Đề tài THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP CHO XE TẢI 8 TẤN

Header Page 1 of 166.
Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Bộ môn Ôtô

Thuyết minh

Đồ án Tốt Nghiệp

Đề tài : Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

Cán bộ h-ớng dẫn
: Phạm Vỵ
Cán bộ duyệt
:
Nguyễn Trọng Hoan
Sinh viên thực hiện
: Nguyễn Hà
Bình
Lớp

Footer Page 1 of 166.

:

ÔTÔ

Khóa

Hà Nội - 2005

K45

Header Page 2 of 166.

§å ¸n tèt nghiÖp
ThiÕt kÕ hÖ thèng ly hîp cho xe t¶i 8 tÊn

2

Footer Page
166.
N g u y Ô2
n of
Hµ B
×nh -

Líp ¤t« - Khãa 45


Header Page 3 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

Mục lục
Trang
Lời nói đầu
3
Ch-ơng 1 : Tổng quan về hệ thống ly hợp trên
8

ôtô
1. Công dụng, phân loại và yêu cầu của ly hợp
8
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp
13
loại đĩa ma sát khô
Ch-ơng 2 : Lựa chọn ph-ơng án thiết kế
18
1. Các thông số tham khảo của xe ôtô tải 8 tấn
18
2. Lựa chọn kết cấu cụm ly hợp lắp trên một số
21
xe ôtô
3. Lựa chọn ph-ơng án dẫn động điều khiển ly
29
hợp loại đĩa ma sát
Ch-ơng 3 : Nội dung thiết kế tính toán
39
1. Xác định mômen ma sát của ly hợp
39
2. Xác định kích th-ớc cơ bản của ly hợp
39
2.1. Xác định bán kính ma sát trung bình của
39
đĩa bị động
2.2. Xác định số l-ợng đĩa bị động
41
3. Xác định công tr-ợt sinh ra trong quá trình
42
đóng ly hợp

3.1. Xác định công tr-ợt của ly hợp khi khởi
42
động tại chỗ
3.2. Xác định công tr-ợt riêng
43
3.3. Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết
44
4. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu
45
của ly hợp
4.1. Tính sức bền đĩa bị động
45
4.2. Tính sức bền moayơ đĩa bị động
48
4.3. Tính sức bền lò xo ép của ly hợp
50
4.4. Tính sức bền lò xo giảm chấn của ly hợp
54
4.5. Tính sức bền các chi tiết truyền lực
58
tới đĩa chủ động
4.6. Tính sức bền trục ly hợp
60
4.7. Tính sức bền các đòn dẫn động
69
3

Footer Page
166.
N g u y ễ3

n of
Hà B
ình -

Lớp Ôtô - Khóa 45


Header Page 4 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

5. Tính toán hệ thống dẫn động của ly hợp
5.1. Tính cụm sinh lực
5.2. Xác định hành trình của bàn đạp
5.3. Tính van phân phối
Ch-ơng 4 : Quy trình công nghệ gia công chi
tiết
Tài liệu tham khảo

70
74
82
84
91
100

Lời nói đầu
Trên thế giới cũng nh- ở n-ớc ta, nền kinh tế
quốc dân luôn đòi hỏi chuyên chở một khối l-ợng hàng

hóa, hành khách rất lớn và cùng với sự phát triển của
nền kinh tế thì l-ợng hàng hóa, hành khách yêu cầu
đ-ợc 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 l-ợng. ở Việt Nam việc phát triển ngành ôtô đã
đ-ợc Đảng và Nhà n-ớc hết sức quan tâm.
Về quan điểm phát triển :
- Công nghiệp ôtô là ngành Công nghiệp rất quan
trọng cần đ-ợc -u tiên phát triển để góp phần phục vụ
có hiệu quả quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và
xây dựng tiềm lực an ninh, quốc phòng của đất n-ớc.
- Phát triển nhanh ngành Công nghiệp ôtô trên cơ
sở thị tr-ờng và hội nhập với nền kinh tế thế giới ;
lựa chọn các b-ớc phát triển thích hợp, khuyến khích
chuyên môn hóa - hợp tác hóa nhằm phát huy lợi thế,
4

