ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ LY HỢP TỰ ĐIỀU CHỈNH KHE HỞ

Đồ án tốt nghiệp -LDV
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ và tên: LÊ ĐỨC VIỆT
Khóa 14, KHOA : CÔNG NGHỆ Kỹ thuật Ô TÔ 02
1. Tên đề tài:
Nghiên cứu thiết kế ly hợp tự điều chỉnh khe hở
2. Các số liệu ban đầu:
Chọn số liệu xe Hyundai
3.
4.
-

Santa Fe 2.4 Xăng

Nội dung các phần thiết kế và tính tốn:
Nghiên cứu nhiệm vụ, u cầu ly hợp ma sát khô
Tổng quan về ly hợp ma sát khô
Phân tích chọn phương án thiết kế
Thiết kế ly hợp
Thiết kế dẫn động
Các bản vẽ và đồ thị
Các bản vẽ sơ đồ
Kết cấu ly hợp

Dẫn động ly hợp


Đồ án tốt nghiệp -LDV

Mục lục
Chương I: Tổng quan về ly hợp......................................................................................3
1. Công dụng, yêu cầu..............................................................................................3
1.1.

Công dụng ly hợp..........................................................................................3

1.2.

Yêu cầu ly hợp...............................................................................................3

1.3.

Các biện pháp kết cấu để đóng ly hợp êm dịu................................................4

2. Tổng quan về các loại ly hợp hiện có...................................................................9
2.1.
2.2.

Phân loại ly hợp.............................................................................................9
Các kết cấu ly hợp hiện có...............................................................................11

2.2.1.

Ly hợp ma sát khơ một đĩa lị xo đĩa.........................................................11

2.2.2.

Ly hợp ma sát khơ hai đĩa lị xo trụ..........................................................13

2.2.3.

Ly hợp cường hóa bằng lực qn tính ly tâm............................................14

2.2.4.

Ly hợp cường hóa bằng lực qn tính ly tâm hồn tồn...........................18

2.2.5.

Ly hợp hai đĩa cường hóa bằng lị xo xiên................................................21

Chương II: Thiết kế ly hợp...........................................................................................25
1. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp...............................................................25
1.1.

Xác định mô men ma sát mà ly hợp cần truyền...........................................25

2. Tính kiểm tra điều kiện làm việc của ly hợp.......................................................37
2.1.

Cơng trượt và cơng trượt riêng.....................................................................37

3. Tính bền các chi tiết của ly hợp..........................................................................40
3.1.

Đĩa bị động..................................................................................................40

3.2.

Moay ơ đĩa bị động......................................................................................43

3.3.

Tính trục ly hợp...........................................................................................44

Chương III: Thiết kế dẫn động ly hợp cho xe...............................................................52
1. Tổng quan về các loại dẫn động ly hợp hiện có..................................................52
1.1.

Phân loại dẫn động ly hợp............................................................................52

1.2.

Các kết cấu dẫn động ly hợp hiện có............................................................52

2. Thiết kế dẫn động ly hợp....................................................................................65
2.1.

Xác định lực và hành trình bàn đạp..............................................................65


Đồ án tốt nghiệp -LDV
2.2.

Thiết kế dẫn động thủy lực..........................................................................66

2.3.

Thiết kế tính tốn bộ trợ lực chân khơng.....................................................69

CHƯƠNG IV: HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP, CHẨN ĐOÁN LY HỢP.........................72
1. Bị trượt khi đóng ly hợp.....................................................................................72
2. Bị rung giật, làm việc khơng êm khi đóng ly hợp...............................................74
3. Ly hợp khơng ngắt được hồn toàn.....................................................................75
4. Ly hợp phát ra tiếng kêu.....................................................................................76
5. Bàn đạp ly hợp rung...........................................................................................77
6. Đĩa ly hợp chóng mịn........................................................................................77
7. Bàn đạp ly hợp nặng...........................................................................................78
8. Hẫng bàn đạp ly hợp...........................................................................................78


Đồ án tốt nghiệp -LDV

LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang ngày càng phát triển và có sự thay đổi từng ngày, cùng với sự
phát triển về kinh tế thì khoa học kĩ thuật cũng có bước phát triển vượt bậc và thu được
những thành tựu quan trọng. Khoa học kỹ thuật đã được áp dụng phổ biến trong đời
sống và góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế quốc dân.
Công nghiệp ô tô là một ngành quan trọng trong sự phát triển kinh tế của một
đất nước, đặc biệt là một quốc gia đang phát triển như Việt Nam. Ơ tơ phục vụ cho các
mục đích thiết yếu của con người như việc vận chuyển hàng hóa, đi lại của con người.
Ngồi ra nó cịn phục vụ trong rất nhiều lĩnh vực khác như: Y tế, cứu hỏa, cứu hộ, an
ninh, quốc phòng…. Do vậy phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam là một trong
những mục tiêu chiến lược trong sự phát triển của đất nước. Thực tế nhà nước ta cũng

