đồ án cải tiến ly hợp ural 375d

MỞ ĐẦU
Trong giai đoạn hiện nay cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật trên thế
giới đã và đang phát triển không ngừng, ngày càng thu hút được những
thành tựu to lớn ứng dụng vào phát triển kinh tế và quốc phòng.
Đất nước ta đang trong thời kỳ đổi mới với mục tiêu cơng nghiệp
hố, hiện đại hố, xây dựng nền kinh tế phát triển, nền quốc phòng vững
mạnh. Trong bối cảnh chung đó, ngành xe máy quân đội ta đã và đang
không ngừng nâng cao chất lượng khai thác, sử dụng, bảo dưỡng trang
bị, đi sâu vào chất lượng nghiên cứu khoa học, nâng cao trình độ chun
mơn đối với lực lượng làm công tác quản lý, khai thác, sử dụng xe máy
trong qn đội.
Chính điều đó mới đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao với sự
nghiệp công nghiệp hố, hiện đại hố nói chung của đất nước trong giai
đoạn hiện nay và từng bước hiện đại hoá quân đội, nâng cao sức chiến
đấu và sẵn sàng chiến đấu.
Với thực trạng tình hình quân đội ta vẫn đang tiếp tục khai thác và
sử dụng nhiều loại xe sản xuất tại Liên Xơ (cũ) ví dụ: KRAZ, URAL,
ZIL,... nhằm mục đích khai thác, sử dụng tốt trang bị xe máy trong quân
đội ở địa hình Việt Nam với đặc thù hoạt động quân sự, mỗi cán bộ kỹ
thuật ngành xe máy quân sự phải nắm chắc đặc tính kết cấu các loại xe
được trang bị và phương pháp bảo dưỡng, phục hồi các chi tiết, các hệ
thống trên xe trong điều kiện cho phép để duy trì trang bị xe máy trong
quân đội luôn ở trạng thái sẵn sàng chiến đấu bảo vệ tổ quốc.
Các xe KRAZ, URAL, ZIL do Liên Xơ (cũ) sản xuất có dẫn động điều
khiển ly hợp kiểu cơ khí, lực tác dụng lên bàn đạp lớn, thiết kế thích hợp với
sức khỏe và thể trạng của người Châu Âu nên khó khăn cho lái xe người Việt
Nam, tiêu tốn nhiều sức lực khi điều khiển. Do vậy, khi lái xe trên địa hình
phức tạp khó có thể đáp ứng yêu cầu đóng êm dịu, mở dt khoỏt ca ly hp.
Trong quá trình học tập tôi đợc giao nhiệm vụ đồ án tốt
nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu khai thác cải tiến hệ thống dẫn
động ly hợp xe Ural 375 Đ ”. Hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp sau khi

1


cải tiến có lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ, điều khiển nhẹ nhàng hơn, mở ly hợp
dứt khốt, đóng ly hợp êm dịu, đặc biệt tiết kiệm sức lực cho lái xe khi tham
gia chiến đấu.
Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm:
Chương 1: Giới thiệu chung về ly hợp trên ơ tơ qn sự.
Chương 2: Phân tích kết cấu ly hợp xe ural 375 Đ và phương án cải
tiến dẫn động điều khiển.
Chương 3: Tính tốn kiểm nghiệm ly hợp và dẫn động điều khiển ly
hợp.
Chương 4: Khai thác sử dụng ly hợp xe ural 375 Đ.
Trong quá trình làm đồ án, em đã được thầy giáo TS Nguyễn Mạnh
Hùng cùng các thầy giáo trong khoa Ơ tơ tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em
hồn thành đồ án này. Tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế cùng với sự thiếu
kinh nghiệm của bản thân nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Do vậy,
em rất mong được nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy về bản đồ án
này để em rút kinh nghiệm cho những lần sau.
Em xin chân thành cảm ơn!
HỌC VIÊN THỰC HIỆN

Dương Ngọc Phương Nam

2


DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo của ly hợp ma sát khô 1 đĩa và 2 đĩa ........................6

Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý làm việc của ly hợp ..............................................6
Hình 1.3. Sơ đồ hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng cơ khí ...............9
Hình 1.4. Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng thủy lực............................................10
Hình 1.5. Sơ đồ dẫn động ly hợp trợ lực lị xo..............................................11
Hình 1.6. Sơ đồ hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng khí nén.............11
Hình 1.7. Sơ đồ hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực trợ lực khí
nén.........................................................................................................12
Hình 1.8. Sơ đồ điều khiển ly hợp có trợ lực chân khơng.............................13
Hình 2.1. Hình dáng và kích thước cơ bản xe URAL 375 Đ.........................16
Hình 2.2. Ly hợp xe URAL 375 Đ................................................................20
Hình 2.3. Đĩa bị động của ly hợp...................................................................23
Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ giảm chấn xoắn........................24
Hình 2.5. Dẫn động điều khiển ly hợp xe URAL 375 Đ...............................27
Hình 2.6. Sơ đồ hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng cơ khí..............28
Hình 2.7. Sơ đồ hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng khí nén.............29
Hình 4.1. Các chi tiết trong cụm xi lanh – piston khí nén.............................47
Hình 4.2. Các chi tiết trong cụm van điều khiển khí nén..............................48
Hình 4.3. Hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng khí nén lắp đặt trên xe
Ural 375 Đ.............................................................................................50

3


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Các thông số và đặc tính kỹ, chiến thuật của xe URAL 375 Đ.....16
Bảng 3.1. Các thơng số đầu vào tính tốn kiểm nghiệm ly hợp....................31
Bảng 3.2. Thông số kết cấu làm thông số đầu vào tính tốn.........................44
Bảng 3.3. Lực sinh ra của piston – xi lanh lực tính theo áp suất khí nén..... 45

4


Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LY HỢP TRÊN Ô TÔ QUÂN SỰ
1.1.

