Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe 12 chỗ (Link bản vẽ: https://bit.ly/lyhopxe12cho)

mục lục
lời nói đầu..

3

chơng 1. tổng quan về cụm ly hợp trên ôtô. 6
1.1.Công dụng, yêu cầu, phân loại ..

6

1.2.ảnh hởng của ly hợp khi gài số và khi phanh ...........................

8

1.3.Ly hợp ma sát ................................................................................. 9
1.4.Ly hợp thuỷ lực ............................................................................... 12
1.5.Ly hợp điện từ ................................................................................. 13
chơng 2. lựa chọn phơng án thiết kế .............................

15

2.1.Lựa chọn loại ly hợp ....................................................................... 15
2.2.Phơng án chọn loại lò xo ép .........................................................

15

2.3.Đĩa bị động ly hợp .......................................................................... 17
2.4.Lựa chọn phơng án dẫn động ......................................................

18

chơng 3. Tính toán thiết kế cụm ly hợp ........................... 28
3.1.Tính chọn các thông số và kích thớc cơ bản ..............................
3.2.Tính kiểm tra điều kiện làm việc của ly hợp

28

............................... 31

3.3.Tính bền các chi tiết của ly hợp ..................................................... 36
3.4.Tính hệ thống dẫn động ly hợp .....................................................

56

chơng 4. Phơng án công nghệ gia công chi tiết ......

62

4.1.Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết ..............

62

4.2.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết ....................

63

4.3.Xác đinh phơng pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ
chi tiết lông phôi ........................................................................................... 64
4.4.Xác định thứ tự các nguyên công .................................................. 65
4.5.Xác định chế độ cắt cho các nguyên công ....................................

1

65


chơng 5.Sửa chữa, bảo dỡng và điều chỉnh ly hợp...71
5.1.Kiểm tra sửa chữa đĩa ma sát

....................................................... 71

5.2.Kiểm tra sửa chữa cụm đĩa ép, lò xo ép và vỏ ly hợp ..................

72

5.3.Lắp bộ ly hợp và điều chỉnh độ đồng đều của các đòn mở .........

73

5.4.Kiểm tra khớp trợt và vòng bi nhả ly hợp .................................73
5.5.Lắp cơ cấu điều khiển và điều chỉnh hành trình tự do
của bàn đạp ................................................................................................... 74
5.6.Những h hỏng thờng gặp và bảo dỡng sửa chữa ...................

75

kết luận ................................................................................................... 81
Tài liệu tham khảo ........................................................................... 82

2

Lời nói đầu
Đất nớc ta đang ngày càng phát triển và có sự thay đổi từng ngày,
cùng với sự phát triển về kinh tế thì khoa học kỹ thuật cũng có bớc phát triển vợt bậc và thu đợc những thành tựu quan trọng.
Khoa học kỹ thuật đã đợc áp dụng phổ biến trong đời sống và
góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế quốc dân.
Ngành công nghiệp ôtô là một ngành quan trọng trong sự phát triển kinh
tế của một quốc gia đặc biệt là một quốc gia đang phát triển nh Việt Nam. Ôtô
phục vụ cho việc vận chuyển hàng hoá, phục vụ mục đích đi lại của con ngời.
Ngoài ra ôtô còn phục vụ trong rất nhiều lĩnh vực khác nh : Y tế, cứu hoả, cứu
hộ.Do vậy phát triển ngành công nghiệp ôtô Việt Nam là một trong những
mục tiêu chiến lợc trong sự phát triển của đất nớc. Thực tế nhà nớc ta cũng đã
chú trọng phát triển ngành công nghiệp ôtô với những đề án chiến lợc dài hạn
đến năm 2015, 2020. Cùng với việc chuyển giao công nghệ giữa Việt Nam và
các nớc phát triển trên thế giới, chúng ta ngày càng đợc tiếp cận nhiều hơn với
các công nghệ tiên tiến trên thế giới trong đó có công nghệ về ôtô. Công nghệ
ôtô mặc dù là một công nghệ xuất hiện đã lâu nhng trong những năm gần đây
đã có nhiều bớc phát triển mạnh mẽ, liên tục các công nghệ mới đã đợc phát
minh nhằm hoàn thiện hơn nữa ôtô truyền thống. Ngoài ra ngời ta còn phát
minh ra những công nghệ mới nhằm thay đổi ôtô truyền thống nh nghiên cứu
ôtô dùng động cơ Hybryd, động cơ dùng nhiên liệu Hydro, ôtô có hệ thống lái
tự động. Tuy nhiên trong điều kiện của nớc ta, chúng ta chỉ cần tiếp thu và
hoàn thiện những công nghệ về ôtô truyền thống.
Trên ôtô, ngời ta chia ra thành các phần và các cụm khác nhau. Trong đó
ly hợp là một trong những cụm chính và có vai trò quan trọng trong hệ thống
truyền lực của ôtô. Hệ thống ly hợp có ảnh hởng lớn đến tính êm dịu của ôtô,
tính năng điều khiển của ôtô, đảm bảo an toàn cho động cơ và hệ