đã chú trọng phát triển ngành công nghiệp ô tô với những đề án chiến lược dài hạn đến
năm 2025, 2030. Cùng với việc chuyển giao công nghệ giữa Việt Nam và các nước
phát triển trên thế giới, chúng ta ngày càng được tiếp cận nhiều hơn với các công nghệ
tiên tiến trên thế giới trong đó có cơng nghệ về ơ tơ. Cơng nghệ ô tô mặc dù là một
công nghệ xuất hiện đã lâu nhưng trong những năm gần đây đã có nhiều bước phát
triển mạnh mẽ, liên tục các công nghệ mới đã được đưa vào nhằm hồn thiện hơn nữa
ơ tô truyền thống.
Trên ô tô, người ta chia ra thành các phần và các cụm khác nhau. Trong đó ly
hợp là một trong những cụm chính và có vai trị quan trọng trong hệ thống truyền lực
của ô tô. Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu của ơ tơ, tính năng điều
khiển của ơ tơ, đảm bảo an toàn cho cho động cơ và hệ thống truyền lực trên ô tô. Nên
để chế tạo được một chiếc ơ tơ đạt u cầu chất lượng thì việc thiết kế chế tạo một bộ
ly hợp tốt là quan trọng. Do đó em đã được giao đề tài “Thiết kế ly hợp tự điều chỉnh
khe hở” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể về hệ thống ly hợp trên ơ tơ và quy trình thiết kế
chế tạo hệ thống ly hợp cho ô tô. Với các thông số ban đầu lấy từ xe tham khảo là xe
Hyundai Santa Fe 2.4 Xăng . Trong nội dung đồ án, em đã cố gắng trình bày một cách
cụ thể nhất về hệ thống ly hợp trên ô tô, bao gồm từ phần tổng quan về hệ thống ly hợp
đến quy trình thiết kế chế tạo một bộ ly hợp hoàn chỉnh có thể hoạt động được cũng
như những hư hỏng có thể xảy ra và cách bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống ly hợp.
Trong thời gian được giao đề tài, với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, cụ thể của
Thầy Võ Văn Hường cùng các thầy giáo trong bộ môn Ơ tơ và xe chun dụng, em đã
hồn thành đồ án của mình. Mặc dù bản thân đã cố gắng và được sự quan tâm, giúp đỡ
Lê Đức Việt

Page 1


Đồ án tốt nghiệp -LDV
của các thầy trong bộ môn, nhưng do kiến thức, kinh nghiệm và thời gian hạn chế nên
đồ án của em không thể tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, phê

bình của các thầy trong bộ môn để em thêm ngảy một tiến bộ.
Em xin chân thành cám ơn giáo viên hướng dẫn Nguyễn Trung Kiên và các thầy
giáo trong bộ môn công nghệ ô tô, Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội đã giúp đỡ,
tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt bản đồ án này.
Hà Nội, ngày 29, tháng 5, năm 2022.
Sinh viên thực hiện
Lê Đức Việt

Lê Đức Việt

Page 2


Đồ án tốt nghiệp -LDV

Chương I: Tổng quan về ly hợp
1.
1.1.

Công dụng, yêu cầu
Công dụng ly hợp

Ly hợp là một trong những cụm chính trong hệ thống truyền lực của ôtô. Ly hợp
là bộ phận liên kết giữa động cơ và hệ thống truyền lực, ly hợp ôtô được bố trí ngay
sau động cơ, trước hộp số. Nó có cơng dụng:
- Nối động cơ với hệ thống truyền lực;
- Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ô tô bắt đầu khởi
động hoặc chuyển số;
- Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khi gặp quá
tải như trong trường hợp phanh đột ngột mà không nhả ly hợp.

1.2. Yêu cầu ly hợp
Ly hợp là một trong những cụm chính của hệ thống truyền lực trên ơtơ, khi làm
việc ly hợp phải đảm bảo được các yêu cầu sau :
- Ly hợp phải truyền được hết mô men quay của động cơ trong bất kỳ điều kiện
làm việc nào. Hay nói cách khác, mơ men ma sát của ly hợp phải luôn luôn lớn hơn mô
men cực đại của động cơ. Tuy nhiên, mô men ma sát của ly hợp không được lớn quá
nhằm bảo đảm nhiệm vụ làm cơ cấu an toàn cho hệ thống truyền lực;
- Việc mở ly hợp phải dứt khốt và nhanh chóng. Nghĩa là khi mở ly hợp, phần bị
động phải tách hoàn toàn khỏi phần chủ động trong thời gian ngắn nhất, ngược lại sẽ
gây khó khăn cho việc gài số;
- Khi đóng ly hợp, yêu cầu phải êm dịu. Tức là, mơ men ma sát hình thành ở ly
hợp phải tăng từ từ khi đóng ly hợp, có vậy mới tránh được hiện tượng va đập và gây
dập răng của các bánh răng trong hộp số cũng như các cơ cấu truyền động khác trong
hệ thống truyền lực;
- Mô men quán tính của các chi tiết phần bị động ly hợp phải nhỏ đến mức thấp
nhất có thể nhằm giảm các lực va đập lên bánh răng gài số (trường hợp khơng có bộ
đồng tốc), giảm nhẹ điều kiện làm việc của bộ đồng tốc cũng như tăng nhanh thời gian
gài số;
Lê Đức Việt

Page 3


Đồ án tốt nghiệp -LDV
- Mơ men ma sát ít thay đổi khi ly hợp ở trạng thái đóng, hay ít phụ thuộc vào
điều kiện bên ngồi mơi trường như nhiệt độ, độ ẩm...
- Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ tránh gây mệt mỏi cho người
lái xe;
- Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt;
- Giá thành của bộ ly hợp rẻ, tuổi thọ cao, kết cấu đơn giản kích thước nhỏ gọn,

dễ tháo lắp và sửa chữa bảo dưỡng.
Tất cả những yêu cầu trên, đều được đề cập đến trong phần tiếp theo.

1.3.
a.

