đồ án kỹ thuật cơ khí Tính toán thiết kế hệ thống ly hợp cho xe ôtô tải 8 tấn trên cơ sở xe ôtô MA-5335

Mục lục
Trang
Lời nói đầu 3
Chơng 1 : Tổng quan về hệ thống ly hợp trên ôtô 5
1. Công dụng, phân loại và yêu cầu của ly hợp
5
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô
10
Chơng 2 : Lựa chọn phơng án thiết kế 15
1. Các thông số tham khảo của xe ôtô tải 8 tấn
15
2. Lựa chọn kết cấu cụm ly hợp lắp trên tảI trung bình
19
3. Lựa chọn phơng án dẫn động ly hợp
27
Chơng 3 : Nội dung thiết kế tính toán 37
1. Xác định mômen ma sát của ly hợp
37
2. Xác định kích thớc cơ bản của ly hợp
37
2.1. Xác định bán kính ma sát trung bình của đĩa bị động 37
2.2. Xác định số lợng đĩa bị động 39
3. Xác định công trợt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp
40
3.1. Xác định công trợt của ly hợp khi khởi động tại chỗ 40
3.2. Xác định công trợt riêng 41
3.3. Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết 42
4. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp
43
4.1. Tính sức bền đĩa bị động 43
4.2. Tính sức bền moayơ đĩa bị động 46

4.3. Tính sức bền lò xo ép của ly hợp 48
4.4. Tính sức bền lò xo giảm chấn của ly hợp 52
4.5. Tính sức bền các chi tiết truyền lực tới đĩa chủ động 56
4.6. Tính sức bền các đòn dẫn động 58
5. Tính toán hệ thống dẫn động của ly hợp
59
5.1. Tính cụm sinh lực 63
5.2. Xác định hành trình của bàn đạp 72
5.3. Tính van phân phối 73
Chơng 4 : Quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình 81
Tài liệu tham khảo 88
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
Lời nói đầu
Trên thế giới cũng nh ở nớc ta, nền kinh tế quốc dân luôn đòi hỏi chuyên
chở một khối lợng hàng hóa, hành khách rất lớn và cùng với sự phát triển của nền
kinh tế thì lợng hàng hóa, hành khách yêu cầu đợc 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 lợng. ở Việt Nam việc phát triển
ngành ôtô đã đợc Đảng và Nhà nớc hết sức quan tâm.
Theo mục tiêu, định hớng phát triển ngành ôtô Việt Nam loại xe tải 7 tấn
đến 20 tấn đợc 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 7 tấn là nhiệm
vụ đặt ra phù hợp với sự phát triển ngành Công nghiệp ôtô của nớc ta trong giai
đoạn hiện nay.
Mục tiêu đề tài tốt nghiệp là tính toán thiết kế hệ thống ly hợp cho xe ôtô
tải 8 tấn trên cơ sở xe ôtô MA3-5335.
Hệ thống ly hợp trên xe ôtô là một trong những cụm chi tiết chịu ảnh hởng
lớn của điều kiện địa hình, môi trờng khí hậu và nhiệt độ. Cụm ly hợp lắp trên xe
MA3-5335 là loại ly hợp ma sát khô hai đĩa thờng đóng. Các lò xo ép đợc bố trí

xung quanh, có hệ thống dẫn động cơ khí và có cờng hóa khí nén.
Việc nắm vững phơng pháp tính toán thiết kế, quy trình vận hành, tháo lắp
điều chỉnh, bảo dỡng 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 cờng độ lao động cho ngời lái.
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
2
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
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 đợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trịnh Minh Hoàng, các thầy trong bộ
môn Ôtô, cùng toàn thể các bạn, đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày 19 tháng 5 năm 2008
Sinh viên thiết kế
Lê Hồng Quân
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
3
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
Chơng 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 trờng 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 nh trong trờng 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 đợc dễ dàng. Khi nối êm
dịu động cơ đang làm việc với hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự trợt) làm
cho mômen ở các bánh xe chủ động tăng lên từ từ. Do đó, xe khởi hành và tăng
tốc êm.
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 thờng đợc phân loại theo 4 cách :
+ Phân loại theo phơng pháp truyền mômen.
+ Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp.
+ Phân loại theo phơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép.
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
4
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
+ Phân loại theo phơng pháp dẫn động ly hợp.
1.2.1. Phân loại theo phơng pháp truyền mômen
Theo phơng pháp truyền mômen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống
truyền lực thì ngời 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 đợc sử dụng rất rộng rãi, vì nó có kết cấu
đơn giản, dễ chế tạo và khối lợng phần bị động của ly hợp tơng đối nhỏ. Còn ly

