TÍNH TOÁN điều KHIỂN LY hợp

TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN LY HỢP
Đối với ly hợp thường đóng (dùng lò xo ép), muốn mở ly hợp người ta phải
dùng hệ thống điều khiển để truyền lực đạp từ bàn đạp ly hợp đến đĩa ép nhằm
thắng lực ép lò xo, tách đĩa ép khỏi đĩa ma sát bị động.
Điều khiển ly hợp có thể là điều khiển cơ khí, điều khiển thủy lực. Điều
khiển ly hợp có trợ lực (dẫn động cơ khí hoặc dầu) được áp dụng rộng rãi nhằm
giảm lực điều khiển cho lái xe; nhất là xe tải và khách có tải trọng lớn. Việc trợ lực
cho ly hợp có thể là khí nén, trợ lực chân không hoặc lò xo.
Theo kinh nghiệm trên nhiều loại xe tải hiện nay thường dùng hệ thống dẫn
động ly hợp bằng thủy lực do dể dàng bố trí, gọn nhẹ, kích thước nhỏ phù hợp với
những loại xe .Nên ta chọn tính toán, thiết kế hệ dẫn động thủy lực để điều khiển ly
hợp. Trong quá trình tính toán nếu lực điều khiển mở ly hợp lớn hơn giới hạn cho
phép thì dùng thêm trợ lực khí nén.
3.1.Xác định hành trình của bàn đạp Sbd [mm]:
Các dịch chuyển trong hệ thống điều khiển ly hợp thường nhỏ hơn rất nhiều
so với đơn vị đo một mét nên phần này có thể thống nhất dùng thứ nguyên của
dịch chuyển là mm.


b

d1

a
12 11

10

Pbd

4

3

2

f

1

5

e
d2
6 7

8

9

Hình 3.1 : Sơ đồ tính toán dẫn động
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.Càng mở
(ngoài) ; 10.Khớp quay; 11.Càng mở (trong); 12.Ổ bi tỳ.
Để mở ly hợp (ly hợp ôtô là kiểu thường đóng bởi lực ép lò xo) lái xe phải
tác dụng lực vào bàn đạp ly hợp, thông qua hệ thống điều khiển (ngày nay thường
dùng truyền động bằng thủy lực), lực sẽ được khuếch đại và truyền đến đĩa ép một
lực ngược chiều với lực ép lò xo và có giá trị bằng lực nén lò xo khi mở ly hợp.
Tỷ số khuếch đại (tỷ số truyền i dk) của hệ thống điều khiển càng lớn, lực điều
khiển từ bàn đạp càng nhỏ và giảm nhẹ được điều kiện làm việc cho lái xe. Tuy
vậy, tỷ số truyền bị giới hạn bởi hành trình dịch chuyển của bàn đạp do tầm với

chân lái xe có hạnKhi mở ly hợp, đĩa ép sẽ tách khỏi đĩa bị động với khe hở tối


thiểu giữa các đôi bề mặt ma sát δm nhằm bảo đảm cho đĩa ma sát bị động ly hợp
tách hoàn toàn khỏi đĩa ép cũng như bánh đà động cơ.
Thực tế, trước khi tách đĩa ép khỏi đĩa ma sát bị động, bàn đạp có khoảng
chạy không tải để khắc phục tất cả các khe hở có thể có trong hệ thống điều khiển
(khoảng chạy không này gọi là hành trình tự do).
Quan hệ giữa các khe hở với độ dịch chuyển của bàn đạp S bd [mm] (còn gọi là
hành trình bàn đạp) khi ly hợp mở được xác định theo các tỷ số truyền của hệ
thống điều khiển được xác định như sau :
S bd = (δ m z ms + δ dh )i dk + δ 0

ace
a
+ (δ 01 + δ 02 )
bdf
b

Trong đó :
δm

: Khe hở giữa mỗi đôi bề mặt ma sát khi mở ly hợp [mm].
zms = 2 và δm = 0,75 [mm]

δdh

: Độ dịch chuyển cần thiết của đĩa ép do độ đàn hồi của đĩa bị động.
δdh = 1 [mm].

δ0

: Khe hở tự do cần thiết giữa đòn mở và bạc mở, [mm].
Đối với xe tải: δ0 ≈ 3 ÷4 [mm]. Chọn δ0 = 3 [mm].

δ01

: Khe hở tự do cần thiết giữa bàn đạp và hệ thống dẫn động, [mm].
Chọn δ01 ≈ 1,5 [mm].

δ02

: Khoảng cách mở lỗ thông bù dầu trong xylanh chính, [mm].
Chọn δ02 ≈ 0,5 [mm] (thường δ02 ≈ 0,5 ÷1 [mm]).

a
b

: Tỷ số truyền của bàn đạp, ký hiệu ibd

c
d

: Tỷ số truyền của dẫn động trung gian, ký hiệu itg.