Yêu cầu kỹ thuật, phân loại ly hợp

1.1.1. Công dụng của ly hợp
Ly hợp là một cụm của HTTL nằm giữa động cơ và hộp số chính. Ly hợp
có công dụng:
- Cắt, nối động lực và mô men truyền từ động cơ tới bánh xe chủ động;
- Ly hợp đóng vai trị như một cơ cấu an tồn cho động cơ khi HTTL quá
tải;
- Khi có hiện tượng cộng hưởng (rung động lớn) ly hợp có khả năng dập
tắt nhằm nâng cao chất lượng truyền lực.
1.1.2. Yêu cầu kỹ thuật
- Truyền được mô men xoắn lớn nhất của động cơ mà không bị trượt.
- Nối động lực êm dịu, không gây ra va đập trong hệ thống truyền lực.
- Cắt động lực dứt khốt và nhanh chóng để việc gài số được dễ dàng,
êm dịu.
- Mơ men qn tính của phần bị động nhỏ để làm giảm va đập của các
bánh răng ăn khớp.
- Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ.
- Đảm bảo thoát nhiệt tốt.
- Kết cấu đơn giản, nhỏ gọn, dễ chăm sóc bảo dưỡng, sữa chữa.
1.1.3. Cấu tạo chung của ly hợp
1.1.3.1. Cấu tạo
* Cấu tạo ly hợp gồm 3 phần:

- Phần chủ động: Bao gồm những chi tiết được lắp ghép trực tiếp hoặc
gián tiếp với bánh đà động cơ và chúng ln có cùng vận tốc góc với bánh đà.
Với ly hợp ma sát khô 1 đĩa gồm: Bánh đà, đĩa ép, vỏ ly hợp, các lò xo ép.
Với ly hợp ma sát khô 2 đĩa gồm: Bánh đà, đĩa ép trung gian, đĩa ép ngoài, vỏ
ly hợp và các lò xo ép.
- Phần bị động: Bao gồm các chi tiết ln có chuyển động quay cùng với
trục bị động của ly hợp (chính là trục sơ cấp - trục đầu vào của hộp số). Với ly
5


hợp ma sát khô 1 đĩa gồm trục bị động và đĩa bị động, đối với ly hợp ma sát
khô 2 đĩa sẽ có 2 đĩa bị động và trục bị động.
- Cơ cấu mở đối với ly hợp đĩa ma sát gồm có địn mở và bạc mở, ngồi
ra cịn có lị xo hồi vị bạc mở.

Ly hợp ma sát khơ 1 đĩa.
Ly hợp ma sát khơ 2 đĩa.
Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo của ly hợp ma sát khô 1 đĩa và 2 đĩa.
1. Bánh đà; 2. Vỏ ly hợp; 3. Đĩa ép; 4. Lò xo ép; 5. Bạc mở; 6. Lò xo hồi vị;
7. Trục bị động; 8. Bàn đạp; 9. Đòn quay; 10. Thanh kéo; 11. Nạng mở;
12. Đai ốc điều chỉnh; 13. Lò xo hồi vị; 14. Địn mở; 15. Bu lơng;
16. Đĩa bị động; 17.Thanh nối.

1.1.3.2. Nguyên lý làm việc
Ly hợp ma sát làm việc ở hai trạng thái: đóng và mở (hình 1.3).

Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lý làm việc của ly hợp:
a)Trạng thái đóng ly hợp, b) Trạng thái mở ly hợp
6

Trạng thái đóng là trạng thái thường xuyên làm việc của ly hợp. Dưới tác
dụng của lò xo ép, đĩa ép, đĩa bị động và bánh đà động cơ bị ép sát vào nhau.
Khi bánh đà, đĩa bị động, đĩa ép, lò xo ép, vỏ ly hợp quay thành một khối, mô
men xoắn truyền từ động cơ tới bánh đà, qua các bề mặt ma sát truyền đến
moay ơ đĩa bị động, tới trục bị động. Ly hợp thực hiện chức năng truyền mô
men xoắn từ động cơ tới hộp số.
Trạng thái mở là trạng thái làm việc không thường xuyên. Người lái tác
dụng lên cơ cấu điều khiển kéo đĩa ép di chuyển ngược chiều ép của lò xo,
tách các bề mặt ma sát của đĩa bị động với bánh đà; đĩa bị động với đĩa ép.
Phần chủ động của ly hợp quay theo động cơ nhưng do lực ép không tác dụng
lên đĩa ép, bởi vậy không tạo nên ma sát để truyền mô men xoắn từ phần chủ
động sang phần bị động.
Trước khi cắt, nối hoàn toàn, lực ép của lò xo ép thay đổi, ly hợp sẽ bị
trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát. Sự trượt gây nên mài mòn các bề mặt
ma sát, đốt nóng các chi tiết ly hợp và có thể dẫn tới hư hỏng ly hợp
1.1.4. Phân loại
a) Phân loại theo phương pháp truyền mô men:
- Ly hợp ma sát: truyền mô men bằng các bề mặt ma sát.
- Ly hợp thuỷ lực: truyền mô men bằng dầu thủy lực.
- Ly hợp nam châm điện: truyền mô men bằng từ trường của nam châm điện.
- Ly hợp kết hợp: thường kết hợp giữa ly hợp thủy lực với ly hợp ma sát.
b) Phân loại theo hình dạng của chi tiết ma sát:
- Ly hợp loại đĩa: có thể có một, hai hoặc nhiều đĩa động.
- Ly hợp hình nón: đĩa bị động có dạng hình nón.
- Ly hợp loại guốc phanh tang trống.
c) Phân loại theo phương pháp tạo ra lực ép:
- Ly hợp kiểu lị xo trụ bố trí xung quanh, hoặc bố trí trung tâm.
- Ly hợp kiểu lò xo màng.
- Ly hợp kiểu ly tâm.