hợp ma sát loại hình nón và hình trống ít đợc sử dụng, vì phần bị động của ly hợp
có trọng lợng 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 trờng ma sát gồm có :
+ Ma sát khô.
+ Ma sát ớt (các bề mặt ma sát đợc ngâm trong dầu).
Ưu điểm của ly hợp ma sát là : kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
5
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
Nhợc điểm của ly hợp ma sát là : các bề mặt ma sát nhanh mòn do hiện t-
ợng trợt tơng 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.
Tuy nhiên ly hợp ma sát vẫn đợc sử dụng phổ biến ở các ôtô hiện nay do
những u điểm của nó.
Loại 2 : Ly hợp thủy lực : là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lợng
của chất lỏng (thờng là dầu).
Ưu điểm của ly hợp thủy lực là : làm việc bền lâu, giảm đợc tải trọng động
tác dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe.
Nhợc điểm của ly hợp thủy lực là : chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất
truyền lực nhỏ do hiện tợng trợt.
Loại ly hợp thủy lực ít đợc sử dụng trên ôtô, hiện tại mới đợc 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

trờng nam châm điện. Loại này ít đợc 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 nh ly hợp thủy cơ). Loại này ít đợc 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 ngời ta chia ly hợp ra thành 2 loại
sau :
Ly hợp thờng đóng : loại này đợc sử dụng hầu hết trên các ôtô hiện nay.
Ly hợp thờng mở : loại này đợc sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi nh C -
100 , C - 80 , MTZ2
1.2.3. Phân loại theo phơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
6
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
Theo phơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì ngời 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 đợc 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 đợc áp dụng
khá phổ biến trên các ôtô hiện nay, vì nó có u điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo đợc 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 đợc sử dụng trên các ôtô quân sự.
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 nh ZIN-110, POBEDA
1.2.4. Phân loại theo phơng pháp dẫn động ly hợp
Theo phơng pháp dẫn động ly hợp thì ngời ta chia ly hợp ra thành 2 loại
sau :
Loại 1 : Ly hợp điều khiển tự động.
Loại 2 : Ly hợp điều khiển cỡng bức.
Để điều khiển ly hợp thì ngời lái phải tác động một lực cần thiết lên hệ
thống dẫn động ly hợp. Loại này đợc sử dụng hầu hết trên các ôtô dùng ly hợp
loại đĩa ma sát ở trạng thái luôn đóng.
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
7
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
Theo đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống dẫn động ly hợp
thì ngời 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 ngời 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 đợc các yêu cầu sau :
- Truyền hết mômen của động cơ mà không bị trợt 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 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 đợc
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 đợc đề cập đến trong quá trình chọn vật
liệu, thiết kế và tính toán các chi tiết của ly hợp.
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
8
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát
khô
2.1. Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô
1 2 3 4 5
6 7
13
12 11 10 9 8
Hình 1.1.a. Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa
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.
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
9
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
1 2 3 4 6
5
7

8
9 10 11
17
16 15 14 13 12
Hình 1.1.b. 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.
2.2. Cấu tạo chung của ly hợp loại đĩa ma sát khô
Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo thì ngời ta chia thành 2 bộ phận :
- 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.
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
10
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
Trong phần này, ta xét cấu tạo của cơ cấu ly hợp, nó gồm 3 phần chính :
bánh đà, đĩa ma sát và đĩa ép.
- Nhóm các chi tiết chủ động 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 bánh đà.
- Nhóm các chi tiết bị động gồm đĩa ma sát, trục ly hợp. Khi ly hợp mở
hoàn toàn các chi tiết thuộc nhóm bị động sẽ đứng yên.
Theo sơ đồ cấu tạo hình 1.1.a : vỏ ly hợp 5 đợc bắt cố định với bánh đà 1
bằng các bulông, đĩa ép 3 có thể dịch chuyển tịnh tiến trong vỏ và có bộ phận
truyền mômen từ vỏ 5 vào đĩa ép. Các chi tiết bánh đà 1, đĩa ép 3, lò xo ép 4, vỏ

