Đồ án ô tô thiết kế ly hợp xe du lịch

Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
LỜI NÓI ĐẦU
Đi cùng sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, xã hội ngày càng
phát triển hiện đại, các nhu cầu trong lao động và cuộc sống của con người càng
được nâng cao. Vấn đề vận chuyển hàng hóa, đi lại của con người là một trong
những nhu cầu rất cần thiết, để đáp ứng được nhu cầu đó thì các ngành công nghiệp
nói chung và ngành công nghiệp ôtô nói riêng cần phát triển là vấn đề thiết yếu.
Đối với sinh viên ngành động lực, việc tìm hiểu, nghiên cứu, tính toán và thiết
kế các bộ phận, cụm máy, chi tiết trong xe tải là rất thiết thực và bổ ích, nhằm cũng
cố kiến thức môn học lý thuyết ô tô máy công trình, kết cấu và tính toán ôtô. cho
sinh viên cũng như giúp sinh viên bắt đầu làm quen với công việc thiết kế ứng dụng
trong thực tiễn, trong khuôn khổ đào tạo của nhà trường em được giao đồ án môn
học với nhiệm vụ tính toán và thiết kế ly hợp xe tải.
Nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Ts. Lê Văn Tụy và sự nổ lực của
bản thân, sau một khoảng thời gian cho phép em đã hoàn thành được đồ án của
mình. Vì bước đầu tính toán thiết kế còn rất bỡ ngỡ cho nên không tránh khỏi những
sai sót, nhầm lẫn. Em rất mong được sự cảm thông và chỉ bảo thêm của thầy để em
ngày càng hoàn thiện kiến thức của mình. Em xin chân thành cảm ơn.
Đà Nẵng, tháng 05 năm 2013
Sinh viên thực hiện
1
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
1. TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN ÔTÔ:
1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại của ly hợp:
1.1.1. Công dụng:
Ly hợp là một cụm chi tiết của hệ thống truyền lực (HTTL) nằm giữa động cơ
và hộp số chính có các chức năng sau:
- Truyền mômen quay từ động cơ tới HTTL phía sau.
- Cắt và nối mômen quay từ động cơ tới HTTL đảm bảo sang số được dễ dàng.
Thực hiện đóng ngắt êm dịu nhằm giảm tải trọng động và thực hiện trong thời gian
ngắn.

- Khi chịu tải quá lớn ly hợp đóng vai trò như một cơ cấu an toàn nhằm tránh quá
tải cho HTTL và động cơ.
- Giảm chấn động do động cơ gây ra trong quá trình làm việc nhằm đảm bảo cho
các chi tiết trong HTTL hoạt động an toàn.
1.1.2. Yêu cầu đối với ly hợp:
Ly hợp phải đảm bảo được các yêu cầu sau:
- Ly hợp phải truyền được mômen quay lớn nhất của động cơ trong bất kỳ điều
kiện làm việc nào. Hay nói cách khác, mômen ma sát của ly hợp phải luôn luôn lớn
hơn mômen cực đại của động cơ. Tuy nhiên, mômen ma sát của ly hợp không được
lớn quá nhằm bảo đảm được nhiệm vụ làm cơ cấu an toàn cho HTTL.
- Khi đóng ly hợp yêu cầu phải nhanh chóng, êm dịu. Tức là mômen ma sát ở ly
hợp phải tăng từ từ khi đóng ly hợp; có như vậy mới tránh được hiện tượng giật xe
và gây dập răng của các bánh răng trong hộp số cùng như các cơ cấu truyền động
khác trong HTTL.
- Khi cắt ly hợp phải hoàn toàn, dứt khoát 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
để quá trình ra vào số được nhẹ nhàng, ngược lại sẽ gây khó khăn cho việc gài số.
- Mômen 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 không có bộ
đồng tốc), giảm nhẹ điều khiển làm việc của bộ đồng tốc cũng như tăng nhanh thời
gian gài số.
2
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
- Đảm bảo an toàn cho HTTL khi bị quá tải, tránh các lực quá lớn tác dụng nhanh
lên HTTL.
- Trọng lượng các chi tiết phải nhỏ gọn để giảm được lực quán tính qua đó giảm
được lực va đập khi ra vào số.
- Có khả năng hấp thụ và tản nhiệt tốt.
- Kết cấu phải gọn nhẹ, điều khiển dễ dàng và nhẹ nhàng, làm việc bền, điều
chỉnh, bảo dưỡng và sửa chữa thuận tiện.

1.1.3. Phân loại ly hợp:
1.1.3.1. Phân loại theo phương pháp truyền mômen xoắn:
- Ly hợp ma sát cơ khí: Truyền mômen quay bằng lực ma sát.
- Ly hợp thủy lực: Đây là loại ly hợp mà mômen ma sát hình thành ở ly hợp
nhờ động năng của dòng chất lỏng là ly hợp làm việc rất êm dịu (nhờ tính chất dễ
trượt của chất lỏng) vì vậy giảm tải trọng động cho hệ thống truyền lực cũng như cho
động cơ.
Tuy vậy, ly hợp thuỷ lực lại mở không dứt khoát vì luôn có mômen dư (dù số
vòng quay của động cơ rất thấp) làm ảnh hưởng đến việc gài số.
Ngoài ra ly hợp thuỷ lực luôn luôn có sự trượt (ít nhất 2-3%) do vậy gây ra tổn
hao công suất động cơ và do đó tăng tiêu hao nhiên liệu của xe. Mặt khác ly hợp
thuỷ lực đòi hỏi cao về độ chính xác va kín khít đối với các mối ghép, yêu cầu có các
loại dầu đặc biệt (dầu có độ nhờn và nhiệt độ đông đặc thấp, không sủi bọt v.v ) nên
giá thành ly hợp nói riêng và giá thành ôtô nói chung là cao hơn ly hợp ma sát cơ khí
thông thường. Do đó, loại ly hợp này chỉ sử dụng hạn chế trên các xe đặc biệt có
công suất riêng lớn.
- Ly hợp điện từ: Đây là loại ly hợp mà mômen hình thành ở ly hợp nhờ
mômenđiện từ. Ly hợp điện từ truyền động êm dịu, tuy vậy kết cấu công kềnh và
trọng lượng trên đơn vị công suất truyền là lớn nên ít dùng trên ôtô mà thường được
sử dụng trên tàu hoặc xe máy công trình cỡ lớn.
- Ly hợp liên hợp: Là sự kết hợp của hai hay nhiều loại ly hợp nói trên.
1.1.3.2. Phân loại theo hình dáng bề mặt đĩa ma sát:
- Ly hợp ma sát hình đĩa (đĩa phẳng).
3
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
- Ly hợp ma sát hình côn (đĩa bị động có dạng hình côn).
- Ly hợp ma sát hình trống (kiểu tang trống và guốc ma sát ép vào tang trống).
Ly hợp ma sát có dạng hình côn và hình trống mômen quán tính của phần bị
động quá lớn, ảnh hưởng không tốt đến việc gài số nên ngày nay người ta không
dùng nữa.

