Tính toán thiết kế cụm ly hợp cho ôtô tải trung bình KAMAZ

MỤC LỤC
Trang
Danh mục hình vẽ: 3
Lời nói đầu: 4
Chương 1 : Tổng quan về hệ thống ly hợp trên ôtô 5
1. Công dụng, phân loại và yêu cầu của ly hợp 5
1.1. Công dụng ly hợp 5
1.2. Phân loại ly hợp 5
1.3. Yêu cầu ly hợp 7
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp 8
2.1. Ly hợp ma sát khô một đĩa bị động lò xo ép hình trụ bố trí xung
quanh
9
2.2. Ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động lò xo ép hình trụ bố trí xung
quanh
11
2.3. Ly hợp thuỷ lực 13
2.4. Ly hợp điện từ 14
Chương 2 : Lựa chọn phương án thiết kế 17
1. Các thông số tham khảo của xe ôtô tải 13 tấn 17
1.1. Công dụng của xe ôtô KAMAZ 55111 17
1.2. Các thông số tham khảo của xe KAMAZ 55111 18
2. Lựa chọn kết cấu cụm ly hợp lắp trên xe tải 13 tấn 20
2.1. Lựa chọn phương án dẫn động ly hợp 20
Chương 3 : Nội dung thiết kế tính toán 29
1. Xác định mômen ma sát của ly hợp 29
2. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp 29
2.1. Xác định bán kính ma sát trung bình của đĩa bị động 29
2.2. Xác định số lượng đĩa bị động 31
3. Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp 31
3.1. Tính công trượt 32

3.2. Xác định công trượt riêng 35
3.3. Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết 35
4. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp 36
4.1. Tính sức bền đĩa bị động 36
4.2. Tính sức bền moayơ đĩa bị động 38
4.3. Tính sức bền lò xo ép của ly hợp 39
4.4. Tính sức bền lò xo giảm chấn của ly hợp 42
4.5. Tính sức bền các chi tiết truyền lực tới đĩa chủ động 45
4.6. Tính sức bền các đòn dẫn động 46
4.7. Tính sức bền trục ly hợp 47
5. Tính toán hệ thống dẫn động của ly hợp 54
5.1. Xác định lực tác dụng nên piston cường hóa 56
5.2. Xác định hành trình của bàn đạp 58
5.3. Tính van điều khiển 58
Chương 4 : Quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình 60
1. Giới thiệu chi tiết 60
2. Công nghệ gia công chi tiết 61
2.1. Nguyên công 1 61
1
2.2. Nguyên công 2 62
2.3. Nguyên công 3 62
2.4. Nguyên công4 63
2.5. Nguyên công 5 63
2.6. Nguyên công 6 64
Chương 5 : Bảo dưỡng, sửa chữa, điều chỉnh bộ ly hợp và dẫn động điều
khiển ly hợp
66
1. Chế độ và phương pháp bảo dưỡng hệ thống ly hợp 66
2. Lắp ghép ly hợp 67
3. Phân tích hư hỏng cum ly hợp ma sát khô 68

3.1. Đĩa bị động bị mòn bề mặt ma sát 68
3.2. Đĩa bị động bị cong vênh 68
3.3. Đĩa bị động bị dính dầu 69
3.4. Lò xo ép bị yếu hoặc gãy 69
3.5. Sai lệch khe hở bạc mở - đòn mở 69
4. Những hư hỏng thường gặp của bộ ly hợp và biện pháp khắc phục hư
hỏng
70
5. Phương pháp xác định trạng thái hư hỏng ly hợp dùng trong chẩn đoán 71
5.1. Các phương pháp xác định trạng thái trượt ly hợp 71
5.2. Các phương pháp xác định trạng thái dính ly hợp khi mở 72
5.3. Xác định hư hỏng qua âm thanh, mùi khét phát ra từ ly hợp 72
Kết Luận: 73
Tài liệu tham khảo: 74
DANH MỤC HÌNH VẼ:
Hình 1.1.Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa 9
Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa 11
Hình 1.3. Sơ đồ cấu tạo ly hợp thủy lực 13
Hình 1.4. Sơ đồ cấu tạo ly hợp điện từ 15
Hình 2.1. Xe tải tự đổ KAMAZ - 55111 17
Hình 2.2. Xe tải thùng KAMAZ 17
Hình 2.3. Xe tải thùng KAMAZ 18
Hình 2.4. Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí 20
Hình 2.5. Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực 22
Hình 2.6.Sơ đồ cấu tạo xilanh chính của dẫn động ly hợp bằng thủy lực 23
Hình 2.7. Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí có trợ lực khí nén 25
Hình 2.8. Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực có trợ lực khí nén 27
Hình 3.1. Sơ đồ tính lò xo ép 39
Hình 3.2. Đặc tính chịu tải của lò xo và biến dạng của lò xo khi đóng và mở
ly hợp

