tính toán thiết kế hệ thống ly hợp trên xe accent 2014

Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU...........................................................................................................3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ô TÔ.....................................5
1.1. Công dụng ly hợp..........................................................................5
1.2. Yêu cầu ly hợp..............................................................................5
1.3. Phân loại ly hợp............................................................................6
1.3.1. Phân loại theo phương pháp truyền mômen.......................................6
1.3.2. Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp.....................................9
1.3.3. Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép.......................9
1.3.4. Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp...................................10
1.4. Cấu tạo của các ly hợp hiện nay.......................................................12
1.4.1. Cấu tạo của ly hợp ma sát khô 1 đĩa thường đóng.............................12
1.4.2. Cấu tạo của ly hợp loại ma sát khô 2 đĩa thường đóng........................13
1.4.3. Cấu tạo của ly hợp thủy lực.........................................................15
1.4.4. Ly hợp điện từ.........................................................................16
1.5. Ảnh hưởng của ly hợp khi gài số và khi phanh....................................17
1.5.1. Khi gài số:..............................................................................17
1.5.2. Khi phanh oto..........................................................................17
CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.............18
2.1. Thông số cơ bản của trên xe Hyundai Accent 2014...............................18
2.2. Phân tích và lựa chọn thiết kế các bộ phận cơ bản trong ly hợp ma sát.......19
2.2.1. Lựa chọn phương án thiết kế theo phát sinh lực trên đĩa ép..................19
2.2.2. Đĩa ép và đĩa trung gian.............................................................22
2.2.3. Đĩa bị động.............................................................................23
2.2.4. Bộ giảm chấn..........................................................................24
2.2.5. Bi T......................................................................................25
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

1


Đồ án tốt nghiệp
2.2.6. Lựa chọn phương án thiết kế dẫn động...........................................25
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN XE
HYUNDAI ACCENT 2014.....................................................................................34
3.1. Tính chọn các kích thước và các thông số cơ bản của ly hợp...................34
3.1.1. Xác định mô men ma sát mà ly hợp cần truyền.................................34
3.1.2. Xác định các thông số và các kích thước cơ bản...............................35
3.1.3. Xác định các thông số của giảm chấn.............................................36
3.2. Tính kiểm tra điều kiện làm việc của ly hợp........................................40
3.2.1. Xác định công trượt của ly hợp khi khởi động tại chỗ........................40
3.2.2. Xác định công trượt riêng...........................................................41
3.2.3. Tính toán nhiệt trên đĩa ép..........................................................41
3.2.4. Bề dày tối thiểu của đĩa ép theo chế độ nhiệt....................................42
3.3. Tính bền các chi tiết của ly hợp.......................................................42
3.3.1. Lò xo ép.................................................................................42
3.3.2. Đĩa bị động.............................................................................45
3.4. Tính trục ly hợp:..........................................................................48
3.5. Thiết kế tính toán dẫn động ly hợp bằng thủy lực.................................54
3.5.1. Xác định lực và hành trình bàn đạp...............................................54
3.5.2. Xác định kích thước xi lanh công tác.............................................55
3.5.3. Xác định kích thước xi lanh chính.................................................57
KẾT LUẬN.............................................................................................................59
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................60

SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

2

Đồ án tốt nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước 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 bước phát triển vượt bậc và
thu được những thành tựu quan trọng. Khoa học kỹ thuật đã được 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 như Việt Nam. Ôtô phục
vụ cho việc vận chuyển hàng hoá, phục vụ mục đích đi lại của con người. Ngoài ra
ôtô còn phục vụ trong rất nhiều lĩnh vực khác như : Y tế, cứu hoả, cứu hộ….Do
vậy phát triển ngành công nghiệp ôtô Việt Nam là một trong những mục tiêu chiến
lược trong sự phát triển của đất nước. Thực tế nhà nước ta cũng đã chú trọng phát
triển ngành công nghiệp ôtô với những đề án chiến lược dài hạn đến năm 2015,
2020. Cùng với việc chuyển giao công nghệ giữa Việt Nam và các nước phát triển
trên thế giới, chúng ta ngày càng được 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 nhưng trong những năm gần đây đã có nhiều bước phát triển
mạnh mẽ, liên tục các công nghệ mới đã được phát minh nhằm hoàn thiện hơn nữa
ôtô truyền thống. Ngoài ra người ta còn phát minh ra những công nghệ mới nhằm
thay đổi ôtô truyền thống như 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
nước ta, chúng ta chỉ cần tiếp thu và hoàn thiện những công nghệ về ôtô truyền
thống. Trên ôtô, người 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 hưởng lớn đến tính êm dịu của ôtô, tính năng
điều khiển của ôtô, đảm bảo an toàn cho động cơ và hệ thống truyền lực trên ôtô.
Nên để chế tạo được một chiếc ôtô đạt yêu cầu chất lượng thì việc thiết kế chế tạo