Ly hợp ma sát đĩa phẳng dùng phổ biến. Tuỳ theo cấu tạo có thể có kiểu một đĩa,
kiểu hai đĩa hoặc có thể nhiều đĩa.
1.1.3.3. Phân loại theo số lượng đĩa ma sát:
- Ly hợp một đĩa ma sát: Kiểu ly hợp ma sát một đĩa bị động được sử dụng phổ
biến ở hầu hết các loại ôtô và máy kéo nhờ kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, việc mở ly
hợp dễ dứt khoát và mômen quán tính của phần bị động nhỏ ít ảnh hưởng đến việc
gài số.
Hình 1.1- Sơ đồ nguyên lý ly hợp ma sát 1 đĩa bị động.
1- Bánh đà ; 2- Đĩa ma sát ; 3- Đĩa ép ; 4- Lò xo ép ; 5- Vỏ li 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.
- Ly hợp nhiều đĩa ma sát: Kiểu ly hợp ma sát nhiều đĩa bị động chỉ được dùng
trên xe tải lớn (vì cần truyền mômen quay lớn). Nhược điểm của loại ly hợp này là
kết cấu phức tạp, việc mở ly hợp khó dứt khoát (khó cách ly đĩa bị động khỏi phần
chủ động), tuy nhiên việc đóng ly hợp là êm dịu hơn loại một đĩa (nhờ sự tiếp xúc
các bề mặt ma sát được tiến hành từ từ hơn).
4
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
Hình 1.2 - Sơ đồ nguyên lý ly hợp ma sát 2 đĩa bị động.
1- Bánh đà ; 2- Lò xo đẩy đĩa ép trung gian ; 3- Đĩa ép trung gian ; 4- Đĩa ma sát ;
5- Đĩa ép ngoài ; 6- Bu lông 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 ; 13- Đòn kéo ; 14- Càng mở ;
15- Bi "T" ; 16- Đòn mở ; 17- Lò xo giảm chấn.
1.1.3.4. Phân loại theo phương pháp tạo lực ép:
- Loại lò xo (các lò xo ép có thể là lò xo trụ bố trí xung quanh đĩa ép, lò xo côn
bố trí ở tâm hay lò xo đĩa).
Hình 1.3 - Ly hợp lò xo đĩa côn.
1- Bánh đà; 2- Đĩa ma sát; 3- Lò xo đĩa côn; 4- Ổ bi tỳ; 5- Càng mở.
- Loại ly tâm (lực ép sinh ra do lực ly tâm của các trọng khối phụ).
- Loại nữa ly tâm (lực ép tạo nên đồng thời bởi các lực lò xo và các lực ly tâm

của các trọng khối phụ).
5
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
1.1.3.5. Theo đặc điểm kết cấu của lò xo ép, có thể chia ly hợp ma sát cơ khí ra:
- Ly hợp ma sát cơ khí kiểu nhiều lò xo ép hình trụ bố trí xung quanh: Kiểu này
có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, độ tin cậy cao (nếu một lò xo bị gẫy 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 cơ khí kiểu lò xo ép trung tâm: Chỉ gồm duy nhất một lò xo hình
côn (hoặc có thể một hoặc hai lò xo trụ) bố trí ở giữa. Nhờ vậy áp suất sinh ra ở các
bề mặt ma sát là đồng đều. Tuy nhiên độ tin cậy thấp (nếu lò xo bị gảy thì ly hợp mất
tác dụng), kết cấu đòn mở phức tạp và điều chỉnh rất khó khăn nên ít sử dụng.
- Ly hợp ma sát cơ khí kiểu lò xo ép đĩa nón cụt: Chỉ có một lò xo kiểu đĩa nón
cụt bố trí ở giữa nên áp lực phân bố đều lên bề mặt ma sát. Ly hợp lò xo kiểu này có
nhiều ưu điểm nổi bật: Lò xo làm luôn nhiệm vụ đòn mở nên kết cấu rất gọn nhẹ.
Đặc tính của lò xo là phi tuyến nên lực để mở ly hợp hầu như không tăng thêm như
loại lò 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 tâm ma sát bị mòn nên ly hợp kiểu
này chỉ sử dụng trên xe du lịch và khách cở nhỏ có đặc tính động lực tốt, sử dụng
trong điều kiện đường tốt (ít phải sang số).
1.1.3.6. Phân loại theo trạng thái làm việc:
- Ly hợp thường đóng: là loại ly hợp kiểu lò xo ép thường xuyên đóng trong quá
trình làm việc. Ly hợp chỉ được mở thông qua hệ thống dẫn động dưới tác dụng của
lực bàn đạp ở bàn đạp ly hợp.
- Ly hợp thường mở: là loại ly hợp không có lò xo ép. Đĩa bị động và chủ động
được ép vào nhau thông qua một hệ thông đòn đặc biệt.Việc đóng hoặc mở ly hợp
đều phải thông qua hệ thống đòn này dưới tác động lực điều khiển của người lái.
Loại ly hợp này có mômen quán tính của phần bị động ly hợp khá lớn nên thường
phải có phanh con riêng để hảm trục ly hợp trước khi gài số nhằm tránh sự va đập
răng của các bánh răng gài số.