3

thống truyền lực trên ôtô. Nên để chế tạo đợc một chiếc ôtô đạt yêu cầu chất lợng thì việc thiết kế chế tạo một bộ ly hợp tốt là rất quan trọng. Do đó em đã
đợc giao đề tài Thiết kế hệ thống ly hợp xe ôtô 12 chỗ để nghiên cứu tìm
hiểu cụ thể về hệ thống ly hợp trên ôtô và quy trình thiết kế chế tạo hệ thống
ly hợp cho ôtô. Với đề tài đợc giao, em đã chọn xe Toyota Hiace làm xe cơ sở
để tham khảo các thông số ban đầu. Trong nội dung đồ án, em đã cố gắng
trình bày một cách cụ thể nhất về hệ thống ly hợp trên ôtô, bao gồm từ phần
tổng quan về hệ thống ly hợp đến quy trình thiết kế chế tạo một bộ ly hợp
hoàn chỉnh có thể hoạt động đợc cũng nh những h hỏng có thể xảy ra và cách
bảo dỡng, sữa chữa hệ thống ly hợp.
Trong thời gian đợc cho phép, với sự hớng dẫn, giúp đỡ tận tình, cụ thể
của Thầy giáo - Thạc sĩ trịnh minh hoàng cùng các thầy giáo trong bộ
môn Ôtô và xe chuyên dụng, em đã hoàn thành đồ án của mình. Mặc dù bản
thân đã có cố gắng và đợc sự quan tâm giúp đỡ của các thầy giáo nhng do kiến
thức, kinh nghiệm và thời gian hạn chế nên đồ án của em không thể tránh khỏi
thiếu sót. Em rất mong nhận đợc sự chỉ bảo, phê bình của các thầy trong bộ
môn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hớng dẫn trịnh minh hoàng
và các thầy giáo trong bộ môn Ôtô và xe chuyên dụng, Viện Cơ khí động lực,
Trờng ĐHBK Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt bản đồ
án này.
Hà Nội, ngày 16 tháng 12 năm 2009.
Sinh viên:
Ngô Mạnh Linh

4


Chơng 1
Tổng quan về cụm ly hợp trên xe ôtô

1.1.Công dụng , phân loại và yêu cầu:
1.1.1.Công dụng:
Ly hợp là một trong những cụm chính trong hệ thống truyền lực của ôtô.
Ly hợp trên ôtô là bộ phận liên kết giữa động cơ và hệ thống truyền lực. Do đó
nó có nhiệm vụ tách và nối hai bộ phận này với nhau trong trờng hợp cần thiết
nh: Khi xe bắt đầu chuyển bánh, khi chuyển số... . Ngoài ra, trong quá trình
ôtô hoạt động sẽ xuất hiện những mômen quán tính tác động lên hệ thống
truyền lực nên ly hợp còn đóng vai trò là bộ phận an toàn bảo vệ cho các chi
tiết của hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải.
1.1.2.Phân loại:
Có nhiều cách phân loại:
- Theo cách truyền mômen:
+ Ly hợp ma sát: Truyền mô men thông qua các bề mặt ma sát.
Fms = à.Plx
MLH = Fms.Rtb
Ly hợp ma sát có hai loại là ly hợp ma sát khô và ly hợp ma sát ớt:
Ly hợp ma sát khô: Không có dung môi, các đĩa ma sát thờng đợc làm từ
Ferado đồng.
Ly hợp ma sát ớt: Đợc nhúng trong dầu.
+ Ly hợp thuỷ lực: Truyền mômen thông qua chất lỏng.
+ Ly hợp điện từ: Truyền mômen nhờ lực điện từ.
+ Ly hợp liên hợp: Mô men đợc truyền bằng cách kết hợp các phơng
pháp trên. Thông thờng là bằng ma sát cộng với thủy lực.
Hiện nay, trên ôtô dùng chủ yếu là ly hợp ma sát và ly hợp thủy lực.

5


- Theo trạng thái làm việc:
+ Loại ly hợp thờng đóng: Khi không có lực điều khiển, ly hợp luôn ở

trạng thái đóng, khi đạp ly hợp các bề mặt làm việc tách ra. Đại đa số các ly
hợp trên ôtô dùng loại này.
+ Loại ly hợp thờng mở: Khi không có lực điều khiển, ly hợp luôn ở
trạng thái mở.
- Theo dạng lò xo của đĩa ép:
+ Ly hợp sử dụng lò xo trụ bố trí theo vòng tròn.
+ Ly hợp sử dụng lò xo dạng côn xuắn.
+ Ly hợp sử dụng lò xo dạng đĩa.
- Theo hệ thống dẫn động ly hợp:
+ Ly hợp dẫn động cơ khí.
+ Ly hợp dẫn động thuỷ lực.
- Theo trợ lực dẫn động:
+ Trợ lực cơ khí.
+ Trợ lực thủy lực.
+ Trợ lực khí nén.
+ Trợ lực chân không.
1.1.3.Yêu cầu:
Ly hợp trên ôtô phải đảm bảo các yêu cầu:
- Phải truyền hết đợc mômen của động cơ xuống hệ thống truyền lực mà
không bi trợt.
- Phải ngắt dứt khoát, đóng êm dịu để giảm tải trọng động tác động lên
hệ thống truyền lực.
- Mômen quán tính của phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm tải
trọng động tác dụng lên các bánh răng và bộ đồng tốc khi sang số.
- Mô men ma sát không đổi khi ly hợp ở trạng thái đóng.
- Có khả năng trợt khi bị quá tải.