ly hợp 5 đợc gọi là phần chủ động của ly hợp và chi tiết đĩa ma sát 2 đợc gọi là
phần bị động của ly hợp. Các chi tiết còn lại thuộc bộ phận dẫn động ly hợp.
Đối với một số ôtô vận tải khi cần phải truyền mômen lớn ngời ta sử dụng
ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động. So với ly hợp ma sát khô một đĩa bị động thì ly
hợp ma sát khô hai đĩa bị động có những u nhợc điểm sau :
+ Nếu cùng một kích thớc đĩa bị động và cùng một lực ép nh nhau thì ly
hợp hai đĩa truyền đợc mômen lớn hơn ly hợp một đĩa.
+ Nếu phải truyền một mômen nh nhau thì ly hợp hai đĩa có kích thớc nhỏ
gọn hơn ly hợp một đĩa.
+ Ly hợp hai đĩa khi đóng êm dịu hơn nhng khi mở lại kém dứt khoát hơn
ly hợp một đĩa.
+ Ly hợp hai đĩa có kết cấu phức tạp hơn ly hợp một đĩa.
Theo sơ đồ cấu tạo hình 1.1.b : cũng bao gồm các bộ phận và các chi tiết
cơ bản nh đối với ly hợp một đĩa. Điểm khác biệt là ở ly hợp hai đĩa có hai đĩa
ma sát 4 cùng liên kết then hoa với trục ly hợp 10. Vì có hai đĩa ma sát nên ngoài
đĩa ép 5 còn có thêm đĩa ép trung gian 3. ở ly hợp hai đĩa phải bố trí cơ cấu
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
11
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
truyền mômen từ vỏ hoặc bánh đà sang đĩa ép và cả đĩa ép trung gian. Vì nhợc
điểm của ly hợp hai đĩa là mở không dứt khoát nên ở những loại ly hợp này thì
ngời ta phải bố trí cơ cấu để tạo điều kiện cho ly hợp khi mở đợc dứt khoát. Trên
hình 1.1.b thì cơ cấu này đợc thực hiện bởi lò xo đĩa ép trung gian 2 và bu lông
điều chỉnh 6. Khi mở ly hợp thì lò xo 2 sẽ đẩy đĩa ép trung gian 3 tách khỏi đĩa
ma sát bên trong và khi đĩa ép trung gian chạm vào đầu bu lông điều chỉnh 6 thì
dừng lại nên đĩa ma sát bên ngoài cũng đợc tự do.
- Bộ phận dẫn động điều khiển ly hợp gồm : bàn đạp ly hợp, đòn dẫn động,
càng mở ly hợp, đòn mở ly hợp và bạc mở ly hợp. Ngoài ra, tùy theo từng loại ly
hợp mà có thể thêm các bộ phận dẫn động bằng thủy lực, bằng khí nén nh các
xilanh chính và xilanh công tác.

