảng ta thấy đường kính ngoài của chophép đĩa ma sát là mà giá trị tính được D 2 = 360 mm vì vậy thỏa mãn giá trịcho phép cho nên ta chọn một đĩa ma sát để đảm bảo khối lượng phần bị độngnhỏ giảm được momen quán tính phần bị động.Đối với bộ phận tạo lực ép thì có thể dựa vào tải trọng và momen cực đại củađộng cơ để chọn, do là loại xe khách tải trọng lớn 105000N (10500kG) vàmomen cực đại Memax = 430Nm. Vì vậy để đảm bảo ly hợp truyền hết momenvà không xảy ra trượt trong mọi điều kiện làm việc nên ta chọn loại lò xo éphình trụ vì khi tăng số lò xo lên thì lực ép của cơ cấu ép tăng lên theo biểuthức:Vì vậy có thể điều chỉnh dễ dàng lực ép còn loại lò xo nón và lò xo đĩa côn thìvừa khó chế tạo, điều chỉnh khó khăn và khó tăng lực ép do chỉ có một lò xonên loại này chỉ lắp trên xe tải trọng nhỏ.Kết luận : ta chọn loại ly hợp là loại ly hợp ma sát một đĩa bị động có lò xo trụbố trí xung quanh đĩa ép. Chọn sơ đồ dẫn động:SVTH: TVLTrang 22Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôHiện nay trên ô tô đang sử dụng một số dạng dẫn động ly hợp sau:-Dẫn động cơ khí.-Dẫn động cơ khí có trợ lực khí nén.-Dẫn động cơ khí có trợ lực chân không.-Dẫn động thủy lực.-Dẫn động thủy lực có trợ lực khí nén.Ưu nhược điểm của các loại dẫn động đã được trình bày ở trên, nhưng để dễ sosánh lựa chọn ta có thể khái quát qua một số ưu nhược điểm như sau:1) Loại dẫn động cơ khí: loại này có ưu điểm là chế tạo, bảo dưỡng sữa chữa đơngiản, làm việc tin cậy, giá thành rẽ. Tuy vậy nó có nhược điểm là trong trườnghợp chổ ngồi của người lái ở xa ly hợp thì chiều dài và số lượng khâu khớptăng lên làm giảm hiệu suất dẫn động, giảm độ cứng vững và tăng hành trình tựdo của bàn đạp. Ngoài ra khi dùng dẫn động cơ khí thì vấn đề làm kín sàn xevà truyền lực từ bàn đạp đến ly hợp phức tạp hơn đo động cơ đặt trên các gốiđỡ đàn hồi.2) Dẫn động thủy lực có ưu điểm là hiệu suất cao, độ cứng vững cao nên giảmđược hành trình tự do của bàn đạp. Dẫn động thủy lực còn hạn chế tốc độ dịchchuyển của đĩa ép khi đóng ly hợp đột ngột nhờ đó giảm được giá trị tải trọngđộng. dẫn động được ly hợp đặt xa so với người lái một cách dễ dàng màkhông làm phức tạp kết cấu (vì chỉ cần tăng chiều dài đường ống dẫn dầu). Tuyvậy loại này cũng có nhược điểm là kết cấu phức tạp đòi hỏi độ kín khít cao,đắt tiền và làm việc kém tin cậy hơn so với loại dẫn động cơ khí.SVTH: TVLTrang 23Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôKết luận : Mặc dù vậy nhưng do xe khách có động cơ bố trí phía sau do vậy loạicơ khí không thể đáp ứng được vì những nhược điểm trên cho nên ta chọn loại dẫnđộng ly hợp cho xe khách là loại dẫn động bằng thủy lực.Chương 3 : TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA LY HỢP.3.1) Bán kính vành khăn của bề mặt ma sát đĩa bị động.Như đã tính ở trước, bán kính ngoài của bề mặt ma sát R 2 = 180 mm. vậy ta suy rađược bán kính trong của ma sát R1 sẽ là:Ta có : .3.2) Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn ma sát.-Diện tích hình vành khăn của tấm ma sát được xác định theo công thức:Thay số ta được :-Bán kính trung bình của hình vành khăn của tấm ma sát.Theo công thức ta có :3.3) Lực ép của cơ cấu ép.SVTH: TVLTrang 24Đồ án tính toán và thiết kế ly hợp ô tôTheo công thức tính momen ma sát ta suy ra công thức tính lực ép như sau:3.4) Công trượt riêng của ly hợp.3.4.1) Momen quán tính quy dẫn:Momen quán tính quy dẫn được xác định từ điều kiện cân bằng động năng khi ô tôchuyển động ta có công thức sau:Trong đó :Ga là trọng lượng toàn bộ của ô tô.Gm là trọng lượng toàn bộ của rơ mooc, trong trường hợp này Gm = 0N.g là gia tốc trọng trường. g = 9,81 N.m/s2Rbx là bán kính làm việc của bánh xe chủ động. Theo đề Rbx = 0,45 m.ih.ip là tỷ số truyền của hộp số nhiều cấp.i0 là tỷ số truyền của truyền lực chính.là hệ số tính đến các khối lượng chuyển động quay trong hệ thống truyền lực.trong tính toán có thể lấy bằng . Ta chọn .-Tính tỷ số truyền của hộp số nhiều cấp tại tay số một. Theo điều kiện kéo:Với theo đề.SVTH: TVLTrang 25

Tài liệu liên quan

Chương 1: Tổng quan về Revit và BIM
- 28
- 1
- 17
Tài liệu Chương 1. Tổng quan về công nghệ tham số và hướng đối tượng trong cad/CAM hiện đại pdf
- 11
- 625
- 0
Tài liệu Chương 1: Tổng quan về cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò điện ppt
- 25
- 2
- 18
Chương 1: Tổng quan về kế toán tài chính và hệ thống kế toán Việt Nam pdf
- 21
- 794
- 3
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG TẦM NHÌN XANH CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KỸ THUẬT QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT
- 3
- 844
- 1
Kinh tế tài chính - Chương 1 - Tổng quan về chế độ kế toán doanh nghiệp ppt
- 28
- 446
- 0
Kĩ thuật vi xử lý-chương 1 - Tổng quan về vi điều khiển potx
- 28
- 429
- 0
Chương 1 - Tổng quan về phân tích và thiết kế UML pdf
- 69
- 373
- 1
Đồ án môn học Điện tử công suất Chương 1 TỔNG QUAN VỀ BỘ CHỈNH LƯU HÌNH TIA BA PHA pot
- 32
- 1
- 29
Chương 1 Tổng quan về kế toán (Môn Nguyên Lý kế toán)
- 15
- 355
- 0