Thiết kế ly hợp ô tô con

THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

μ

GVHD: Trần Thanh Tâm

1

MỤC LỤC

SVTH: Nguyễn Văn Đức
SVTH:


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Ly hợp loại dẫn đông thủy lực.......................................................................2
Hình 2.1: Sơ đồ tính toán các kích thước cơ bản của đĩa bị động................................5
Hình 2.2. Sơ đồ tính công trượt ly hợp.........................................................................7
Hình 2.3.Sơ đồ tính bền đinh tán..................................................................................12
Hình 2.4 Sơ đồ tính mayơ đĩa bị động………………………………………………..16

LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học Thiết Kế Ô Tô là một môn học rất quan trọng trong ngành cơ khí
giao thông nhằm mục đích rèn luyện cho sinh viên những kĩ năng, khả năng vận dụng
các lý thuyết đã học để giải quyết những yêu cầu từ thực tế của sản xuất như thiết kế
các chi tiết máy, bộ phận máy đảm bảo các yêu cầu về kinh tế, kĩ thuật.
Vì đây là lần đầu tiên bắt tay vào công việc thiết kế nên có nhiều mới mẽ và bỡ ngỡ.
Do kiến thức còn hạn hẹp nên trong quá trình thiết kế và tính toán chắc chắn không
tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong được các thầy chỉ dẫn tận tình để đồ án của

chúng tôi thành công hơn nữa.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn thầy Trần Thanh Tâm và các cán bộ, giảng viên,
các bạn sinh viên đã giúp đỡ chúng tôi hoàn thành đồ án môn học này.
Cần Thơ, tháng 10 năm 2015
Nhóm sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Đức

GVHD: Trần Thanh Tâm

2

SVTH: Nguyễn Văn Đức
SVTH:


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

Chương I

TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN ÔTÔ
1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của ly hợp lắp trên ôtô:
1.1.1 Công dụng:
Ly hợp là một trong những cụm chủ yếu của ôtô-máy kéo.Ly hợp dùng để nối
trục khuỷu động cơ với hệ thống truyền lực, để truyền mômen quay được êm dịu và
cắt truyền động đến hệ thống truyền lực được nhanh chóng,dứt khoát. Ngoài ra ly hợp
còn đảm bảo cho động cơ khi động cơ làm việc ở chế độ không tải cưỡng bức và hệ
thống truyền lực không bị quá tải bởi những momen quá lớn.
1.1.2 Phân loại:
Tuỳ theo tính chất truyền mômen, đặc điểm kết cấu v.v..có thể phân loại ly hợp

ra các loại sau:
+ Dựa theo tính chất truyền mômen,người ta phân ra các loại ly hợp ma sát cơ
khí,ly hợp thuỷ lực,ly hợp điện từ.
+ Dựa theo hình dạng của bộ phận ma sát cơ khí,có thể chia ra: 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 trông và guốc ma sát ép vào tang trông ).
+Theo đặc điểm làm việc, có thể chia ra: loại thường đóng và không thường
đóng.
1.1.3

Yêu cầu :

Có 5 yêu chính cầu lớn đối với ly hợp là :
-Đảm bảo truyền được mômen quay lớn nhất của động cơ mà không bị trượt ở
bất cứ điều kiện sử dụng nào.
-Đóng êm dịu để tăng từ từ momen quay lên trục của hệ thống truyền lực,
không gây ra va đập ở các bánh răng. Ngoài ra khi ly hợp đóng êm dịu thì ôtô khởi
hành hoặc tăng tốc từ từ không giật,làm cho người lái và hành khách đỡ mệt.
-Mở dứt khoát và nhanh chóng nghĩa là cắt hoàn toàn truyền động từ động cơ
đến hệ thống truyền lực trong thời gian rất ngắn.
-Mômen quán tính của các chi tiết phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm
các lực va đập lên bánh răng khi sang số ,dễ gài số và giảm mài mòn các bề mặt ma
sát của đồng tốc.
-Phải làm được nhiệm vụ của bộ phận an toàn để tránh tác dụng lên hệ thống
truyền lực những mômen quá lớn khi gặp quá tải.Vì vậy mômen ma sát phải không
được lớn quá.
GVHD: Trần Thanh Tâm