Footer Page
166.
N g u y ễ4
n of
Hà B
ình -

Lớp Ôtô - Khóa 45


Header Page 5 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

tiềm năng của đất n-ớc ; đồng thời tích cực tham gia
quá trình phân công lao động và hợp tác quốc tế trong
ngành Công nghiệp ôtô.
- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô phải gắn kết
với tổng thể phát triển công nghiệp chung cả n-ớc và
các chiến l-ợc phát triển các ngành liên quan đã đ-ợc
phê duyệt, nhằm huy động và phát huy tối đa các nguồn
lực của mọi thành phần kinh tế, trong đó doanh nghiệp
nhà n-ớc giữ vai trò then chốt.
- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô trên cơ sở
tiếp thu công nghệ tiên tiến của thế giới, kết hợp với
việc đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu - phát triển trong
n-ớc và tận dụng có hiệu quả cơ sở vật chất, trang
thiết bị hiện có, nhằm nhanh chóng đáp ứng nhu cầu
trong n-ớc về các loại xe thông dụng với giá cả cạnh
tranh, tạo động lực thúc đẩy các ngành công nghiệp hỗ
trợ trong n-ớc phát triển nhằm đẩy nhanh quá trình sản
xuất linh kiện, phụ tùng trong n-ớc.
- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô phải phù hợp
với chính sách tiêu dùng của đất n-ớc và phải bảo đảm
đồng bộ với việc phát triển hệ thống hạ tầng giao
thông ; các yêu cầu về bảo vệ và cải thiện môi tr-ờng.
Về mục tiêu phát triển :
- Xây dựng và phát triển ngành Công nghiệp ôtô
Việt Nam để đến năm 2020 trở thành một ngành Công
5

Footer Page
166.
N g u y ễ5
n of
Hà B
ình -

Lớp Ôtô - Khóa 45


Header Page 6 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

nghiệp quan trọng của đất n-ớc, có khả năng đáp ứng ở
mức cao nhất nhu cầu thị tr-ờng trong n-ớc và tham gia
vào thị tr-ờng khu vực và thế giới.
- Một số mục tiêu cụ thể :
+ Về các loại xe thông dụng (xe tải, xe khách, xe
con) :
Đáp ứng khoảng 40 - 50% nhu cầu thị tr-ờng trong
n-ớc về số l-ợng và đạt tỷ lệ sản xuất trong n-ớc (hàm
l-ợng chế tạo trong n-ớc) đến 40% vào năm 2005 ; đáp
ứng trên 80% nhu cầu thị tr-ờng trong n-ớc về số l-ợng
và đạt tỷ lệ sản xuất trong n-ớc 60% vào năm 2010
(riêng động cơ phấn đấu đạt tỷ lệ sản xuất trong n-ớc
50%, hộp số đạt 90%).
+ Về các loại xe cao cấp :
Các loại xe tải, xe khách cao cấp đạt tỷ lệ sản

xuất trong n-ớc 20% vào năm 2005 và 35 - 40% vào năm
2010, đáp ứng 80% nhu cầu thị tr-ờng trong n-ớc.
+ Về động cơ, hộp số và phụ tùng :
Lựa chọn để tập trung phát triển một số loại động
cơ, hộp số, bộ truyền động và phụ tùng với số l-ợng
lớn phục vụ lắp ráp ôtô trong n-ớc và xuất khẩu.

+ Dự kiến sản l-ợng ôtô đến năm 2020 :
TT

2005
6

Footer Page
166.
N g u y ễ6
n of
Hà B
ình -

Lớp Ôtô - Khóa 45

2010

2020


Header Page 7 of 166.

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

1

Tổng số ôtô

120.000

239.000

398.000

2

Xe con đến 5 chỗ
ngồi

32.000

60.000

116.000

3

Xe con từ 6 - 9
chỗ ngồi

3.000

10.000

28.000

4

Xe khách

15.000

36.000

79.900

5

Xe tải

68.000

127.000

159.800

+ Đến 2 tấn

40.000

57.000

50.000

+ > 2 tấn 7 tấn

14.000

35.000

53.700

+ > 7 tấn 20 tấn

13.600

34.000

52.900

400

1.000

3.200

2.000

6.000

14.400

+ > 20 tấn
6

Xe chuyên dùng

Trên cơ sở cân đối năng lực hiện tại và nhu cầu
dự báo, dự kiến sản l-ợng ôtô tải đến năm 2010.