một bộ ly hợp tốt là rất quan trọng. Do đó em đã chọn đề tài “Thiết kế hệ thống ly
hợp trên xe Hyundai Accent 2014”
Trong thời gian được cho phép, với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, của thầy
giáo Nguyễn Văn Hiệp cùng các thầy giáo trong bộ môn Ôtô, em đã hoàn thành đồ
án của mình. Mặc dù bản thân đã có cố gắng và được sự quan tâm giúp đỡ của các
thầy giáo nhưng do kiến thức, kinh nghiệm và thời gian hạn chế nên đồ án của em
không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, phê bình
của các thầy trong bộ môn.

SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

3


Đồ án tốt nghiệp
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Văn Hiệp và các
thầy giáo trong bộ môn Ôtô, Khoa Cơ khí , Trường Đại Học Công Nghệ GTVT đã
giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt bản đồ án này.
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Văn Tuyến

SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

4


Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ô TÔ

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 trường 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 như trong trường 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 được dễ dàng. Khi nối êm
dịu động cơ đang làm việc với hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự
trượt) làm cho mômen ở các bánh xe chủ động tăng lên từ từ. Do đó, xe khởi
hành và tăng tốc êm.
1.2. Yêu cầu ly hợp
Ly hợp là một trong những hệ thống chủ yếu của ôtô, khi làm việc ly hợp phải đảm
bảo được các yêu cầu sau:
- Truyền hết mômen của động cơ mà không bị trượt 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.
- Khối lượng các chi tiết, 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. Hạn chế tối đa ảnh hưởng của nhiệt
độ tới hệ số ma sát, độ bền của các chi tiết đàn hồi.

- Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều khiển và thuận tiện trong bảo dưỡng
và tháo lắp
- Ngoài các yêu cầu trên ly hợp cũng như các chi tiêt khác cần đảm bảo độ
bền cao, làm việc tin cậy. Giá thành thấp.
1.3. Phân loại ly hợp
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

5


Đồ án tốt nghiệp
Ly hợp trên ôtô thường được phân loại theo 4 cách:
- Phân loại theo phương pháp truyền mômen.
- Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp.
- Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép.
- Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp.
1.3.1. Phân loại theo phương pháp truyền mômen
Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống truyền
lực thì người 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:
- Ly hợp ma sát loại đĩa : một đĩa (hình 1.1), hai đĩa (hình 1.2), nhiều đĩa .
- Ly hợp ma sát loại hình côn : phần đĩa bị động có hình côn.
- Ly hợp ma sát loại hình trống: phần đĩa bị động làm theo dạng má phanh
tang trống.
Hiện nay, ly hợp ma sát loại đĩa được sử dụng rất rộng rãi, vì nó có kết cấu đơn
giản, dễ chế tạo và khối lượng phần bị động của ly hợp tương đối nhỏ.
Còn ly hợp ma sát loại hình côn và hình trống ít được sử dụng, vì phần bị động của
ly hợp có trọng lượng lớn sẽ gây ra tải trọng động lớn tác dụng lên các cụm và các

chi tiết của hệ thống truyền lực.

Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa
1- Đĩa bị động; 2- Đĩa ép; 3- Lò xo ép; 4- Vỏ trong li hợp; 5- Bộ giảm chấn
6- Ổ bi tỳ(ổ bi T); 7- Lò xo hồi vị ổ bi tỳ; 8- Càng mở; 9- Đòn mở
10- Xương đĩa bị động; 11- Bu lông; 12- Bánh đà; 13- Trục li hợp; 14- Lò xo lá

SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

6


Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa
1- Bánh đà; 2- Lò xo định vị; 3- Đĩa ép trung gian; 4- Đĩa bị động
5- Đĩa ép ngoài; 6- Bu long hạn chế; 7- Lò xo ép; 8- Vỏ ly hợp; 9- Ống trượt
10- Trục bị động; 14- Càng gạt; 15- Ổ bi tỳ; 16- Đòn mở; 17- Lò xo giảm chấn
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 trường ma sát gồm có:
- Ma sát khô.
- Ma sát ướt (các bề mặt ma sát được ngâm trong dầu).
Ưu điểm : Ly hợp ma sát là kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.
Nhược điểm : Ly hợp ma sát là các bề mặt ma sát nhanh mòn do hiện tượng trượt
tương đối với nhau 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 được sử
dụng phổ biến ở các ôtô hiện nay do những ưu điểm của nó.
 Loại 2: Ly hợp thủy lực là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lượng của
chất lỏng (thường là dầu).
Sơ đồ ly hợp thủy lực được biểu diễn như Hình 1.3

SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

7


Đồ án tốt nghiệp
Ưu điểm: Ly hợp thủy lực là làm việc bền lâu, giảm được tải trọng động tác dụng
lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe.
Nhược điểm: Ly hợp thủy lực là chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực
nhỏ do hiện tượng trượt. Loại ly hợp thủy lực ít được sử dụng trên ôtô, hiện tại mới
được sử dụng ở một số loại xe ôtô du lịch, ôtô vận tải hạng nặng và một vài ôtô
quân sự.

Hình 1.3: Sơ đồ ly hợp thuỷ lực.
 Loại 3: Ly hợp điện từ là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng của từ
trường nam châm điện. Loại này ít được sử dụng trên xe ôtô.
Sơ đồ ly hợp điện từ được biểu diễn như (Hình 1.4)
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; 4- Mạt sắt
5- Lõi thép bị động nối với hộp số; 6- Trục ly hợp
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

8


Đồ án tốt nghiệp
 Loại 4: Ly hợp liên hợp là ly hợp truyền mômen xoắn bằng cách kết hợp hai
trong các loại kể trên (ví dụ như ly hợp thủy cơ). Loại này ít được sử dụng
trên xe ôtô.
1.3.2. Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp
Theo trạng thái làm việc của ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2 loại:
- Ly hợp thường đóng: Loại này được sử dụng hầu hết trên các ôtô hiện nay.
- Ly hợp thường mở: Loại này được sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi như
C - 100, MTZ2 ...
1.3.3. Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì người 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 trụ: Các lò xo được bố trí đều trên một vòng tròn và có thể đặt một
hoặc hai hang (Hình 1.5)
- Lò xo côn
- Lò xo đĩa ( lò xo màng ) (Hình 1.6)

Hình 1.5: Ly hợp lò xo trụ

SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

9


Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.6: Ly hợp lò xo đĩa
Trong các loại trên thì ly hợp dùng lò xo trụ và lò xo đĩa được áp dụng khá phổ
biến trên các ôtô hiện nay, vì nó có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo được 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 được sử dụng, thường dùng trên các ôtô quân sự.
 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 ít được sử dụng.
1.3.4. Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp
Theo phương pháp dẫn động ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2 loại sau:
 Loại 1: Ly hợp điều khiển tự động.
 Loại 2: Ly hợp điều khiển cưỡng bức.
Để điều khiển ly hợp thì người lái phải tác động một lực cần thiết lên hệ thống dẫn
động ly hợp. Loại này được 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 người
ta lại chia ra thành 3 loại sau:
- Dẫn động bằng cơ khí: là dẫn động điều khiển từ bàn đạp tới cụm đòn nối.

Loại này được dùng trên xe con với yêu cầu lực ép nhỏ. Sơ đồ (Hình 1.7)
- Dẫn động bằng thủy lực: là dẫn động thông qua các khâu khớp đòn nối và
đường ống cùng với các cụm truyền chất lỏng. Sơ đồ (Hình 1.8)
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

10


Đồ án tốt nghiệp
- Dẫn động có trợ lực: là tổ hợp của các phương pháp dẫn động cơ khí hoặc
thủy lực với các bộ phận trợ lực bàn đạp: cơ khí, thủy lực áp suất cao, chân
không, khí nén...trợ lực điều khiển ly hợp thường gặp trên ôtô ngày nay

Hình 1.7: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí
1- Đĩa bị động; 2- Đĩa ép; 3- Lò xo ép; 4- Bi “T”; 5,8- Lò xo hồi vị
6- Càng mở; 7- Bàn đạp; 9- Đòn dẫn động

Hình 1.8: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực
1- Đĩa bị động; 2- Đĩa ép; 3- Lò xo ép; 4- Bi “T”; 5,7- Lò xo hồi vị
6- Xy lanh chính; 8- Bàn đạp; 9- Càng mở; 10- Xy lanh công tác; 11- Ống dẫn dầu
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

