Tính toán động học và động lực học của hệ thống dẫn động cho xe tải 20 tấn

Đinh Văn Hoàng
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM KỸ THUẬT VINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ÔTÔ II:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ LY HỢP CHO XE TẢI 20 TẤN
1
Đinh Văn Hoàng
Giáo viên hướng dẫn : DƯƠNG XUÂN MỸ
Sinh Viên Thực Hiện : LÊ ĐỨC THUẬN
Lớp : ĐHCN Ô TÔ A-K4
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền
kinh tế thế giới, nền kinh tế việt nam cũng từng bước phát triển trên con
đường CÔNG NGHIỆP HÓA – HIỆN ĐẠI HÓA. Bên cạnh đó kỹ thuật
của nước ta cũng từng bước tiến bộ. Trong đó phải nói đến nghành động
lực nói chung và sản xuất ô tô nói riêng, chúng ta đã liên doanh với khá
nhiều hãng ô tô nổi tiếng trên thế giới như Nissan,Honda, Toyota…cùng
sản xuất và lắp ráp ô tô. Để góp phần nâng cao trình độ và kỹ thuật, đội
ngũ kỹ thuật của ta phải tự nghiên cứu, thiết kế tính toán đó là yêu cầu
2
Đinh Văn Hoàng
cấp thiết. Có như vậy ngành sản xuất ô tô của ta mới có thương hiệu riêng
cho mình trên thị trường quốc tế.
Sau khi học xong môn học ÔTÔ 2, chúng em được tổ bộ môn giao
làm nhiệm vụ bài làm đồ án môn học. Trong quá trình tính toán để hoàn
thành bài tậ lớn môn học chuyên nghành này, bước đầu chúng em đã gặp
không ít khó khăn bỡ ngỡ nhưng cùng với sự nỗ lực của các bạn trong
nhóm, và sự hướng dẫn hết sức tận tình của thầy giáo Dương Xuân Mỹ,
giờ đây sau một thời gian làm việc hăng say, nghiêm túc chúng em đã
hoàn thành xong bài tập lớn môn hoc Tính toán thiết kế ôtô. Tuy nhiên do
là lần đầu tiên chúng em vận dụng lý thuyết đã học, vào tính toán và thiết

kế ôtô cụ thể theo thông số cho trước, nên gặp rất nhiều khó khăn và
không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy chúng em rất mong sự quan tâm,
sự giúp đỡ chỉ bảo của các thầy để bản thân chúng em ngày càng được
hoàn thiện hơn nữa về kiến thức chuyên môn và khả năng tự nghiên cứu
của mình.
Qua Đồ án môn học này bản thân em đã có ý thức hơn cho nghề
nghiệp của mình, đã dần hình thành cho mình phương pháp học tập và
nghiên cứu mới. Cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy Dương Xuân Mỹ
đã giúp em sớm hoàn thành tốt đồ án môn hoc này.
Rất mong được sự giúp đỡ nhiều hơn nữa của thầy và các thầy giáo
trong khoa.
Em xin chân thành cảm ơn!
3
Đinh Văn Hoàng
Sinh viên thực hiện
Lê Đức Thuận
NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN
Giáo viên hướng dẫn: Dương Xuân Mỹ
Kết quả đánh giá :






4
Đinh Văn Hoàng

Giáo viên chấm:
Kết quả đánh giá :









5
Đinh Văn Hoàng
ĐỒ ÁN
MÔN HỌC ÔTÔ II
Tên đề tài :
Tính toán động học và động lực học của hệ thống dẫn động cho xe
tải 20 tấn
A. Số liệu cho trước
- Xe tải tự đổ 20 tấn
- Trọng lượng xe không tải 11 tấn
- Ma sát khô một đĩa , cơ cấu ép là lò xo hình trụ xe tải
- Tốc độ tối đa : 92Km/h
- Mô men xoắn lớn nhất 1275N.m
- Xe tham khảo KAMAZ KD
B. Phần thiết kế và tính toán
1. Xác định mô men ma sát của ly hợp, xác định hệ số dự trữ mô men
2. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp
3. Tính công trượt riêng
- Tính công trượt của ly hợp khi khởi động ô tô máy kéo