STT

Loại xe

Xe tải
+ Đến 2
tấn
+ > 2 tấn
- 7 tấn
+ > 7 tấn

14.000

Sản
l-ợng
yêu cầu
năm
2010
(dự
báo)
127.000

113.000

10.000

57.000

47.000

ĐT thêm

4.000

35.000

31.000

ĐT thêm

ch-a có

34.000

34.000

ĐT thêm

Năng
lực
hiện
tại năm

2003

7

Footer Page
166.
N g u y ễ7
n of
Hà B
ình -

Lớp Ôtô - Khóa 45

Sản
l-ợng
cần bổ
sung
năm
2010

Ghi chú


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

Header Page 8 of 166.

- 20 tấn
+ > 20

tấn

ch-a có

1.000

1.000

ĐT thêm

Về định h-ớng phát triển :
- Về các loại xe ôtô thông dụng : bao gồm xe tải
(chủ yếu là cỡ nhỏ và trung bình), xe chở khách, xe
con 4 - 9 chỗ ngồi.
+ Xe khách : Phục vụ vận tải hành khách công
cộng, bao gồm ôtô từ 10 chỗ ngồi trở lên. Dự kiến sản
l-ợng :
Đến năm 2005 : 15.000 xe, đáp ứng trên 50% nhu
cầu thị tr-ờng ;
Đến năm 2010 : 36.000 xe, đáp ứng trên 80% nhu
cầu thị tr-ờng.
Tỷ lệ sản xuất trong n-ớc đạt 40% vào năm 2005,
60% vào năm 2010. Riêng tỷ lệ sản xuất trong n-ớc đối
với động cơ đạt 15 - 20% vào năm 2005 và 50% vào năm
2010.
+ Xe tải : Phục vụ vận tải hàng hóa, khai thác
mỏ, công nghiệp - xây dựng..., bao gồm chủ yếu là các
loại xe tải cỡ nhỏ và trung bình, một phần là xe tải
lớn (trọng tải đến 20 tấn). Dự kiến sản l-ợng ôtô tải
:

Đến năm 2005 : 68.000 xe, đáp ứng trên 50% nhu
cầu thị tr-ờng ;
8

Footer Page
166.
N g u y ễ8
n of
Hà B
ình -

Lớp Ôtô - Khóa 45


Header Page 9 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

Đến năm 2010 : 127.000 xe, đáp ứng khoảng 80% nhu
cầu thị tr-ờng.
Tỷ lệ sản xuất trong n-ớc đạt trên 40% vào năm
2005 và khoảng trên 60% vào năm 2010.
- Sản xuất động cơ ôtô :
Động cơ ôtô (chủ yếu là các loại động cơ diesel
có công suất từ 80 - 400 mã lực) :
Tổng sản l-ợng của các nhà máy sản xuất động cơ
khoảng

100.000

động

cơ/năm

vào

năm

2010,

khoảng

200.000 động cơ/năm vào năm 2020, trong đó động cơ có
công suất 100 - 300 mã lực chiếm 70%. Phấn đấu đến năm
2005 đạt tỷ lệ sản xuất trong n-ớc 15 - 20% ; năm 2010
đạt 50%.
Khuyến khích khu vực đầu t- n-ớc ngoài sản xuất
các loại động cơ cho các loại xe con.
Căn cứ vào mục tiêu, định h-ớng phát triển của
ngành ôtô chúng ta thấy t-ơng lai phát triển của loại
xe tải 7 tấn đến 20 tấn đ-ợc 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 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 n-ớc ta trong
giai đoạn hiện nay.

9

Footer Page
166.
N g u y ễ9
n of
Hà B
ình -

Lớp Ôtô - Khóa 45


Header Page 10 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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
MA-5335.
Hệ thống ly hợp trên xe ôtô là một trong những
cụm chi tiết chịu ảnh h-ởng lớn của điều kiện địa
hình, môi tr-ờng khí hậu và nhiệt độ. Cụm ly hợp lắp
trên xe MA-5335 là loại ly hợp ma sát khô hai đĩa
th-ờng đóng. Các lò xo ép đ-ợc bố trí xung quanh, có
hệ thống dẫn động cơ khí và có c-ờng hóa khí nén.
Việc nắm vững ph-ơng pháp tính toán thiết kế, quy
trình vận hành, tháo lắp điều chỉnh, bảo d-ỡng 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 c-ờng

độ lao động cho ng-ời lái.
Trong quá trình làm đồ án, em hết sức cảm ơn sự
giúp đỡ của thầy giáo Phạm Vỵ, của các thầy cô giáo
trong bộ môn Ôtô, cùng sự giúp đỡ của các bạn.
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 đ-ợc hoàn thiện hơn.