2.3. Nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô
Nguyên lý làm việc theo hình 1.1.a :
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 3 tạo lực ép để ép chặt đĩa bị động 2 với bánh đà 1 làm cho
phần chủ động và phần bị động tạo thành một khối cứng. Khi này mômen từ
động cơ đợc 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 lò xo ép 4. Tiếp đó mômen đ-
ợc truyền vào xơng đĩa bị động qua bộ giảm chấn 13 đến moayơ rồi truyền vào
trục ly hợp. Lúc này giữa bi "T" 11 và đầu đòn mở 12 có một khe hở từ 3-4 mm t-
ơng 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 ngời lái tác dụng một lực vào bàn đạp 7 thông qua đòn kéo 9 và càng
mở 10, bạc mở 6 mang bi "T" 11 sẽ dịch chuyển sang trái. Sau khi khắc phục hết
khe hở bi "T" 11 sẽ tì vào đầu đòn mở 12. Nhờ có khớp bản lề của đòn mở liên
kết với vỏ 5 nên đầu kia của đòn mở 12 sẽ kéo đĩa ép 3 nén lò xo 4 lại để dịch
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
12
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
chuyển sang phải. Khi này các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động
của ly hợp đợc tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp
số.
Nguyên lý làm việc theo hình 1.1.b :
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 đợc 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 đợc truyền vào
xơng 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 tơng 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 ngời 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 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 đợc 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 trợt
tơng đối giữa các bề mặt ma sát của ly hợp. Hiện tợng này thờng 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).
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
13
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
Chơng 2
Lựa chọn phơng án thiết kế
1. Các thông số tham khảo của xe Ôtô tải 8 tấn
1.1. Công dụng của xe ôtô MA3-5335
MA3-5335 là một trong những loại ôtô vận tải đợc dùng nhiều trong việc
vận chuyển hàng hóa bằng đờng bộ ở nớc ta. Nó là loại xe có thể hoạt động trên
mọi đờng sá. Sức chở của ôtô là 8 tấn. Loại xe này đợc nhà máy chế tạo ôtô mang
tên MINXCƠ sản xuất. Xe có một cabin là loại cabin lật, trên cabin có 2 chỗ
ngồi và 1 chỗ ngủ. Vỏ cabin bằng kim loại và bố trí động cơ ở phía dới. Thùng xe
đợc chế tạo bằng sắt và có 3 thành mở lật ra đợc. Động cơ lắp trên xe ôtô MA3-
5335 là loại động cơ Diezel 4 kỳ, có ký hiệu kiểu : MZ-236 và gồm 6 xilanh,
bố trí hình chữ V. Công suất cực đại của động cơ là 180 mã lực ở 2100
vòng/phút. Mômen cực đại của động cơ là 68 kG.m ở 1500 vòng/phút. Hệ thống

truyền lực của xe ở dạng cơ nhiều cấp. Trong đó, ly hợp lắp trên xe là loại ly hợp
hai đĩa ma sát khô thờng đóng, đợc dẫn động điều khiển bằng cơ khí và có trợ lực
khí nén. Hộp số lắp trên xe là loại hộp số cơ khí có 5 cấp số tiến, một cấp số lùi
và có đồng tốc cho số 2-3, 4-5. Cầu chủ động của xe có hai cấp, cặp bánh răng
trụ và cặp bánh răng côn xoắn. Hệ thống lái lắp trên xe là loại trục vít đai ốc, có
bi cầu, thanh răng-vành răng và có cờng hóa bằng thủy lực.
Hệ thống treo của xe là loại hệ thống treo phụ thuộc và đợc bố trí trên các
nhíp dọc hình nửa elíp. Hệ thống treo trớc có giảm chấn thủy lực ống lồng nhằm
nâng cao độ êm dịu khi xe di chuyển trên đờng không bằng phẳng với tốc độ cao.
Hệ thống treo sau có nhíp phụ.
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
14
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
Hệ thống phanh của xe là loại phanh tang trống trên tất cả các bánh xe, có
độ an toàn cao, dễ điều khiển và có hệ thống dẫn động khí nén. Phanh dừng là
loại phanh tang trống ở cơ cấu truyền lực và có dẫn động cơ khí.
Xe ôtô MA3-5335 có đặc tính kỹ thuật vận hành cao và xe có thể tăng tốc
đạt từ 85 ữ 100 km/h trong thời gian không quá 45 giây. Xe có thể tăng sức tải so
với thiết kế là 35%. Xe vận hành phù hợp trong điều kiện khí hậu và nhiệt độ
không khí từ + 50
o
C ữ - 40
o
C.
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
15
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
1.2. Các thông số kỹ thuật của xe ôtô MA3-5335
Thông số
MA3-5335