- Xác định công trượt riêng
6
Đinh Văn Hoàng
- Kiểm tra nhiệt độ các chi tiết
4. Tính toán động học và động lực học của hệ thống dẫn động
5. Tính sức bền của một số chi tiết
6. Nhận xét và kết luận
C. Phần đồ thị và bản vẽ
1. Bản vẽ mặt cắt dọc và ngang của ly hợp
2. Bản vẽ chế tạo một chi tiết điển hình
NỘI DUNG TÍNH TOÁN
I. Tính toán các thông số cơ bản của ôtô:
7
Đinh Văn Hoàng
I.1. Trọng lượng toàn bộ của ôtô:
Trọng lượng toàn bộ ô tô được xác định theo công thức sau:
G = G
a
=2660(kg) (1-1)
I.2. Bán kính làm việc của bánh xe chủ động:
Bán kính làm việc của bánh xe được xác định theo công thức sau:
r
bx
=
4,25).
2
(
d
B
+

(mm) (1-2)
Trong đó : B : Chiều rộng lốp
d : Đường kính vành
Theo đề : Kí hiệu của bánh xe 8,4-15
Ở đây : B = 8,4 (inh) = 213,36 (mm)
d = 15 (inh) = 381 (mm)
Thay số vào (1-2) ta được : r
bx
=
4,25).
2
(
d
B
+
=
8,4034,25).
2
15
4,8(
=+
(mm)
I.3. Tỷ số truyền của truyền lực chính i
o
:
ta có i
o
=5,14
II .Xác định mô men ma sát của ly hợp:
Ly hợp phải có khả năng truyền hết mômen xoắn lớn nhất của của động

cơ .
Để đảm bảo yêu cầu truyền hết mô men xoắn lớn nhất của động cơ trong
mọi điều kiện thì ta phải có :
8
Đinh Văn Hoàng
M
ms
=M
emax
.β (1-3)

mstbmaxems
Z.R.P.M.M µ=β=
[N.m]
Trong đó : - M
ms
: mômen ma sát cần thiết của ly hợp . [N.m]
- M
emax
:mômen xoắn lớn nhất của động cơ . [N.m].Theo đề
M
emax
=1275 [N.m] = 1275 x 9,81 = 12,51 KN/m
- β : hệ số dự trữ của ly hợp .
Hệ số dự trữ ly hợp β phải đủ lớn ( β > 1) để đảm bảo ly hợp truyền hết
mômen xoắn động cơ trong mọi điều kiện làm việc của nó (khi các bề
mặt ma sát bị dầu mỡ rơi vào, khi các lo xo ép bị giảm tính đàn hồi ,khi
các tấm ma sát bị mòn ,…) .Mặt khác hệ số β cũng không được lớn quá vì
như thế ly hợp không làm tốt chức năng bảo vệ an toàn cho hệ thống
truyền lực khi quá tải .

Hệ số β được chọn theo thực nghiệm :
Đối với ôtô tải: β = 1,65 ÷ 2,25. Chọn β =1,95
Thay số vào ta có : M
ms
=M
emax
.β =166,7.1,95 =325,06 [N.m]
III . Xác định các kích thước cơ bản của ly hợp :
III.1. Bán kính hình vành khăn của bề mặt ma sát đĩa bị động :
Bán kính ngoài của tấm ma sát ly hợp được xác định :
R
2
=
( )
3
max
1 2
.3
Rms
e
KpZ
M
−
πµ
β
(1-4)
Trong đó :
9
Đinh Văn Hoàng
µ

: Thường ở ôtô máy kéo hay dùng các bề mặt ma sát thép
với phêrađô đồng có hệ số ma sát khô lớn nhất là 0,35; nhưng tính đến
những điều kiện nhiệt độ, tốc độ trượt tương đối làm giảm hệ số đó đi,
cho nên hệ số ma sát khi tính toán theo kinh nghiệm là:. µ = 0,22 ÷ 0,3.
Ta chọn
25,0=
µ
Z
mz
: Số đôi bề mặt ma sát ưu tiên chọn một đĩa bị động nên chọn
Z
mz
=2
P : Áp suất pháp tuyến của các bề mặt ma sát .Để đảm bảo tuổi thọ
cho các tấm ma sát giá trị p cho phép là [p] =1,4.10
5
÷2,5.10
5
[N/m
2
].Vì
ly hợp làm việc trong điều kiện nhẹ nên có thể chộn áp suất theo giới hạn
trên: p=1,76.10
5
[N/m
2
]
K
R
: Hệ số tỷ lệ giữa bán kính trong và ngoài bề mặt ma sát ,