10

Footer Page
N g u y ễ10
n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45


Header Page 11 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phạm Vỵ, các
thầy cô 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 2005
Sinh viên thiết kế

Nguyễn Hà Bình
Ch-ơng 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
tr-ờng 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 tr-ờng
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
11

Footer Page
N g u y ễ11
n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45


Header Page 12 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

đ-ợc dễ dàng. Khi nối êm dịu động cơ đang làm việc với
hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự tr-ợt) 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 th-ờng đ-ợc phân loại theo 4 cách
:
+ Phân loại theo ph-ơng pháp truyền mômen.
+ Phân loại theo trạng thái làm việc của ly
hợp.
+ Phân loại theo ph-ơng pháp phát sinh lực ép
trên đĩa ép.
+ Phân loại theo ph-ơng pháp dẫn động ly hợp.
1.2.1. Phân loại theo ph-ơng pháp truyền mômen
Theo ph-ơng pháp truyền mômen từ trục khuỷu của
động cơ đến hệ thống truyền lực thì ng-ời 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 :

12

Footer Page
N g u y ễ12
n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45


Header Page 13 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

+ 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 đ-ợc sử dụng rất
rộng rãi, vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và
khối l-ợng phần bị động của ly hợp t-ơng đối nhỏ. Còn
ly hợp ma sát loại hình nón và hình trống ít đ-ợc sử
dụng, vì phần bị động của ly hợp có trọng l-ợng 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 tr-ờng ma sát gồm có :
+ Ma sát khô.
+ Ma sát -ớt (các bề mặt ma sát đ-ợc ngâm
trong dầu).
Ưu điểm của ly hợp ma sát là : kết cấu đơn giản,
dễ chế tạo.
Nh-ợc điểm của ly hợp ma sát là : các bề mặt ma
sát nhanh mòn do hiện t-ợng tr-ợt t-ơng đối với nhau
13

Footer Page
N g u y ễ13
n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45


Header Page 14 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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 đ-ợc 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 l-ợng của chất lỏng (th-ờng là dầu).
Ưu điểm của ly hợp thủy lực là : làm việc bền
lâu, giảm đ-ợc tải trọng động tác dụng lên hệ thống
truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe.
Nh-ợc điểm của ly hợp thủy lực là : chế tạo khó,
giá thành cao, hiệu suất truyền lực nhỏ do hiện t-ợng
tr-ợt.
Loại ly hợp thủy lực ít đ-ợc sử dụng trên ôtô,
hiện tại mới đ-ợc 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 tr-ờng nam châm điện. Loại
này ít đ-ợc 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 đ-ợc 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 ng-ời ta
chia ly hợp ra thành 2 loại sau :
14

Footer Page
N g u y ễ14
n H àof

B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45


Header Page 15 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

Ly hợp th-ờng đóng : loại này đ-ợc sử dụng hầu
hết trên các ôtô hiện nay.
Ly hợp th-ờng mở : loại này đ-ợc sử dụng ở một số
máy kéo bánh hơi nh- C - 100 , C - 80 , MTZ2 ...
1.2.3. Phân loại theo ph-ơng pháp phát sinh lực ép
trên đĩa ép
Theo ph-ơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép
ngoài thì ng-ời 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 đ-ợc 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 đ-ợc áp dụng khá phổ biến trên các ôtô
hiện nay, vì nó có -u điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo đ-ợc

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 đ-ợc sử dụng trên các ôtô quân sự.

15

Footer Page
N g u y ễ15
n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45


Header Page 16 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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 nhZIN-110, POBEDA...
1.2.4. Phân loại theo ph-ơng pháp dẫn động ly hợp
Theo ph-ơng pháp dẫn động ly hợp thì ng-ời ta
chia ly hợp ra thành 2 loại sau :
Loại 1 : Ly hợp điều khiển tự động.