3

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

Ngoài ra còn các yêu cầu khác như:
+Điều khiển dễ dàng,lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ.
+Hệ số ma sát cao và ổn định.
+Thoát nhiệt tốt.
+Làm việc bền vững tin cậy.
+Hiệu suất cao.
+Giá thành rẻ, kết cấu ,sửa chữa, bảo dưỡng đơn giản.
+Kích thước nhỏ gọn.
1.2 Lựa chọn phương án thiết kế :
1.2.1

Lựa chọn cụm ly hợp :
1.2.1.1 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 dể dàng.
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.
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 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 thường đóng, ly hợp ma sát
cơ khí loại một đĩa bị động, sử dụng cơ cấu ép lò xo trụ.
1.2.2 Dẫn động ly hợp:

Dẫn động thủy lực:

GVHD: Trần Thanh Tâm

4

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

Hình 1.1 Ly hợp loại dẫn đông thủy lực
1.Bàn đạp; 2.Càng đẩy piston; 3.Piston chính; 4.Xilanh chính; 5.Đường ống thủy
lực; 6.Piston công tác; 7.Xylanh công tác; 8.Càng đẩy; 9.Nạng mở; 10.Ổ bi ép;
11.Đòn mở
-Nguyên lý làm việc:
+Khi ngắt ly hợp :
Khi người lái tác dụng một lực lên bàn đạp, dầu từ xy lanh chính qua ống dẫn

vào xy lanh công tác đẩy pittông của xy lanh này đi sang phải thông qua càng mở đẩy
bi T ép vào đòn mở làm cho đòn mở kéo lo xo và đĩa bị động tách ra làm mở ly hợp.
+ Khi đóng ly hợp :
Khi người lái thôi không tác dụng lực vào bàn đạp, nhờ lò xo hồi vị bi T và lò
xo hồi vị bàn đạp đẩy pittông của xy lanh công tác sang trái làm đẩy dầu qua ống trở
về xy lanh chính đẩy trả bàn đạp vể vị trí ban đầu. Đồng thời nhờ lò xo hồi vị nên bi T
cũng được đẩy tách ra khỏi đòn mở làm mở ly hợp.
- Ưu điểm:
+ Kết cấu đơn giản, dễ bố trí trên xe.
+ Dẫn động êm, có thể tạo được lực bàn đạp lớn.
+ Có khả năng hạn chế tốc độ dịch chuyển của đĩa ép khi đóng ly hợp đột ngột,
giảm tải trọng động.
- Nhược điểm:
GVHD: Trần Thanh Tâm

5

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

+ Các chi tiết cần độ kín khít tốt nên khó khăn trong việc chế tạo và chăm sóc,
bảo dưỡng.
+ Kết cấu phức tạp, làm kém việc tin cậy khi có rò rỉ, bảo dưỡng sửa chữa phức
tạp.

CHƯƠNG II

THIẾT KẾ LY HỢP
2.1. Xác định các thông số cơ bản của ly hợp:
Tính toán ly hợp loại ma sát nhằm mục đích xác định số lượng và kích thước
các bề mặt ma sát cần thiết để truyền mômen quay của động cơ, xác định lực ép lên bề
mặt ma sát, xác định tỷ số truyền của cơ cấu điều khiển ly hợp, cũng như xác định kích
thước các chi tiết khác.
2.1.1 Xác định momen ma sát của ly hợp:
- Mô men ma sát của ly hợp là mô men sinh ra trong quá trình ly hợp làm việc
- Mô men ma sát của ly hợp phải lớn hơn mômen quay của động cơ. Sở dĩ phải
tính ly hợp theo mô men quay lớn hơn mômen của động cơ để đảm bảo truyền được
hết mômen quay của động cơ đến hệ thống truyền lực trong trường hợp khi đĩa ma sát
bị dầu nhờn rơi vào, hoặc khi các mặt ma sát bị hao mòn, hoặc khi các lò xo ép mất
tính đàn hồi đi một ít.
+M
+

: Mô men ma sát của ly hợp (N.m)
: Mô men xoắn của động cơ :

GVHD: Trần Thanh Tâm

6

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

+

: Hệ số dự trữ của ly hợp, xe con
Bảng 2.1 Bảng chọn hệ số dự trữ ly hợp β.
Trị số β
1,35 ÷ 1,75
1,60 ÷ 2,25
1,80 ÷ 3,00
2,00 ÷ 2,5