40
2
Hình 3.3. Sơ đồ tính truyền lực 45
Hình 3.4. Hệ thống dẫn động thủy lực cường hóa khí nén trên xe KAMAZ 54
Hình 3.5. Sơ đồ kết cấu hệ thống dẫn động thủy lực cường hóa khí nén 55
Hình 3.6. Sơ đồ tính toán ly hợp 56
Hình 4.1. Bản vẽ chi tiết ty đẩy càng mở 60
Hình 4.2. Bản vẽ lồng phôi ty đẩy càng mở 60
Hình 4.3. Nguyên công 1 tiện mặt trụ 61
Hình 4.4. Nguyên công 2 mài mặt trụ 62
Hình 4.5. Nguyên công 3 tiện mặt cầu ở đầu ty đẩy 62
Hình 4.6. Nguyên công 4 tiện các mặt ngoài 63
Hình 4.7. Nguyên công 5 tiện ren 64
Hình 4.8. Nguyên công 6 kiểm tra 64
LỜI NÓI ĐẦU
Trên thế giới cũng như ở nước ta, nền kinh tế quốc dân luôn đòi hỏi chuyên chở
một khối lượng hàng hóa, hành khách rất lớn và cùng với sự phát triển của nền kinh tế
thì lượng hàng hóa, hành khách yêu cầu được chuyên chở ngày càng lớn. Vì thế, để tạo
điều kiện cho kinh tế phát triển đòi hỏi ngành giao thông vận tải phải không ngừng
phát triển cả về quy mô và chất lượng. Ở Việt Nam việc phát triển ngành ôtô đã được
Đảng và Nhà nước hết sức quan tâm.
Theo mục tiêu, định hướng phát triển ngành ôtô Việt Nam loại xe tải 8 tấn đến
20 tấn được đặt ra chiếm một tỷ trọng từ 13% đến 15% trong tổng số ôtô và chiếm
khoảng 30% đến 35% trong tổng số xe tải. Vì thế việc nghiên cứu đề tài phục vụ cho
sản xuất, cải tiến những cụm chi tiết cho xe tải trên 8 tấn là nhiệm vụ đặt ra phù hợp
với sự phát triển ngành Công nghiệp ôtô của nước ta trong giai đoạn hiện nay.
Mục tiêu đề tài tốt nghiệp là “tính toán thiết kế cụm ly hợp cho ôtô tải trung
bình”.
Hệ thống ly hợp trên xe ôtô là một trong những cụm chi tiết chịu ảnh hưởng lớn
của điều kiện địa hình, môi trường khí hậu và nhiệt độ. Cụm ly hợp lắp trên xe kamaz

55111 là loại ly hợp ma sát khô hai đĩa thường đóng. Các lò xo ép được bố trí xung
quanh, có hệ thống dẫn động thủy lực và có cường hóa khí nén.
3
Việc nắm vững phương pháp tính toán thiết kế, quy trình vận hành, tháo lắp
điều chỉnh, bảo dưỡng các cấp và sửa chữa lớn ly hợp là một việc cần thiết. Từ đó ta
có thể nâng cao khả năng vận chuyển, giảm giá thành vận chuyển, tăng tuổi thọ của
xe, đồng thời giảm cường độ lao động cho người lái.
Với sự nỗ lực của bản thân, bản đồ án của em đã hoàn thành. Tuy nhiên do trình
độ và thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế còn thiếu, nên bản đồ án của em chắc chắn
sẽ còn nhiều thiếu sót. Em rất mong các thầy cô giáo cùng các bạn đóng góp ý kiến, để
bản đồ án của em được hoàn thiện hơn.
.Hưng Yên. Ngày 12 tháng 8 năm 2013
Sinh viên thiết kế
Lê Hoàng Thái
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ
1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA LY HỢP
1.1. Công dụng ly hợp
Trong hệ thống truyền lực của ôtô, ly hợp là một trong những cụm chính, nó có
công dụng là :
- Nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ôtô di chuyển.
- Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ôtô khởi hành hoặc
chuyển số.
- Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực không bị
quá tải như trong trường hợp phanh đột ngột và không nhả ly hợp.
Ở hệ thống truyền lực bằng cơ khí với hộp số có cấp, thì việc dùng ly hợp để
tách tức thời động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực sẽ làm giảm va đập giữa các đầu
răng, hoặc của khớp gài, làm cho quá trình đổi số được dễ dàng. Khi nối êm dịu động
cơ đang làm việc với hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự trượt) làm cho mômen
ở các bánh xe chủ động tăng lên từ từ. Do đó, xe khởi hành và tăng tốc êm.

4
Còn khi phanh xe đồng thời với việc tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực,
sẽ làm cho động cơ hoạt động liên tục (không bị chết máy). Do đó, không phải khởi
động động cơ nhiều lần.
1.2. Phân loại ly hợp
Ly hợp trên ôtô thường được phân loại theo 4 cách :
+ Phân loại theo phương pháp truyền mômen.
+ Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp.
+ Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép.
+ Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp.
1.2.1. Phân loại theo phương pháp truyền mômen
Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống
truyền lực thì người ta chia ly hợp ra thành 4 loại sau :
Loại 1 : Ly hợp ma sát : là ly hợp truyền mômen xoắn bằng các bề mặt ma sát,
nó gồm các loại sau :
- Theo hình dáng bề mặt ma sát gồm có :
+ Ly hợp ma sát loại đĩa (một đĩa, hai đĩa hoặc nhiều đĩa).
+ Ly hợp ma sát loại hình nón.
+ Ly hợp ma sát loại hình trống.
Hiện nay, ly hợp ma sát loại đĩa được sử dụng rất rộng rãi, vì nó có kết cấu đơn
giản, dễ chế tạo và khối lượng phần bị động của ly hợp tương đối nhỏ. Còn ly hợp ma
sát loại hình nón và hình trống ít được sử dụng, vì phần bị động của ly hợp có trọng
lượng lớn sẽ gây ra tải trọng động lớn tác dụng lên các cụm và các chi tiết của hệ
thống truyền lực.
- Theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có :
+ Thép với gang.
+ Thép với thép.
+ Thép với phêrađô hoặc phêrađô đồng.
+ Gang với phêrađô.
+ Thép với phêrađô cao su.