K
R
=
2
1
R
R
=0,53÷0,75
.Chọn K
R
=0,66
Thay vào (1-2) ta có :
R
2
=
( ) ( )
19,0
66,01.10.76,1.14,3.25,0.2.2
06,325.3
1 2
.3
3
35
3
3
max
=
−
=
−

Rms
e
KpZ
M
πµ
β
(m)
R
2
=190(mm).
Suy ra bán kính trong R
1
của tấm ma sát là : R
1
=R
2
.0,6=190.0,66=125,4
(mm)
10
Đinh Văn Hoàng
 Khi chọn số đôi bề mặt ma sát bằng 2 thì phải kiểm tra áp suất
trên bề mặt ma sát bằng công thức sau :
[ ]
q
ibR
M
q
tb
e
≤=

2
.
2
max
µπ
β
Trong đó :
M
emax
:Mômen cực đại của động cơ .M
emax
=166,7[N.m]
β : Hệ số dự trữ của ly hợp .β=1,66
R
tb
:Bán kính trung bình của tấm masát .R
tb
=0,159[m]
b : Bề rộng của hình vành khăn tấm masát.b=190-125,4=64,6[mm]
µ: hệ số masát .Vật liệu tấm masát là pherado đồng có µ=0,25
[q]=250 KN/m
2
.áp lực riêng cho phép trên tấm bề mặt ma sát
i:Số đôi bề mặt ma sát.i=2(Một đĩa bị động)
Thay vào công thức ta có:
==
2.10.25,0.0646,0.159,0.14,3.2
7,166.95,1
32
q

171,05 [KN/m
2
]
q<[q] nên với một đĩa ma sát thì ly hợp vẫn đảm bảo bền khi
làm việc
III.2. Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma
sát:
Diện tích hình vành khăn tấm ma sát S[m
2
] được xác định theo
công thức :
11
Đinh Văn Hoàng
S=π.(R
2
2
–R
1
2
)=3,14.(0,19
2
-0,125
2
)=0,06 [m
2
]
Bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát :
R
tb
=

159,0
125,019,0
15,019,0
.
3
2
3
2
22
33
2
1
2
2
3
1
3
2
=
−
−
=
−
−
RR
RR
[m]
III.3. Lực ép của cơ cấu ép :
Sau khi đã xác định được các thông số kích thước của vành ma
sát ,ta dễ dàng tính được lực ép cần thiết của cơ cấu ép phải tạo ra mà

theo đó đảm bảo được áp suất làm việc đã chọn và thoả mãn mômen ma
sát yêu cầu :
F =
mstb
e
ZR
M

.
max
µ
β
(1-5)
F=
4089
2.159,0.25,0
7,166.95,1
=
[N]
IV. Tính công trượt riêng của ly hợp :
Việc xác định kích thước của bề mặt ma sát theo diều 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 máy kéo khác nhau có trọng lượng khác nhau
thì thì sự hao mòn của ly hợp cũng khác nhau.
Quá trình đóng êm dịu ly hợp bao giờ cũng kèm theo sự trượt của
ky hợp giữa các đôi bề mặt ma sát. Sự trượt của ly hợp làm cho các đôi
bè mặt ma sát mòn đồng thời sinh nhiệt làm nóng các chi tiết tiếp xúc với
bề mặt trượt .Nếu cường độ trượt quá mạnh sẽ làm mòn nhanh các bề mặt
12

Đinh Văn Hoàng
ma sát và nhiệt sinh ra sẽ rất lớn ,có thể làm cháy cục bộ các tấm ma sát
,làm nung nong lò xo ép ,từ đó có thể làm giảm tính đàn hồi của lò xo.
Vì vậy việc xác định công trượt ,công trượt riêng của ly hợp để hạn
chế sự mòn ,khống chế nhiệt độ cực đại nhằm đảm bảo tuổi thọ cho ly
hợp là hết sức cần thiết .
IV.1. Mô men quán tính quy dẫn J
a
[kg.m.s
2
]:
Mô men quán tính khối lượng quy dẫn J
a
được xác định từ điều
kiện cân bằng động năng khi ôtô đang chuyển động xác định theo công
thức sau:
J
a
=
t
oph
bxma
iii
r
g
GG
δ
.