- Kích thớc bao [dài x rộng x cao] (mm) 7250 x 2500 x 2720
- Chiều rộng cơ sở [trớc và sau] (mm) 1970 x 1865
- Chiều dài cơ sở (mm) 3950
- Trọng lợng (KG) 8000
- Trọng lợng bản thân (KG)
Phân cho cầu trớc
Phân cho cầu sau
6725
3425
3300
- Trọng lợng toàn bộ xe (KG)
Phân cho cầu trớc
Phân cho cầu sau
14950
4950
10000
- Tốc độ cực đại (km/h) 85
- Động cơ
MZ-236 động cơ
Điêzen 4 kì, 6 xilanh,
bố trí hình chữ V
- Đờng kính xilanh (mm) 130
- Hành trình pittông (mm) 140
- Dung tích công tác (lít) 11,15
- Tỉ số nén 16,5
- Thứ tự làm việc của các xilanh 1 - 4 - 2 - 5 - 3 6
- Công suất cực đại, ở 2100 vg/ph (ml) 180
- Mômen xoắn cực đại, ở 1500 vg/ph (kG.m) 68
- Ly hợp
2 đĩa, ma sát khô, dẫn động

cơ khí có trợ lực khí nén
- Tỉ số truyền của hộp số
I : 5,26 ; II : 2,9 ;
III : 1,52 ; IV : 1 ;
V : 0,66 ; lùi : 5,48
- Tỉ số truyền của truyền lực chính 7,73
- Kích thớc lốp 12 - 20 (300 - 508)
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
16
Thi Õ t k Õ hÖ th èng ly h îp ch o xe t ¶ i 8 tÊn
H×nh 2.2. C¸c th«ng sè kü thuËt cña xe MA3-5335
L ª H å n g Q u © n - l o p « t « - K h ã a 4 8
17
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
2. Lựa chọn kết cấu cụm ly hợp lắp trên ôtô TảI TRUNG BìNH
2.1. Ly hợp một đĩa ma sát
2.1.1. Kết cấu ly hợp lắp trên xe ZIN-130
Ly hợp lắp trên xe ZIN-130 là ly hợp một đĩa ma sát khô (hình 2.3).
- Đĩa ép 3 bị ép bởi lò xo ép 8 bố trí xung quanh vỏ ly hợp 9. Vỏ ly hợp đ-
ợc lắp ghép với bánh đà 2 nhờ các bulông 23. Đĩa ép 3 và vỏ ly hợp 9 liên kết với
nhau bằng lò xo lá 4, mỗi lò xo lá có một đầu đợc tán cố định với vỏ ly hợp bằng
các đinh tán và đầu còn lại đợc lắp cố định với đĩa ép 3 bằng các bulông. Do đó,
đã tạo nên sự liên kết cứng giữa đĩa ép với vỏ ly hợp (vỏ trong) theo phơng pháp
tuyến để đảm bảo truyền đợc mômen xoắn, đồng thời đảm bảo đợc sự di chuyển
dọc trục của đĩa ép khi mở và đóng ly hợp.
- Đĩa bị động của ly hợp trên xe ZIN-130 :
Xơng đĩa bị động đợc chế tạo bằng thép và có xẻ rãnh. Đĩa ma sát đợc lắp
ghép với xơng đĩa bằng các đinh tán. Bộ giảm chấn gồm 8 lò xo giảm chấn đặt
xung quanh cách đều nhau cùng tấm ma sát. Xơng đĩa đợc ghép chặt với moayơ
đĩa bị động bằng các đinh tán. Đinh tán đợc chế tạo bằng thép.