- Theo đặc điểm của môi trường ma sát gồm có :
+ Ma sát khô.
+ Ma sát ướt (các bề mặt ma sát được ngâm trong dầu).
Ưu điểm của ly hợp ma sát là : kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.
Nhược điểm của ly hợp ma sát là : các bề mặt ma sát nhanh mòn do hiện tượng
trượt tương đối với nhau trong quá trình đóng ly hợp, các chi tiết trong ly hợp bị nung
nóng do nhiệt tạo bởi một phần công ma sát.
5
Tuy nhiên ly hợp ma sát vẫn được sử dụng phổ biến ở các ôtô hiện nay do
những ưu điểm của nó.
Loại 2 : Ly hợp thủy lực : là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lượng của
chất lỏng (thường là dầu).
Ưu điểm của ly hợp thủy lực là : làm việc bền lâu, giảm được tải trọng động tác
dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe.
Nhược điểm của ly hợp thủy lực là : chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền
lực nhỏ do hiện tượng trượt.
Loại ly hợp thủy lực ít được sử dụng trên ôtô, hiện tại mới được sử dụng ở một
số loại xe ôtô du lịch, ôtô vận tải hạng nặng và một vài ôtô quân sự.
Loại 3 : Ly hợp điện từ : là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng của từ
trường nam châm điện. Loại này ít được sử dụng trên xe ôtô.
Loại 4 : Ly hợp liên hợp : là ly hợp truyền mômen xoắn bằng cách kết hợp hai
trong các loại kể trên (ví dụ như ly hợp thủy cơ). Loại này ít được sử dụng trên xe ôtô.
1.2.2. Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp
Theo trạng thái làm việc của ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2 loại sau :
Ly hợp thường đóng : loại này được sử dụng hầu hết trên các ôtô hiện nay.
Ly hợp thường mở : loại này được sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi như C -
100 , C - 80 , MTZ2
1.2.3. Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì người ta chia ra các
loại ly hợp sau :

Loại 1 : Ly hợp lò xo : là ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, nó gồm
các loại sau :
- Lò xo đặt xung quanh : các lò xo được bố trí đều trên một vòng tròn và có thể
đặt một hoặc hai hàng.
- Lò xo trung tâm (dùng lò xo côn).
Theo đặc điểm kết cấu của lò xo có thể dùng lò xo trụ, lò xo đĩa, lò xo côn.
Trong các loại trên thì ly hợp dùng lò xo trụ bố trí xung quanh được áp dụng
khá phổ biến trên các ôtô hiện nay, vì nó có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo được lực ép
lớn theo yêu cầu và làm việc tin cậy.
Loại 2 : Ly hợp điện từ : lực ép là lực điện từ.
Loại 3 : Ly hợp ly tâm : là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và
mở ly hợp. Loại này ít được sử dụng trên các ôtô quân sự.
6
Loại 4 : Ly hợp nửa ly tâm : là loại ly hợp dùng lực ép sinh ra ngoài lực ép của
lò xo còn có lực ly tâm của trọng khối phụ ép thêm vào. Loại này có kết cấu phức tạp
nên chỉ sử dụng ở một số ôtô du lịch như ZIN-110, POBEDA
1.2.4. Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp
Theo phương pháp dẫn động ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2 loại sau :
Loại 1 : Ly hợp điều khiển tự động.
Loại 2 : Ly hợp điều khiển cưỡng bức.
Để điều khiển ly hợp thì người lái phải tác động một lực cần thiết lên hệ thống
dẫn động ly hợp. Loại này được sử dụng hầu hết trên các ôtô dùng ly hợp loại đĩa ma
sát ở trạng thái luôn đóng.
Theo đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống dẫn động ly hợp thì
người ta lại chia ra thành 3 loại sau :
- Dẫn động bằng cơ khí.
- Dẫn động bằng thủy lực và cơ khí kết hợp.
- Dẫn động bằng trợ lực : có thể bằng trợ lực cơ khí (dùng lò xo), trợ lực bằng
khí nén hoặc trợ lực bằng thủy lực. Nhờ có trợ lực mà người lái điều khiển ly hợp dễ
dàng, nhẹ nhàng hơn.

1.3. Yêu cầu ly hợp
Ly hợp là một trong những hệ thống chủ yếu của ôtô, khi làm việc ly hợp phải
đảm bảo được các yêu cầu sau :
- Truyền hết mômen của động cơ mà không bị trượt ở bất kỳ điều kiện sử dụng
nào. Muốn vậy thì mômen ma sát của ly hợp phải lớn hơn mômen cực đại của động cơ
(có nghĩa là hệ số dự trữ mômen β của ly hợp phải lớn hơn 1).
- Đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng va đập sinh ra trong các răng của
hộp số khi khởi hành ôtô và khi sang số lúc ôtô đang chuyển động.
- Mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng, tách động cơ ra khỏi hệ thống
truyền lực trong thời gian ngắn (vì mở không dứt khoát sẽ làm cho khó gài số được êm
dịu).
- Mômen quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên
bánh răng khi khởi hành và sang số.
- Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ.
- Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt.
- Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều chỉnh và chăm sóc, tuổi thọ cao.
Ly hợp làm nhiệm vụ bộ phận an toàn để tránh quá tải cho hệ thống truyền lực.
Tất cả những yêu cầu trên, đều được đề cập đến trong quá trình chọn vật liệu,
thiết kế và tính toán các chi tiết của ly hợp.
7
2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LY HỢP.
- Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo người ta chia thành các bộ phận chính:
- Cơ cấu ly hợp: là bộ phận thực hiện việc nối và ngắt truyền động từ động cơ
đến hệ thống truyền lực.
- Dẫn động ly hợp: là bộ phận thực hiện việc điều khiển đóng mở ly hợp.
2.1. Ly hợp ma sát khô một đĩa bị động lò xo ép hình trụ bố trí xung quanh:
a. Sơ đồ cấu tạo chung:
1 2 3 4 5
6 7
13