Lê Đức Việt

Các biện pháp kết cấu để đóng ly hợp êm dịu
Kết cấu xương đĩa ma sát

Page 4


Đồ án tốt nghiệp -LDV

Hình 1.1. Đĩa bị động
1. Đĩa ma sát; 2. Tấm ép bên; 3. vòng chặn; 4. Xương vành ngoài; 5. Tấm đệm; 6. Đệm
mát; 7. Chốt hãm; 8. Rãnh hãm vòng định vị; 10. Vòng định vị; 11. Xương moay ơ; 12.
Lò xo giảm chấn; 13. Đĩa đàn hồi.
Xương đĩa là chi tiết gắn với các tấm ma sát và truyền mômen qua then hoa trục
sơ cấp hộp số (hình 1.1). Xương đĩa có kết cấu tách biệt thành hai phần bị động và chủ
động: phần bị động là then hoa (11) gắn với trục sơ cấp hộp số; phần xương chủ động
là hai tấm bên (2) có thể xoay tương đối với then (11) và mô men được truyền qua các
tấm ma sát (6,10) do sức ép của lò xo đĩa (13). Trên tấm bên (2) gắn các tấm chữ ‘T’
với mục đích cân bằng nhiệt và ở chiều dọc trục có có vai trị như một lò xo cho phép

Lê Đức Việt

Page 5

Đồ án tốt nghiệp -LDV
mô men truyền tăng từ từ. Trên các tấm ‘T’ này gắn đĩa ma sát (1) bằng các đinh tán.
Để dẫn nhiệt và tự làm sạch, các tấm này có thể được chia ra nhiều phần.
b.

Các lò xo giảm chấn

Khi xe chạy, động cơ thường chuyển động không ổn định, lúc tăng tốc lúc giảm
tốc, xuất hiện dao động góc đối với trục khuỷu. Ở vùng cộng hưởng, bánh đà có thể
sinh ra mơ men xung lớn gây va đập cho các cặp bánh răng ăn khớp của hộp số, gây
quá tải và ồn trong hộp số. Để giảm mơ men xung do dao động góc của trục khuỷu gây
ra khi số vòng quay động cơ thay đổi trong q trình đóng ly hợp người ta đã thiết kế
trong đĩa ma sát các lò xo giảm chấn (12, hình 1.1).
c.
-

Vật liệu chế tạo tấm ma sát

Vật liệu chế tạo đĩa bị động có các yêu cầu sau:
Hệ số ma sát cao trong điều kiện làm việc;
Có thuộc tính làm việc ổn định trong chu kỳ làm việc;
Có khả năng tản nhiệt nhanh;
Có khả năng chịu nén cao;
Có khả năng tự làm sạch do lực qn tính ly tâm khi sang số;
Có khả năng chịu lực cắt dưới tác động của mơ men xoắn động cơ;
Có tuổi thọ cao mà trong quá trình làm việc các thuộc tính ma sát khơng xấu đi;
Có khả năng tương thích với bề mặt của bánh đà và đĩa ép;
Có khả năng tiếp xúc tốt ngay cả khi bề mặt bị bẩn và khơng ảnh hưởng đến đặc

tính làm việc của ly hợp.
Đĩa ma sát chế tạo bằng a-mi-ăng (asbestos)
Về cơ bản, tấm ma sát được tạo từ nền sợi a-mi-ăng với các cách đan khác nhau.

A-mi-ăng được bao bọc xung quang bột kẽm hoặc hợp kim đồng kẽm nhằm tăng khả
năng chịu lực và chịu nhiệt. Lưới a-mi-ăng có thể được tạo ra bởi hai cách:
-

Các sợi a-mi-ăng được xếp thành từng lớp trong các đĩa có đường kính xác định,

sau đó xếp các đĩa đó với nhau theo một độ dày mong muốn và nhúng vào chất dính
kết để liên kết các sợi a-mi-ăng với nhau;
-

Các sợi a-mi-ăng được xếp trong khuôn dạng đĩa (các sợi được xếp theo không

gian ba chiều) với độ dày nhất định, nhúng vào chất đính kết, ép lại với nhau. Khi cứng
dùng máy tiện lại theo kích thước ly hợp;
Lê Đức Việt

Page 6


Đồ án tốt nghiệp -LDV
Khi nhiệt độ dưới 2600C hệ số ma sát có thể đạt từ 0,32 đến 0,38. Cần lưu ý
rằng, sợi a-mi-ăng vào phổi có hại cho sức khoẻ.
Vật liệu thay thế asbestos
Hãng DuPont đã phát triển một loại vật liệu thay thế asbestos có tên thương mại
là Kevlar, được chế tạo từ poliamit thảo mộc thuộc dịng polymer nilon. Chúng có các
thuộc tính vượt trội sau:

-

Các thuộc tính đều cao hơn trong miền nhiệt độ và áp suất thơng thường;
Nhẹ hơn asbestos;
Cùng trọng lượng, Kevlar có ứng suất lớn hơn 5 lần so với thép;
Ổn định tính chất ma sát ở vùng nhiệt độ cao 4500C.
Kevlar tồn tại ở hai dạng, thứ nhất ở dạng sợi 0,12 mm gần như dài vô tận được

cắt thành các đoạn có chiều dài từ 6 đến 100 mm; dạng thứ hai có cấu trúc vơ định như
bột. Cả hai thể đều khó bị hít vào vì hình dạng và kích cỡ.
Vật liệu ma sát kim loại bột ép
Đĩa ma sát cũng có thể làm từ kim loại bột ép bởi bột sắt hoặc đồng; ngồi ra
người ta cũng có thể ép bột kim loại với phi kim loại. Hai loại vật liệu này có hệ số ma
sát cao hơn trong miền nhiệt độ lớn hơn, có tuổi thọ cao hơn. Nhược điểm là khối
lượng lớn và giá thành cao.
Vật liệu ma sát gốm sứ

Lê Đức Việt

Page 7


Đồ án tốt nghiệp -LDV

Hình 1.2. Đĩa bị động với mặt ma sát bằng gốm
1. Tấm gốm; 2. Tấm bên; 3. Chốt hãm; 4. Đĩa bị động; 11. Moay ơ; 12. Lò xo giảm
chấn.
Thành phần của loại vật liệu này là đồng và gốm sứ.
Bột gốm và đồng được ép trong khn và đun nóng cho đến khi đồng chảy và
bọc quanh các hạt gốm tạo thành một liên kết gốm-kim loại vững chắc.