Loại xe
Xe du lịch
Xe tải, khách, máy kéo vận tải (không kéo mooc)
Ôtô tải có mooc
Máy kéo nông nghiệp ly hợp kiểu thường đóng

Chọn

Mô men ma sát của ly hợp được tính theo công thức:
(2.1)
(N.m)
Như vậy mômen ma sát của ly hợp thiết kế lớn hơn mômen quay của động cơ

nên ly hợp thiết kế sẽ truyền được hết mômen quay của động cơ đến hệ thống truyền
lực trong trường hợp khi đĩa ma sát bị dầu nhờn rơi vào, hoặc khi các mặt ma sát bị
hao mòn, hoặc khi các lò xo ép mất tính đàn hồi đi một ít.
Sau khi tính được mômen ma sát đảm bảo yêu cầu, tiếp theo xác định các kích
thước cơ bản của ly hợp thiết kế.
2.2. Xác định các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp:

2.2.1 Bán kính vành khăn của bề mặt ma sát đĩa bị động:
Xác định quan hệ giữa Mms, D và các thông số khác ta xác định như sau:
Xét 1 phân tố diện tích vô cùng bé trên bề mặt ma sát như hình 2.1
Diện tích phân tố có chiều dài ρ.dα , chiều rộng dρ là:
ds = ρ.dα.dρ
Nếu áp suất trên bề mặt ma sát là p thì áp lực tác dụng lên bề mặt phân bố là
dN:
dN = p.ds = p.ρ.dα.dρ
Dưới tác dụng của áp lực này, trên phân bố xuất hiện lực ma sát dT:
dT= .dN = p.ρ.dα.dρ.
với

: hệ số ma sát trượt giữa các đôi bề mặt, ta có

GVHD: Trần Thanh Tâm

7

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

+ 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 = 0,3.

d

Hình 2.1. Sơ đồ tính toán các kích thước của đĩa bị động
Momen ma sát do phân bố sinh ra sẽ là dM1R2
:
2
dM1 = ρ.dT = .p. ρ . dα.dρ.

d
R1 0

Toàn bộ vòng ma sát sinh ra một mômen là M1

GVHD: Trần Thanh Tâm

8

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

Toàn bộ ly hợp sẽ sinh ra một mômen ma sát Mms :

Nếu đặt :

: là hệ số đường kính.

ta có:

Với Zms : Số đôi bề mặt ma sát. Zms=2
[m]

(2.2)

Theo tài liệu kr = 0,53 ÷ 0,75 vì động cơ có tốc độ trung bình nên chọn
Kr = 0,65
Đảm bảo tuổi thọ cần thiết.
Một trong các chỉ tiêu để đánh giá tuổi thọ của đĩa bị động là áp suất tác dụng
lên vòng ma sát (p). Áp suất trên bề mặt đĩa bị động (p) phải thỏa mãn điều kiện p [p].
[KN/m2].
Theo tài liệu [2] ta có:
[p]=100÷250 [kN/m2] Chọn [p]=100 [kN/m2]
Thế số vào (2.2) ta tính được :

R2=
Chọn R2=110 (mm)
Theo [2] bán kính R2 = 90

120 vậy R2=110 (Thảo mãn)

Bán kính trong tấm ma sát R1
R1=R2.kr=110.0,65=71,5(mm)
Chọn R1 = 72(mm)

2.2.2 Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát:
-Diện tích hình vành khăn tấm ma sát S (mm2) được xác định :
S=
)

GVHD: Trần Thanh Tâm

9

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

S=
-Bán kính trung bình hình vành khăn của tấm ma sát Rtb (mm) được xác định :
Rtb=

=0,091(m)

2.2.3 Lực ép của cơ cấu ép :
Lực ép cần thiết đươc xác định theo [2]:
P=
=
(2.3)

P=

2.3 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 máy kéo
có trọng lượng khác nhau thì sự hao mòn của ly hợp sẻ khác nhau.
Quá trình đóng êm dịu ly hợp bao giờ củng 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 sẻ làm mòn nhanh các bề mặt ma sát và nhiệt sinh ra sẻ 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.
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.