6

- Có khả năng thoát nhiệt tốt để tránh làm nóng các chi tiết khi ly hợp bị
trợt trong quá trình làm việc.
- Điều khiển ly hợp nhẹ nhàng tránh gây mệt mỏi cho ngời lái xe.
- Giá thành của bộ ly hợp rẻ, tuổi thọ cao, kết cấu đơn giản kích thớc nhỏ
gọn, dễ tháo lắp và sửa chữa bảo dỡng.
1.2.ảnh hởng của ly hợp khi gài số và khi phanh
1.2.1.Khi gài số:
Khi gài số các chi tiết có chuyển động tơng đối, do vậy sinh ra mômen
xung lợng va đập và tải trọng động tác dụng lên các chi tiết khác. Muốn giảm
lực xung kích tác dụng lên hệ thống truyền lực cần mở ly hợp rồi mới gài số
để giảm mômen quán tính phần bị động và các chi tiết của hộp số có liên quan
động học đến phần bị động của ly hợp. Nh vậy việc ngắt ly hợp khi sang số
không những làm cho việc sang số đợc thực hiện êm dịu mà còn làm giảm tải
trọng động tác dụng lên các chi tiết của hệ thống truyền lực giúp làm tăng tuổi
thọ cho các chi tiết này.
1.2.2.Khi phanh ôtô:
Khi phanh ôtô toàn bộ hệ thống truyền lực chịu tải trọng động rất lớn dới
tác dụng của mômen quán tính của động cơ Mjmax.
Mômen Mjmax có thể truyền qua ly hợp khi mômen ma sát của ly hợp lớn
hơn Mjmax. Trong trờng hợp này mômen quán tính sẽ tác dụng lên hệ thống
truyền lực.
Nếu mômen Mjmax lớn hơn mômen ma sát của ly hợp thì ly hợp bị trợt và
hệ thống truyền lực sẽ chịu tải trọng lớn nhất chỉ bằng mômen ma sát của ly
hợp.
Nếu khi thiết kế ly hợp lấy hệ số dự trữ của ly hợp lớn hơn hệ số dự trữ
của độ bền của trục các đăng thì có thể trục các đăng bị gãy do quá tải.

7

1.3.ly hợp ma sát:
Trên các loại ôtô hiện nay sử dụng phổ biến nhất là loại ly hợp ma sát. Các bộ
phận chính của ly hợp bao gồm phần chủ động và phần bị động:
- Phần chủ động: Gồm có bánh đà, đĩa ép, vỏ ly hợp, các lò xo ép.
- Phần bị động : Gồm đĩa bị động, các bộ phận giảm chấn và trục ly hợp.
Việc điều khiển đóng ngắt ly hợp thông qua các đòn mở và các hệ thống dẫn
động, hệ thống dẫn động của ly hợp có thể là dẫn động bằng cơ khí , dẫn động
bằng thuỷ lực. Ngoài ra còn có thể sử dụng bộ phận trợ lực để giảm lực bàn
đạp của ngời lái.
1.3.1.Ly hợp ma sát một đĩa:
1

2

3
4
5

7



13

6

11

10

9

8

12

Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát một đĩa dẫn động cơ khí.
1. Bánh đà.

2. Đĩa bị động.

3. Đĩa ép.

4. Vỏ ly hợp.

5. Lò xo ép.

6. Bạc mở.

7. Bàn đạp li hợp.

8. Lò xo hồi vị.

9. Đòn kéo.

10. Càng mở.

11. Bi T.

13. Lò xo giảm chấn.

8

12. Đòn mở.


Nguyên lý hoạt động:
- Khi ly hợp ở trạng thái đóng:
Dới tác dụng của lò xo ép 5 làm đĩa ép 3 ép đĩa bị động với bánh đà, nhờ
vậy tạo đợc sự ma sát giữa đĩa ép và bánh đà với đĩa bị động và làm cho chúng
ép sát vào nhau. Do đó khi động cơ quay thì mô men của động cơ đợc truyền
từ bánh đà và đĩa ép qua đĩa bị động tới trục ly hợp và đến các hệ thống truyền
động.
- Khi ngắt ly hợp:
Dới tác dụng của lực bàn đạp kéo đòn kéo 9 thông qua càng mở 10 đẩy
bạc mở 6 làm bi T dịch chuyển sang trái khắc phục hết khe hở và ép vào đầu
trên của đòn mở 12, đầu dới của các đòn mở đi sang phải và tách đĩa ép 3 khỏi
đĩa bị động làm cho đĩa bị động tách rời khỏi bánh đà và đĩa ép ngắt dòng
công suất từ động cơ sang hệ thống truyền lực.
Trong quá trình sử dụng, do sự giảm lực ép của các lò xo ép và đĩa bị
động bị mòn nên khe hở bị giảm xuống làm ảnh hởng đến hành trình tự do
của bàn đạp. Do đó khe hở phải đợc đảm bảo nằm trong phạm vi nhất định
bằng cách điều chỉnh thờng xuyên.
u nhợc điểm:
- u 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.
- Nhợc điểm:
+ Đóng không êm dịu.