.

1
2








+
[kg.m.s
2
]
(1-6)
Trong đó :
G
a
: Trọng lượng toàn bộ của ôtô .G
a
=2660 [KG]
G
m :
Trọng lượng toàn bộ của rơmóc. G
m
=0
g : Gia tốc trọng trường .g=9,81 [m/s
2
]
r

bx
:Bánh kính làm việc của bánh xe chủ động . r
bx
=0,4038
[m]
i
h1
: Tỷ số truyền của hộp số ở tay số 1 . Theo đề i
h1
=4,124
i
p
: Tỷ số truyền của hộp số phụ . i
p
=1
i
o
:Tỷ số truyền của truyền lực chính .i
o
=5,14
13
Đinh Văn Hoàng
t
δ
: Hệ số tính đến khối lượng chuyển động quay trong hệ
thống truyền lực .trong tính toán thiết kế lấy
t
δ
=1,05÷1,06. Chọn
t

δ
=1,05.
Thay số vào (1-6) ta có :
J
a
=
( )
t
oph
bxma
iii
r
g
GG
δ
.

.
2
1
2








+

[kg.m.s
2
]
J
a
=
( )
103,005,1.
14,5.1.124,4
4038,0
.
81,9
2660
2
2
=






[kg.m.s
2
]
IV.2. Mô men cản chuyển động quy dẫn M
a
[KG.m]:
Mômen cản chuyển động của xe quy dẫn về trục ly hợp được tính
theo công thức sau:

M
a
=
( )
[ ]
tt
bx
ma
i
r
PGG
η
ψ
ω
.

++
[KG.m] (1-
7)
Trong đó :
ψ
: Hệ số cản tổng cộng của đường .
ψ
=f+tgα với f
=0,02 là hệ số cản lăn ,α =0
0
là góc dốc của mặt đường .
ψ
=0,02+tg0
0

=0,02
ω
P
: Lực cản của không khí . Khi khởi hành xe thì
ω
P
=0(vì tốc độ quá nhỏ).
i
t
: Tỷ số truyền chung của hệ thống truyền
lực(i
t
=i
o
.i
h1
.i
p
)
14
Đinh Văn Hoàng
t
η
: Hiệu suất của hệ thống truyền lực .Đối với ôtô con
t
η
=0,9÷0,93.Chọn
t
η

=0,93
Thay số vào công thức (1-7) ta có:
M
a
=
( )
[ ]
tt
bx
ma
i
r
PGG
η
ψ
ω
.

++
=
( )
[ ]
1,1
93,0.14,5.1.124.4
4038,0
.002,0.02660
=++
[KG.m]
IV.3. Tính thời gian trượt ly hợp trong các giai đoạn (t
1

và t
2
):
Thời gian đóng ly hợp được chia làm hai giai đoạn :
Thời gian đóng ly hợp ở giai đoạn đầu được xác định theo công
thức:
t
1
=
k
M
a
[s] (1-
8)
Thời gian đóng ly hợp ở giai đoạn hai ,được xác định theo công
thức :
t
2
=
k
A
(1-
9)
Trong đó :
-k :Hệ số tỷ lệ kể đến nhịp độ tăng mômen khi đóng ly hợp và
được xác định theo công thức kinh nghiệm : Đối với xe tải
k=15÷75[KG.m/s]
15
Đinh Văn Hoàng
Chọn k=30 [KGm/s]