GVHD: Trần Thanh Tâm

10

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

2.3.1 Mô men quán tính quy dẫn Ja :
Mômen quán tính Ja được tính theo công thức:
(2.4)

Trong đó :
Ga :Trọng lượng toàn bộ của ôtô , Ga= 1030 . 9,81 = 10104,3 (N)
Gm: trọng lượng toàn bộ của rơmooc hoặc đoàn xe kéo theo,Gm = 0 (N)
g :gia tốc trọng trường , g =9,81 [m/s2]
: hệ số tính đến các khối lượng chuyển động quay trong hệ thống truyền
lực, theo [2]

=05 1,06. chọn

=1,05

rbx - Bán kính làm việc của bánh xe. Bán kính thiết kế của xe tính theo công
thức:
(2.5)

GVHD: Trần Thanh Tâm

11

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

Trong đó : B_chiều rộng của lốp , B = 145/0,7 [mm]
d_đường kính vành bánh xe , d= 13 [insơ]=330,2 [mm]
Suy ra :

= 266,5 [mm]

Và bán kính làm việc của bánh xe là:

Với

là hệ số làm việc kể đến sự biến dạng của lốp.
=0,93-0,935_Ứng với lốp có áp suất thấp.
=0,945-0,95_Ứng với lốp có áp suất cao.

Chọn

=0,935

Vậy, ta có :

= 249,2[mm]=0,24[m]

ip : Không có hộp số phụ , ip = 1
:
i0 :Tỷ số truyền của truyền lực chính, i0 = 4,3
ih1 :Tỷ số truyền của số I :
ih1 phải đảm bảo thoả mãn - điều kiện kéo
-điều kiện bám
-điều kiện tăng tốc tối thiểu của ôtô
nghĩa là : ih1

-

ih1

-

ih1

GVHD: Trần Thanh Tâm

12

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

Với

hệ số cản lớn nhất của đường ,

=0,3

Ga=10104,3 (N)
Memax= 76 N.m
i0 = 4,3
hiệu suất hệ thống truyền lực , với xe du lịch :
=0,89
=0,7 0,8 chọn

=0,7

:Trọng lượng bám của xe:
= Gcd.mcd
Gcd :Trọng lượng phân bố lên các cầu chủ động
mcd :Hệ số phân bố lại tải trọng lên cầu chủ động , mcd=1,2 1,35
chọn mcd=1,2
vậy
= 0,5. 10104,3.1,2 = 6062,6 (N)
:tốc độ ổn định nhỏ nhất khi đầy tải.

=500 600 (v/ph) chọn

=600(v/ph) =

=62,832(rad/s)

tốc độ chuyển động tịnh tiến nhỏ nhất của ôtô. Với ôtô tải cở nhỏ
5 (km/h) chọn

=4

= 4(km/h )=1,1(m/s)

Vậy ta có :
ih1

ih1

GVHD: Trần Thanh Tâm

13

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

ih1
Vậy chọn ih1=3,2
Thay các số liệu trên vào công thức (2.4) ta có:

2.3.2 Mô men cản chuyển động quy dẫn Ma [N.m] :
Mômen cản chuyển động quy dẫn về trục ly hợp, theo tài liệu [2] được tính theo
công thức:
[Nm]
(2.6)

Với:

Ga :Trọng lượng toàn bộ của ôtô, Ga= 10104,3(N)
Gm :Khối lượng rơmoóc, Gm = 0
k.F.V2 = 0 :Khi khởi động tại chỗ V = 0.
rbx = 0,22 [m]
ihI = 3,2
ip = 1
i0 = 4,3
Theo tài liệu [3] Ta có:
Hiệu suất của hệ thống truyền lực t= 0,8÷0,9 chọn t= 0,89

(2.7)

Vì khi tính công trượt của ly hợp ta tính trong trường hợp xe khởi động tại chỗ,
nên ta có: f = f0
Theo [3]
f0 =0,015
.
chọn f0 =0,02
f= f0 =0,02
Khảo sát ôtô trên đường bằng nên i= 0
Vậy
Thay các số liệu trên vào công thức (2.6) ta có:

GVHD: Trần Thanh Tâm

14

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

2.3.3 Tính thời gian trượt ly hợp trong các giai đoạn (t1 và t2):
Thời gian trượt trong giai đoạn 1:

k: hệ số tỷ lệ, đặc trưng cho nhịp độ tăng Mt khi đóng ly hợp. Đối với ô tô con
k =150 – 750 Nm/s2 . Chọn k = 200 Nm/s2
Thời gian trượt trong giai đoạn 2:

ωm: tốc độ góc được xem như không đổi và bằng tốc độ góc ứng với mômen
cực đại của động cơ. ωm =
2.3.4 Tính công trượt tổng cộng của ly hợp
Công trượt tổng cộng của ly hợp L(J) được xác định :
L = Ma.