- Đòn mở ly hợp 16 (hình 2.3) : gồm có 4 chiếc và đợc chế tạo bằng thép.
Mỗi đòn mở thì đầu ngoài liên kết khớp bản lề với đĩa ép 3 qua các ổ bi kim.
Phần giữa đòn liên kết bản lề với càng nối qua ổ bi kim. Càng nối gối tựa lên vỏ
ly hợp bằng đai ốc hình chỏm cầu. Các đai ốc này bị ép vào vỏ ly hợp bằng đệm
đàn hồi, mỗi đệm đàn hồi này đợc cố định vào vỏ ly hợp bằng hai bu lông nhỏ.
Nhờ có mối liên kết nh vậy mà càng nối có thể chuyển động xoay để tạo ra tâm
quay thay đổi ở giữa đòn mở ly hợp, cần thiết cho sự di chuyển của đĩa ép khi mở
và đóng ly hợp. Đai ốc chỏm cầu còn có tác dụng điều chỉnh đầu đòn mở để các
đòn mở cùng nằm trong mặt phẳng song song với mặt phẳng của đĩa ép.
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
18
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
Hình 2.3. Ly hợp lắp trên xe ZIN-130
1. Trục khuỷu ; 2. Bánh đà ; 3. Đĩa ép ; 4. Tấm thép truyền lực ; 5. Bao của lò xo
6. Bulông bắt chặt lò xo ; 7. Cácte bộ ly hợp ; 8. Lò xo ép ; 9. Vỏ trong ly hợp ;
10. Đệm cách nhiệt ; 11. Bi T ; 12. Khớp nối ; 13. Lò xo trả về khớp nối ; 14.
Bạc dẫn hớng của khớp nối ; 15. Càng mở ly hợp ; 16. Đòn mở ; 18. Êcu điều
chỉnh ; 19. Đế tựa của bulông điều chỉnh ; 20. Chốt ; 21. Nắp của cácte ly hợp ;
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
19
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
23. Bulông bắt chặt vỏ ly hợp ; 24. Chốt chẻ ; 25. Vành răng bánh đà ; 26. Đĩa
ma sát ; 27. Vú mỡ ; 28. Nút ; 29. Trục ly hợp ; 30. ổ bi trớc của trục ly hợp.
- Bạc mở ly hợp gồm có ổ bi tỳ 11 và bạc trợt (hình 2.3). Trong ổ bi tỳ có
đủ lợng mỡ dự trữ để bôi trơn trong suốt quá trình sử dụng mà không cần bổ
xung thêm (chỉ thay thế và bổ xung khi ly hợp đợc tháo để sửa chữa lớn).
- Lò xo hồi vị bạc mở ly hợp 13 dùng để giữ bạc mở luôn có khe hở với
đầu đòn mở, đảm bảo cho ly hợp luôn đóng hoàn toàn và khi đóng ly hợp thì bạc
mở nhanh chóng tách khỏi đầu đòn mở.
2.1.2. Kết cấu ly hợp lắp trên xe

AZ-53
Ly hợp lắp trên xe AZ-53 là ly hợp một đĩa ma sát khô (hình 2.4).
- Bộ phận chủ động của ly hợp : Bánh đà 1 bắt với vỏ trong ly hợp 13, vỏ
trong quay cùng với bánh đà. Vỏ 13 có khoang để giữ các lò xo ép 14 hình trụ
đặt xung quanh. Đĩa ép đợc chế tạo bằng gang, mặt ngoài có các vấu lồi để giữ
các lò xo ép.
- Bộ phận bị động của ly hợp : Đĩa ma sát 3 có hai tấm ma sát làm bằng vật
liệu có hệ số ma sát cao, đợc ghép với nhau qua xơng đĩa bằng các đinh tán. X-
ơng đĩa đợc chế tạo bằng thép và trên có các xẻ rãnh. Đĩa ma sát đợc ghép với
moayơ đĩa bị động bằng các đinh tán bằng thép. Moayơ đĩa bị động đợc chế tạo
bằng thép và có thể di trợt trên trục ly hợp 10 nhờ các then hoa. Bộ phận giảm
chấn gồm có 6 lò xo giảm chấn 18, đặt xung quanh và cách đều nhau. Tấm ma
sát đợc ghép với xơng đĩa bằng các đinh tán. Lò xo giảm chấn đợc đặt trong các
lỗ của đĩa bị động và tấm đỡ.
- Hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp : Ly hợp đợc dẫn động điều khiển
bằng cơ khí. Đòn mở ly hợp 5 đợc chế tạo bằng thép, đầu trên đòn mở liên kết
bản lề với đĩa ép qua các ổ bi kim, giữa đòn liên kết bản lề với càng nối 8 thông
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
20
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
qua ổ bi kim. Khe hở giữa đầu đòn mở và bạc mở là = 4 mm. Điều chỉnh đòn
mở ta dùng đai ốc 7. Bạc mở ly hợp gồm có ổ bi tỳ và bạc trợt 9. Trên bạc trợt có
lắp ống bơm mỡ 6.
Hình 2.4. Ly hợp lắp trên xe AZ-53
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
21
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
1. Bánh đà ; 2. Vỏ ngoài ly hợp ; 3. Đĩa ma sát ; 4. Đĩa ép ; 5. Đòn mở ly hợp ; 6.
ống bơm mỡ ; 7. Đai ốc điều chỉnh ; 8. Càng nối ; 9. Bạc trợt ; 10. Trục ly hợp ;