Chọn itg = 1 (thường itg ≈ 0,9 ÷1,1)
e
f

: Tỷ số truyền của càng đẩy bạc mở , ký hiệu ic.
Chọn icm = 2 (thường icm ≈ 1,4 ÷2,2)

idk

: Tỷ số truyền chung của toàn bộ hệ thống điều khiển; bằng tích các tỷ

số truyền thành phần tham gia trong hệ thống điều khiển.
i dk = i bd .i tg .i cm .i dm

Với idm là tỷ số truyền của đòn mở

thường chọn i dm = 3,8

[

]

Ta suy ra : S bd = (δ m z ms + δ dh ).i tg .i cm .i dm + δ 0 .i tg .i c + (δ 01 + δ 02 ) .i bd
hành trình tính toán được phải nằm trong giới hạn tầm với (tầm duỗi chân)
của người lái xe, với xe tải: [Sbd] ≈ 170 ÷ 190 [mm]. Chọn [Sbd] = 190 [mm]
Thế số, ta tính được tỷ số truyền của bàn đạp để Sbd ∈ [Sbd] như sau:

i bd =
i bd =

[

[ S bd ]
(δ m z ms + δ dh ).itg .icm .idm + δ 0 .itg .icm + (δ 01 + δ 02 )

]

(3.5)

190
[ (0,75.2 + 1).1.2.3,8 + 3.1.2 + (0,5 + 1,5)] ≈ 7,04

3.2. Xác định lực tác dụng lên bàn đạp Fbd [N]:
Lực cần thiết phải tạo ra ở bàn đạp khi mở ly hợp, ký hiệu F bd [N], được xác

Fbd ≥

định :

Fm max(*)
i dk (*) ηdk

Trong đó :
Fmmax(*): Lực lớn nhất tác dụng lên lò xo khi mở ly hợp.
Từ kết quả đã tính :


Fmmax(*)=Fct + Clx.λm.Zlx = 9734,513 + 36504,57.0,0025.16 = 11194,7
[N].
idk(*) : Tỷ số truyền của hệ thống điều khiển
idk(*) = ibd.itg.icm
idk(*)
ηdk

=7,04.1.2.3,8 = 53,504=i dd

: Hiệu suất của hệ thống điều khiển.

Chọn ηdk ≈ 0,85

(ηdk ≈ 0,85 ÷ 0,90)
11194,7

Thế số ta có : Fbd ≥ 53,504.0,85 = 246,15 [N]
Vậy lực đạp cần thiết ở bàn đạp của hệ thống điều nhỏ hơn lực bàn đạp cho
phép . [Fbd ] = 250 [N],
Suy ra hệ thống không cần trợ lực.
3.3. Kết cấu xy lanh chính
Xilanh chính là bộ phận quan trọng không thể thiếu trong mọi dẫn động thuỷ
lực.Xilanh chính có nhiệm vụ cung cấp dầu cho toàn bộ hệ thống ,tạo áp suất trong
dòng dẫn động để mở ly hợp .
Kết cấu xilanh chính gồm có:
Xilanh, piston, bầu dầu, nắp bầu dầu, cần đẩy, lò xo hồi vị,vòng làm kín.

Hình : kết cấu xilanh chính


Lượng dầu trong bầu dầu và trong xilanh có nhiệm vụ cung cấp dầu cho dẫn
động đồng thời tạo một áp suất dư tương đối để tránh hiện tượng lọt khí vào dẫn
động vì kết cấu của xilanh chính loại này không có van ngược.Mặt khác lượng dầu
này còn làm nhiệm vụ bù vào lượng dầu về không kịp khi nhả ly hợp.
Piston có lỗ đóng vai trò của cả lỗ thông lẫn lỗ bù.
Cần đẩy đóng vai trò của một tay đòn truyền chuyển động từ bàn đạp đến piston
xilanh chính.

Đường kính của xy lanh chính :
d 22
Ta có : itg = 2 . chọn d1=d2=25 [mm]
d1


3.4. Xy lanh công tác.
Kết cấu của xy lanh công tác như trên hình (5.4)

Hình 5.4. Kết cấu xi lanh làm việc
1 - Bu lông xả khí ; 2 - Đệm làm kín ; 3 - Piston làm việc : 4 - Cần đẩy đòn mở
5 - Màng chắn bụi
Trên hình 5.4 là kết cấu của xi lanh công tác (làm việc) để làm kín mối ghép
giữa piston và xi lanh người ta thường sử dụng các vòng làm kín bằng cao su. Trên xi
lanh làm việc luôn có vít 1 để xả không khí ra khỏi dẫn động. Vít xả được bố trí ở vị
trí cao nhất của xi lanh

Đường kính của xy lanh công tác được tính theo công thức :
d 22
itg = 2 ⇒ d1 = d 2 itg = 25. 1 = 25 [mm]
d1

Vậy đường kính của xy lanh công tác là 25 [mm].