+ Chỉ truyền đợc mô men không lớn lắm. Nếu truyền mômen trên 70 ữ
80 KGm thì cần đờng kính đĩa ma sát lớn kéo theo các kết cấu khác đều lớn
làm cho ly hợp cồng kềnh.

9


1.3.2.Ly hợp ma sát hai đĩa:
Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của ly hợp ma sát hai đĩa cũng tơng tự
nh ly hợp ma sát một đĩa chỉ khác là có hai đĩa bị động nên có hai maoy ở đĩa
bị động.
1

2

3
4
5

7
6



13
11

10

9

8

12

Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát hai đĩa.
1. Bánh đà.

2. Đĩa bị động.

3. Đĩa ép.

4. Vỏ ly hợp.

5. Lò xo ép.

6. Bạc mở.

7. Bàn đạp li hợp. 8. Lò xo hồi vị.
10. Càng mở.

11. Bi T.

9. Đòn kéo.
12. Đòn mở.

13. Lò xo giảm chấn.
Ưu nhợc điểm:
- Ưu điểm:
+ Đóng êm dịu (do có nhiều bề mặt ma sát).

+ Giảm đợc đờng kính chung của đĩa ma sát, bánh đà mà vẫn đảm bảo
truyền đủ mômen cần thiết của động cơ.
- Nhợc điểm: Mở không dứt khoát, nhiệt lớn, kết cấu phức tạp nên khó bảo dỡng và sữa chữa.

10


1.4.Ly hợp thủy lực
Ly hợp thuỷ lực truyền mômen thông qua chất lỏng.
Bánh Tuabin
Bánh bơm

Vỏ

Hình 1.3.Sơ đồ nguyên lý ly hợp thuỷ lực.
Cấu tạo của ly hợp thuỷ lực gồm 2 phần:
- Phần chủ động là phần bánh bơm, bánh đà.
- Phần bị động là bánh tuốc bin nối với trục sơ cấp của hộp giảm tốc.
Nguyên lý hoạt động :
Ly hợp thủy lực gồm có 2 bánh công tác: Bánh bơm ly tâm và bánh tua
bin hớng tâm, tất cả đợc đặt trong hộp kín điền đầy chất lỏng công tác. Trục
của bánh bơm đợc nối với động cơ và trục của bánh tua bin nối với hộp số.
Khi động cơ làm việc, bánh bơm quay, dới tác dụng của lực ly tâm chất
lỏng công tác bị dồn từ trong ra ngoài dọc theo các khoang giữa các cánh
bơm. Khi ra khỏi cánh bơm, chất lỏng có vận tốc lớn và đập vào các cánh của
bánh tua bin làm bánh này quay theo, nhờ đó năng lợng đợc truyền từ bánh
bánh bơm sang bánh tua bin nhờ dòng chảy chất lỏng.
Ly hợp thủy lực không có khả năng biến đổi mômen, nó chỉ làm việc nh
11

một khớp nối thuần túy nên còn gọi là khớp nối thủy lực.
Ưu nhợc điểm:
- u điểm :
+ Có thể thay đổi tỉ số truyền một cách liên tục.
+ Có khả năng truyền tải mô men lớn.
+ Cấu tạo đơn giản, giá thành sản xuất thấp, dễ bảo dỡng sữa chữa.
- Nhợc 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 hởng xấu đến đặc tính làm việc kết hợp với
động cơ đốt trong.
1.5.Ly hợp điện từ
Truyền mômen thông qua lực điện từ.
3
4

1

5

2

6

Hình 1.4.Sơ đồ nguyên lý ly hợp điện từ.
1.Bánh đà.

2.Khung từ.

3.Cuộn dây.

5.Lõi thép bị động nối với hộp số.

12

4.Mạt sắt.

6.Trục ly hợp.