7


- Ly hợp kiểu bán ly tâm: lực ép sinh ra ngồi lực ép lị xo cịn có lực ly
tâm của khối lượng phụ.
d) Phân loại theo kết cấu của cơ cấu ép:
- Ly hợp thường đóng.
- Ly hợp thường mở.
e) Phân loại theo dẫn động điều khiển
- Ly hợp dẫn động điều khiển bằng cơ khí.
- Ly hợp dẫn động điều khiển bằng thuỷ lực.
- Ly hợp dẫn động điều khiển bằng chân không.
- Ly hợp dẫn động điều khiển có trợ lực:
+ Trợ lực lị xo.
+ Trợ lực chân khơng.
+ Trợ lực khí nén.
- Ly hợp dẫn động bằng điều khiển điện tử.
1.2.

Tổng quan về dẫn động điều khiển ly hợp
Trên các xe quân sự trang bị trong Quân đội ta hiện nay, cơ cấu dẫn

động điều khiển khiển ly hợp phần lớn là bằng cơ khí như: xe URAL 375 Đ,
URAL 4320, ZIL 130, ZIL 131, KRAZ 255; Dẫn động bằng thuỷ lực như: xe
GAZ 66, GAZ 53.
Trên ô tô du lịch hiện nay, tất cả các hãng đều sử dụng dẫn động điều
khiển ly hợp bằng thủy lực. Trên một số ô tô vận tải cần có lực mở ly hợp lớn
nên cơ cấu điều khiển cịn được bố trí thêm bộ trợ lực.
Mỗi kiểu dẫn động đều có ưu và nhược điểm riêng. Tuy nhiên, tùy theo

mục đích sử dụng xe, địa hình hoạt động chủ yếu, thiết kế bố trí chung của xe
và tính chất đặc thù mà sử dụng kiểu dẫn động ly hợp cho phù hợp.
1.2.1. Dẫn động bằng cơ khí
Trên hình 1.3. là sơ đồ cấu tạo chung, nguyên lý cơ bản của hệ thống
dẫn động ly hợp bằng cơ khí, tùy theo bố trí chung của xe cụ thể mà kích
thước các khâu, khớp được thiết kế phù hợp. Đối với xe quân sự, qua khảo sát
trong quá trình sử dụng nhiều năm rút ra những ưu nhược điểm sau:
8


* Ưu điểm: kết cấu đơn giản, dễ sử dụng, giá thành thấp.
* Nhược điểm:
- Lực đạp lên bàn đạp nặng, điều khiển khó khăn.
- Mịn các khớp sau thời gian làm việc, tăng hành trình tự do của bàn
đạp dẫn đến mở khơng hết ly hợp, khó khăn cho việc sang số.
- Bố trí phức tạp, nhất là khi ly hợp ở xa vị trí người lái xe (động cơ bố
trí phía sau).
- Hiệu suất thấp khi mịn và cũ.
8

7 6

4

5

1

g
e

Δf

a

δ

d
b

c
2

3

Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng cơ khí
1- Bàn đạp; 2- Thanh kéo; 3- Càng mở; 4- Cần tách; 5- Bạc mở; 6- Đĩa ép;
7- Đĩa ma sát; 8- Bánh đà

1.2.2. Dẫn động bằng thủy lực
Trên hình 1.4 là sơ đồ cấu tạo chung và nguyên lý làm việc của hệ
thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực: dưới tác dụng của lái xe từ
bàn đạp, dầu trong xi anh chính 3 sẽ theo đường ống đến xylanh cơng tác 4.
Dầu áp suất cao sẽ đẩy piston và cần piston 5 dịch chuyển làm quay càng mở
tác dụng lên bạc mở thực hiện mở ly hợp.
9


* Ưu điểm:
- Khắc phục được hiện tượng mòn rơ các khớp.

- Có tính khuyếch đại cao.
- Hiệu suất và độ cứng vững cao.
- Giảm tải trọng động, có khả năng hạn chế tốc độ dịch chuyển của đĩa
ép khi đóng ly hợp.
- Dễ lắp đặt.
* Nhược điểm:
- Kết cấu phức tạp, yêu cầu độ kín khít cao.
- Làm việc kém tin cậy khi có rị rỉ.
- Giá thành cao.
- Bảo dưỡng sửa chữa phức tạp.
Δf
g
a
3

e

b

2
1

d2

d


c

Hình 1.4: Sơ đồ dẫn động

5 thủy lực
4 ly hợp bằng

1- Bàn đạp; 2- Cần đẩy piston; 3- Xi lanh chính; 4- Xi lanh cơng tác;
5- cần đẩy piston trong xi lanh công tác;

1.2.3. Dẫn động điều khiển ly hợp có trợ lực
Điều khiển ly hợp có trợ lực cho phép giảm nhẹ lực điều khiển của lái
xe trong quá trình mở ly hợp.
a) Trợ lực bằng lị xo
Ngun lý trợ lực: khi khơng mở ly hợp lị xo có tác dụng như một lị
xo hồi vị để kéo bàn đạp về vị trí ban đầu. Khi mở ly hợp, vị trí bàn đạp di
10


chuyển quanh tâm cố định làm cho đầu di động của lị xo di chuyển theo, vì
vậy phương của lực kéo lị xo chuyển dần về phía bên kia của tâm quay bàn
đạp. Tại vị trí bàn đạp ứng với lúc bắt đầu mở ly hợp, lực của lò xo có tác
dụng hỗ trợ lực cho bàn đạp của người lái, làm giảm lực tác dụng của người
lái xe trong quá trình mở ly hợp. Loại này ứng dụng trên xe tăng T54, ô tô
KRAZ 255. Tuy nhiên nhược điểm là trợ lực không lớn nên điều khiển ly hợp
vẫn nặng nề.