1.1.3.7. Phân loại theo phương pháp điều khiển ly hợp còn có thể chia ra:
- Loại điều khiển bằng tay (có trợ lực hoặc không).
- Loại điều khiển tự động.
6
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
1.1.3.8. Theo hệ thống dẫn động ly hợp người ta phân ra:
Trên ôtô máy kéo hiện nay thường dùng hai loại dẫn động là: Dẫn động cơ khí và
dẫn động thủy lực.
Ngoài ra để đảm bảo sự điều khiển nhẹ nhàng, giảm cường độ lao động cho người
lái và tăng tính tiện nghi người ta còn dùng trợ lực khí nén hoặc trợ lực chân không.
7
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
2. TÍNH TOÁN MÔMEN MA SÁT YÊU CẦU CỦA LY HỢP:
Ly hợp phải có khả năng truyền hết mômen quay lớn hơn mômen xoắn lớn nhất
của động cơ M
emax
.
Để đảm bảo yêu cầu truyền hết mômen xoắn lớn nhất của động cơ trong mọi điều
kiện làm việc, thì ta phải có:
M
ms
=
β
.M
emax
(2.1)
Trong đó :
+ M
ms
: Mômenma sát yêu cầu của ly hợp, [N.m];

+ M
emax
: Mômenxoắn lớn nhất của động cơ, [N.m] ;
+
β
: Hệ số dự trữ của ly hợp.
Bảng 2.1 Bảng chọn hệ số dự trữ ly hợp β.
Loại xe
Trị số β
Xe du lịch
1,35 ÷ 1,75
Xe tải, khách, máy kéo vận tải (không kéo mooc)
1,60 ÷ 2,25
Ôtô tải có mooc
1,80 ÷ 3,00
Máy kéo nông nghiệp ly hợp kiểu thường đóng
2,00 ÷ 2,5
Hệ số dự trữ ly hợp β phải đủ lớn (β >1) để đảm bảo ly hợp truyền hết
mômenxoắn của động cơ trong mọi điều kiện làm việc của nó (khi các bề mặt ma sát
bị dầu mở rơi vào, khi các lò xo ép bị giảm tính đàn hồi, khi các tấm ma sát bị
mòn ). Mặt khác nếu hệ số β lớn quá thì phải tăng lực ép do đó cần tăng lực điều
khiển ly hợp nên gây mệt mỏi cho người lái đồng thời ly hợp không làm tốt chức
năng bảo vệ an toàn cho hệ thống truyền lực khi quá tải.
Hệ số β thường được xác định bằng thực nghiệm, đối với xe du lịch: β = (1,35 ÷
1.75) [1], chọn
β
= 1,6
Theo đề bài M
emax
= 160 [N.m] thế số vào (2.1) ta có:

M
ms
= 160.1,6 = 256 [N.m]
Vậy mômen ma sát yêu cầu của ly hợp là: M
ms
= 256 [N.m]
3. CHỌN LOẠI /KIỂU VÀ SƠ ĐỒ DẪN ĐỘNG LY HỢP:
8
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
3.1. Lựa chọn cụm ly hợp:
3.1.1. Ly hợp ma sát cơ khí:
- Ưu điểm:
+ Làm việc bền vững, tin cậy.
+ Hiệu suất cao.
+ Mômen quán tính của các chi tiết thụ động nhỏ.
+ Kích thước nhỏ gọn.
+ Giá thành rẻ.
+ Sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng.
* Theo hình dạng của bộ phận ma sát, ly hợp ma sát có ba loại: ly hợp ma sát đĩa
(đĩa phẳng), ly hợp ma sát đĩa côn (đĩa bị động có dạng hình côn), ly hợp ma sát hình
trống (kiểu tang trống và guốc ma sát ép vào tang trống).
Ly hợp ma sát có dạng hình côn và hình trống mômen quán tính của phần bị động
quá lớn, ảnh hưởng không tốt đến việc gài số nên ngày nay người ta không dùng
nữa.
Ly hợp ma sát đĩa phẳng dùng phổ biến.Tuỳ theo cấu tạo có thể có kiểu một đĩa,
kiểu hai đĩa hoặc có thể nhiều đĩa.
9
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch

Hình 3.1- Sơ đồ ly hợp loại một đĩa và hai đĩa.

1- Trục khuỷu; 2- Bánh đà; 3- Đĩa bị động; 4- Đĩa ép; 5- Cácte ly hợp; 6- Chụp
bánh trớn; 7- Bulông ép; 8- Gối đỡ cần ép; 9- Cần ép; 10- Vòng nhã ly hợp; 11-
Trục ly hợp; 12- Bàn đạp; 13- Thanh kéo; 14- Đòn bẩy; 15- Lò xo hồi vị; 16- Lò xo
ép; 17,23- Chốt dẫn hướng; 18- Gối đỡ; 19- Lò xo ép tách đĩa trung gian; 20- Bu
lông điều chỉnh đĩa ép trung gian; 21- Đĩa chủ động; 22- Đĩa bị động sau; 24- Đĩa
trung gian; ,25- Đĩa bị động trước.
Ly hợp ma sát một đĩa bị động được sử dụng phổ biến ở hầu hết các loại ôtô và
máy kéo nhờ kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, việc mở ly hợp dễ dứt khoát và mômen quán
tính của phần bị động nhỏ ít ảnh hưởng đến việc gài số.
Kiểu ly hợp ma sát hai đĩa bị động chỉ được dùng trên xe tải lớn (vì cần truyền
mômen quay lớn). Nhược điểm của loại ly hợp này là kết cấu phức tạp, việc mở ly
hợp khó dứt khoát (khó cách ly đĩa bị động khỏi phần chủ động), tuy nhiên việc
đóng ly hợp là êm dịu hơn loại một đĩa (nhờ sự tiếp xúc các bề mặt ma sát được tiến
hành từ từ hơn).
* Theo đặc điểm kết cấu của lò xo ép ,có thể chia ly hợp ma sát cơ khí ra:
+ Ly hợp ma sát cơ khí kiểu nhiều lò xo ép hình trụ bố trí xung quanh, kiểu này có
kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, độ tin cậy cao (nếu một lò xo bị gẫy 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.
10
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
+Ly hợp ma sát cơ khí kiểu lò xo ép trung tâm: Chỉ gồm duy nhất một lò xo hình
côn (hoặc có thể một hoặc hai lò xo trụ) bố trí ở giữa. Nhờ vậy áp suất sinh ra ở các
bề mặt ma sát là đồng đều. Tuy nhiên độ tin cậy thấp (nếu lò xo bị gảy thì ly hợp mất
tác dụng), kết cấu đòn mở phức tạp và điều chỉnh rất khó khăn nên ít sử dụng.
+Ly hợp ma sát cơ khí kiểu lò xo ép đĩa nón cụt: Chỉ có một lò xo kiểu đĩa nón cụt
bố trí ở giữa nên áp lực phân bố đều lên bề mặt ma sát.
Ly hợp lò xo kiểu này có nhiều ưu điểm nổi bật: Lò xo làm luôn nhiệm vụ đòn mở
nên kết cấu rất gọn nhẹ. Đặc tính của lò xo là phi tuyến nên lực để mở ly hợp hầu
như không tăng thêm như loại lò 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 tâm
ma sát bị mòn nên ly hợp kiểu này chỉ sử dụng trên xe du lịch và khách cở nhỏ có
đặc tính động lực tốt, sử dụng trong điều kiện đường tốt (ít phải sang số).
Hình 3.2- Biểu đồ so sánh khả năng làm việc của lò xo đĩa và lò xo trụ.
Để hiểu rõ hơn các ưu điểm nổi bật của lò xo đĩa so với lò xo trụ, chúng ta hãy
xem biểu đồ trên. Ở điều kiện làm việc bình thường, nghĩa là khi đĩa ly hợp hoàn
toàn mới, khi đặt vào đĩa ép ly hợp một lực ép (P
0
) như nhau đối với cả hai loại: loại
lò xo trụ và loại lò xo đĩa, khi ấn hết cỡ bàn đạp ly hợp, mỗi sức ép trở thành P
2
và
P’
2
. Điều này có nghĩa là đối với loại lò xo đĩa, lực cần phải ấn vào bàn đạp ly hợp
nhỏ hơn đối với lò xo trụ với mức chính lệch được thể hiện bằng “a”. Còn khi độ
mòn ở bề mặt tiếp xúc của đĩa ly hợp vượt qua một giới hạn cho phép, sức ép đặt lên
11
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
đĩa ép ly hợp của loại lò xo trụ giảm đến P’
1
. Mặt khác, sức ép đặt lên đĩa ép ly hợp
của loại lò xo đĩa là P
1
, cũng bằng P
0
. Điều đó có nghĩa là, khả năng truyền công suất
của ly hợp kiểu lò xo đĩa không bị giảm cho tới giới hạn mòn của đĩa. Ngược lại, sức
ép đặt lên đĩa ép ly hợp lò xo trụ giảm xuống P’
1