12 11 10 9 8
Hình1. 1: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa
8
1 - Bánh đà ; 2 - Đĩa ma sát ; 3 - Đĩa ép
4 - Lò xo ép ; 5 - Vỏ ly hợp ; 6 - Bạc mở
7 - Bàn đạp ; 8 - Lò xo hồi vị bàn đạp
9 - Đòn kéo ; 10 - Càng mở ; 11 - Bi "T"
12 - Đòn mở ; 13 - Lò xo giảm chấn.
- Nhóm các chi tiết chủ động bao gồm: bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép, đòn mở và các lò xo
ép. Khi ly hợp mở hoàn toàn thì các chi tiết thuộc nhóm chủ động sẽ quay cùng với
bánh đà.
- Nhóm các chi tiết bị động gồm đĩa bị động (đĩa ma sát), trục ly hợp. Khi ly
hợp mở hoàn toàn thì các chi tiết thuộc nhóm bị động sẽ đứng yên.
- Theo sơ đồ cấu tạo ở hình vẽ thì vỏ ly hợp 5 được bắt cố định với bánh đà 1 bằng các
bu lông, đĩa ép 3 có thể dịch chuyển tịnh tiến trong vỏ và có bộ phận truyền mô men từ
vỏ 5 vào đĩa ép. Các chi tiết 1, 3, 4, 5 được gọi là phần chủ động của ly hợp. Chi tiết số
2 được gọi là phần bị động của ly hợp, các bộ phận còn lại thuộc bộ phận dẫn động ly
hơp.
b. Nguyên lý hoạt động:
- Trạng thái đóng ly hợp: ở trạng thái này lò xo 4 một đầu tựa vào vỏ 5, đầu còn lại tì
vào đĩa ép số 3 tạo lực ép để ép chặt đĩa bị động 2 với bánh đà số 1 cho phần chủ động
và phần bị động tạo thành 1 khối cứng. Khi này mô men từ động cơ được truyền từ
phần chủ động sang phần bị động của ly hợp thông qua các bề mặt ma sát của đĩa bị
động 2 với đĩa ép 3 và bánh đà 4. Tiếp đó mô men truyền vào xương đĩa bị động qua
bộ giảm chấn 13 đến moay ơ rồi truyền vào trục ly hợp (trục sơ cấp hộp số). Lúc này
giữa bi tỳ 11 và đầu mở 12 có khe hở từ 3 ÷ 4 mm, tương ứng với hành trình tự do của
bàn đạp ly hợp.
- Trạng thái mở ly hợp: Khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số
người ta cần tác dụng một lực vào bàn đạp 7 thông qua đòn kéo 9 và càng mở 10, bạc
mở 6 mang bi tỳ 11 sẽ dịch chuyển sang trái. Sau khi khắc phục hết khe hở, bi tỳ 11 sẽ

tì vào đầu đòn mở 12. Nhờ có khớp bản lề của bản lề liên kết với vỏ 5 nên đầu kia của
đòn mở 12 sẽ kéo đĩa ép 3 nén lò xo 4 lại để dịch chuyển sang phải. Khi này các bề
mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động của ly hợp được tách ra và ngắt truyền
động từ trục cơ tới trục sơ cấp của hộp số.
c. Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm:
+ Kết cấu gọn, dễ điều chỉnh và sữa chữa.
+ Mở dứt khoát.
+ Thoát nhiệt tốt nên đảm bảo tuổi thọ cao cho bộ ly hợp.
9
- Nhược điểm:
+ Đóng không êm dịu.
+ Chỉ truyền được mô men không lớn lắm. Nếu truyền mômen trên 70 ÷ 80
KGm thì cần đường kính đĩa ma sát lớn kéo theo các kết cấu khác đều lớn làm cho ly
hợp cồng kềnh.
2.2. Ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động lò xo ép hình trụ bố trí xung quanh :
a. Sơ đồ cấu tạo chung:
1 2 3 4 6
5
7
8
9 10 11
17
10
16 15 14 13 12
Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa
1 - Bánh đà ; 2 - Lò xo đĩa ép trung gian
3 - Đĩa ép trung gian ; 4 - Đĩa ma sát ; 5 - đĩa ép ngoài
6 - Bulông hạn chế ; 7 - Lò xo ép ; 8 - Vỏ ly hợp
9 - Bạc mở ; 10 - Trục ly hợp ; 11 - Bàn đạp

12 - Lò xo hồi vị bàn đạp ly hợp ; 13 - Thanh kéo
14 - Càng mở ; 15 - Bi "T" ; 16 - Đòn mở
17 - Lò xo giảm chấn.