11. Càng mở ly hợp ; 12. Đinh tán nối các tấm đĩa ; 13. Vỏ trong ly hợp ; 14. Lò
xo ép ; 15. Đai ốc điều chỉnh ; 16. Thanh kéo ; 17. Lò xo hồi vị càng mở ly hợp ;
18. Lò xo giảm chấn ; 19. Xơng đĩa ; 20. Đế cách nhiệt lò xo ép.
2.2. Ly hợp hai đĩa ma sát
2.2.1. Kết cấu ly hợp lắp trên xe MA
3
-5335
Ly hợp lắp trên xe MA3-5335 là ly hợp hai đĩa ma sát khô (hình 2.5).
- Bộ phận chủ động của ly hợp : gồm bánh đà 24 bắt với vỏ trong ly hợp 19
bằng các bu lông. Để thực hiện mở ly hợp một cách nhanh chóng và dứt khoát thì
giữa đĩa ép trung gian 26 và bánh đà 24 có đặt lò xo đẩy 1. Lò xo đẩy có tác dụng
đẩy đĩa ép trung gian ra khỏi bề mặt tiếp xúc với đĩa bị động 25 khi mở ly hợp.
Để đảm bảo khe hở cần thiết giữa các bề mặt ma sát của ly hợp khi mở ly hợp,
đồng thời đảm bảo cho đĩa ép trung gian, đĩa ép ngoài và bánh đà thành một khối
mà vẫn đảm bảo đĩa ép trung gian và đĩa ép ngoài có thể di trợt đợc thì ngời ta
dùng một cơ cấu gồm có đai ốc điều chỉnh 4 đợc kẹp chặt vào đĩa ép trung gian.
Khi các bề mặt ma sát của tấm ma sát của đĩa bị động bị mòn nhiều, nhờ có cơ
cấu đó sẽ làm cho đĩa ép trung gian di chuyển đến gần bánh đà hơn. Đai ốc 4 có
vòng cách tỳ lên vỏ ly hợp, đẩy cho bulông hạn chế di chuyển dọc trục của nó,
nên duy trì đợc khe hở cần thiết giữa các bề mặt ma sát khi mở ly hợp. Các lò xo
ép 20 đợc bố trí xung quanh theo hai vòng tròn (vòng trong và vòng ngoài). Tổng
số lò xo ép là 24, các lò xo ép đợc đặt trong phần lõm của vỏ ly hợp và đầu còn
lại đợc đặt vào phần lồi của đĩa ép.
- Bộ phận bị động của ly hợp : gồm có hai đĩa bị động 25, mỗi đĩa bị động
gồm 2 tấm ma sát đợc ghép với xơng đĩa bằng các đinh tán bằng đồng. Xơng đĩa
đợc chế tạo bằng thép, trên có các xẻ rãnh nhằm giảm độ cứng, tăng độ đàn hồi
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
22
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
và giúp ly hợp đóng êm dịu. Xơng đĩa đợc ghép với moayơ đĩa bị động bằng các