. Do đó, khả năng truyền công suất
giảm xuống, làm cho ly hợp bị trượt.
* Theo đặc điểm làm việc, có thể chia ra: Ly hợp thường đóng và ly hợp không
thường đóng.
+ Ly hợp thường đóng là loại ly hợp kiểu lò xo ép thường xuyên đóng trong quá
trình làm việc. Ly hợp chỉ được mở thông qua hệ thống dẫn động dưới tác dụng của
lực bàn đạp ở bàn đạp đạp ly hợp.
+ Ly hợp không thường đóng là loại ly hợp không có lò xo ép. Đĩa bị động và chủ
động được ép vào nhau thông qua một hệ thông đòn đặc biệt. Việc đóng hoặc mở ly
hợp đều phải thông qua hệ thống đòn này dưới tác động lực điều khiển của người lái.
Loại ly hợp này có mômen quán tính của phần bị động ly hợp khá lớn nên thường
phải có phanh con riêng để hảm trục ly hợp trước khi gài số nhằm tránh sự va đập
răng của các bánh răng gài số.
3.1.2. Ly hợp ma sát thuỷ lực:
Đây là loại ly hợp mà mômen ma sát hình thành ở ly hợp nhờ ma sát thuỷ lực là
ly hợp làm việc rất êm dịu (nhờ tính chất dễ trượt của chất lỏng), vì vậy giảm tải
trọng động cho hệ thống truyền lực củng như cho động cơ. Tuy vậy ly hợp thuỷ lực
lại mở không dứt khoát vì luôn có mômen dư (dù số vòng quay của động cơ rất thấp)
làm ảnh hưởng đến việc gài số.
Ngoài ra ly hợp thuỷ lực luôn luôn có sự trượt (ít nhất 2-3%) do vậy gây ra tổn
hao công suất động cơ và do đó tăng tiêu hao nhiên liệu của xe. Mặt khác ly hợp
thuỷ lực đòi hỏi cao về độ chính xác va kín khít đối với các mối ghép, yêu cầu có các
loại dầu đặc biệt (dầu có độ nhờn và nhiệt độ đông đặc thấp, không sủi bọt .v.v )
nên giá thành ly hợp nói riêng và giá thành ôtô nói chung là cao hơn ly hợp ma sát
cơ khí thông thường. Do đó, loại ly hợp này chỉ sử dụng hạn chế trên các xe đặc biệt
có công suất riêng lớn.
12
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
3.1.3. Ly hợp điện từ:
Đây là loại ly hợp mà mômen hình thành ở ly hợp nhờ mômen điện từ. Ly hợp

điện từ truyền động êm dịu, tuy vậy kết cấu công kềnh và trọng lượng trên đơn vị
công suất truyền là lớn nên ít dùng trên ôtô mà thường được sử dụng trên tàu hoặc xe
máy công trình cỡ lớn. Ly hợp động cơ thiết kế dùng để lắp trên xe tải nhỏ. Qua
phân tích và tham khảo động cơ mẫu ta chọn cụm ly hợp thiết kế là ly hợp kiểu
thường đóng, ly hợp ma sát cơ khí loại một đĩa bị động, sử dụng cơ cấu ép lò xo đĩa
côn.
3.2. Lựa chọn dẫn động ly hợp:
Trên ô tô máy kéo hiện nay thường dùng hai loại dẫn động là: Dẫn động cơ khí và
dẫn động thủy lực.
3.2.1. Dẫn động cơ khí:
2
4
3
6
5
1
78
9
10
11
12
13

Hình 3.3- Sơ đồ ly hợp dẫn động kiểu cơ khí.
1- Bàn đạp; 2- Thanh kéo; 3- Đòn trung gian; 4- Thanh đẩy; 5- Càng mở (bên ngoài);
6- Càng mở (bên trong); 7- Lò xo hồi vị; 8- Ổ bi tỳ; 9- Giá tùy động; 10- Nạng mở;
11- Đĩa ép; 12- Bánh đà; 13- Tấm ma sát.
Ngoài ra để đảm bảo sự điều khiển nhẹ nhàng,giảm cường độ lao động cho người
lái và tăng tính tiện nghi người ta còn dùng trợ lực khí nén hoặc trợ lực chân không.
-Ưu điểm: đơn giản, rẻ tiền, làm việc tin cậy