Trong đó :
Ma = 3,2 (N.m)
Ja = 0,27 (Nms2)
t2 = 1,12 (s)
t1= 0,018(s)
= ωm = 481,7 (rad/s)
Thay số vào (2.9) ta được:

L=
2.3.5 Tính công trượt riêng của ly hợp:
Công trượt riêng của ly hợp được tính theo công thức :
lr=

GVHD: Trần Thanh Tâm

15

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

Trong đó
L :công trượt tổng cộng của ly hợp, L =14178 (J)
Zms :số đôi bề mặt ma sát, Zms=2
R1 :bán kính trong tấm ma sát R1=72 (mm)=0,072(m)
R2 :bán kính ngoài tấm ma sát R2=110 (mm)=0,11 (m)
Thay số vào (2.10) ta được
lr=
Với ôtô con với thì : [ l0 ] ≤ ( 1000 ÷ 1200) (KJ/m2) ( theo sách TTTK ôtô
trường ĐHSPKT Hưng Yên trang 71 ).
Vậy lr = 326,3 (KJ/m2) (thoã mãn)
2.3.6 Nhiệt sinh ra do trượt ly hợp:
Với giả thiết công trượt ở các bề mặt ma sát là như nhau nên nhiệt sinh ra ở các
đôi bề mặt ma sát là bằng nhau. Theo [2 ] lượng nhiệt mà đĩa ép hoặc bánh đà nhận
được là :
Trong đó :
L :Công trượt của toàn bộ ly hợp ,(J).
:Hệ số xác định phần nhiệt để nung nóng bánh đà hoặc đĩa ép .
-Với ly hợp một đĩa bị động

=0,5

c :Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng ,với vật liệu bằng thép hoặc
gang có thể lấy c=481,5 (J/kg0K).
m : Khối lượng chi tiết bị nung nóng .
:Độ tăng nhiệt độ của chi tiết bị nung nóng, (0K)
Độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết tính toán đối với mổi lần khởi hành của
ôtô (ứng với hệ số cản
) nằm trong khoảng (8÷10)0C .
Từ đó suy ra khối lượng đĩa ép tối thiểu phải là:

m

m

m

1,84(kg)

Chọn m = 1,84 (Kg)
Bề dày tối thiểu đĩa ép (theo chế độ nhiệt) được xác định theo công thức :
GVHD: Trần Thanh Tâm

16

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIT K LY HP ễ Tễ CON

(2.7)

Trong ú :
:Khi lng riờng ca a ộp .
Vi vt liu lm bng gang

=7800(kg/m3)

Thay s vo (2.7) ta c :

Chn = 10 (mm)
2.4 Tớnh toỏn sc bn mt sụ chi tit ch yu ca ly hp
2.4.1.

Tớnh sc bn a b ng

Để giảm kích thớc của ly hợp làm việc trong điều kiện ma sát khô chọn vật liệu
có hệ số ma sát cao, đĩa động gồm các tấm ma sát và xơng đĩa. Tấm ma sát đợc gắn với
xơng đĩa bị động bằng đinh tán. Xơng đĩa thờng chế tạo bằng thép cácbon trung bình
và cao (thép 50 và 85), chiều dày xơng đĩa chọn từ (1,5 ữ 2,0) mm
Chiều dày tấm ma sát thờng chọn từ (3 ữ 5) mm, vật liệu của tấm ma sát thờng
là Pharêđô đồng.
2.4.1.1. inh tỏn :


Gii thiu kt cu chung:
inh tỏn thng c ch to t cỏc kim loi mm nh ng, nhụm trỏnh
xt a ộp v bỏnh khi vũng ma sỏt quỏ mũn.
inh tỏn cú dng hỡnh tr trũn c hoc rng, ng kớnh t 4 ữ 6 [mm].
Tấm ma sát đợc gắn với xơng đĩa bị động bằng đinh tán bằng đồng có đờng
kính d = 4 (mm).
B trớ inh tỏn: inh tỏn xp theo 1 hng, tỏn xo le. Khi gn cỏc tm ma sỏt thỡ
u inh tỏn phi tht xung khi b mt tm ma sỏt khong 1 ữ 2 mm trỏnh s c
sỏt gia inh tỏn v a ộp hoc bỏnh khi ó mũn tm ma sỏt.