Nguyên lý hoạt động:
- Khi mở ly hợp : Khi không cấp điện cho cuộn dây 3 nên không có lực
từ trong cuộn dây, nên phần chủ động 1 là bánh đà và phần bị động 5 là lõi
thép không hút nhau nên khi động cơ không quay mômen không truyền ra
trục ly hợp.
- Khi đóng ly hợp : Khi cấp điện cho cuộn dây 3 làm xuất hiện lực điện
từ trong cuộn dây nên xuất hiện lực hút giữa bánh đà 1 và lõi thép bị động 5.
Nh vậy khi bánh đà quay làm cho lõi thép quay theo. Do đó mômen đợc
truyền từ động cơ sang trục ly hợp. Tuy vậy lực hút giữa bánh đà và lõi thép
không đủ lớn nên giữa khe hở bánh đà và lõi thép ngời ta đa vào những mạt
sắt. Khi có từ trờng, chúng tạo thành những đờng sức tạo thành dây sắt cứng
nối bánh đà và lõi thép với nhau làm tăng ma sát nên việc truyền mômen giữa
bánh đà và lõi thép đợc tăng lên.
Ưu nhợc điểm :
- Ưu điểm :
+ Khả năng chống quá tải tốt.
+ Bố trí dẫn động dễ dàng.
- Nhợc điểm :

+ Chế tạo phức tạp.
+ Bảo dỡng và sửa chữa khó khăn.
+ Giá thành đắt.

13


Chơng 2
Lựa chọn phơng án thiết kế
2.1.Lựa Chọn loại ly hợp.
Ly hợp trên ôtô thờng dùng là loại ly hợp ma sát dạng thờng đóng, có
một hoặc hai đĩa bị động.
Với đề tài thiết kế ly hợp cho xe ôtô con, với yêu cầu cơ bản là phải có độ bền
và độ tin cậy cao, mặt khác phải sữa chữa và bảo dỡng dễ dàng nên ta chọn
loại ly hợp là ly hợp ma sát. Do mômen của động cơ nhỏ nên ta chọn loại ly
hợp là ly hợp ma sát một đĩa bị động dạng thờng đóng.
2.2.Phơng án chọn loại lò xo ép.
Fl
a
b
c

l

Hình 2.1.Đặc tính các loại lò xo ép ly hợp.
a - Lò xo côn xoắn.
b - Lò xo trụ.
c - Lò xo đĩa.
Fl : Lực ép,

l: Biến dạng của lò xo.

2.2.1.Lò xo trụ:
Lò xo trụ có đờng đặc tính làm việc là đờng b trên hình 2.1.
Lò xo trụ thờng đợc bố trí theo vòng tròn trên đĩa ép.

11


Để định vị các lò xo và giảm độ biến dạng của chúng dới tác dụng của
lực ly tâm, thờng sử dụng các cốc, vấu lồi trên đĩa ép hoặc trên vỏ ly hợp.
u điểm:
- Kết cấu nhỏ gọn, khoảng không gian chiếm chỗ ít vì lực ép tác dụng lên
đĩa ép lớn.
- Đảm bảo đợc lực ép đều lên các bề mặt ma sát bằng cách bố trí các lò
xo đối xứng với nhau và với các đòn mở.
- Luôn giứ đợc đặc tính tuyến tính trong toàn bộ vùng làm việc.
- Giá thành rẻ, chế tạo đơn giản.
Nhợc điểm:
- Các lò xo thờng không đảm bảo đợc các thông số giống nhau hoàn
toàn, đặc biệt là sau một thời gian làm việc lực ép của các lò xo sẽ không đều
nhau. Do đó phải chế tạo lò xo thật chính xác nều không thì lực ép không đều
sẽ làm cho đĩa ma sát mòn không đều và dễ bị cong vênh.
2.2.2.Lò xo côn xoắn:
Lò xo công xoắn có đờng đặc tính làm việc là đờng a trên hình 2.1.
u điểm:
- Lực ép lên lò xo lớn, nên thờng đợc dùng trên ôtô có mômen của động
cơ trên 50 KGm.
- Có thể giảm đợc không gian của kết cấu do lò xo có thể ép đến khi lò
xo nằm trên một mặt phẳng.

Nhợc điểm:
- Khoảng không gian ở gần trục ly hợp sẽ chật và khó bố trí bạc mở ly
hợp.
- Dùng lò xo côn thì áp suất lò xo tác dụng lên đĩa ép phải qua các đòn ép
do đó việc điều chỉnh ly hợp sẽ phức tạp.

12


- Lò xo côn có dạng tuyến tính ở vùng làm việc nhỏ, sau đó khi các vòng
lò xo bắt đầu trùng nhau thì độ cứng của lò xo tăng lên rất nhanh, do đó nó đòi
hỏi phải tạo đợc lực lớn để ngắt ly hợp và khi đĩa ma sát mòn thì lực ép của
lò xo sẽ giảm rất nhanh.
2.2.3.Lò xo đĩa:
Lò xo đĩa có đờng đặc tính làm việc là đờng c trên hình 2.1.
u điểm:
- Lò xo đĩa làm luôn nhiệm vụ của đòn mở nên kết cấu đơn giản và nhỏ
gọn.
- Lò xo đĩa có đặc tính làm việc hợp lý vì trong vùng làm việc lực ép thay
đổi không dáng kể theo biến dạng. Do vậy lực ngắt ly hợp đòi hỏi không lớn
và khi đĩa ma sát bị mòn thì lực ép thay đổi không đáng kể.
Nhợc điểm:
- Việc chế tạo khó khăn.
Kết luận: Qua việc tham khảo các loại lò xo ép em quyết định chọn loại lò xo
ép là lò xo trụ bố trí theo vòng tròn.
2.3.đĩa bị động của ly hợp.
Đĩa bị động của ly hợp có cấu tạo gồm hai tấm ma sát đợc gắn với nhau
bằng đinh tán thông qua xơng đĩa. Xơng đĩa lại đợc tán với moay ơ đĩa bị
động.
Một trong những yêu cầu của ly hợp là phải đóng êm dịu, yêu cầu này