A : Là biểu thức rút gọn được tính theo công thức :
( )
ama
JA
ωω
−= 2
(1-
10)
Với : ω
m
=2200[v/p] tốc độ góc ứng với mômen cực đại của
động cơ
ω
m
=2200.3,14/30=230,26[rad/s]
ω
a
=0 tốc độ góc của trục ly hợp tính toán cho lúc khởi
hanh xe.
Thay số vào công thức (1-10) ta có:
( )
ama
JA
ωω
−= 2
=
( )
88,6026,230.103,0.2 =−
Thay số vào công thức (1-8) và (1-9) ta có:
t

1
=
k
M
a
=
036,0
30
1,1
=
[s]
t
2
=
k
A
=
25,1
30
88,6
=
[s]
IV.4. Tính công trượt tổng cộng :
Công trượt tổng cộng của ly hợp được xác định theo công thức sau:
( ) ( )
2
2
1
.
2

1
3
2
2

aeaaea
Jt
t
ML
ωωωω
−+






+−=
[KG.m]
(1-9)
16
Đinh Văn Hoàng
Trong đó t
1
,t
2
thời gian trượt của ly hợp trong hai giai đoạn
dã được tính ở trên.
Thay số vào (1-9) ta có:
( ) ( )

14,2946026,230.103,0
2
1
25,1
3
2
2
036,0
.026,230.1,1
2
=−+






+−=
L
[KG.m]
IV.5. Tính công trượt riêng cho ly hợp:
Để đánh giá tuổi thọ của ly hợp theo điều kiện trượt ,người ta dùng
chỉ tiêu công trượt riêng ;được xác định bằng công trượt trên một đơn vị
diện tích làm việc của các bề mặt ma sát được xác định theo công thức
sau:
( )
2
1
2
2

RRz
L
L
ms
r
−
=
π

(1-10)
Trong đó :
L :Công trượt tổng cộng của ly hợp được xác đinh ở trên .
z
ms
:Số đôi bề mặt ma sát .Ly hợp một đĩa bị động nên z
ms
=2
R
2
,R
1
: Bán kính tương ứng vòng ngoài ,vòng trong của hình
vành khăn bề mặt ma sát [cm].
Thay số vào công thức (1-10) ta có:
( )
30,2
4,125190 2
14,2946
22
=

−
=
π
r
L
[KG.m/cm
2
]
Công trựơt cho phép đối với xe con là :L
r
=10÷12 [KG.m/cm
2
].
17
Đinh Văn Hoàng
So sánh kết quả tính được giữa công trượt riêng và công trượt riêng
cho phép ta thấy L
r
<[L
r
] vì vậy ly hợp làm việc đảm bảo được tuổi thọ.
IV.6. Nhiệt sinh ra do trượt ly hợp :
Ngoài việc tính toán kiểm tra công trượt riêng ,ly hợp còn cần phải
tính toán kiểm tra nhiệt độ nung nong các chi tiết của ly hợp trong quá
trình trượt ly hợp để đảm bảo sự làm việc bình thường của ly hợp ,không
ảnh hưỡng nhiều đến hệ số ma sát , không gây nên sự cố cháy tấm ma sát
hoặc ảnh hưỡng đến sự đàn hồi của lo xo ép ,….
Với ly hợp một đĩa nhiệt sinh ra làm nung nong đĩa ép được xác
định theo công thức:
v.L =m.c.ΔT (1-11)

Trong đó :
L : Công trượt toàn bộ của ly hợp , đã được xác định từ (1-9)
v : Hệ số xác định phần nhiệt để nung nóng đĩa ép ,với ly
hợp môt dĩa bị động thì v=0,50
c : Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng ,với vật liệu
làm bằng thép hoặc gang có thể lấy c=481,5 [J/kg
0
K]
m : Khối lượng chi tiết bị nung nóng [kg]
ΔT: Độ tăng nhiệt độ của chi tiết bị nung nóng ,[
0
K]
Độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết tính toán đố với mỗi lần
khởi hành của ôtô(ứng với hệ số cản của đường ψ=0,02) không được
vượt quá 10
0
K.
18
Đinh Văn Hoàng
Từ đó suy ra khối lượng đĩa ép tối thiểu là :
31,0
10.5,481
14,2946.5,0
.
.
==
∆
≥
Tc
Lv

m
[kg
2
.m/J] =3,1[kg]
IV.7. Chiều dày tối thiểu của đĩa ép (theo chế độ nhiệt):
Bề dày tối thiểu của đĩa ép δ [m] được xác định theo khối lượng
tính toán chế độ nhiệt ở trên có thể được xác định theo công thức :
( )
ρπ
δ