-Nhược điểm: hiệu suất thấp nhất là khi dẫn động dài do động cơ đặt xa người lái
(do có nhiều khâu khớp). Độ cứng của dẫn động thấp hơn so với dẫn động thủy lực
do nhiều khe hở trong các khâu khớp. Khó lắp đặt nhất là khi ca bin kiểu lật.
13
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
3.2.2. Dẫn động thủy lực:
-Ưu điểm: Hiệu suất cao, độ cứng vững cao. Dễ lắp đặt (nhờ có thể sử dụng
đường ống và các khớp nối mềm). Có khả năng hạn chế tốc độ dịch chuyển của đĩa
ép khi đóng ly hợp đột ngột, giảm tải trọng động.
-Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, đòi hỏi độ kín khít cao, lực dẫn động lớn hiệu
suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp, sự dao động của chất lỏng làm việc có thể làm cho
các đường ống bị rung động, giá thanh cao. Làm kém việc tin cậy khi có rò rỉ, bảo
dưỡng sửa chữa phức tạp.
12 11
10
1
2
4
3
9
65
7
8
Hình 3.4- Sơ đồ ly hợp dẫn động kiểu thuỷ lực
1- Bánh đà; 2- Đĩa bị động; 3- Đòn mở; 4- Giá tùy động; 5- Bạc mở và ổ bi tỳ; 6- Lò
xo hồi vị và ổ bi tỳ; 7- Bàn đạp; 8- Xilanh chính; 9- Xi lanh công tác; 10- Nạng mở;
11- Ống trượt; 12- Đĩa ép.
14
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
+ Dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén:

Hình 3.5- Sơ để ly hợp dẫn động thuỷ lực (có trợ lực khí nén)
1- Bánh đà; 2- Đĩa bị động; 3- Đòn mở. 4- Giá tùy động; 5- Bạc mở và ổ bi tỳ; 6- Lò
xo hồi vị ổ bi tỳ; 7- Xi lanh công tác; 8- Xi lanh trợ lực; 9- Cơ cấu phân phối. 10-
Đường thông khí trời; 11- Buồng tỷ lệ; 12- Màng tỷ lệ; 13- Xilanh dẫn động cơ cấu
trợ lực; 14- Bình khí nén; 15- Bàn đạp; 16- Xilanh chính; 17- Tiết lưu; 18- Nạng
mở; 19- Ống trượt; 20- Đĩa ép.
-Ưu điểm: Điều khiển đóng mở ly hợp nhẹ nhàng, hiệu suất cao.
-Nhược điểm: Bố trí phức tạp, giá thành cao.
Qua các phân tích trên, đồng thời tham khảo dẫn động ly hợp của xe tham khảo
tương đương ta chọn dẫn động ly hợp là dẫn động thủy lực.
15
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
4. TÍNH TOÁN, XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA LY HỢP:
4.1. Kích thước đĩa ma sát:
Hình 4.1- Sơ đồ tính toán các kích thước cơ bản của đĩa bị động
Trong đó :
+ R
1
: Bán kính trong bề mặt ma sát.
+ R
2
: Bán kính ngoài bề mặt ma sát.
+ R
tb
: Bán kính trung bình của đĩa ma sát.
4.1.1. Bán kính ngoài hình vành khăn của bề mặt ma sát đĩa bị động:
- Đường kính ngoài của đĩa bị động (D) là thông số cơ bản nhất của ly hợp ma
sát. Các thông số còn lại như: đường kính trong (d), số lượng đôi bề mặt ma sát
(Z
ms

), lực ép (P
ép
) đều xác định phụ thuộc vào (D).
- Đường kính D được xác định theo 3 điều kiện:
+ Đảm bảo cho ly hợp truyền được toàn bộ mômem quay của động cơ đến
hệ thống truyền lực mà không bị trượt trong bất cứ điều kiện làm việc nào.
+ Đảm bảo cho đĩa có tuổi thọ và thời hạn làm việc cần thiết.
+ Kích thước không vượt quá giá tri tối đa giới hạn bởi đường kính bánh đà,
để có thể bố trí lắp đặt được ly hợp.
- Để đảm bảo điều kiện 1 thì mômen ma sát của đĩa ma sát phải lớn mômen
cần thiết truyền của động cơ xác định theo công thức: M
ms
= β.M
emax
(4.1)
16
dα
dρ
R
1
ρ
R
2
0
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
Mặt khác, nếu gọi lực ép tổng cộng do cơ cấu ép tạo ra là P
ép
[N], đặt tại bán kính
trung bình R
tb

[m] của đĩa ép, thì mômen ma sát của ly hợp M
ms
[N.m] do cơ cấu ép
tạo ra là: M
ms
=µ.P.R
tb
.z
ms
(4.2)
Trong đó:
+ µ: hệ số ma sát trượt giữa các đôi bề mặt ma sát (tấm ma sát với đĩa ép và tấm
ma sát với bánh đà). Hệ số ma sát µ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: vật liệu và tình
trạng của đôi bề mặt ma sát, tốc độ trượt tương đối, nhiệt độ và áp suất trên bề mặt
ma sát. Đối với ly hợp ma sát cơ khí ôtô, hệ số ma sát giữa phêrađô đồng với gang
( hoặc thép ) thì hệ số ma sát có thể đạt đến 0,35. Tuy vậy: Do ảnh hưởng của yếu tố
nhiệt, tốc độ trượt …, nên khi tính toán chỉ chọn trong khoảng µ = 0,22 ÷ 0,30, [1].
Đối với xe du lịch thiết kế điều kiện làm việc trung bình, có đặc tính động lực học tốt
nên chọn µ = 0,23.
+ z
ms
: số đôi bề mặt ma sát, với ly hợp 1 đĩa bị động thì z
ms
= 2.
+ R
tb
: Bán kính trung bình của tấm ma sát.
Nếu gọi p [N/m
2
] là áp suất pháp tuyến sinh ra ở các đôi bề mặt ma sát dưới tác

dụng lực ép P, và với giả thuyết áp suất p là phân bố đều trên toàn bộ bề mặt ma sát
(p = const) thì ta lại có:
∫
=
2
1
2
2
R
R
msms
dRRpzM
πµ
=
).(
3
2
.
3
1
3
2
RRpz
ms
−
πµ
(4.3)
Từ (4.2) và (4.3) ta suy ra bán kính trung bình R
tb
:

)(3
)(2
2
1
2
2
3
1
3
2
RR
RR
R
tb
−
−
=
(4.4)
Trong đó:
+ R
1
, R
2
là bán kính trong và bán kính ngoài bề mặt ma sát, [m];
+ F
ms
: diện tích bề mặt tấm ma sát.
).(
2
1

2
2
RRF
ms
−=
π
+ p: áp suất pháp tuyến của các bề mặt ma sát, [N/m
2
]. Giá trị áp suất p là một
trong những thông số quang trọng quyết đinh đến lượng mòn của các bề mặt ma sát
khi ly hợp trượt trong quá trình đóng ly hợp sau gài số, trong đó vành ma sát thường
làm bằng vật liệu có hệ số ma sát cao nhưng mềm hơn gang và thép. Vì vậy khi thiết
17
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
kế ta phải chọn giá trị áp suất làm việc p nhỏ hơn hoặc bằng giá trị cho phép [p] =
(1,4.10
5
÷ 2,5.10
5
) [N/m
2
] [1], nhằm đảm bảo tuổi thọ cần thiết cho chúng giữa hai
lần sữa chữa thay thế. Vậy để đảm bảo tuổi thọ cho các tấm ma sát và cũng theo [1],
vì ly hợp có điều kiện làm việc nặng nên ta chọn [p] = 1,4.10
5
[N/m
2
].
[p] = (1,4.10
5

÷ 2,5.10
5
) [N/m
2
] [1], chọn p= 1,5.10
5
[N/m
2
]
Từ các công thước (4.1) đến (4.4) ta suy ra:
3
3
max
2
)1.( 2
3
Rms
e
Kpz
M
R
−
=
πµ
β
Trong đó K
R
=(0,53 ÷ 0,75) [1], vì động cơ tốc độ trung bình nên chọn K
R
=0,55.

129,0
)55,01.(10.5,1.1416,3.23,0.2.2
160.6,1.3
3
35
2
=
−
=R
[m] = 129[mm]
Vậy chọn R
2
= 129[mm]
Suy ra: D
2
=2.R
2
= 258[mm]
Ta thấy R
2
có giá trị không vượt quá giới hạn đường kính bề mặt ma sát của bánh đà
động cơ và tham chiếu bảng 4.1, [1], giới hạn của đường kính ngoài vành ma sát D
2
ta chấp nhận D
2
.
Bảng 4.1- Giới hạn đường kính ngoài đĩa bị động.
Mômen cực đại động cơ
Memax [N.m] không lớn hơn
Số vòng quay tương ứng

n
N
[v/ph] không nhỏ hơn
Đường kính cho phép
D2 [mm] không lớn hơn
≤ 88 ÷ 240 ≥ 7000 ÷ 10000 ≤ 180 ÷ 240
≤ 200 ÷ 375 ≥ 4500 ÷ 5000 ≤ 250 ÷ 325
≤ 400 ÷ 685 ≥ 3000 ÷ 4000 ≤ 340 ÷ 400
≤ 1080 ≥ 2500 ÷ 3000 ≤ 420
4.1.2. Bán kính trong hình vành khăn của bề mặt ma sát đĩa bị động:
- Bán kính vòng trong của đĩa bị động được xác định theo K
R
:
R
1
= K
R
.R
2
= 0,55.0.129 = 0.071 [m] = 71[mm]
Chọn R
1
= 71 [mm].
4.1.3. Bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát:
18
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
Bán kính trung bình hình vành khăn tấm ma sát R
tb
[m] được xác định theo công
thức:

)(3
)(2
2
1
2
2
3
1
3
2
RR
RR
R
tb
−
−
=
102,0
)71129(3
)71129(2
22
33
=
−
−
=
[m]
4.1.4. Bề dày của đĩa ma sát:
- Tấm ma sát được chế tạo bằng vật liệu pherado chiều dày tấm ma sát phụ thuộc
vào loại xe. Đối với xe ôtô du lịch δ = (4 ÷ 5) [mm] [1], ta chọn δ = 4 [mm].

4.1.5. Chiều rộng của đĩa ma sát:
- Chiều rộng của tấm ma sát được xác định theo công thức:
b = R
2
- R
1
= 0,129 – 0,071= 0.058 [m] = 58[mm]
4.1.6. Diện tích của bề mặt làm việc đĩa ma sát:
- Diện tích bề mặt làm việc của đĩa ma sát được xác định theo công thức:
S = π.(R
2
2
-R
1
2
) = 3,1416.(0,129
2
- 0,071
2
) = 0,036 [m
2
]
4.2. Lực ép cần thiết tác dụng lên bề mặt đĩa ma sát:
Lực ép cần thiết đươc xác định theo [1]:
F
ép
=
mstb
ms
zR

M

µ
=
mstb
e
zR
M

.
max
µ
β
(4.5)

833,5432
2.102.0.23,0
256
==
ép
F
[N]
4.3. Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp:
Việc xác định kích thước của bề mặt ma sát theo điều kiện áp suất làm việc
không vượt quá giá trị cho phép như trên chưa đủ để đánh giá khả năng chống mòn
của ly hợp. Khi các ly hợp khác nhau có cùng áp suất làm việc nhưng với ôtô có
trọng lượng khác nhau thì sự hao mòn của ly hợp sẽ khác nhau.
Quá trình đóng êm dịu ly hợp bao giờ cũng kèm theo sự trượt ly hợp giữa các đôi
bề mặt ma sát, sự trượt của ly hợp làm cho các bề mặt ma sát mòn. Đồng thời sinh
nhiệt nung nóng các chi tiết tiếp xúc với các bề mặt trượt, nếu cường độ trượt quá

mạnh sẽ làm mòn nhanh các bề mặt ma sát và nhiệt sinh ra sẽ rất lớn, có thể làm
cháy cục bộ các tấm ma sát, làm nung nóng lò xo ép từ đó có thể làm giảm khả năng
ép của chúng.
19
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
Vì vậy, việc xác định công trượt, công trượt riêng để hạn chế sự mòn, khống chế
nhiệt độ cực đại nhằm bảo đảm tuổi thọ cho ly hợp là hết sức cần thiết.
Hình 4.2- Đồ thị biểu diễn sự trượt của ly hợp.
Trong đó:
J
e
: Mômen quán tính khối lượng quy dẫn của bánh đà, [kg.m
2
].
Ja: Mômen quán tính khối lượng của xe quy dẫn về trục ly hợp, [kg.m
2
].
ω
e
(t): Biến thiên tốc độ góc trục khuỷu động cơ, [rad/s].
ω
a
(t): Biến thiên tốc độ góc trục ly hợp, [rad/s].
M
ms
: Mômen ma sát của ly hợp, [N.m].
M
a
: Mômen cản chuyển động của xe quy dẫn về trục ly hợp, [N.m].
t