liên quan đến cấu tạo của đĩa bị động của ly hợp.
Để tăng tính êm dịu cho ly hợp ta dùng đĩa bị động loại đàn hồi. Độ đàn
hồi của đĩa đợc giải quyết bằng cách thiết kế kết cấu có những hình thù nhất
định hoặc dùng thêm những chi tiết đặc biệt có khả năng làm giảm độ cứng
của đĩa. ở đây để giảm độ cứng của đĩa bị động ta xẻ các rãnh hớng tâm. Các

13


đờng xẻ rãnh này chia đĩa bị động ra nhiều phần. Số lợng các rãnh tuỳ theo đờng kính đĩa. Các đờng xẻ rãnh cũng làm cho đĩa bị động đỡ cong vênh khi bị
nung nóng khi làm việc và làm tăng khả năng thoát các bụi sinh ra trong quá
trình ly hợp làm việc do các tấm ma sát bị mòn.
2.4.lựa chọn phơng án dẫn động.
Hệ thống dẫn động ly hợp có tác dụng truyền lực bàn đạp của ngời lái tác
động vào bàn đạp đến ly hợp để thực hiện việc đóng ngắt ly hợp.
Dẫn động ly hợp thờng là dẫn động cơ khí hoặc thủy lực. Dẫn động cơ
khí có u điểm chung là kết cấu đơn giản. dễ chế tạo tuy nhiên chúng cũng có
nhợc điểm là lực bàn đạp thờng phải lớn và khó bố trí với những ôtô có động
cơ đặt xa ngời lái. Dẫn động cơ khí đợc thờng đợc sử dụng trên một số ôtô con
và ôtô tải do ôtô con có yêu cầu lực bàn đạp nhỏ và ôtô tải thờng có bình khí
nén nên việc bố trí trợ lực thuận lợi, dẫn động thủy lực hiện nay đợc sử dụng
trên hầu hết các loại ôtô con và ôtô chở khách do có u điểm rất lớn là nhỏ gọn,
tạo đợc lực bàn đạp lớn, dế bố trí trên ôtô và thời gian tác động nhanh.
Để giảm lực của ngời lái tác dụng lên bàn đạp, trong hệ thống dẫn động
có thể có bố trí bộ phận trợ lực bằng cơ khí, thủy lực, khí nén hoặc chân
không. Hiện nay, đợc sử dụng phổ biến hơn cả trên các loại ôtô là dẫn động
thủy lực kết hợp với bộ trợ lực. Trợ lực trên ôtô con có thể là trợ lực chân
không, còn các ôtô tải thì thờng sử dụng hệ thống trợ lực bằng khí nén do có
sẵn bình khí nén.
Mục đích của việc thiết kế hệ dẫn động ly hợp là dễ bố trí, điều khiển dễ

dàng, đảm bảo độ tin cậy đồng thời đảm bảo tính kinh tế. Do đó phơng án dẫn
động phải đáp ứng đợc các yêu cầu của hệ thống dẫn động đã nêu ở trên.
Các phơng án dẫn động thờng dùng là:
- Dẫn động cơ khí.
- Dẫn động cơ khí trợ lực khí nén

14


- Dẫn động cơ khí trợ lực chân không.
- Dẫn động thuỷ lực.
- Dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén.
- Dẫn động thủy lực trợ lực chân không.
2.4.1.Dẫn động cơ khí :
Sử dụng các cơ cấu truyền lực bằng cơ khí để truyền lực đóng hoặc ngắt ly
hợp.
Sơ đồ kết cấu:

1

2

3

4

5

6
7

8



9

Hình 2.2.Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng cơ khí.
1.Đĩa bị động.

2.Đĩa ép.

3.Đòn mở.

4.Bi T.

5.Lò xo hồi vị bi T.

6.Càng mở.

7.Bàn đạp.

8.Lò xo hồi vị bàn đạp. 9.Đòn dẫn động.