Loại 2 : Ly hợp điều khiển c-ỡng bức.
Để điều khiển ly hợp thì ng-ời lái phải tác động
một lực cần thiết lên hệ thống dẫn động ly hợp. Loại
này đ-ợc sử dụng hầu hết trên các ôtô dùng ly hợp loại
đĩa ma sát ở trạng thái luôn đóng.
Theo đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ
thống dẫn động ly hợp thì ng-ời 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 ng-ời lái điều khiển
ly hợp dễ dàng, nhẹ nhàng hơn.

16

Footer Page
N g u y ễ16
n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45


Header Page 17 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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 đ-ợc các yêu cầu
sau :
- Truyền hết mômen của động cơ mà không bị tr-ợt
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 đ-ợc
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.

17

Footer Page
N g u y ễ17

n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45


Header Page 18 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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 đ-ợc đề cập đến
trong quá trình chọn vật liệu, thiết kế và tính toán
các chi tiết của ly hợp.
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

4 - lò xo ép

;

5 - vỏ ly hợp

;

3 - đĩa

ép

- bạc mở
18

Footer Page
N g u y ễ18
n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45

;

6


Header Page 19 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

7 - bàn đạp

;

8 - lò xo hồi vị bàn đạp

9 - đòn kéo

;

10 - càng mở ;

12 - đòn mở

;

13 - lò xo giảm chấn.

19

Footer Page
N g u y ễ19
n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45

11 - bi "T"


Header Page 20 of 166.

1

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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

;

10 - trục ly hợp ;

11

8

- vỏ ly hợp
9 - bạc mở

;

-

bàn đạp
12 - lò xo hồi vị bàn đạp ly hợp

;

13

- thanh kéo
14 - càng mở

;

15 - bi "T"

đòn mở
20

Footer Page
N g u y ễ20
n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45

;

16

-

Header Page 21 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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 ng-ời
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.
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 đ-ợc
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 đ-ợc gọi là phần
chủ động của ly hợp và chi tiết đĩa ma sát 2 đ-ợc gọi

21

Footer Page
N g u y ễ21
n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45


Header Page 22 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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 ng-ời 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 nh-ợc
điểm sau :
+ Nếu cùng một kích th-ớc đĩa bị động và cùng một
lực ép nh- nhau thì ly hợp hai đĩa truyền đ-ợc mômen
lớn hơn ly hợp một đĩa.
+ Nếu phải truyền một mômen nh- nhau thì ly hợp
hai đĩa có kích th-ớc nhỏ gọn hơn ly hợp một đĩa.
+ Ly hợp hai đĩa khi đóng êm dịu hơn nh-ng 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
truyền mômen từ vỏ hoặc bánh đà sang đĩa ép và cả đĩa
ép trung gian. Vì nh-ợc điểm của ly hợp hai đĩa là mở
không dứt khoát nên ở những loại ly hợp này thì ng-ời
22

Footer Page
N g u y ễ22
n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45


Header Page 23 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

ta phải bố trí cơ cấu để tạo điều kiện cho ly hợp khi
mở đ-ợc dứt khoát. Trên hình 1.1.b thì cơ cấu này đ-ợc
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 đ-ợc 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 đ-ợc 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 x-ơng 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

23

Footer Page
N g u y ễ23
n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45


Header Page 24 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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 ng-ời 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 chuyển sang phải. Khi này các bề
mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động của ly hợp
đ-ợc 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 đ-ợc 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 đ-ợc truyền vào
x-ơng đĩa bị động qua bộ giảm chấn 17 đến moayơ rồi
truyền vào trục ly hợp. Lúc này giữa bi "T" 15 và đầu
24

Footer Page
N g u y ễ24
n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45


Header Page 25 of 166.

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

đòn mở 16 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 thì ng-ời 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 đ-ợc 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 tr-ợt t-ơng đối giữa các bề
mặt ma sát của ly hợp. Hiện t-ợng này th-ờng 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).
Ch-ơng 2
Lựa chọn ph-ơng án thiết kế

25

Footer Page
N g u y ễ25
n H àof
B ì166.
nh - Lớp

Ôtô - Khóa 45