1
: Thời gian trượt giai đoạn một, [s].
t
2
: Thời gian trượt giai đoạn hai, [s].
4.3.1. Mômenquán tính khối lượng của xe quy dẫn về trục ly hợp J
a
[ kg.m
2
]:
Theo tài liệu [1] mômen quán tính J
a
được tính theo công thức:

t
ph
bxma
a
iii
R
g
GG
J
δ
.
) (
).(
2
01
2

+
=
[kg.m
2
] (4.6)
Trong đó:
+ G
a
: Trọng lượng toàn bộ của ôtô, G
a
= 2300.9,81 = 22563 [N] [theo đề]
+ G
m
: Trọng lượng toàn bộ của rơmooc hoặc đoàn xe kéo theo, G
m
= 0 [N]
+ g: Gia tốc trọng trường, g = 9,81 [m/s
2
]
20
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
+
t
δ
: Hệ số tính đến các khối lượng chuyển động quay trong hệ thống truyền
lực, trong tính toán có thể lấy
t
δ
=1,05
÷

1,06 [1], chọn
t
δ
=1,05.
+ R
bx
: Bán kính làm việc của bánh xe, theo đề bài cho:
R
bx
= 300 [mm] = 0,3 [m].
+ i
p
: Không có hộp số phụ, i
p
= 1
+ i
0
: Tỷ số truyền của truyền lực chính được xác định theo biểu thức sau :

max
max
0
.
.
Vi
R
i
hn
bxe
ω

=
Ở đây :
+ i
hn
: Tỷ số truyền của số cao nhất, i
hn
=1
+ V
max
: Tốc độ tịnh tuyến lớn nhất của xe.
V = 150 =
3600
1000.150
= 41,667
+
emax
ω
: Tốc độ góc lớn nhất của động cơ, [rad/s].
Với động cơ xăng, xe du lịch thì:
emax
ω
= (1,0 ÷ 1,25).
N
ω
[1]
chọn ω
emax
= 1,1. ω
N
Với

N
ω
là tốc độ góc ứng với công suất cực đại của động cơ, [rad/s].
N
ω
=
30
5600.
π
=
30
5600.1416.3
= 586,43 [rad/s]
Suy ra: ω
emax
= 1,1.ω
N
= 1,1.586,43 = 645,074 [rad/s]
Suy ra: i
0
=
667,41.1
3,0.074,645
= 4,645
+ i
h1
: tỷ số truyền của số 1, i
h1
phải thoả mãn theo [2]:
- Điều kiện kéo: i

h1

≥

te
bxa
iM
rG
η
ψ

.
0max
max
⋅

- Điều kiện bám: i
h1

≤

te
bx
iM
rG
η
ϕ
ϕ

0max
- Điều kiện tăng tốc tối thiểu của ôtô:
0min
min
1
.
.
iV
r
i
bxe
h
ω
≤
21
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
Với:
max
ψ
hệ số cản lớn nhất của đường, theo đề ra
max
ψ
= 0,3
G
a
= 22563 [N]
M
emax
= 160 [N.m]
i

0
= 4,645
t
η
: hiệu suất hệ thống truyền lực, với xe du lịch:
t
η
=0,90 ÷ 0,95 [3], chọn
t
η
=0,9.
φ
= (0,6
÷
0,8), chọn
φ
= 0,7
φ
G
: Trọng lượng bám của xe
φ
G
= G
cd
.m
cd
G
cd
: Trọng lượng phân bố lên các cầu chủ động, G
cd

=22563.0,7=15794 [N].
m
cd
: Hệ số phân bố lại tải trọng lên cầu chủ động, m
cd
=1,2
÷
1,35 [1], chọn m
cd
=1,25.
Vậy
φ
G
= 15794.1,25 = 19742,5 [N]
emin
ω
: tốc độ góc ổn định nhỏ nhất của động cơ khi đầy tải, với ôtô du lịch
emin
ω
=
(600
÷
850) [v/ph] [1], chọn
emin
ω
= 700 [v/ph] =
30
700.
π
=73,304 [rad/s].

V
min
: tốc độ chuyển động tịnh tiến nhỏ nhất của ôtô, với ôtô du lịch V
min
= 5
÷
7
[km/h] [1], chọn V
min
= 5 [km/h] =1,389 [m/s]
Vậy thay vào các công thức ta có:
i
h1

≥

9,0.645,4.160
3,0.22563.3,0
= 3,036
i
h1
≤

9,0.645,4.160
3,0.5,19742.7,0
= 6,199
i
h1
≤

645,4.389,1
3,0.304,73
= 3,409
Từ 3 điều kiện trên ta chọn: i
h1
= 3,036
Thay các số liệu trên vào công thức (4.6) ta có:

05,1.
)645,4.1.036,3(
3,0
.
81,9
022563
2
2






+
=
a
J
= 1,093 [kg.m
2
]
4.3.2. Mômen cản chuyển động của xe quy dẫn về trục ly hợp M

a
[N.m]:
Mômen cản chuyển động của xe quy dẫn về trục ly hợp được tính theo công thức:
22
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch

[(G +G ). +F ].
.
bx
a a m
t t
r
M
i
ω
ψ
η
=
[N.m] (4.7)
Với: + G
a
: Trọng lượng toàn bộ của ôtô, G
a
= 22563 [N]
+ G
m
: Khối lượng rơmoóc, G
m
= 0
+ F

ω
: .Lực cản không khí. Khi khởi hành xe thì F
ω
= 0 (vì tốc độ quá nhỏ)
+ r
bx
= 0,3 [m]
+ i
h1
= 3,036
+ i
p
= 1
+ i
0
= 4,645
+ Hiệu suất của hệ thống truyền lực 
t
= 0,90÷0,95 [3], chọn 
t
= 0,9