Hình 1.5: Sơ đồ dẫn động ly hợp trợ lực lị xo
b) Trợ lực bằng khí nén

Hình 1.6: Sơ đồ hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng khí nén
Bàn đạp; 2- Lị xo hồi vị; 3- piston van điều khiển; 4- Lò xo hồi vị piston; 5- Đế van
nạp; 6- Van nạp; 7- Lò xo hồi vị van nạp ; 8- Ống dẫn khí; 9- Xi lanh khí; 10-Lị xo
hồi vị; 11- Piston khí nén; 12- Cần piston lực; 13- Đòn mở; 14- Bạc mở; 15- Cần tách;

16- Đĩa ép.

11


Nguyên lý trợ lực: người lái xe tác dụng lực lên bàn đạp để mở ly hợp,
cần đẩy 3 sẽ dịch chuyển tương đối với với xi lanh van khí làm mở van cấp
khí nén 6. Khí nén từ bình chứa qua van theo đường ống đến xi lanh trợ lực
khí nén. Lực do áp suất khí nén tạo ra trong xi lanh sẽ đẩy cần piston 11 tác
động lên đòn mở 13 thực hiện mở ly hợp.
c) Điều khiển ly hợp bằng thủy lực trợ lực khí nén

1

2

4

3

5

7

6

Khí nén

D
A

C

B

12

11

10

9

8

Hình 1.7: Sơ đồ hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực
trợ lực khí nén
1- Xi lanh chính; 2- Cần piston; 3- Bàn đạp; 4- Lò xo hồi vị màng; 5- Màng van khí; 6Piston điều khiển van khí; 7-Ống dẫn dầu; 8- Xi lanh cơng tác; 9- Piston xi lanh cơng
tác; 10- Piston khí nén; 11-Xi lanh khí nén; 12- Van điều khiển.

Nguyên lý trợ lực: dưới tác dụng lực lái xe từ bàn đạp 3, dầu trong xi
lanh chính sẽ theo đường ống để đến xi lanh công tác 8. Dầu áp suất cao sẽ
đẩy piston 9 dịch chuyển qua phải để tiến hành mở ly hợp. Đồng thời áp suất
dầu cũng tác dụng lên piston 6 điều khiển mở van cấp khí nén 12 cho hệ
thống trợ lực. Khí nén từ bình chứa qua van 12 tới khoang B tác dụng lên bề
mặt piston 10 hỗ trợ thêm lực mở ly hợp. Khi thôi tác dụng lên bàn đạp, dưới
tác dụng của các lò xo hồi vị, dầu trong các xi lanh sẽ trở về, khí nén từ xi
lanh trợ lực trở về van rồi qua các đường thơng ra ngồi khí quyển.
12

d) Dẫn động điều khiển ly hợp có trợ lực bằng chân không
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển chân khơng trên hình 1.8.

Hình 1.8: Sơ đồ điều khiển ly hợp có trợ lực chân khơng
1-Màng điều khiển; 2- Van thơng gió; 3- Bộ trợ lực chân khơng; 4- Bình chân khơng; 5Cần đổi tốc độ; 6- Cơ cấu mở mạch điện; 7- Họng bộ chế hoà khí; 8- Bộ điện từ; 9-Van
một chiều.

Khi sang số, cần số (5) đóng cơng tắc điện (6) làm van điện từ (8) có
điện, sinh ra lực đẩy lõi của van điện từ (8) sang phải để bình chân khơng (4)
thơng với bộ trợ lực chân không (3). Màng (3) dịch chuyển sang phải cưỡng
bức cắt ly hợp. Sau khi sang số xong, cơng tắc điện (6) mở, dịng điện trong
van (8) bị ngắt, lõi của van (8) dịch chuyển sang trái làm cho bình chân khơng
(4) ngăn cách bộ trợ lực chân không (3). Đồng thời, người lái xe tăng ga làm
tăng độ chân không trong họng (7) của bộ chế hồ khí; màng (1) hút mở van
thơng khí (2) làm giảm độ chân khơng ở phía bên trái bộ chân không (3),
màng (3) dịch chuyển sang trái, ly hợp đóng. Tốc độ đóng ly hợp phụ thuộc
độ chân khơng sau họng (7). Tức là phụ thuộc trực tiếp độ mở bướm ga,
bướm ga càng mở lớn tốc độ đóng ly hợp hợp càng nhanh.

13


Với các kết cấu loại này, khi đạp bàn đạp ly hợp rồi mới khởi động động
cơ, bàn đạp dịch xuống thấp thêm một chút, tức là bộ trợ lực chân khơng bắt
đầu có tác dụng trợ lực khi động cơ làm việc. Khi trợ lực chân không hư
hỏng, lực tác dụng lên bàn đạp nặng hơn, người lái xe có thể cảm nhận được
để kịp thời khắc phục.