Tớnh toỏn mụi ghộp inh tỏn
Cỏc inh tỏn c tớnh toỏn theo ct v dp, s tớnh toỏn nh trờn hỡnh 2.4

GVHD: Trn Thanh Tõm

17

SVTH: Nguyn Ngc Khỏnh

SVTH: Nguyn Ngc Khỏnh


THIT K LY HP ễ Tễ CON

Dmd

d

r

l

Hỡnh 2.3.S tớnh bn inh tỏn.
Đinh tán đợc bố trí trên 1 dãy ở giữa vành ma sát, tơng ứng với bán kính r.
Lực tác dụng lên dãy đinh tán đợc xác định theo công thức.
Đinh tán đợc kiểm tra theo ứng suất cắt và chèn dập

c =

[c]; cd =

d: Đờng kính đinh tán

n: Số lợng đinh tán
F: Lực tác động lên mỗi đinh tán
C, cd : ứng suất cắt và chèn dập.
Chọn :
R = 90mm = 0,009m
n = 16 đinh
d = 4mm = 0,004m
l = 2mm = 0,002m
Thay số:

F=

Cd = =

GVHD: Trn Thanh Tõm

(N/m2)

18

SVTH: Nguyn Ngc Khỏnh

SVTH: Nguyn Ngc Khỏnh


THIT K LY HP ễ Tễ CON

Vật liệu làm đinh tán là đồng có ứng suất cho phép
[C] = 1,2.107(N/m2); [cd] = 2,5.107(N/m2)
So sánh ta thấy đinh đủ bền.

2.5 Tớnh toỏn b phõn giam chn ca ly hp
2.5.1 Lo xo gim chn
a. Xác định lực tác động lên một lò xo.
Lũ xo gim chn c t theo hng tip tuyn trong cỏc l c khoột a
b ng trỏnh s cng hng tn s cao ca dao ng xon do s thay i
moomen ca ng c v h thng truyn lc, m bo truyn momen mt cỏch ờm du
t a b ng n moay- trc ly hp.
Lc cc i tỏc dng lờn mt lũ xo c xỏc nh theo cụng thc sau:
Trong ú:
R1 : bán kính đặt lò xo giảm chấn, R1 = 0,04m
Z1 : Số lợng lò xo giảm chấn, Z1 = 4
Mms : Momen ma sỏt ca ly hp. Mms=121,6 N.m.
Mmsgc : Momen ma sỏt gim chn. Theo kinh nghim M msgc=(0,06-0,17).Memax.
Chn Memax=10

b. Xác định số vòng làm việc và chiều dài lò xo tự nhiên.
* Số vòng làm việc.

Trong đó:
G: môduyn đàn hồi dịch chuyển, G = 8.1010(N/m2)
: độ biến dạng của lò xo giảm chấn từ vị trí cha làm việc đến vị trí làm việc =
3 (mm) = 0,003 (m)
D: đờng kính dây làm giảm chấn, d = 3(mm) = 0,003 (m)
D : đờng kính trung bình lò xo giảm chấn, D = 15 (mm) = 0,015 (m)

Vậy

n =

GVHD: Trn Thanh Tõm

= 4 (vòng)
19

SVTH: Nguyn Ngc Khỏnh

SVTH: Nguyn Ngc Khỏnh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

*ChiÒu dµi tù do cña lß xo :
L = (n0 + 1) d + λ = (4 + 1) .3 + 3 = 18 (mm) = 0,018 (m)
c. Kiểm bền lò xo.
Lß xo ®îc kiÓm tra theo øng xuÊt xo¾n.

τ=
Trong ®ã:
P1 = 697,5 N
D = 0,018m
D = 0,003m
K: hÖ sè tËp trung øng suÊt.

K=

= 6 ⇒ k = 1,253

C=

1,253 = 1,5 .108(N/m2)

øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu chÕ t¹o lß xo 60Γlµ

[τ] = 9.108
VËy lß xo ®ñ bÒn.
2.5.2.Moay ơ đĩa bị động
a)Tính toán bền then hoa của moayơ đĩa bị động
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.

GVHD: Trần Thanh Tâm

20

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


d
D

THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

L

Hình 2.4 Sơ đồ tính mayơ đĩa bị động
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:

(2.8)
Trong đó : kd là hệ số kinh nghiệm, chọn k =5,0
Memax =76 [N.m]: mômen cực đại của động cơ.
Ta có :

=21,2 [mm] .Chọn D=26 [mm].