Các ưu điểm của đĩa gốm kim loại là:
- Nhẹ hơn 10% so với đĩa phi kim loại; 45% so với kim loại ép;
- Hệ số ma sát cao 0,4 và ổn định trong miền nhiệt độ 4400C và có tuổi thọ cao;
- Diện tích tiếp xúc với bánh đà ít hơn 50% cho nên toả nhiệt tốt hơn;
- Không nhạy với dầu mỡ và cặn bẩn; có khả năng tự làm sạch.
2.
2.1.

Tổng quan về các loại ly hợp hiện có
Phân loại ly hợp

Ly hợp ma sát khô là loại ly hợp dùng bề mặt ma sát giữa đĩa ép và đĩa bị động
tiếp xúc với nhau để truyền mơ men.
-

Theo hình dạng của bộ phận ma sát, có thể chia ra:
Ly hợp ma sát đĩa (phẳng), ly hợp ma sát đĩa cơn (đĩa bị động có dạng hình

cơn), ly hợp ma sát hình trống (kiểu tang trống và guốc ma sát ép vào tang trống).
+ Kiểu đĩa cơn và hình trống ngày nay khơng dùng nữa vì mơ men qn tính
của phần bị động khá lớn, ảnh hưởng không tốt tới việc gài số. Ngày nay người ta vẫn
quen gọi ly hợp là cơn vì cách này ngắn gọn và thông dụng do ly hợp dạng côn từng
được sử dụng rộng rãi trong quá khứ. Kiểu ma sát đĩa dùng phổ biến và tùy theo cấu
tạo có thể có kiểu một đĩa;

Lê Đức Việt

Page 8

Đồ án tốt nghiệp -LDV
+ Kiểu hai đĩa hoặc có thể nhiều đĩa. Ly hợp ma sát một đĩa được dùng ở hầu
hết trên tất cả các loại ô tô và máy kéo nhờ kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, việc mở ly hợp
dễ dứt khốt và mơ men qn tính của phần bị động nhỏ;
+ Kiểu ly hợp ma sát hai đĩa chỉ được dùng trên xe tải lớn (vì cần truyền mơ
men quay lớn). Nhược điểm của kiểu này là kết cấu phức tạp, việc mở ly hợp khó dứt
khốt ( khó cách ly các đĩa bị động khỏi phần chủ động); tuy nhiên việc đóng ly hợp là
êm dịu hơn loại một đĩa (nhờ sự tiếp xúc của các bề mặt ma sát được tiến hành từ từ
hơn).
-

Theo đặc điểm kết cấu của lị xo ép, có thể chia ly hợp ma sát ra:
+ Ly hợp ma sát kiểu nhiều lị xo ép hình trụ bố trí xung quanh: Kiểu này có kết

cấu đơn giản, gọn nhẹ, có độ tin cậy cao (nếu một lị xo bị gãy ly hợp vẫn làm việc
được). Nhược điểm là áp lực sinh ra ở các bề mặt ma sát dễ không đều. Loại này được
sử dụng phổ biến trên xe tải máy kéo và một số xe con;
+ Ly hợp ma sát kiểu lò xo ép trung tâm chỉ gồm duy nhất một lị xo hình cơn
(hoặc có thể một hoặc hai lị xo trụ) bố trí ở giữa. Nhờ vậy áp lực sinh ra ở các bề mặt
ma sát là đồng đều. Tuy nhiên độ tin cậy thấp (nếu lị xo bị gãy thì ly hợp mất tác
dụng), kết cấu địn mở phức tạp và điều chỉnh rất khó khăn nên ít sử dụng;
+ Ly hợp ma sát kiểu lị xo ép đĩa cơn chỉ có một lị xo kiểu đĩa cơn bố trí ở giữa
nên áp lực phân bố đều lên bề mặt ma sát. Ly hợp với lị xo kiểu này có nhiều ưu điểm
nổi bật: Lị xo làm ln nhiệm vụ địn mở nên kết cấu rất gọn nhẹ. Đặc tính là lị xo phi
tuyến nên lực mở ly hợp hầu như không tăng thêm như loại lị xo hình trụ, vì vậy điều
khiển nhẹ nhàng hơn. Nhược điểm cơ bản là không thể điều chỉnh khe hở giữa đòn mở
và bạc mở khi tấm ma sát bị mòn nên ly hợp kiểu này chỉ được sử dụng trên xe tải nhỏ
và khách cỡ nhỏ có đặc tính động lực tốt, sử dụng trong điều kiện đường tốt (ít phải
sang số).
- Theo đặc điểm làm việc có thể chia ra: Loại ly hợp thường đóng và ly hợp

khơng thường đóng:

Lê Đức Việt

Page 9


Đồ án tốt nghiệp -LDV
+ Ly hợp thường đóng là loại ly hợp kiểu lị xo ép thường xun đóng trong quá
trình làm việc như các loại đã nêu ra ở trên. Ly hợp chỉ được mở thông qua hệ thống
dẫn động dưới tác dụng của lực đạp ở bàn đạp ly hợp;
+ Ly hợp khơng thường đóng là loại ly hợp khơng có lị xo ép. Đĩa bị động và
chủ động được ép vào nhau để đóng ly hợp thơng qua một hệ thống địn đặc biệt. Việc
đóng hoặc mở ly hợp đều phải thơng qua hệ thống địn này dưới tác động lực điều
khiển của người lái.
-

Theo phương pháp điều khiển dẫn động ly hợp:
+ Ly hợp cơ khí: Là dẫn động điều khiển từ bàn đạp tới cụm ly hợp thơng qua

các khâu khớp địn nối. Loại này thường được dung trên ô-tô con với yêu cầu lực ép
nhỏ;
+ Ly hợp dẫn động thủy lực: Là dẫn động thơng qua các khâu khớp địn nối và
đường ống cùng với các cụm truyền chất lỏng;
+ Ly hợp dẫn động có trợ lực: Là tổ hợp các phương án dẫn động cơ khí hoặc
thủy lực với các bộ phận trợ lực bàn đạp: cơ khí, thủy lực áp suất lớn, chân khơng, khí
nén…Trên ơ-tơ ngày nay thường sử dụng trợ lực điều khiển ly hợp.
2.2. Các kết cấu ly hợp hiện có
2.2.1. Ly hợp ma sát khơ một đĩa lị xo đĩa

Hình 1.3. Ly hợp lị xo đĩa

Lê Đức Việt

Page 10


Đồ án tốt nghiệp -LDV
1. Vỏ ly hợp; 2. đĩa ép; 3. Lò xo đĩa; 4. Chiều mở ly hợp; 5. Bi tỳ; 6. Chốt định vị; 7.
Moay ơ ly hợp; 8. Ổ bi; 9. Trục khuỷu; 10. Lò xo giảm chấn; 11. Bánh đà; 12. Vành
răng khởi động; 13. Đĩa ma sát.
Cấu tạo gồm:
Phần chủ động
Vỏ ly hợp (1) được bắt cố định với bánh đà (11) bằng các bu lông, đĩa ép (3)
cùng các chi tiết trên vỏ ly hợp (lò xo ép, đòn mở), đĩa ép (3) nối với vỏ ly hợp bằng
thanh mỏng đàn hồi, đảm bảo truyền được mô men từ vỏ lên đĩa ép và dịch chuyển dọc
trục khi đóng ngắt ly hợp. Lực ép lị xo ép truyền tới đĩa ép có tác dụng kẹp chặt đĩa bị
động với bánh đà.
Điểm khác biệt ở đây là sử dụng một lị xo đĩa hình cơn với góc cơn là rất lớn
(khoảng 176o). Với việc sử dụng lị xo đĩa hình cơn người ta có thể tận dụng kết cấu
này để đóng mở ly hợp mà khơng cần phải có địn mở riêng. Mặt đáy của đĩa ép hình
cơn được tì trực tiếp vào đĩa ép, phần giữa của đĩa ép được liên kết với vỏ. Mặt đỉnh
của đĩa ép sẽ được sử dụng để mở ly hợp khi bạc mở ép lên nó.
Phần bị động
Đĩa ma sát (13) gồm cả chi tiết xương đĩa bị động, các tấm ma sát, moay ơ, lò
xo giảm chấn (10) và trục ly hợp.
Nhìn vào hình vẽ và dựa trên cấu tạo ta có thế khái quát nguyên lý làm việc của
ly hợp như sau:
Trạng thái đóng: Do phần giữa của đĩa ép tì vào thân của ly hợp nên mặt đáy của
nó tì vào đĩa ép (2) ép chặt đĩa bị động (13) với bánh đà, làm cho phần chủ động và

phần bị động của ly hợp trở thành một khối cứng và mô men được truyền từ động cơ
tới trục ly hợp.
Trạng thái mở: Khi cần mở ly hợp, người lái tác dụng một lực vào cơ cấu dẫn
động ly hợp. Kết quả là bi tì (5) dịch chuyển sang bên trái, ép vào mặt đỉnh của lò xo
đĩa. Do phần giữa của đĩa ép (2) được liên kết với vỏ ly hợp (1) nên mặt đáy của đĩa ép
sẽ dịch chuyển sang phải kéo kéo đĩa ép tách khỏi đĩa bị động. Lúc này đĩa bị động
khơng cịn tiếp xúc với các đĩa chủ động nữa và động cơ bị ngắt khỏi hệ thống truyền
lực.
Trong q trình sử dụng ly hợp lị xo đĩa có những ưu điểm nổi bật:
Lê Đức Việt

Page 11


Đồ án tốt nghiệp -LDV
- Kết cấu đơn giản, nhỏ gọn;
- Lị xo đĩa có đặc tính làm việc hợp lý vì trong vùng làm việc lực ép thay đổi
khơng đáng kể theo biến dạng. Do vậy lực ngắt ly hợp địi hỏi khơng lớn và khi đĩa ma
sát bị mịn thì lực ép thay đổi khơng đáng kể.
Bên cạnh đó cũng có nhứng nhược điểm:
- Việc chế tạo khó khăn;
- Chỉ tạo được lực ép nhỏ nên không phù hợp với các loại xe tải trọng lớn, chủ
yếu dùng trên xe con.
2.2.2. Ly hợp ma sát khô hai đĩa lị xo trụ