14

Chương 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU LY HỢP XE URAL 375 Đ VÀ PHƯƠNG ÁN
CẢI TIẾN DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN
2.1. Giới thiệu chung về xe URAL 375 Đ.
Xe URAL 375Đ là xe vận tải hạng nặng được trang bị và sử dụng nhiều
trong quân đội. Xe được thiết kế và chế tạo tại Liên xơ (cũ), có 3 cầu chủ
động, cơng thức bánh xe 6 x 6.
Xe có tính cơ động cao trên tất cả các loại đường phức tạp, kể cả những
nơi khơng có đường xá. Xe có khả năng hoạt động tốt trên mọi vùng khí hậu
khác nhau, có thể hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ từ (- 40oC) đến (+ 40oC).
Xe URAL 375 Đ được thiết kế lắp đặt động cơ ZIL 375, là động cơ xăng 4
kỳ, bố trí hình chữ V, có tỷ số nén  = 6,5; đường kính xi lanh và hành trình piston
108,95 mm. Thứ tự làm việc của động cơ 1-5-4-2-6-3-7-8 .
- Hệ thống bôi trơn kiểu hỗn hợp (bôi trơn cưỡng bức kết hợp với vung té ).
- Hệ thống làm mát bằng chất lỏng (nước) tuần hoàn theo chu kỳ kín, có
két làm mát nước, bơm nước kiểu ly tâm được dẫn động bằng dây đai từ đầu
trục khuỷu động cơ.
- Hệ thống truyền lực cơ khí có cấp, sử dụng hộp số 5 cấp, hộp phân
phối kiểu 2 cấp. Ly hợp 2 đĩa ma sát khô, dẫn động bằng cơ khí.
Truyền động các đăng kiểu hở, truyền lực qua then hoa. Cấu tạo các
đăng kiểu ống, với số lượng 3 trục, khớp các đăng dùng ổ lăn kim.
Xe có 3 cầu, đều là cầu chủ động, sử dụng truyền lực chính kép, vi sai
bánh răng cơn đối xứng.
- Hệ thống lái có trợ lực thuỷ lực.
- Hệ thống treo trước kiểu phụ thuộc, có các giảm chấn thuỷ lực kiểu
ống lồng, hệ thống treo sau là treo cân bằng.
- Hệ thống phanh có cơ cấu phanh kiểu guốc, chốt tựa cùng phía lực
đẩy lên guốc phanh bằng nhau, cơ cấu phanh được bố trí ở tất cả các bánh xe.
Dẫn động phanh bằng thuỷ lực – khí nén kết hợp; Có hai dịng phanh độc lập:

15


một dòng dẫn động cho cầu sau, một dòng dẫn động cho cầu trước và cầu
giữa.
+ Phanh tay (phanh dừng) là loại phanh kiểu tang trống, được đặt trên
trục truyền các đăng ở hệ thống truyền lực, dẫn động bằng cơ khí .
+ Phanh rơ mc: dẫn động bằng khí nén

Hình 2.1: Hình dáng và kích thước cơ bản xe URAL 375 Đ
Bảng 2.1: Các thơng số và đặc tính kỹ, chiến thuật của xe URAL 375 Đ:
TT Thơng số
Kích thước bao :
- Chiều dài toàn bộ
1
- Chiều rộng xe
- Chiều cao tồn bộ
Chiều rộng cơ sở
2
Kích thước bao thùng xe
- Chiều cao thùng xe
3
- Chiều rộng thùng xe
- Chiều dài thùng xe
Tải trọng có ích
4
Trọng lượng rơ mc( trên đường tốt)
5
Trọng lượng không tải

- Cầu trước
6
- Cụm cầu sau
Trọng lượng toàn bộ khi đầy tải
- Phân bố lên cầu trước
7
- Phân bố lên cầu sau
16

Giá trị
7366
2674
2980
2000
887
2430
3900
5000
10000
7900
3565
4335
13455
3865
9590

Đơn vị
mm
mm
mm

mm
mm
mm
mm
mm
mm
kG
kG
kG
kG
kG
kG
kG
kG


8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

19

20

21

Khoảng sáng gầm xe
Cơng thức bánh bánh xe
Kích thước lốp
Vận tốc cực đại
Góc vượt trước
Góc vượt sau.
Chiều sâu ngầm có thể vượt qua
Bán kính quay vịng nhỏ nhất
Suất tiêu hao nhiêu liệu
Quãng đường phanh ở V = 40km/h
Khả năng vượt dốc
Động cơ trên xe:
Động cơ ZiL – 375, 4 kỳ, nhiên liệu xăng,
bố trí hình chữ V.
- Số xi lanh.
- Đường kính xi lanh.
- Hành trình piston.
- Tỷ số nén.
- Mô men xoắn lớn nhất ở 1800 V/ph.
- Công suất lớn nhất ở 3200 V/ph
Ly hợp :
Ma sát khô 2 đĩa lị xo ép bố trí xung quanh,
dẫn động cơ khí
Hộp số :
Hộp số cơ khí có 5 số tiến 1 số lùi. Có cơ
cấu gài đồng tốc ở số 2 ,3 , 4, 5.

- Tỷ số truyền: + Số 1
+ Số 2
+ Số 3
+ Số 4
+ Số 5

17

400
6 x6
14.00-20
75
45
40
1500
10,8
46
15
58

8
108
95
6,7
47,5
180

6,17
3,4
1,79

1,0
0,78

mm

km/h
độ
độ
mm
m
l/100km
m
%

mm
mm
kG.m
ml


22

23
24

25

26

27

Hộp số phân phối:
Hộp số cơ khí 2 cấp, có cơ cấu vi sai giữa
các cầu, cơ cấu vi sai này phân bố mô men
xuống cầu trước và 2 cầu sau theo tỷ lệ 1:2
- Tỷ số truyền ip
Truyền lực chính
- Tỷ số truyền io
Cơ cấu lái kiểu trục vít- đai ốc-thanh răngcung răng.
- Tỷ số truyền
Hệ thống phanh :
- Phanh cơng tác : Kiểu tang trống, có
thể lắp lẫn ở tất cả các bánh xe,
phanh dầu dẫn động bằng khí nén.
- Phanh tay: kiểu tang trống, lắp trên
trục truyền ở trục phía sau hộp số
phụ, dẫn động cơ khí.
Hệ thống treo:
- Treo trước: treo phụ thuộc, nhíp nửa
elíp, giảm chấn thuỷ lực.
- Treo sau : treo cân bằng, nhíp đặt dọc
Dung tích nạp nhiên liệu và vật liệu sử
dụng:
- Thùng nhiên liệu (2 thùng)
- Nước làm mát động cơ
- Dầu bơi trơn động cơ
- Bầu lọc khơng khí
- Trợ lực lái
- Hộp số
- Hộp số phân phối