Với D =26 [mm] ta tra bảng (7-26) sách thiết kế chi tiết máy ta có các thông số
khác của then hoa như sau:
Sử dụng then hoa có răng hình chữ nhật chịu tải trọng trung bình.
-Đường kính trong : d= 23[mm]
-Chiều rộng của răng : b=6 [mm]
-Số răng là :Z=6
Chiều dài moay-ơ được xác định bằng công thức sau :L=1,4D=1,4.26=36,4[mm].
Khi làm việc then hoa của moay-ơ chịu ứng suất chèn dập và cắt và được kiểm
nghiệm theo công thức sau:

GVHD: Trần Thanh Tâm

21

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

-Ứng suất cắt:

(2.9)

-Ứng suất chèn dập :

(2.10)

Trong đó :
Memax :Mô men cực đại của động cơ .Memax =76[N.m].
Z1 :Số lượng moay-ơ riêng biệt ,với ly hợp một đĩa bị động thì Z1=1
Z2 :Số then hoa của moay-ơ. Z2 =10
L : Chiều dài moay-ơ .L=36,4[mm]=0,0364[m]
D : Đường kính ngoài của then hoa . D=26[mm]=0,026[m].
d : Đường kính trong của then hoa . d=23[mm] = 0,023[m].
b : Chiều rộng then hoa . b =6 [mm]=0,006[m]
Lần lượt thay số vào công thức (1-17) và (1-18) ta có:

[N/m2 ]
=28,96 [kg/cm2 ]

[N/m2 ]
=115,8

[kg/cm2 ]

Vật liệu chế tạo moay-ơ thường là thép 40 ,40X .Ứng suất cho phép là:
kg/cm2

kg/cm2 .

So sánh kết quả tính được với ứng suất cho phép ta thấy moay-ơ làm việc đảm

bảo bền
b) Tính toán bền đinh tán nối moay-ơ với xương đĩa bị động.
Đinh tán nối moay ơ với xương đĩa bị động thường làm bằng thép có đường
kính d = 6 mm trên đường tròn có bán kính r = 5 cm
Ta cung kiÓm tra theo bÒn c¾t vµ chÌn dËp.
GVHD: Trần Thanh Tâm

22

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIT K LY HP ễ Tễ CON

Đờng kính đinh tán d = 6mm = 0,006m
Chiều dài bị chèn dập l = 4m = 0,004m
Số lợng đinh tán n = 4
Bán kính bố trí đinh tán R = 0,05m

Lực tác dụng lên đinh tán; F = Memax/R1 =

ứng suất cắt : c =

=1520(N)

1,3.107 (N/ m2)

ứng suất chèn dập :

cd =

3,5.107 (N/ m2)

Vật liệu làm đinh tán là thép C65 có ứng suất cho phép

[C] = 4.107

;

[cd] = 8.107

Vậy đinh tán đủ bền.

GVHD: Trn Thanh Tõm

23

SVTH: Nguyn Ngc Khỏnh

SVTH: Nguyn Ngc Khỏnh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Hữu Cẩn, Lý thuyết tính toán ô tô máy kéo, NXB Khoa học và kĩ thuật

[TL1].

[2]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên, Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo, NXB Đại
học và Trung học chuyên nghiệp [TL2].
[3] TS. Lê Văn Tụy, Kết cấu và tính toán ô tô, ĐH Bách khoa Đà Nẵng [TL3].
[4] TS. Lê Văn Tụy, Hướng dẫn thiết kế ô tô, ĐH Bách khoa Đà Nẵng [TL4].
[5] Th.s Trần Thanh Tâm, Thiết kế ô tô, ĐH Cần Thơ [TL5].

GVHD: Trần Thanh Tâm

24

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh


THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ CON

KẾT LUẬN

Trên đây là bảng thuyết minh trình bài chi tiết việc thiết kế ly hợp. Trải qua 15
tuần hết sức cố gắng nhưng cũng không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong nhận được sự
chỉ bảo của quý Thầy.
Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy
Trần Thanh Tâm đã tạo điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian thực hiện đồ án của
chúng em.

GVHD: Trần Thanh Tâm

25

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh

SVTH: Nguyễn Ngọc Khánh