Nguyên lý làm việc:
- Khi ngắt ly hợp :

15


Ngời lái tác dụng lực vào bàn đạp, lực bàn đạp thông qua đòn dẫn động 9

và càng mở 6 làm cho bi T 4 dịch chuyển sang trái tỳ vào đầu đòn mở, đòn mở
kéo đĩa ép và đĩa bị động tách khỏi các bề mặt làm việc làm mở ly hợp.
- Khi đóng ly hợp : Ngời lái thôi không tác dụng lực vào bàn đạp, lò xo hồi vị
bàn đạp kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu. Đồng thời lò xo hồi vị bi T kéo bi T
dịch chuyển sang phải và thôi không ép vào đòn mở nữa. Khi đó lò xo ép lại
ép đĩa ép và đĩa bị động trở lại trạng thái làm việc ban đầu.
u nhợc điểm :
- u điểm:

Kết cấu đơn giản nên dễ chế tạo và bảo dỡng, sửa chữa.
Mở nhanh và dứt khoát.
Giá thành rẻ.

- Nhợc điểm:

Lực ma sát giữa các cơ cấu lớn nên dẫn đến nặng khi đạp.

Có thể khắc phục bằng cách sử dụng trợ lực. Đóng không êm dịu.
2.4.2.Dẫn động cơ khí có trợ lực khí nén :

7

8

9

10

11

12

6
5
4
3



2
1

Hình 2.3.Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng cơ khí có trơ lực khí nén.

16


1.ống dẫn khí.

2.Xy lanh công tác.

3.Càng mở.

4.Đòn mở.

5.Đĩa ép.

6.Đĩa bị động.

7.Bi T.

8.Lò xo hồi vị bi T.

9.Bình khí nén.

10.Xy lanh phân phối.

11.Bàn đạp.

12.Lò xo hồi vị bàn đạp.

Nguyên lý hoạt động :
- Khi ngắt ly hợp: Ngời lái tác dụng một lực lên bàn đạp 11 làm cho xy lanh
phân phối 10 cùng pittông của nó chuyển động sang trái làm cho càng mở 3
đẩy bi T 7 dịch chuyển sang trái và ép vào đòn mở 4. Đòn mở kéo đĩa ép cùng
đĩa bị động tách ra khỏi bề mặt làm việc và ly hợp đợc ngắt. Đồng thời sự
chuyển động tơng đối giữa pittông và xy lanh của xy lanh phân phối 10 làm
mở van khí nén. Khí nén từ bình khí đi qua xy lanh phân phối, qua ồng dẫn 1
vào xy lanh công tác 2 đẩy pittông của xy lanh này dịch chuyển sang phải đẩy
vào càng mở 3 làm giảm bớt một phần lực cho ngời lái.
- Khi đóng ly hợp :
Khi ngời lái thôi tác dụng lực vào bàn đạp, lò xo hồi vị bàn đạp kéo bàn
đạp trở về vị trí ban đầu. Đồng thời kéo xy lanh phân phối 10 sang phải làm
kéo càng mở 3 thôi không ép vào bi T nữa. Khi đó bi T thôi không ép vào đầu
đòn mở nữa và các lò xo ép lại ép ly hợp đĩa ép và đĩa bị động trở về trạng thái
làm việc ban đầu. Khi xy lanh phân phối 10 đợc kéo về vị trí ban đầu thì đồng
thời làm van khí nén đóng lại. Lúc này khoang trong xy lanh 10 thông với khí
trời và do đó không còn áp suất khí nén tác dụng lên xy lanh công tác nữa và
xy lanh công tác cũng thôi không tác dụng lực lên càng mở 3 nữa.
- Khi giữ bàn đạp ở một vị trí nào đó :

Khi ngời lái giữ nguyên bàn đạp ở một vị trí nào đó thì xy lanh phân phối
10 cũng dừng tại một vị trí nhất định. Lúc này van khí nén vẫn mở và khí nén
vẫn vào xy lanh công tác tuy nhiên lợng khí nén vào trong xy lanh công tác là
không đổi cho nên ly hợp đợc mở ở một vị trí nhất định.

17


u nhợc điểm :
Khí nén

- u điểm :
+ Giảm đợc lực của ngời lái tác dụng lên bàn đạp.
+ Vẫn đảm bảo an toàn vì nếu trợ lực hỏng thì ly hợp vẫn làm việc đợc.
- Nhợc điểm :
+ Phải cần máy nén khí.
+ Khi mất trợ lực thì lực điều khiển của ngời lái rất lớn.
2.4.3.Dẫn động thủy lực :
1

2

9

3

4

5

6

7

8



10
11

Hình 2.4.Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng thủy lực.
1.Đĩa bị động.

2.Đĩa ép.

3.Đòn mở.

4.Bi T.

5.Lò xo hồi vị bi T.

6.Xy lanh chính.

7.Bàn đạp.

8.Lò xo hồi vị bàn đạp.

9.Càng mở.

10.Xy lanh công tác.

11.ống dẫn dầu.