- Cầu chủ động
- Giảm chấn thuỷ lực

1,3 –2,15
Loại kép
8,90

21,5

lít
300+60
30
9
0,6
4,5
4,5
3,5
4+4+4
2 x 0,85

2.2. Cấu tạo chung và nguyên lý làm việc ly hợp Ural 375 Đ
2.2.1. Cấu tạo
18


Ly hợp xe URAL 375 Đ là kiểu ly hợp 2 đĩa ma sát khơ, thường đóng
như trên hình 2.2. Lực ép ly hợp tạo ra bởi lò xo bố trí xung quanh 16 lị xo,
dẫn động ly hợp kiểu cơ khí.
Ly hợp là loại có lị xo ép bố trí xung quanh, có một bề mặt tựa là bánh
đà, trục bị động của ly hợp đồng thời là trục sơ cấp hộp số. Phần chủ động của

ly hợp gồm có bánh đà (1), đĩa ép trung gian (4) và đĩa ép ngồi (5), các lị xo
ép (9) và vỏ ly hợp (10). Các đĩa của ly hợp được ép lại với nhau nhờ 16 lị xo
bố trí xung quanh. Đĩa ép trung gian (4) có tám vấu trong đó có bốn vấu nằm
trong phần lõm của bánh đà. Nhờ liên kết này mà mô men xoắn được truyền
từ bánh đà đến đĩa ép trung gian, và đồng thời đảm bảo khả năng dịch chuyển
dọc trục của đĩa ép trung gian (4) khi mở và đóng ly hợp. Ở hai mặt của đĩa ép
trung gian đều có các lị xo lá (1). Các lò xo lá này đảm bảo cho đĩa ép trung
gian ở vị trí giữa bánh đà và đĩa ép ngoài khi mở ly hợp đồng thời đảm bảo
khe hở đều đối với cả hai đĩa bị động (2,3) khi ly hợp ở trạng thái mở. Vỏ ly
hợp được gắn chặt với bánh đà bằng các bu lông. Bốn đòn mở (12) liên kết
với các thanh nối với vỏ và đĩa ép ngoài (5). Đai ốc tự lựa dạng cầu là gối tựa
của các thanh nối trên vỏ ly hợp và các đai ốc bị ép vào vỏ bằng các tấm đàn
hồi. Mỗi tấm đàn hồi này cố định với vỏ bằng 2 bu lông. Mối liên kết như vậy
cho phép các thanh nối có thể có được chuyển động xoay cần thiết cho sự
dịch chuyển của đĩa ép khi đóng và khi mở ly hợp.
Các đĩa bị động (2) và (3) hoàn toàn giống nhau, các đĩa bị động được
chế tạo bằng thép, có các tấm ma sát gắn trực tiếp lên xương đĩa bằng các
đinh tán, đồng thời trên đĩa có các đệm thép có tác dụng dập tắt các dao động
xoắn. Bộ giảm chấn xoắn đàn hồi gồm 8 lò xo (cho mỗi đĩa) cùng với tấm
chặn được đặt trong các lỗ bố trí theo chu vi của đĩa. Với kết cấu như vậy bảo
đảm sự liên kết mềm giữa các phần tử của đĩa bị động. Do vậy, giảm tần số
dao động riêng của hệ thống nên tránh được các dao động cộng hưởng ở tần
số cao.

19


Hình 2.2: Ly hợp xe URAL 375 Đ
1- Bánh đà động cơ; 2,3- Đĩa bị động; 4- Đĩa ép trung gian; 5- Đĩa ép ngoài; 6- Đai
ốc; 7- Đệm cách nhiệt; 8- Lò xo lá; 9- Lò xo ép; 10- Vỏ ly hợp; 11- Lò xo giảm chấn;

12- Đòn mở ly hợp; 13- Đai ốc kẹp chặt càng nối; 14- Càng nối, 15- Tấm điều
chỉnh; 16- Lò xo đẩy đĩa ép trung gian; 17- Nút thoát dầu.

Moay ơ đĩa bị động và đĩa có thể xoay tương đối với nhau một góc nhất
định nhờ vậy mà việc đóng ly hợp sẽ êm dịu hơn. Góc xoắn lớn nhất được xác
định sự ép các lò xo giảm chấn.
Cơ cấu mở cũng gồm có bốn địn mở (12), mỗi đầu mở có mối liên kết
với đĩa ép ngoài (5) và vỏ ly hợp (10). Các chi tiết của ly hợp được cân bằng
tĩnh để giảm tải trọng động tác dụng lên ổ của trục khuỷu động cơ và trục sơ
cấp của hộp số. Đồng thời ly hợp cũng được cân bằng cùng với bánh đà và
trục khuỷu động cơ, để đảm bảo sự cân bằng của cả cụm trục khuỷu, bánh đà
của ly hợp. Vì thế sau khi lắp giáp và cân bằng người ta thường đánh dấu trên