a. Cấu tạo:
Nhìn chung cấu tạo của ly hợp hai đĩa cũng bao gồm các bộ phận và các chi tiết
cơ bản như đối với ly hợp một đĩa. Điểm khác biệt là ở ly hợp hai đĩa có hai đĩa bị
động số 4 cùng liên kết then hoa với trục ly hợp 10. Vì có hai đĩa bị động nên ngoài
đĩa ép 5 còn có thêm đĩa ép trung gian 3. ở ly hợp hai đĩa phải bố trí thêm cơ cấu
truyền mô men từ vỏ hoặc bánh đà sang đĩa ép và cả đĩa trung gian.
b. Nguyên lý hoạt động:
Trạng thái đóng ly hợp : ở trạng thái này các lò xo ép 7 một đầu tựa vào vỏ ly hợp 8,
đầu còn lại tì vào đĩa ép 5 tạo lực ép để ép chặt toàn bộ các đĩa ma sát 4 và đĩa ép trung
gian 3 với bánh đà 1 làm cho phần chủ động và phần bị động tạo thành một khối cứng.
Khi này mômen từ động cơ được truyền từ phần chủ động sang phần bị động của ly
hợp thông qua các bề mặt ma sát của các đĩa ma sát 4 và đĩa ép trung gian 3 với đĩa ép
5 và lò xo ép 7. Tiếp đó mômen được truyền vào xương đĩa bị động qua bộ giảm chấn
17 đến moayơ rồi truyền vào trục ly hợp. Lúc này giữa bi "T" 15 và đầu đòn mở 16 có
một khe hở từ 3-4 mm tương ứng với hành trình tự do của bàn đạp ly hợp từ 30-40
mm.
Trạng thái mở ly hợp : khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của
hộp số thì người lái tác dụng một lực vào bàn đạp 11 thông qua đòn kéo 13 và kéo
càng mở 14, bạc mở 9 mang bi "T" 15 sẽ dịch chuyển sang trái. Sau khi khắc phục hết
khe hở bi "T" 15 sẽ tì vào đầu đòn mở 16. Nhờ có khớp bản lề của đòn mở liên kết với
vỏ 8 nên đầu kia của đòn mở 16 sẽ kéo đĩa ép 5 nén lò xo 7 lại để dịch chuyển sang
11
phải tạo khe hở giữa các đĩa ma sát với các đĩa ép, đĩa ép trung gian và bánh đà. Khi
này các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động của ly hợp được tách ra và
ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số.
Ngoài các trạng thái làm việc trên, thì ly hợp còn xuất hiện trạng thái trượt

tương đối giữa các bề mặt ma sát của ly hợp. Hiện tượng này thường xuất hiện khi
đóng ly hợp (xảy ra trong thời gian ngắn) hoặc khi gặp quá tải (phanh đột ngột mà
không nhả ly hợp).
c. Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm:
+ Đóng êm dịu (do có nhiều bề mặt ma sát).
+ Giảm được đường kính chung của đĩa ma sát, bánh đà … mà vẫn đảm bảo
truyền đủ mômen cần thiết của động cơ.
- Nhược điểm:
+Mở không dứt khoát, nhiệt lớn, kết cấu phức tạp nên khó bảo dưỡng và sữa
chữa.
2.3. Ly hợp thuỷ lực:
a. Sơ đồ cấu tạo chung:
Cấu tạo của ly hợp thủy lực được trình bày như hình vẽ bao gồm:
1
2
3
4
5

12
1. Bánh đà
2. Bánh tuabin
3. Bánh bơm
4. Trục sơ cấp
5. Vỏ ly hợp
Hình 1.3: Sơ đồ cấu tạo ly hợp thủy lực.

Các chi tiết chính của ly hợp gồm có bánh bơm, bánh tuabin. Các bánh công tác
này có dạng nửa hình vòng xuyến, được bố trí rất nhiều cánh dẫn theo chiều hướng

tâm.
Bánh bơm được hàn chặt với vỏ ly hợp và được bắt chặt với vỏ trục khuỷu động
cơ (quay cùng với trục khuỷu). Nó có tác dụng quạt dòng chất lỏng sang bánh tuabin
thông qua đó truyền mômen.
Bánh tuabin được đặt trong vỏ ly hợp có thể quay tự do, được nối với trục sơ
cấp hộp số bằng khớp nối then hoa, nó chịu sự tác động của dòng chất lỏng từ bánh
bơm truyền sang, khi đó nó sẽ quay và truyền chuyển độngcho trục sơ cấp hộp số.
b. Nguyên lý hoạt động:
Ly hợp thuỷ lực làm việc dựa trên nguyên tắc truỷ động. Khi bánh bơm được
trục khuỷu động cơ dẫn động quay làm chất lỏng chứa trong khoang công tác của bánh
bơm sẽ quay theo. Chất lỏng tham gia vào hai chuyển động: một chuyển động quay
theo bánh bơm và một chuyển động tịnh tiến theo các máng của cánh dẫn từ phía trong
ra phía ngoài. Động năng của chất lỏng cũng tăng từ trong ra ngoài. Khi ra khỏi bánh
bơm chất lỏng sẽ chuyển tiếp sang bánh tuốc bin và động năng của dòng chất lỏng sẽ
làm cho bánh tuốc bin quay theo. ở bánh tuốc bin chất lỏng chuyển động từ ngoài vào
trong và động năng giảm dần. Sau khi ra khỏi bánh tuốc bin chất lỏng tiếp tục đi vào
bánh bơm để nhận năng lượng và thực hiện các chu trình tiếp theo.
13
c. Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm :
+ Khi đóng ly hợp rất êm dịu
+ Làm việc êm dịu, hạn chế va đập khi truyền mô men từ động cơ xuống hệ
thống truyền lực.
+ Có khả năng trượt lâu dài mà không gây hao mòn như ở ly hợp ma sát.
- Nhược điểm :
+ Không có khả năng biến đổi mômen nên đã hạn chế phạm vi sử dụng của nó
trên các hộp số thủy cơ ôtô.
+ Hiệu suất thấp ở vùng làm việc có tỉ số truyền nhỏ.
+ Độ nhạy quá cao làm ảnh hưởng xấu đến đặc tính làm việc kết hợp với động
cơ đốt trong