Hình 1.4. Ly hợp hai đĩa
1. Vỏ ly hợp; 2. Đĩa ép; 3. Đĩa ép trung gian; 6. Đòn mở; 9. Ổ trục sơ cấp; 10. Lò xo
giảm chấn; 11. Bánh đà; 12. Đĩa ma sát; 13. Vành răng khởi động; 14. Bi tỳ; 15. Vỏ bi
Lê Đức Việt

Page 12


Đồ án tốt nghiệp -LDV
tỳ; 16. Nắp; 17. Hướng ngắt ly hợp; 18. Trục sơ cấp; 19. Đĩa phanh; 20. Phanh ly hợp;
21. Vú mỡ; 22. Khố; 23. Vành lót trong; 24. Vành lót ngồi; 25. Lị xo ép; 26. Địn
mở.
Trong hình 1.4 trình bày một ly hợp hai đĩa điển hình. Trong ly hợp này có hai
dãy lị xo bố trí xung quanh đĩa ép ngồi cùng, tạo ra lực ép trực tiếp giữa đĩa ép ngoài
cùng và vỏ ly hợp. Viêc mở ly hợp được thực hiện bởi ba địn mở dưới tác dụng của
cụm bi tì. Đĩa ép trung gian và đĩa ép luôn quay cùng với bánh đà nhưng có thể trượt
hướng kính, Các đĩa bị động nằm giữa các đĩa ép và bánh đà. Các đĩa ma sát liên kết
then hoa với trục sơ cấp hộp số. Đầu then hoa tựa trên ổ bi nằm gối trong bánh đà. Cơ
cấu mở gồm ba đòn mở và cụm bi tì. Đầu ngồi của địn mở liên kết với vỏ ly hợp bằng
bu lông thông qua chốt lệch tâm, ngoài chốt lệch tâm là các bi kim. Chốt giữa gắn với
đĩa ép cũng tựa trong ổ bi kim.
Trong q trình sử dụng ly hợp có những ưu điểm nổi bật:
-

Thường được sử dụng trên xe tải;
Kết cấu nhỏ gọn, khoảng khơng gian chiếm chỗ ít vì lực ép tác dụng lên đĩa ép

-

lớn;
Ln giữ được đặc tính tuyến tính trong tồn bộ vùng làm việc;
Truyền mơ men tốt hơn so với ly hợp một đĩa.
Bên cạnh đó cịn có những nhược điểm:

- Các lị xo thường khơng đảm bảo được các thơng số giống nhau hồn tồn, đặc

biệt là sau một thời gian làm việc lực ép của các lị xo sẽ khơng đều nhau. Do đó phải
chế tạo lị xo thật chính xác nếu khơng thì lực ép không đều sẽ làm cho đĩa ma sát mịn
khơng đều và dễ bị cong vênh;
- Chế tạo phức tạp;
- Ly hợp ngắt khơng dứt khốt.

Lê Đức Việt

Page 13


Đồ án tốt nghiệp -LDV
2.2.3. Ly hợp cường hóa bằng lực qn tính ly tâm

Hình 1.5. Ly hợp cường hố qn tính
1. Trọng lượng qn tính; 2. Chốt địn mở; 6. Đòn mở; 7. Bi tỳ; 8. Trục ra; 10. Nạng
gạt bi tỳ; 11. Moay ơ ly hợp đĩa bị động; 12. Lò xo nén; 13. Đĩa ép; 14. Vỏ ly hợp; 15.
Đĩa ma sát; 16. Vành răng khởi động; 17. Bánh đà; 18. Trục khuỷu; 19. Bi trục sơ cấp.
Thông thường hệ số truyền mô men của ly hợp là 1,4 đến 2,2 tuỳ thuộc vào điều
kiện làm việc của ô-tô. Hệ số dự trữ càng lớn, lực bàn đạp sẽ càng lớn. Để giảm lực
bàn đạp, ta có thể chọn hệ số truyền là 1,1 thay cho các ly hợp truyền thống là 1,5 và
thiết kế khối lượng đối trọng ở đầu ngồi của địn mở để khi tốc độ cao sẽ sinh ra lực
quán tính ly tâm tăng thêm lực ép cho đĩa ép. Nó bao gồm ba địn bẩy có bản lề và ba
Lê Đức Việt

Page 14


Đồ án tốt nghiệp -LDV
lị xo ln phiên bố trí tại các khơng gian bằng nhau. Ở tốc độ bình thường, khi truyền

tải mơ men thấp, các lị xo giữ ly hợp tham gia, các địn bẩy trọng khơng có bất kỳ áp
lực trên đĩa ép.
Ở tốc độ cao, khi truyền mô men cao, trọng lượng bay ra và các đòn bẩy cũng
gây áp lực lên đĩa ép.
Cấu tạo của ly hợp cường hóa bằng lực qn tính ly tâm được trình bày trong
hình. Phần đóng mở ly hợp bao gồm ba đòn mở (6) nằm giữa đĩa ép (13) và vỏ ly hợp
(14). Ba lò xo (12) luân phiên bố trí tại các khơng gian bằng nhau nối đĩa ép với vỏ,
làm nhiệm vụ kéo đĩa ép tách khỏi đĩa bị động. Khi số vòng quay của động cơ tăng lên,
trọng lượng qn tính có xu hướng dịch sang trái, trọng tâm của trọng lượng quán tính
quay quanh chốt địn mở (2). Chuyển động đó bị chặn bởi con lăn trục (4) do đó một
mơ men tăng cường được truyền cho đĩa ép (13) tạo ra một lực hướng trục cho đĩa ép.
Lực quán tính ly tâm càng lớn, tức động cơ càng quay nhanh thì lực ép vào đĩa ép càng
lớn như sơ đồ hình 2.11.