20


bánh đà, vỏ ly hợp và đĩa ép trung gian để đảm bảo sự đồng trục giữa trục
khuỷu động cơ với trục sơ cấp của hộp số.
2.2.2. Nguyên lý làm việc
Ly hợp có 2 trạng thái làm việc là trạng thái đóng và trạng thái mở:
- Trạng thái đóng:
Đây là trạng thái làm việc thường xuyên của ly hợp luôn đóng khi
người lái chưa tác dụng một lực lên bàn đạp ly hợp một lực Q nào đó, dưới
tác dụng của các lị xo ép sẽ đẩy đĩa ép ngồi ép sát đĩa bị động phía sau và ép
đĩa ép trung gian, đĩa ép trung gian sẽ ép đĩa bị động phía trước vào bánh đà
động cơ, khi đó bánh đà động cơ, các lò xo ép, đẩy đĩa ép ngồi, bị động phía
sau, đĩa ép trung gian, ép đĩa bị động phía trước, và vỏ ly hợp sẽ quay liền
thành một khối. Mô men xoắn từ trục khuỷu động cơ sẽ qua bánh đà qua các
bề mặt ma sát giữa các đĩa bị động với bánh đà và các đĩa ép truyền đến moay
ơ đĩa bị động và tới trục bị động nhờ mối ghép then hoa giữa moay ơ của các

đĩa bị động với trục. Ly hợp thực hiện chức năng của một khớp nối dùng để
truyền mô men xoắn.
- Trạng thái mở:
Người lái tác dụng lên bàn đạp ly hợp một lực Q, qua hệ thống dẫn
động điều khiển ly hợp sẽ đẩy bạc mở di trượt dọc trục (sang bên trái) và tỳ
vào các đầu đòn mở, thắng lực ép của lò xo tách đĩa ép (kéo nó sang bên
phải), giải phóng bề mặt ma sát giữa đĩa bị động phía trước với bánh đà, đĩa
ép và đĩa trung gian. Khi đó phần chủ động của ly hợp vẫn quay không tải
theo bánh đà động cơ và mô men xoắn không được truyền đến trục bị động.
- Ngoài hai trạng thái làm việc kể trên ta cần chú ý rằng
Khi tốc độ quay của phần chủ động và phần bị động của ly hợp khác
nhau (xuất hiện tại thời điểm đóng hoặc mở ly hợp hoặc khi có sự quá tải dưới
tác dụng của tải trọng và mơ men qn tính) sẽ xuất hiện hiện tượng trượt
tương đối giữa các bề mặt ma sát của ly hợp. Đây là hiện tượng không tránh
khỏi đối với ly hợp đĩa ma sát.
2.3. Phân tích kết cấu một số chi tiết ly hợp Ural 375 Đ
2.3.1. Bánh đà:
21


Bánh đà dùng để:
+ Cân bằng động cho động cơ.
+ Dùng để tích luỹ mơ men qn tính của động cơ.
+ Dùng để khởi động động cơ được dễ dàng.
+ Dùng để hấp thụ nhiệt trong quá trình ly hợp bị trượt rồi toả ra mơi trường
khơng khí.
Bánh đà được chế tạo từ vật liệu là gang xám, có độ bền cơ học cao.
Mặt ngoài bánh đà được ép một vành răng khỏi động, vật liệu chế tạo là thép
hợp kim, kết cấu này làm cho khối lượng bánh đà tập trung ở vành ngồi lớn,
có tác dụng dự trữ năng lượng và làm tăng khả năng cân bằng cho trục khuỷu

động cơ. Ngoài ra với kết cấu như vậy sẽ làm giảm khối lượng của bánh đà
một cách đáng kể. Bề mặt ngoài của bánh đà (bề mặt tiếp xúc với đĩa bị động
của ly hợp) được gia công bằng phẳng.
Bánh đà được bắt chặt với mặt bích của trục khuỷu động cơ bằng bu
lông và chốt định vị.
2.3.2. Đĩa ép
Bề mặt đĩa ép được gia công bằng phẳng làm tăng diện tích tiếp xúc.
Trên bề mặt ngồi của đĩa ép có 4 gờ ăn vào các rãnh của bánh đà, phía bề
mặt ngồi (khơng tiếp xúc ) của đĩa ép có vấu để bắt các địn mở và các gờ lắp
các lò xo ép trong vấu, đòn mở được bắt giữ bằng chốt trên các ổ bi kim. Đĩa
ép trung gian được lắp giữa các đĩa bị động, trên vành ngồi của đĩa ép trung
gian có cơ cấu tự động điều chỉnh vị trí của nó.
2.3.3. Đĩa bị động

22


Hình 2.3: Đĩa bị động của ly hợp
- Đĩa bị động 2.3 được lắp ghép then hoa với trục bị động của ly hợp
cũng chính là trục sơ cấp của hộp số. Mối ghép then hoa này bảo đảm truyền
mô men xoắn tới trục bị động củ ly hợp, đồng thời đĩa bị động 2.3 có thể dịch
chuyển dọc trục khi mở và đóng ly hợp.
- Cấu tạo đĩa bị động gồm 4 phần: xương đĩa, moay ơ đĩa, tấm ma sát,
bộ giảm chấn xoắn.
Xương đĩa: Chế tạo bằng thép, khơng xẻ rãnh và cũng khơng đặt lị xo
tấm gợn sóng. Các tấm ma sát được lắp trực tiếp lên xương đĩa bằng các đinh
tán (tán riêng cho từng tấm ma sát với xương đĩa).
Moay ơ của đĩa bị động: Dùng để truyền mô men xoắn từ đĩa bị động tới
trục bị động của ly hợp (trục sơ cấp của hộp số), mặt trong của moay ơ có gia
cơng các rãnh then hoa để lắp ghép với đoạn trục then hoa của trục bị động,

vành moay ơ được chế tạo liền với moay ơ. Hai bề mặt sát thân moay ơ được
gia công phẳng để tiếp xúc với các tấm ma sát của bộ giảm chấn xoắn.
Các tấm ma sát: Được chế tạo dạng vành khăn, trên bề mặt có gia cơng
các rãnh hướng tâm và nghiêng nhằm thốt nhiệt, thốt phần vật liệu bị mài
mịn trong q trình làm việc và thoát dầu, thoát nước ra khỏi bề mặt ma sát.
Trên mỗi tấm ma sát gia công hai hàng lỗ dạng bậc để lắp ghép tấm ma sát
với xương đĩa bằng bằng các đinh tán, các đinh tán này thường được chế tạo
23


bằng kim loại mềm (đồng hoặc nhôm). Sau khi gắn các tấm ma sát lên xương
đĩa, các đầu đinh tán phải tụt xuống khỏi bề mặt ma sát từ 1-2 mm để tránh sự
cọ sát giữa các đầu đinh tán lên các bề mặt ma sát của đĩa ép và bánh đà khi
các tấm ma sát quá mòn.
* Bộ giảm chấn xoắn:

Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ giảm chấn xoắn
a. Trạng thái không làm việc; b. Trạng thái làm việc
1- Lò xo xoắn trụ; 2- Xương đĩa; 3- Moay ơ đĩa.

Bộ giảm chấn xoắn được đặt ở đĩa bị động của ly hợp để tăng độ êm
dịu khi đóng ly hợp, tránh cho hệ thống truyền lực khỏi những dao động xoắn
cộng hưởng khi tần số dao động của hệ thống truyền lực trùng với tần số kích
thích dao động gây ra bởi sự thay đổi mô men xoắn của động cơ. Bộ giảm
chấn xoắn gồm 8 lị xo trụ được lắp trong các lỗ hình chữ nhật của xương đĩa
và vành moay ơ đĩa với độ nén nhất định các tấm ma sát của bề mặt giảm
chấn xoắn có một bề mặt tiếp xúc với bề mặt ma sát của moay ơ, bề mặt còn
lại tiếp xúc với với mặt bích của xương đĩa. Như vậy, xương đĩa và moay ơ
liên kết đàn hồi với nhau qua các lò xo giảm chấn, giữa xương đĩa và moay ơ
có sự cộng hưởng ở tần số thấp nhờ đó mà mà khuếch tán ra mơi trường dưới

dạng nhiệt và dao động cộng hưởng này sẽ bị triệt tiêu đĩa bị động làm bằng
thép có tấm ma sát bằng vật liệu tổ hợp amiăng. Để xoay tương đối với nhau,
khi có sự xoay tương đối giưa moay ơ và xương đĩa thì các lị xo giảm chấn
xoắn bị nén lại nên nó giảm độ cứng của hệ thống truyền lực, có nghĩa là
giảm tần số dao động riêng của hệ thống truyền lực và triệt tiêu khả năng xuất
hiên cộng hưởng ở tần số cao. Do độ cứng tối thiểu của các lò xo giảm chấn
xoắn bị giới hạn bởi điều kiện kết cấu của ly hợp nên dao động của hệ thống
truyền lực vẫn có thể xảy ra cộng hưởng ở tần số thấp, bởi vậy các bề mặt của
24


tấm ma sát của bộ giảm chấn xoắn giữa moay ơ và xương đĩa sẽ xuất hiện mô
men ma sát, năng lượng dao động cộng hĩa nối với moay ơ qua bộ dập tắt dao
động kiểu lò xo và các tấm. Moay ơ các đĩa bị động được lắp then hoa với
trục chủ động của hộp số.
Giữa vỏ và đĩa ép được đặt các lò xo ép. Dưới tác dụng của các lò xo
này các đĩa bị động ép giữa đĩa ép và bánh đà.
Tấm ma sát có kết cấu hình vành khăn và được thiết kế chế tạo từ vật
liệu át - bét đồng, công dụng của loại vật liệu này đáp ứng được yêu cầu đặt ra
cho ly hợp là có độ bền cơ học cao độ bền mòn cao ở nhiệt độ lớn. Nhờ các
ưu điểm này mà át - bét đồng được sử dụng nhiều làm tấm ma sát cho ly hợp.
Trên tấm ma sát người ta cịn gia cơng các rãnh hướng tâm. Các rãnh này
giúp cho thoát nhiệt nhanh, là rãnh thoát bột mài do tấm ma sát bị mài mòn
sinh ra. Mỗi đĩa bị động có 2 tấm ma sát lắp ghép với xương đĩa bởi các đinh
tán bằng đồng, đinh tán này được tán sâu hơn với bề mặt của tấm ma sát 1,5 2 mm.
Xương đĩa bị động của ly hợp xe URAL-375 Đ được thiết kế chế tạo từ
vật liệu là thép hợp kim mỏng. Vật liệu thép hợp kim được sử dụng làm
xương đĩa có ưu điểm là giảm được kích thước chiều dày của đĩa ép mà vẫn
đảm bảo yêu cầu về độ bền. Xương đĩa có gia công xẻ rãnh hướng tâm, chia
xương đĩa ra nhiều phần bằng nhau. Các phần nhỏ này được uốn cong về các

phía khác nhau. Kết cấu này giúp cho xương đĩa có tác dụng như lị xo đảm
bảo sự làm việc êm dịu.
Xương đĩa nối mềm với moay ơ qua bộ giảm chấn xoắn. Moay ơ nối
với trục bị động bằng then hoa, then hoa được chế tạo dạng thân khai có ưu
điểm làm tăng độ bền, độ đồng tâm trong quá trình di trượt giữa moay ơ và
trục bị động.
2.3.4. Lò xo ép
Lò xo ép đặt giữa đĩa ép và vỏ ly hợp. Các lò xo ép này được dẫn
hướng nhờ các gờ của đĩa ép, lò xo ép được thiết kế và chế tạo từ thép lò xo
(thép hợp kim). Số lượng lò xo ép là 16 cái bố trí xung quanh. Lắp đặt lị xo
xung quanh tạo ra ly hợp có kết cấu gọn, tạo được lực ép lớn, tạo được
25