2.4. Ly hợp điện từ
Ly hợp điện từ là loại không những chỉ bố trí trên ôtô mà còn bố trí trong nhiều
lĩnh vực khác.
Ưu điểm là truyền động êm cho phép trượt lâu dài mà không ảnh hưởng tới hao
mòn các chi tiết của ly hợp.
a. Sơ đồ cấu tạo
chung:
Hình 1.4: Sơ đồ cấu tạo
14
ly hợp điện từ
1. Bánh đà
2. Khung từ
3. Cuộn dây
4. Lõi sắt bị động
5. Trục ly hợp
6. Mặt cắt
Các bộ phận chính của ly hợp điện từ bao gồm: phần cố định 2 trên đó có cuộn
dây điện từ 3. Bộ phận chủ động 1 được nối với trục khuỷu động cơ, bộ phận bị động
4 được nối với trục ly hợp (trục sơ cấp của hộp số). Các bộ phận chủ động, bị động và
bộ phận cố định có thể quay trơn với nhau thông qua các khe hở A, B, C, D. Để hiệu
suất truyền động cao các khe hở này phải nhỏ. Ngoài ra để tăng khả năng truyền mô
men từ phần chủ động sang phần bị động người ta bỏ bột sắt vào khoang kín giữa phần
chủ động và phần bị động.
b. Nguyên lý hoạt động:
- Nguyên lý làm việc dựa vào lực điện từ tương tác giữa phần chủ động và bị
động nhờ nam châm điện do cuộn dây 3 sinh ra.
- Trạng thái đóng ly hợp: Khi này cuộn dây 3 được cấp một dòng điện một
chiều và nó sẽ trở thành nam châm điện. Điện trường của nam châm sẽ khép kín mạch,
từ qua các bộ phận cố định 2, phần chủ động 1, phần bị động 4 theo đường mũi tên
như hình vẽ. Khi này dưới sự tương tác của lực điện từ phần chủ động 1 sẽ kéo phần bị

động 4 quay theo, mô men được truyền từ động cơ sang trục ly hợp.
- Trạng thái mở ly hợp: Khi cần mở ly hợp người ta ngắt dòng điện cấp cho
cuộn dây 15. Lực điện từ sẽ mất, các chi tiết được quay tự do, ngắt đường truyền mô
men từ động cơ tới trục ly hợp.
c. Ưu nhược điểm :
- Ưu điểm :
+ Khả năng chống quá tải tốt.
+ Bố trí dẫn động dễ dàng.
- Nhược điểm :
+ Chế tạo phức tạp.
+ Bảo dưỡng và sửa chữa khó khăn.
15
+ Giá thành đắt.
Chương 2
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
1. CÁC THÔNG SỐ THAM KHẢO CỦA XE ÔTÔ TẢI 13 TẤN
1.1. Công dụng của xe ôtô Kamaz 55111
Xe tải Kamaz là loại xe tải được sản suất tại Liên xô trước đây. Xe tải
Kamaz được đưa vào Việt nam từ những thập kỉ 70, 80 của thế kỉ 20 và nó rất phù
hợp với điều kiện sử dụng ở Việt nam.
Lúc đầu xe được sử dụng chủ yếu trong việc khai thác mỏ , chuyên chở vật liệu phục
vụ làm đường nhờ kết cấu bền ,gọn, mang tính cơ động cao phù hợp với điều kiện
khí hậu và địa hình Việt nam.
16
Ngày nay xe tải Kamaz được phát triển với nhiều chủng loại phong phú như xe tải tự
đổ, xe tải thùng, xe đầu kéo 6x4, 6x6 với các tải trọng từ nhỏ đến lớn. ở việt nam xe
được cải tiến phục vụ cho nhiều mục đích khác như
Xe chở xăng dầu, xe chở nước, xe ca chở công nhân viên
Hình 2.1: Xe tải tự đổ KAMAZ- 55111
Hình 2.2: Xe tải thùng KAMAZ

Hình 2.3: Xe đầu kéo KAMAZ
Xe Kamaz đã góp một phần không nhỏ trong công cuộc phát triển đất nước. Nhờ
những lợi ích mà nó mang lại , xe Kamaz ngày càng trở nên quen thuộc với những
người dân Việt nam.
1.2. Các thông số kỹ thuật của xe ôtô Kamaz 55111
17
Bảng Thông số kĩ thuật xe KAMAZ 55111
Loại ôtô Tự đổ
Tải trọng, kG 13000
Trọng lượng xe không tải, kG
- Cầu trước, kg
- 2 Cầu sau, kG
9050
3850
5200
Trọng lượng toàn bộ xe khi đủ tải, kG
- Cầu trước, kG
- 2 Cầu sau, kG
22200
5500
16700
Động cơ đốt trong KAMAZ – 740.11-240
18
Loại động cơ ĐIEZEL, tăng áp
Tỉ số nén 16
Dung tích công tác, l 10,85
Đường kính xy lanh/ Hành trình
piston, mm
120/120
Công suất lớn nhất ở 2200 V/ph, kW