Hình 1.6. Quan hệ giữa số vòng quay và lực ép

Lê Đức Việt

Page 15


Đồ án tốt nghiệp -LDV

Hình 1.7. Địn mở
A. Con lăn trục; B. Chốt địn mở; C. Trọng lượng qn tính
Ly hợp ly tâm có thể được sử dụng cho các ứng dụng nặng địi hỏi phải truyền
tải mơ men xoắn lớn hơn
Nhìn vào hình vẽ và dựa trên cấu tạo ta có thế khái quát nguyên lý làm việc của
ly hợp như sau:
Trạng thái đóng: Khi ly hợp ở trạng thái đóng, địn mở sẽ tì vào đĩa ép (13) ép

chặt đĩa bị động với bánh đà làm cho phần chủ động và phần bị động của ly hợp trở
thành một khối cứng và mô men được truyền từ động cơ tới trục ly hợp. Khi động cơ
quay với tốc độ cao, yêu cầu lực ép lớn hơn để truyền mô men xoắn lớn hơn, lúc này
phần trọng lượng quán tính (1) sẽ dịch sang trái ép vào đĩa ép làm tăng lực ép vào đĩa
bị động giúp truyền mô men xoắn lớn hơn.
Trạng thái mở: Khi cần mở ly hợp, người lái tác dụng một lực vào cơ cấu dẫn
động ly hợp. Đẩy bi tì (7) dịch chuyển sang trái ép vào đòn mở, đẩy đòn mở sang trái
tách đĩa ép ra khỏi đĩa bị động. Lúc này đĩa bị động khơng cịn tiếp xúc với các đĩa chủ
động nữa và động cơ bị ngắt khỏi hệ thống truyền lực.
Trong quá trinh sử dụng ly hợp cường hóa quá tính có nhứng ưu điểm nổi bật:
- Điều chỉnh được lực ép giúp truyền mô men tốt hơn khi cần;
- Kết cấu nhỏ gọn, chế tạo đơn giản.
Lê Đức Việt

Page 16


Đồ án tốt nghiệp -LDV
Bên cạnh đó cũng cịn có những nhược điểm:
- Các lị xo thường khơng đảm bảo được các thơng số giống nhau hồn tồn, đặc
biệt là sau một thời gian làm việc lực ép của các lị xo sẽ khơng đều nhau;
- Khơng phải lúc nào muốn tăng lực ép cũng được vì cịn liên quan tới trượt;
- Yêu cầu thiết kế với độ chính xác cao

2.2.4. Ly hợp cường hóa bằng lực qn tính ly tâm hoàn toàn

Lê Đức Việt

Page 17

Đồ án tốt nghiệp -LDV

Hình 1.8. Ly hợp tự động qn tính
1. Vít điều chỉnh; 2. Lị xo ép; 3. Lò xo phản hồi; 4. Trục sơ cấp; 5. Đĩa mở; 6. Bi tỳ; 7.
Đòn mở; 8. Chốt quay đòn mở; 9. Vít điều chỉnh địn mở; 10. Thanh kéo; 11. Vỏ ly
hợp; 12. Quả văng; 13. Chốt hãm; 14. Đĩa phản ứng; 15. Chốt truyền lực; 16. Đĩa ép;
17. Lò xo giảm chấn; 18. Trục khuỷu; 19. Trục sơ cấp; 20. Đĩa bị động; 21. Bánh đà;
22. Chốt khối quả văng; 23. Vành răng bánh đà.
Ly hợp tự động hồn tồn bằng lực qn tính ly tâm có thể tách nguồn lực từ
động cơ khỏi hệ truyền lực hoàn tồn khi động cơ đứng n hoặc chạy khơng tải và
truyền mô men một cách êm dịu (với sự trượt tăng nhanh chóng) khi số vịng quay tăng
Lê Đức Việt

Page 18


Đồ án tốt nghiệp -LDV
trong một vùng hẹp cho đến khi công suất đủ lớn làm cho xe chuyển động. Để bảo đảm
sang số khi xe chuyển động, ly hợp được trang bị cơ cấu đóng mở thơng thường. Cơ
cấu đóng mở này cho phép đóng mở ly hợp khơng phụ thuộc vào quả văng ly tâm, cho
phép đóng ly hợp nhanh chóng và êm dịu trong q trình vào số.

Hình 1.9. Đặc tính dầu vào ở ly hợp tự động quán tính
Cấu tạo của ly hợp tự động được trình bày trong hình 1.8. Phần đóng mở ly hợp
tự động bao gồm một đĩa phản ứng (14) nằm giữa đĩa ép (16) và vỏ ly hợp (11).Bốn
quả văng ly tâm(12) được gắn bằng chốt (22) trên đĩa phản ứng (14). Khi số vòng quay
của động cơ tăng lên, quả văng có xu hướng văng ra ngồi; trọng tâm của quả văng
quay quanh chốt (22). Chuyển động đó bị chặn bởi chốt (15) do đó một mơ men tăng
cường được truyền cho đĩa ép (16) tạo ra một lực hướng trục cho đĩa ép. Đồng thời đĩa

phản ứng bị nén gây ra lực đàn hồi cho lò xo ép (2), lực đó truyền từ vỏ ly hợp hướng
trục lực ép đối với đĩa ép. Lực quán tính ly tâm càng lớn, tức động cơ càng quay nhanh
thì lị xo càng bị nén, lực ép vào đĩa ép càng lớn.
Lê Đức Việt