18


Nguyên lý làm việc:
- Khi ngắt ly hợp :
Khi ngời lái tác dụng một lực lên bàn đạp, dầu từ xy lanh chính 6 qua
ống dẫn 11 vào xy lanh công tác 10 đẩy pittông của xy lanh này đi sang phải
thông qua càng mở đẩy bi T 4 ép vào đòn mở 3 làm cho đòn mở kéo đĩa ép và
đĩa bị động tách ra làm mở ly hợp.
- Khi đóng ly hợp :
Khi ngời lái thôi không tác dụng lực vào bàn đạp, nhờ lò xo hồi vị bi T 5
và lò xo hồi vị bàn đạp 8 đẩy pittông của xy lanh công tác 10 sang trái làm
đẩy dầu qua ống 11 trở về xy lanh chính 6 đẩy trả bàn đạp vể vị trí ban đầu.
Đồng thời nhờ lò xo hồi vị nên bi T cũng đợc đẩy tách ra khỏi đòn mở làm
mở ly hợp.
u nhợc điểm :
- u điểm:
+ Kết cấu đơn giản, dễ bố trí trên xe.
+ Dẫn động êm, có thể tạo đợc lực bàn đạp lớn.
- Nhợc điểm:
+ Các chi tiết cần độ kín khít tốt nên khó khăn trong việc chế tạo và
chăm sóc, bảo dỡng.

19

2.4.4.Dẫn động thủy lực có trợ lực chân không:

9

8
7


6
5
4
3
2
1

13

12

11

10

Hình 2.5.Sơ đồ dẫn động thủy lực có trợ lực chân không.
1.ống dẫn dầu.

2.Xy lanh công tác.

3.Càng mở.

4.Bi T.

5.Đòn mở.

6.Đĩa ép.

7.Đĩa bị động.

8.Lò xo hồi vị bi T.

9.Họng hút.

10.Bàn đạp.

11.Lò xo hồi vị bàn đạp.

12.Bộ trợ lực.

13.Xy lanh chính.

20


- Nguyên lý hoạt động của bộ trợ lực:

2
A

1

B
C

6

5

4

3

Hình 2.6.Sơ đồ bộ trợ lực chân không.
1. Van điều khiển.

2. Van chân không

3, 6. Lò xo hồi vị.

4. Van khí

5. Màng cao su
Khi mở ly hợp: Khi ngời lái đạp bàn đạp làm đẩy van khí 4 mở ra đồng
thời van điều khiển 1 (bằng cao su) đóng van chân không 2 lại. Lúc này
khoang B đợc nối với khoang khí trời C và khoang B không thông với khoang
chân không A, tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B, làm van
chân không chuyển động sang trái đẩy pittông của xy lanh chính 13 sang trái
làm dầu trong xy lanh chính theo ống 1 sang xy lanh công tác 2 đẩy pittông
của xy lanh công tác sang phải qua càng mở 3 đẩy bi T 4 ép vào đòn mở 5 làm
mở ly hợp.
Khi đóng ly hợp: Khi ngời lái thôi tác dụng vào bàn đạp, nhờ các lò xo

hồi vị làm van khí 4 trở về vị trí ban đầu, lúc này van khí 4 ép chặt làm mở van

21


chân không 2 ra. Kết quả là khoang A thông với khoang B và khoang B không
thông với khoang C nữa. Hai khoang A và B không có sự chênh lệch áp suất
nên không sinh ra trợ lực nữa và các chi tiết cũng trở về vị trí ban đầu.
Khi ngời lái dừng chân ở một vị trí nào đó thì van khí 4 dừng lại. Nhng
màng cao su 5 vẫn dịch chuyển một chút và kéo van chân không 2 đi theo nên
đẩy van điều khiển 1 ép chặt vào van khí 4 làm đóng van khí. Lúc này cả van
khí và van chân không đều đợc đóng lại và không khí trong khoang B không
đổi, sự chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B là ổn định. Nh vậy đĩa ép
vẫn đợc giữ ở một vị trí nhất định, tức là ly hợp vẫn đợc mở ở một vị trí nhất
định.
u nhợc điểm:
- u điểm:
+ Lực bàn đạp nhỏ nên điều khiển dễ dàng.
+ Không tốn công suất cũng nh nhiên liệu cho bộ trợ lực.
+ Khi hệ thống trợ lực hỏng thì ly hợp vẫn làm việc đợc.
- Nhợc điểm:
+ Kết cấu phức tạp nên khó chế tạo, bảo dỡng và sữa chữa.
+ Cần độ kín khít cao để tránh rò rỉ dầu và khí.
+ Do độ chân không không lớn nên muốn có lực trợ lực lớn thì phải tăng
kích thớc màng sinh lực dẫn đến kết cấu cồng kềnh.
Kết luận:
Với ly hợp xe ôtô con nên không cần lực bàn đạp lớn đồng thời cần phải
có kết cấu gọn nhẹ, không gian bố trí hợp lý. Qua việc tham khảo sơ bộ các
phơng án, ta thấy phơng án dẫn động thuỷ lực là phơng án có nhiều u điểm nổi
bật. Do đó em chọn phơng án dẫn động là dẫn động thuỷ lực.

Nh vậy loại ly hợp mà em chọn thiết kế là ly hợp ma sát khô dạng thờng
đóng dẫn động thuỷ lực.

22