CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN xác ĐỊNH các THÔNG số BAN đầu

CHƯƠNG 2:

TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BAN
ĐẦU.

2.1) Tính toán xác định các thông số yêu cầu.
2.1.1) Tính momen ma sát yêu cầu của ly hợp.
Ly hợp phải có khả năng truyền hết momen ma xoắn lớn nhất của đông cơ.
Để đảm bảo yêu cầu truyền hết momen xoắn lớn nhất của đông cơ trong mọi
điều kiện làm việc thì ta phải có :

Trong đó:

là momen ma sát yêu cầu cần thiết của ly hợp.

là momen xoắn lớn nhất của động cơ.

là hệ số dự trữ của ly hợp.

Với hệ số dự trữ của ly hợp

phải đủ lớn để đảm bảo ly hợp truyền hết

momen xoắn của đông cơ trong mọi điều kiện làm việc của nó( khi các bề
măt ma sát bị dầu mỡ rơi vào, khi các lò xo bị giảm tính đàn hồi, khi các tấm
ma sát bị mòn). Hệ số này được xác định bằng thực nghiệm. Đối với xe


khách

(theo [1] trang 1) do là loại xe khách có trọng lượng

lớn đồng thời momen xoắn của động cơ cũng tương đối lớn vì vậy cần chọn

ở giới hạn trên để đảm bảo khi tấm ma sát bị mòn sẽ không xảy ra trượt.

Ta chọn

.

Vậy

:

Momen ma sát yêu cầu của ly hợp là

2.2) Phân tích chọn kiểu loại và sơ đồ dẫn động.
• Kiểu loại ly hợp khi lựa chọn phải dựa trên các đặc điểm chính của ly
hợp, cụ thể là ưu và nhược điểm của các loại ly hợp sao cho kiểu ly hợp
được lựa chọn phải có tính kinh tế, đảm bảo hoạt động được êm dịu, tuổi
thọ và độ tin cậy lớn.
Ngoài ra khi lựa chọn ly hợp còn phải dựa vào loại xe thiết kế tải trọng
và momen cực đại do đông cơ sinh ra.


Ngày nay căn cứ vào khả năng truyền momen người ta phân ra 3 loại ly
hợp đó là:
- Ly hợp thủy lực.
- Ly hợp điện từ.
- Ly hợp ma sát cơ khí.
Dựa vào ưu nhược điểm của từng loại ta phân tích chọn loại ly hợp cho

xe khách như sau:
Với loại ly hợp thủy lực truyền momen quay nhờ chất lỏng. Loại ly hợp
thủy lực nói chung có kết cấu phức tạp hơn các loại khác, áp suất cao đòi
hỏi kết cấu phức tạp và cần loại dầu nhờn làm việc đặc biệt.
Loại ly hợp thủy tĩnh không có tính chất tự điều chỉnh và tiêu hao công
suất lớn( do tiết lưu dòng chất lỏng để thay đổi số vòng quay của trục bị
động ) so với loại ly hợp thủy động có nhiều ưu điểm hơn. Đặc biệt loại
này làm giảm khá nhiều tải trọng động lên động cơ và hệ thống truyền
động khi thay đổi đột ngột chế độ làm việc của ô tô, nhờ sự tăng tốc độ từ
từ tốc độ chuyển động từ số 0 đến cực đại ở mỗi số truyền khác nhau
không gây ra giật cho nên sự bám đường tốt hơn.


Tuy nhiên ly hợp thủy động không đảm bảo mở ly hợp dứt khoát do có
momen quay còn dư trên trục bị động dẫn đến khó gài số, tổn hao công
suất. Trong điều kiện thuận lợi ly hợp vẫn bị trượt nên không đảm bảo
truyền hết momen xoắn động cơ. Không thể phanh ô tô tại chổ bằng
phương pháp gài số và kết cấu lại quá phức tạp. Chính vì những nhược
điểm lớn này cho nên loại này không thể sử dụng trên xe khách được(vì
xe có tải trọng lớn, momen cực đại động cơ lớn nên sẽ xãy ra trượt lớn).
Còn loại ly hợp nam châm điện do kết cấu của nó tương tự như một nam
châm điện nên hiệu suất làm việc thấp do tổn hao năng lượng cho cuộn
kích thích, kích thước lớn cồng kềnh do muốn đảm bảo lực hút của nam
châm điện lớn cần phải nhiều vòng dây của cuộn kích thích. Momen do
ly hợp ma sát điện từ tạo ra chịu ảnh hưởng nhiều của nguồn điện nên
không ổn định. Khi chế tạo thì tốn kém kim loại màu dẫn đến giá thành
cao. Vì vậy theo tiêu chí của xe khách thì ly hợp phải ổn định, truyền
được momen động cơ lớn và giá thành phải rẽ cho nên loại ly hợp điện từ
không thể sử dụng trên xe khách được.
Với loại ly hợp ma sát thì việc truyền momen nhờ các bề mặt ma sát. ở

loại này có các loại ly hợp đĩa, ly hợp hình côn và ly hợp hình tang trống.
Loại ly hợp hình côn và ly hợp hình tang trống ngày nay không còn dùng


trên ô tô nữa vì momen quán tính của các chi tiết phần bị động lớn gây tải
trọng va đập lớn lên hệ thống dẫn động truyền lực khi đóng ly hợp.
Trên ô tô loại ly hợp ma sát được sử dụng nhiều nhất. Do có ưu điểm:
Kết cấu đơn giản, hiệu suất cao,giá thành rẽ và kích thước tương đối nhỏ
gọn.
Trong ly hợp ma sát có loại một đĩa hoặc nhiều đĩa ma sát. Ly hợp nhiều
đĩa ma sát chỉ sử dung trong trường hợp cần truyền momen ma sát lớn
mà yêu cầu kích thước đường kính đĩa ma sát lại nhỏ.
Qua phân tích trên đây ta chọn loại ly hợp cho xe khách là loại ly hợp ma
sát, còn số đĩa ma sát để chọn được ta căn cứ theo bán kính ngoài của
vành ma sát R2.
Theo công thức 1-2 [1] trang 2 ta có :