2
1
2
2
RR
m
−
≥
(1-12)
Trong đó :
ρ :Khối lượng riêng của đĩa ép .Với vật liệu làm bằng gang thì
ρ=7800[kg/m
3
]
Thay số các đại lượng đã biết vào (1-12) ta có:
( )
0618,0
7800.125,019,0.
1,3

22
=
−
≥
π
δ
[m] = 61,8 [mm]
V. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp :
V.1. Tính toán sức bền của đĩa bị động .
-Để giảm kích thước của ly hợp ,khi ly hợp làm việc trong điều
kiện ma sát khô ,chọn vật liệu có hệ số ma sát cao .đĩa bị động gồm các
tấm ma sát và xương đĩa .Xương đĩa được chế tạo bằng thép các bon
trung bình và cao (thép 50 và 85). Vật liệu của tấm ma sát là loại
phêrado .phêrado đồng hoặc Atbet đồng .
19
Đinh Văn Hoàng
-Tấm ma sát được gắn với xương đĩa bị động bằng đinh tán .Vật
liệu của đinh tán băng thép hoặc nhôm .
-Đường kính đinh tán được lấy trong khoảng (3÷6)mm.Đối với xe
tải có thể chọn đường kính đinh tán là 4mm.
-Chiều dày xương đĩa bị động được lấy trong khoảng
(1,5÷2,0)mm.Chọn 1,5mm.
-Đinh tán được bố trí theo hai dãy tương ứng với các bán kinh
trong là r
1
và bán kính ngoài là r
2
.Số lượng đinh tán có thể chọn n=36
đinh tán .Dãy ngoài có bán kính là r
2

=82 [mm] ,với số lượng đinh tán là
n
2
=20 .Dãy trong có bán kính là r
1
=68 [mm] ,với số lượng đinh tán là
n
1
=16.
Lực tác dung lên mỗi dãy đinh tán được xác định theo công thức :
( )
2
2
2
1
1max
1
2
.
rr
rM
F
e
+
=
[N]
( )
2
2
2

1
2max
2
2
.
rr
rM
F
e
+
=
[N] (1-
13)
Lần lượt thay số vào (1-13) ta có :
( )
78,170
082,0068,02
068,0.7,166
22
1
=
+
=F
[N]
( )
94,205
082,0068,02
082,0.7,166
22
2

=
+
=
F
[N]
 Đinh tán được kiểm tra theo ứng suất cắt và ứng suất dập .
- Ứng suất cắt của đinh tán ở vòng trong là:
20
Đinh Văn Hoàng
4
.
.
2
1
1
d
n
F
c
π
τ
=
[N/m
2
] (1-14)
Thay số vào (1-14) ta có :
35,543885
4
005,0.
.16

78,170
2
==
π
τ
c
[N/m
2
]
=5,54[kg/cm
2
]
-Ứng suất dập của đinh tán ở vòng trong là:
dln
F
d

1
1
=
σ
[N/m
2
] (1-15)
Trong đó : l là chiều dài khoảng chèn dập của đinh tán .Chọn
l=1[mm]
Thay số vào (1-15) ta có:
2134750
005,0.001,0.16
78,170

==
d
σ
[N/m
2
]
21,76 [kg/cm
2
]
Ứng suất cho phép với vật liệu nêu trên là: [
c
τ
] =100 [kg/cm
2
]
[
d
σ
] =250 [kg/cm
2
].
 Kiểm tra đinh tán ở vòng ngoài:
-Ứng suất cắt của đinh tán ở vòng ngoài là:
89,524687
4
005,0.
20
94,205
4
.