(ml)
176 (240)
Mô Men xoắn ở 1500 V/ph, Nm
(kG.m)
834 (85)
Dung tích thùng nhiên liệu, l 350
Hệ thống điện, V 24
Bình điện, V/A.h 2x12/190
Máy phát, V/W 28/1000
Ly hợp Ma sát khô, hai đĩa, dẫn động thủy
lực có trợ lực khí nén
Đường kính tấm ma sát 350
Hộp số Cơ khí, có 10 số truyền, điều khiển cơ
khí từ xa
Tỷ số truyền 7,82 – 4,03 – 2,50 - 1,53 – 1,00 L:
7,83
6,38 – 3,29 – 2,04 – 1,25 - 0,85 L:
6,02
Truyền lực chính 5,43
Hệ thống phanh Dẫn động khí nén
Đường kính tang phanh, mm 400
Chiều rộng tấm ma sát, mm 140
Tổng diện tích các tấm ma sát, cm
2
6300
Kích thước vành bánh xe 7,0 – 20 (178 – 508)
Kích thước lốp 10.00 R20 (280 R508)
Buồng lái Bố trí phía trước trên động cơ
Số chỗ ngồi buồng lái 3
Thùng xe tự đổ

- Dung tích thùng, m
3
- Góc nâng thùng xe, độ
- Hướng dỡ tải
6,6
60
Phía sau
Vận tốc chuyển động lớn nhất, Km/h 90
Khả năng vượt dốc, % 25
Bán kính quay vòng nhỏ nhất, m 9
19
2. LỰA CHỌN KẾT CẤU CỤM LY HỢP LẮP TRÊN XE TẢI 13 TẤN
2.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG LY HỢP
2.1.1: Phương án 1 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí.
Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các đòn, khớp nối và được lắp
theo nguyên lý đòn bẩy. Loại dẫn động điều khiển ly hợp đơn thuần này có kết cấu
đơn giản, dễ chế tạo và có độ tin cậy làm việc cao. Hệ thống dẫn động này được sử
dụng phổ biến ở các ôtô quân sự như xe ZIN-130, ZIN-131,
Nhược điểm cơ bản của hệ thống dẫn động này là : yêu cầu lực tác động của
người lái nên bàn đạp ly hợp phải lớn, nhất là đối với loại xe ôtô hạng nặng.
∆
1 Q
bđ

8
2
δ 6
O
2

3 5
4
O
1

Hình 2.4: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí
1. Bạc mở ; 2. Càng mở ly hợp
3. Cần ngắt ly hợp ; 4. Cần của trục bàn đạp ly hợp
5. Thanh kéo của ly hợp ; 6. Lò xo hồi vị
8. Bàn đạp ly hợp
Nguyên lý làm việc :
Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 8 sẽ làm cho cần của trục
bàn đạp ly hợp 4 quay quanh tâm O
1
kéo thanh kéo của ly hợp 5 dịch chuyển sang phải
(theo chiều mũi tên). Làm cho cần ngắt ly hợp 3 và càng mở ly hợp 2 quay quanh O
2
.
Càng mở gạt bạc mở 1 sang trái (theo chiều mũi tên) tác động vào đầu đòn mở của ly
hợp, kéo đĩa ép tách ra khỏi đĩa ma sát.
20
Khi người lái nhả bàn đạp 8 thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị 6, bàn đạp trở về
vị trí ban đầu duy trì khe hở δ giữa bạc mở với đầu đòn mở. Nhờ có các lò xo ép để ép
đĩa ép tiếp xúc với đĩa ma sát, ly hợp được đóng lại.
Hành trình toàn bộ của bàn đạp ly hợp thường từ 130 ÷ 150 mm. Trong quá
trình làm việc, do hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát, nên đĩa ma sát
thường bị mòn, do đó hành trình tự do của bàn đạp ly hợp bị giảm xuống. Khi các bề
mặt ma sát mòn tới mức nào đó thì hành trình tự do của ly hợp giảm tới mức tối đa, sẽ
không tạo được cảm giác cho người lái nữa, đồng thời gây hiện tượng tự ngắt ly hợp.
Trong trường hợp khác, khi hành trình tự do của bàn đạp ly hợp quá lớn, làm cho

người lái đạp bàn đạp hết hành trình toàn bộ mà ly hợp vẫn chưa mở hoàn toàn, cũng
tạo hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát, sẽ gây mòn các bề mặt ma sát
một cách nhanh chóng.
Trong cả hai trường hợp nêu trên đều không có lợi, vì vậy phải điều chỉnh hành
trình tự do của bàn đạp ly hợp trong một miền cho phép.
Ưu điểm : Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, có độ tin cậy làm việc cao, dễ tháo lắp
và sửa chữa.
Nhược điểm : Kết cấu phụ thuộc vào vị trí đặt ly hợp. Yêu cầu lực của người lái
tác dụng lên bàn đạp lớn. Hiệu suất truyền lực không cao.
2.1.2: Phương án 2 : Dẫn động ly hợp bằng thủy lực.
Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng cách dùng áp lực của chất
lỏng (dầu) trong các xilanh chính và xilanh công tác.
∆
3 4 2
Q
bđ
8 1
6 δ O
21
7
5
Hình 2.5: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực
1. Bàn đạp ly hợp ; 2. Lò xo hồi vị
3. Xilanh chính ; 4. Piston xilanh chính
5. Đường ống dẫn dầu ; 6. Xilanh công tác
7. Càng mở ly hợp ; 8. Bạc mở ly hợp
22
2 3 4
a
1 C