đinh tán, trên moayơ có các lỗ hình chữ nhật để đặt 6 lò xo giảm chấn. Moayơ đ-
ợc chế tạo bằng thép, số lợng là 2 moayơ và có thể di trợt trên rãnh then hoa của
trục ly hợp.
Hình 2.5. Ly hợp lắp trên xe MA3-5335
1. Lò xo đẩy đĩa ép trung gian ; 2. Bulông hạn chế ; 3. Vỏ trong ly hợp ; 4. Đai ốc
điều chỉnh ; 5. Đòn mở ly hợp ; 6. Càng nối đòn mở ly hợp ; 7. Đai ốc điều chỉnh
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
23
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
đòn mở ; 8. Tấm hãm ; 9. Quang treo ; 10. Lò xo đỡ tấm chặn ; 11. Bi T ; 12.
ống bơm mỡ ; 13. Càng mở ly hợp ; 14. Tấm chặn đầu đòn mở ; 15. Trục của
càng mở ly hợp ; 16. Tay đòn ; 18. Nắp của cácte ly hợp ; 19. Vỏ trong ly hợp ;
20. Lò xo ép ; 21. Đệm cách nhiệt ; 22. Đĩa ép ngoài ; 23. Nút xả mạt ; 24. Bánh
đà ; 25. Đĩa ma sát ; 26. Đĩa ép trung gian ; 27. Thanh tựa ; 28. Moayơ ; 29.
Bulông bắt chặt các tấm đĩa ; 30. Lò xo giảm chấn.
- Hệ thống dẫn động ly hợp thuộc loại dẫn động bằng cơ khí có trợ lực
bằng khí nén. Đòn mở ly hợp 5 đợc chế tạo bằng thép và có số lợng là 4 đòn. Mỗi
đòn mở thì đầu trên liên kết khớp bản lề với đĩa ép ngoài qua các ổ bi kim. Phần
giữa đòn liên kết bản lề với càng nối 6 thông qua ổ bi kim. Đòn mở ly hợp đợc
điều chỉnh tơng tự nh ly hợp trên xe ZIN-130.
2.2.2. Kết cấu ly hợp lắp trên xe KAMAZ-5511
Ly hợp lắp trên xe KAMAZ-5511 là ly hợp hai đĩa ma sát khô (hình 2.6).
- Bộ phận chủ động của ly hợp : gồm có bánh đà 21 lắp ghép với vỏ trong
ly hợp 17 bằng các bu lông. Đĩa ép trung gian 2 và đĩa ép ngoài 4 đợc chế tạo
bằng gang. Các đĩa ép chủ động liên kết với bánh đà bằng ngõng (đòn tách).
Ngõng đợc bắt vào đĩa ép trung gian bằng các bulông 27 và lắp với rãnh của mặt
trụ bánh đà. Mặt ngoài của đĩa ép ngoài có phần lồi để lắp các lò xo ép 16. Lò xo
ép đợc chế tạo bằng thép 60C
2
, gồm có 12 lò xo đợc bố trí xung quanh, giữa lò

xo và đĩa ép có đệm cách nhiệt.
- Bộ phận bị động của ly hợp : gồm có hai đĩa ma sát 22, mỗi đĩa bị động
gồm hai tấm ma sát đợc ghép với nhau qua xơng đĩa bằng các đinh tán. Xơng đĩa
đợc chế tạo bằng thép, trên có các xẻ rãnh và đợc ghép với moayơ bằng các đinh
tán. Moayơ đợc chế tạo bằng thép 40X và số lợng là 2 moayơ. Trong lòng moayơ
có then hoa và có thể di trợt trên trục ly hợp. Bộ phận giảm chấn gồm 8 lò xo
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
24
Thi ế t k ế hệ th ống ly h ợp ch o xe t ả i 8 tấn
giảm chấn 25 đợc đặt trong các rãnh hình chữ nhật trên xơng đĩa và moayơ. Trục
ly hợp 23 đợc chế tạo bằng thép 40X và có bánh răng liền trục.
- Hệ thống dẫn động ly hợp thuộc loại dẫn động bằng thủy lực, cơ khí kết
hợp với trợ lựcbằng khí nén. Đòn mở ly hợp 6 đợc chế tạo bằng thép và có số l-
ợng là 4 đòn. Mỗi đòn mở thì đầu trên liên kết khớp bản lề với đĩa ép ngoài qua
các ổ bi kim. Phần giữa đòn liên kết bản lề với càng nối thông qua ổ bi kim. Đòn
mở ly hợp đợc điều chỉnh tơng tự nh ly hợp trên xe ZIN-130.
L ê H ồ n g Q u â n - l o p ô t ô - K h ó a 4 8
25