Page 19


Đồ án tốt nghiệp -LDV
Để xác định tốt nhất lực cho đĩa ép cần căn cứ vào đặc tính tốc độ như trong
hình 1.9. Lị xo phản ứng (2) có khả năng điều chỉnh được độ cứng nhờ ốc điều chỉnh
(1) được đặt song song nhưng ngược chiều với lò xo ép (2). Chiều dài ban đầu của lò
xo phản ứng xác định lực nén của lị xo ép; nó được điều chỉnh khi cả cụm được lắp
hoàn chỉnh và được xác định tại số vòng quay động cơ khi đóng mở ly hợp. Việc sang
số khi ơ tơ đang chuyển động sẽ được thực hiện khi ngắt ly hợp bằng cơ cấu mở thông
thường, tức là bị tỳ (6) được đẩy sang trái, tì vào vịng (5) đẩy địn (7) quay quanh chốt
đòn mở (8), kéo thanh (10) làm cho đĩa phản ứng (14) chuyển tịnh tiến sang trái và kéo
théo dịch trái của đĩa ép (16) nhờ lò xo phản ứng(3).
Trong quá trình sử dụng ly hợp tự động qn tính có những ưu điểm nổi bật:
- Có thể tách nguồn lực từ động cơ khỏi hệ truyền lực hồn tồn khi động cơ
đứng n hoặc chạy khơng tải;
- Đóng ly hợp nhanh chóng và êm dịu trong q trình vào số;
- Truyền mơ men được tốt hơn.
Bên cạnh đó cũng cịn có những nhược điểm:
- Cơ cấu phức tạp, khó chế tạo, bảo dưỡng và sửa chữa;
- Phụ thuộc vào quả văng ly tâm và đặc tính tốc độ để điều chỉnh phù hợp.

2.2.5. Ly hợp hai đĩa cường hóa bằng lị xo xiên

Lê Đức Việt

Page 20


Đồ án tốt nghiệp -LDV

Hình 1.10. Ly hợp hai đĩa
1. Đĩa ép; 2. Lò xo hồi vị; 3. Đòn mở; 4. Vòng điều chỉnh; 5. Vỏ che; 6. Lò
xo ép; 7. Trục sơ cấp; 8. Mặt tựa phanh; 9. Phanh ly hợp; 10 Ống mở; 11. Bi
tỳ; 12. Vú mỡ; 15. Đòn mở; 16. Đĩa hãm; 17. Chốt định vị; 18. Đĩa ép trung
gian; 19. Đĩa ma sát; 20. Lò xo giảm chấn; 21. Trục khuỷu; 22. Ổ trục sơ
cấp; 23. Vành răng khởi động.
Hình trên trình bày loại ly hợp hai đĩa có cường hóa. Kết cấu đĩa bị động và đĩa
chủ động khơng có gì đặc biệt, đáng chú ý là cơ cấu mở. Cơ cấu mở có khả năng điều
Lê Đức Việt

Page 21


Đồ án tốt nghiệp -LDV
chỉnh khe hở khi đĩa bị động mòn và lực mở ly hợp nhỏ hơn lực ép khi mở do bố trí
các lị xo ép xiên chứ không phải hướng trục.
Cấu tạo của ly hợp hai đĩa cường hóa bằng lị xo xiên được trình bày trên hình.
Phần đóng mở ly hợp bao gồm địn mở (15) được gá với giá, một đầu giá liên kết với lò
xo ép, đầu kia của lò xo liên kết với vỏ ly hợp.
Nhìn vào hình vẽ và dựa trên cấu tạo ta có thế khái quát nguyên lý làm việc của
ly hợp như sau:
Trạng thái đóng: Lị xo xiên (6) đẩy giá đỡ lị xo ln tỳ vào địn mở (15) làm
cho vấu của địn mở tì vào đĩa ép (1) ép chặt đĩa bị động với bánh đà, làm cho phần chủ
động và phần bị động của ly hợp trở thành một khối cứng và mô men được truyền từ

động cơ tới trục ly hợp.
Trạng thái mở: Khi cần mở ly hợp, người lái tác dụng một lực vào cơ cấu dẫn
động ly hợp. Kết quả đòn mở (3) dịch chuyển sang bên trái đẩy bi tỳ (11) sang phải kéo
giá đỡ lò xo di chuyển sang phải, giá đỡ lò xo được liên kết với đòn mở (15) sẽ kéo đòn
mở sang phải làm đĩa ép tách khỏi đĩa bị động. Lúc này đĩa bị động không còn tiếp xúc
với các đĩa chủ động nữa và động cơ bị ngắt khỏi hệ thống truyền lực.
Trong quá trình sử dụng ly hợp hai đĩa cường hóa bằng lị xo xiên có những ưu
điểm:
- Kết cấu nhỏ gọn, khoảng khơng gian chiếm chỗ ít vì lực ép tác dụng lên đĩa ép
lớn;
- Ln giữ được đặc tính tuyến tính trong tồn bộ vùng làm việc;
- Có khả năng điều chỉnh khe hở khi đĩa bị động mịn;
- Truyền mơ men tốt hơn ly hợp một đĩa ma sát.
Bên cạnh đó cịn có những nhược điểm:
- Các lị xo thường khơng đảm bảo được các thơng số giống nhau hồn toàn, đặc
biệt là sau một thời gian làm việc lực ép của các lị xo sẽ khơng đều nhau. Do đó phải
chế tạo lị xo thật chính xác nếu khơng thì lực ép khơng đều sẽ làm cho đĩa ma sát mịn
khơng đều và dễ bị cong vênh;
- Chế tạo phức tạp;
- Ngắt ly hợp khơng dứt khốt.

Lê Đức Việt

Page 22