ψ = f + i
(4.8)
Vì khi tính công trượt của ly hợp ta tính trong trường hợp xe khởi động tại chỗ,
nên ta có: f = f
0
Với f
0
= 0,015

02,0÷
, chọn f
0
=0,02

⇒
f = f
0
= 0,02
Khảo sát ôtô trên đường bằng nên i = 0
Suy ra:
02,0=
ψ
Thay các số liệu trên vào công thức (4.7) ta có:

( )
[ ]
9,0.645,4.1.036,3
3,0
.002.0022563 ++=
a
M
= 10,667[N.m]
4.3.3. Tính thời gian trượt ly hợp trong các giai đoạn (t
1
và t
2
):
Chọn cách tính theo thời gian trượt tổng cộng của ly hợp t
0

:
Chọn trước thời gian trượt ly hợp êm dịu t
0
= 2,5[s]
Theo [1] tính hệ số kết thúc trượt ly hợp k
đ
(k
đ
> 0) theo phương trình:

( )
( )
2
max
max
0
.
2
aed
aaeed
MMk
JMk
t
−
−
=
ωω
(4.9)
Trong đó: M
emax

= 160[N.m]
+
e
ω
: tốc độ góc của trục khuỷu động cơ khi đóng ly hợp êm dịu [rad/s], khi tính
toán lấy bằng tốc độ góc ứng với mômen cực đại:
Me
ωω
=

23
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
Với:
M
ω
=
M
n .π
30
=
30
1416,3.3050
= 319,395 [rad/s]
+
a
ω
: tốc độ góc của trục ly hợp, tính toán cho lúc khởi hành nên
a
ω
= 0

+ J
a
= 1,093 [kg.m
2
]
+ M
a
= 10,667 [N.m]
Sử dụng công cụ Solver của Microsoft Excel, cho trước giá trị k
d
= x > 0 bất kỳ.
Tính t
0
theo công thức (4.9), thiết lập bài toán tối ưu theo mục tiêu t
0
= 2,5 [s] như đã
chọn. Chỉ định biến thay đổi là ô (cell) giá trị x của k
d
đã cho. Thiết lập điều kiện cho
bài toán với 2 điều kiện: k
d
≥ 0 và k
d
≤ β.1,5 (ở đây 1,5 là giá trị xét đến hệ số tải
trọng động làm tăng hệ số dự trữ khi đóng ly hợp).
Vậy ta cho trước k
d
= x =1. Tính t
0
theo công thức (4.9) ta được t

0
= 2,558 [s]. Xác
lập bài toán tối ưu với ô (cell) tính toán t
0
làm ô mục tiêu (Set Target Cell) có giá trị
đặt trước (Value of) cần phải đạt tới là 2,5.
Ô giá trị cần phải thay đổi (By changing cells) để đạt mục tiêu là ô (cell) cho
trước giá trị bất kỳ (k
d
= x =1).
Các điều kiện ràng buộc cho bài toán (Subject to the Constrains) là ô (cell) chứa
giá trị k
d
phải thỏa mãn 2 điều kiện: k
d
≥ 0 và k
d
≤ 1,5.1,6.
Kết quả tối ưu nhờ công cụ (Solver) ta có được hệ số kết thúc trượt ly hợp k
d
:
k
d
= 1,952 (tương ứng với hệ số tải trọng động là 1,03)
Thế k
d
= 1,952 vào các công thức tính thời gian trượt t
1
, t
2

ta có:
( )
( )
aed
aae
MMk
J
t
−
−
=
max
2
.
2.
ωω
=
)667,10160.952,1(
093,1.2).0395,319(
−
−
= 2,314 [s]
( )
aed
a
MMk
M
tt
−
=

max
21
.
.

= 2,314.
)667,10160.952,1(
667,10
−
= 0,082 [s]
Kiểm tra hệ số đặc trưng cho cường độ tăng mômen K [N.m/s]:
K =
1
t
M
a
=
082,0
667,10
= 130,342 [N.m/s]
So với giá trị kinh nghiệm đối với xe du lịch: K = 50÷150 [N.m/s] thỏa mãn.
24
Tính toán, thiết kế ly hợp ô tô du lịch
4.3.4. Tính công trượt tổng cộng của ly hợp:
Theo [1] công trượt tổng cộng của ly hợp L(J) được xác định:
( ) ( )
2
2
1
2

1
3
2
2
aeaaea
Jt
t
ML
ωωωω
−⋅⋅+






⋅+⋅−⋅=
(4.10)
Trong đó:
+ M
a
= 10,667 [N.m]
+ J
a
= 1,093 [kg.m
2
]
+ t
2
= 2,314 [s]

+ t
1
= 0,082 [s]
+
e
ω
= 319,395 [rad/s]
Thay số vào (4.10) ta được:
L = 10,667.
2
)0395,319.(093,1.
2
1
)314,2.
3
2
2
082,0
).(0395,319( −++−
= 61144,46 [J]
4.3.5. Tính công trượt riêng của ly hợp:
Theo [1] công trượt riêng của ly hợp được tính theo công thức:

( )
2
1
2
2
RRZ
L

l
ms
r
−⋅⋅
=
π
(4.11)
Trong đó
+ L: Công trượt tổng cộng của ly hợp, L = 61144,46 [J]
+ z
ms
: Số đôi bề mặt ma sát, z
ms
=2
+ R
1
: Bán kính trong tấm ma sát, R
1
= 0,071 [m]
+ R
2
: Bán kính ngoài tấm ma sát, R
2
= 0,129 [m]
Thay số vào (4.11) ta được:
l
r
=
)071,0129,0.(1416,3.2
46,61144

22
−
= 844096,399[J/m
2
] = 844,096399 [KJ/m
2
]
Vậy so với giá trị cho phép về công trượt riêng của xe du lịch (l
r
≤ 1000 [KJ/m
2
]
thì ly hợp thiết kế đạt yêu cầu về tuổi thọ cho ly hợp.
4.4. Tính nhiệt độ sinh ra do trượt ly hợp:
Ngoài việc tính toán kiểm tra công trượt riêng của ly hợp, còn cần phải kiểm tra
nhiệt độ nung nóng các chi tiết của ly hợp trong quá trình trượt ly hợp để đảm bảo sự
25