.
22
2
2
===
ππ
τ
d
n
F
c
[N/m
2
]=5,35 [kg/cm
2
]
-Ứng suất dập của đinh tán ở vòng ngoài là:
2059400
005,0.001,0.20
94,205

2
2
===
dln
F
d
σ
[N/m
2

]
21
Đinh Văn Hoàng
=20,99 [kg/cm
2
]
Ứng suất cho phép với vật liệu nêu trên là: [
c
τ
] =100 [kg/cm
2
]
[
d
σ
] =250 [kg/cm
2
].
V.2. Tính toán Moay-ơ đĩa bị động :
 Chiều dài moay-ơ được chọn tương đối lớn để giảm độ đảo của đĩa
bị động ,moay-ơ được lắp với xương đĩa bị động bằng đinh tán và ghép
với trục bằng then hoa .Tính toán moay-ơ ta tính toán theo ứng suất cắt và
dập trên then hoa.
22
Đinh Văn Hoàng

Do trục ly hợp cũng là trục sơ cấp của hộp số ,nên đường kính ngoài trục
ly hợp D được tính theo trục sơ cấp hộp số được tính sơ bộ bằng công
thức sau:
( )

3
1
max

ed
MkD
=
(1-16)
Trong đó : k
d
là hệ số kinh nghiệm .k
d
=4,0÷4,6 .chọn k
d
=4,6
M
emax

=166,7 [N.m]: mômen cực đại của động cơ.
Ta có :
( )
7,17.7,166.6,4
3
1
==
D
[mm] .Chọn D=22 [mm].
Với D =22 [mm] ta tra bảng (7-26) sách thiết kế chi tiết máy ta có
các thông số khác của then hoa như sau:
23

D
d
d
t
b
h
Đinh Văn Hoàng
Sử dụng then hoa có răng hình chữ nhật chịu tải trọng trung bình.
-Đường kính trong : d=18 [mm]
-Chiều rộng của răng : b=5 [mm]
-Số răng là :Z=6
Chiều dài moay-ơ được xác định bằng công thức sau
:L=1,4D=1,4.22=30,8[mm].
Khi làm việc then hoa của moay-ỏ chịu ứng suất chèn dập và cắt và
được kiểm nghiệm theo công thức sau:
-Ứng suất cắt:
( )
[ ]
c
e
c
dDbLZZ
M
ττ
≤
+
=

.4
21

max
(1-17)
-Ứng suất chèn dập :
( )
[ ]
cd
e
cd
dDLZZ
M
σσ
≤
−
=
22
21
max

.8
(1-18)
Trong đó :
M
emax
:Mô men cực đại của động cơ .M
emax
=166,7[N.m].
Z
1
:Số lượng moay-ơ riêng biệt ,với ly hợp một đĩa bị động
thì Z

1
=1
Z
2
:Số then hoa của moay-ơ. Z
2
=6
L : Chiều dài moay-ơ .L=30,8[mm]=0,0308[m]
D : Đường kính ngoài của then hoa . D=22[mm]=0,022[m].
d : Đường kính trong của then hoa . d=18[mm] = 0,018[m].
24
Đinh Văn Hoàng
b : Chiều rộng then hoa . b =5 [mm]=0,005[m]
Lần lượt thay số vào công thức (1-17) và (1-18) ta có:
17,6168831
)018,0022,0.(005,0.0308,0.6.1
7,166.4
=
+
=
c
τ
[N/m
2
]
=62,88 [kg/cm
2
]
( )
92,15422077

018,0022,0.0308,0.6.1
7,166.8
22
=
−
=
cd
σ
[N/m
2
]
=157,2 [kg/cm
2
]
Vật liệu chế tạo moay-ơ thường là thép 40 ,40X .Ứng suất cho
phép là:
[ ]
100=
c
τ
kg/cm
2
[ ]
200=
cd
τ
kg/cm
2
.
So sánh kết quả tính được với ứng suất cho phép ta thấy ly hợp làm

việc đảm bảo bền.
 Tính toán đinh tán nối moay-ơ với xương đĩa bị động:
Đinh tán nối moay-ơ với xương đĩa bị động được làm bằng thép có
đường kính d=(6÷10)mm .Đồi với xe tải chọn d=8 (mm).
Đường kính mũ đinh tán được tính theo công thức sau:
D
md
=(1,6÷1,75).d ,chọn D
md
=1,6.d=1,69.8=9,6[mm].
25