b 5
E
6
D
12 11 10 9 8 7
Hình 2.6: Sơ đồ cấu tạo xilanh chính của dẫn động ly hợp bằng thủy lực
1. Xilanh ; 2. Bình chứa dầu ; 3. Nút đổ dầu vào
4. Tấm chắn dầu ; 5. Piston ; 6. Cần piston
7. Lá thép mỏng hình sao ; 8. Phớt làm kín
9. Lò xo hồi vị piston ; 10. Van một chiều
11. Lò xo van một chiều ; 12. Van hồi dầu
a. Lỗ cung cấp dầu ; b. Lỗ điều hòa
Nguyên lý làm việc :
Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, nhờ thanh đẩy, đẩy
piston 4 của xilanh chính 3 sang trái, bịt lỗ bù dầu b, làm dầu trong khoang D bị nén
lại. Khi áp lực dầu trong khoang D thắng lực ép của lò xo van một chiều 11 ở van một
chiều 10 thì van một chiều mở ra. Lúc này dầu từ khoang D theo đường ống dẫn dầu 5
vào xilanh công tác 6 đẩy piston sang phải, làm cho càng mở ly hợp 7 quay quanh O,
đồng thời đẩy bạc mở 8 sang trái (theo chiều mũi tên). Bạc mở tác động nên đầu dưới
của đòn mở ly hợp tách đĩa ép ra khỏi bề mặt ma sát. Ly hợp được mở.
Khi người thả bàn đạp ly hợp 1 thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị 2 và lò xo ép
làm các piston của xilanh chính và xilanh công tác từ từ trở về vị trí ban đầu. Lúc này
dầu từ xilanh công tác 6 theo đường ống dẫn dầu 5 qua van hồi dầu 12 vào khoang D.
Khi người lái nhả nhanh bàn đạp ly hợp 1, thì do sức cản của đường ống và sức
cản của van hồi dầu 12 làm cho dầu từ xilanh công tác 6 không kịp về điền đầy vào
23
khoang D. Vì thế tạo ra độ chân không ở khoang D, nên dầu từ khoang C qua lỗ cung
cấp dầu a vào khoang E, rồi sau đó dầu qua lỗ nhỏ ở mặt đầu piston ép phớt cao su 8
để lọt sang bổ sung dầu cho khoang D (tránh hiện tượng lọt khí vào khoang D, khi
khoang D có độ chân không). Khi dầu đã khắc phục được sức cản của đường ống và

van hồi dầu 12 để trở về khoang D, thì lượng dầu dư từ khoang D theo lỗ bù dầu b trở
về khoang C, đảm bảo cho ly hợp đóng hoàn toàn.
Lỗ bù dầu b còn có tác dụng điều hòa dầu khi nhiệt độ cao. Lúc nhiệt độ cao
dầu trong khoang D nở ra, làm áp suất dầu tăng lên, dầu qua lỗ bù dầu b về khoang C.
Vì thế khắc phục được hiện tượng tự mở ly hợp.
Ưu điểm : Kết cấu gọn, việc bố trí hệ thống dẫn động thủy lực đơn giản và
thuận tiện. Có thể đảm bảo việc đóng ly hợp êm dịu hơn so với hệ thống dẫn động ly
hợp bằng cơ khí. Ống dẫn dầu không có biến dạng lớn, nên hệ thống dẫn động thủy
lực có độ cứng cao. Đồng thời hệ thống dẫn động bằng thủy lực có thể dùng đóng mở
hai ly hợp.
Nhược điểm : Loại hệ thống dẫn động bằng thủy lực không phù hợp với những
xe có máy nén khí. Yêu cầu hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực cần có độ chính
xác cao.
24
2.1.3 Phương án 3 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có trợ lực khí nén.
Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn, khớp nối.
Đồng thời kết hợp với lực đẩy của khí nén.
∆
2
O
1

1
3 Q
bđ
19
18
6
O
2

δ O
4

4 5 O
3

7 A B 16
8 14 17
9 a 15
10 11 12 13
Hình 2.7: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí có trợ lực khí nén
1. Bàn đạp ly hợp ; 3 ; 5. Thanh kéo
2 ; 4 ; 7 ; 8 ; 18. Đòn dẫn động ; 6. Lò xo hồi vị
9. Mặt bích của xilanh phân phối ; 10. Thân van phân phối
11. Đường dẫn khí nén vào ; 12. Phớt van phân phối
13. Đường dẫn khí nén ; 14. Piston van phân phối
15. Cần piston ; 16. Càng mở ly hợp
17. Xilanh công tác ; 19. Bạc mở ly hợp

Nguyên lý làm việc :
Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, làm cho đòn dẫn động 2
quay quanh O
1
, thông qua thanh kéo 3 làm đòn 4 quay quanh O
2
và qua thanh kéo 5
làm đòn dẫn động 7 quay quanh O
3
. Nhờ có đòn dẫn động 8 cùng với mặt bích của
25