Với :


là số đôi bề mặt ma sát. Ta chọn sơ bộ 1 đĩa ma sát để tính toán

(nghĩa là

).

là hệ số ma sát trượt giữa các đôi bề mặt ma sát.

trong khoảng

chọn

thường có giá trị

. Do cần truyền momen lớn để tránh bị trượt ta

.

là áp suất pháp tuyến của các bề mặt ma sát. Có giá trị nằm trong

khoảng

. Do xe thường xuyên phải phải sang số

đồng thời momen động cơ lớn để đảm bảo đĩa ma sát không bị mòn quá
mạnh trong mỗi lần đóng ngắt ta chọn

Chọn

.

ở giới hạn dưới.


là hệ số tỷ lệ giữa bán kính trong và bán kính ngoài của bề mặt ma sát.

vì xe có tốc độ trung bình và đặc tính động lực của xe

không tốt lắm nên ta chọn

.

Vậy:

Vậy D2 = 2.180 = 360 mm.
So sánh với bảng giá trị kinh nghiệm (theo [1] bảng 2.1 trang 3) ứng với
loại xe thiết kế có momen cực đại M emax= 430Nm và số vòng quay ứng
với công suất cực đại n N = 3800 vòng/phút. Tra bảng ta thấy đường kính

ngoài của cho phép đĩa ma sát là

mà giá trị tính được

D2 = 360 mm vì vậy thỏa mãn giá trị cho phép cho nên ta chọn một đĩa
ma sát để đảm bảo khối lượng phần bị động nhỏ giảm được momen quán
tính phần bị động.
Đối với bộ phận tạo lực ép thì có thể dựa vào tải trọng và momen cực đại
của động cơ để chọn, do là loại xe khách tải trọng lớn 105000N


(10500kG) và momen cực đại Memax = 430Nm. Vì vậy để đảm bảo ly hợp
truyền hết momen và không xảy ra trượt trong mọi điều kiện làm việc
nên ta chọn loại lò xo ép hình trụ vì khi tăng số lò xo lên thì lực ép của cơ
cấu ép tăng lên theo biểu thức:

Vì vậy có thể điều chỉnh dễ dàng lực ép còn loại lò xo nón và lò xo đĩa
côn thì vừa khó chế tạo, điều chỉnh khó khăn và khó tăng lực ép do chỉ có
một lò xo nên loại này chỉ lắp trên xe tải trọng nhỏ.
Kết luận : ta chọn loại ly hợp là loại ly hợp ma sát một đĩa bị động có lò
xo trụ bố trí xung quanh đĩa ép.

• Chọn sơ đồ dẫn động:
Hiện nay trên ô tô đang sử dụng một số dạng dẫn động ly hợp sau:
- Dẫn động cơ khí.
- Dẫn động cơ khí có trợ lực khí nén.
- Dẫn động cơ khí có trợ lực chân không.
- Dẫn động thủy lực.
- Dẫn động thủy lực có trợ lực khí nén.


Ưu nhược điểm của các loại dẫn động đã được trình bày ở trên, nhưng để dễ
so sánh lựa chọn ta có thể khái quát qua một số ưu nhược điểm như sau:
1) Loại dẫn động cơ khí: loại này có ưu điểm là chế tạo, bảo dưỡng sữa
chữa đơn giản, làm việc tin cậy, giá thành rẽ. tuy vậy nó có nhược điểm
là trong trường hợp chổ ngồi của người lái ở xa ly hợp thì chiều dài và số
lượng khâu khớp tăng lên làm giảm hiệu suất dẫn động, giảm độ cứng
vững và tăng hành trình tự do của bàn đạp. ngoài ra khi dùng dẫn động
cơ khí thì vấn đề làm kín sàn xe và truyền lực từ bàn đạp đến ly hợp phức
tạp hơn đo động cơ đặt trên các gối đỡ đàn hồi.
2) Dẫn động thủy lực có ưu điểm là hiệu suất cao, độ cứng vững cao nên
giảm được hành trình tự do của bàn đạp. dẫn động thủy lực còn hạn chế
tốc độ dịch chuyển của đĩa ép khi đóng ly hợp đột ngột nhờ đó giảm được
giá trị tải trọng động. dẫn động được ly hợp đặt xa so với người lái một
cách dễ dàng mà không làm phức tạp kết cấu (vì chỉ cần tăng chiều dài
đường ống dẫn dầu). tuy vậy loại này cũng có nhược điểm là kết cấu
phức tạp đòi hỏi độ kín khít cao, đắt tiền và làm việc kém tin cậy hơn so
với loại dẫn động cơ khí.


Kết luận : Mặc dù vậy nhưng do xe khách có động cơ bố trí phía sau do vậy
loại cơ khí không thể đáp ứng được vì những nhược điểm trên cho nên ta

chọn loại dẫn động ly hợp cho xe khách là loại dẫn động bằng thủy lực.