11


Đồ án tốt nghiệp
1.4. Cấu tạo của các ly hợp hiện nay
1.4.1. Cấu tạo của ly hợp ma sát khô 1 đĩa thường đóng

Hình 1.9: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa

1- Bánh đà; 2- Đĩa ma sát; 3- Đĩa ép; 4- Lò xo ép; 5- Vỏ ly hợp; 6- Bạc mở
7- Bi "T " ; 8- Đòn mở ; 9- Lò xo giảm chấn ; 10- Càng mở
- Phần chủ động:
Bao gồm vỏ ly hợp (5) được bắt cố định với bánh đà (1) bằng các bu lông, đĩa ép
(3) cùng các chi tiết trên vỏ ly hợp (lò xo ép, đòn mở) đĩa ép (3) nối với vỏ ly hợp
bằng thanh mỏng đàn hồi, đảm bảo truyền được mômen từ vỏ lên đĩa ép và dịch
chuyển dọc trục khi đóng, ngắt ly hợp. Lực ép lò xo ép truyền tới đĩa ép có tác
dụng kẹp chặt đĩa bị động với bánh đà.
- Phần bị động:
Đĩa bị động (2) ( gồm cả chi tiết xương đĩa bị động, các tấm ma sát, moay ơ, bộ
phận giảm chấn (9) và trục ly hợp.
- Nguyên lý hoạt động:
Sự làm việc của ly hợp được chia thành hai trạng thái cơ bản là : Đóng và Mở .
Trạng thái đóng:
Bàn đạp ly hợp ở trạng thái ban đầu. Dưới tác dụng của các lò xo (4) bố trí trên ly
hợp, đĩa bị động (2) được ép giữa bánh đà (1) và đĩa ép (3) bằng lực của lò xo (4).
Mômen ma sát được tạo lên giữa chúng. Mômen xoắn chuyền từ phần chủ động tới
phần bị động qua bề mặt tiếp xúc giữa đĩa bị động (2) với bánh đà và đĩa ép tới trục
bị động của ly hợp sang hộp số.
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

12


Đồ án tốt nghiệp
Khi làm việc, do một số nguyên nhân nào đó, mômen hệ thống truyền lực lớn hơn
giá trị mômen ma sát ly hợp, ly hợp sẽ trượt và đóng vai trò là cơ cấu an toàn trành
quá tải cho hệ thông truyền lực.
Trạng thái mở ly hợp:
Khi tác dụng lực điều khiển lên bàn đạp, bàn đạp dịch chuyển → đòn kéo dịch

chuyển → càng mở (10) tác động lên bi ‘T’ (7) dịch sang trái khắc phục khe hở ‘δ’
→tác động đòn mở (8) ép lò xo (4) kéo đĩa ép (3) dịch chuyển sang phải tách các
bề mặt ma sát của đĩa bị động ra khỏi bánh đà và đĩa ép. Mômen ma sát giảm dần
và triệt tiêu. Ly hợp được mở thực hiện ngắt mômen truyền từ động cơ tới hệ thống
truyền lực.
1.4.2. Cấu tạo của ly hợp loại ma sát khô 2 đĩa thường đóng
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp 2 đĩa ma sát khô tương tự như ly hợp ma
sát khô một đĩa. Điểm khác biệt của ly hợp ma sát 2 đĩa là có 2 đĩa bị động và đĩa
ép trung gian.

Hình 1.10: 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; 8- Vỏ ly hợp; 9- Bạc mở
10- Trục ly hợp; 11- Càng mở ; 12- Bi"T" ; 13- Đòn mở;14- Lò xo giảm chấn
- Phần chủ động:
Bao gồm bánh đà (1), đĩa ép trung gian (3), đĩa ép ngoài (5) và vỏ ly hợp (8). Bánh
đà có dạng cốc trụ bên trong chứa các đĩa ép và đĩa bị động của cụm ly hợp.
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

13


Đồ án tốt nghiệp
Mômen từ động cơ được truyền từ trục khuỷa tới bánh đà sang đĩa ép trung gian và
đĩa ép ngoài nhờ các rãnh trên bánh đà và các vấu của đĩa (3) và (5). Như vậy các
đĩa (3) và (5) có thể di chuyển dọc trục so với bánh đà và các vấu có thể trượt dọc
theo các rãnh để hạn chế dịch chuyển của đĩa trung gian (3), kết cấu sử dụng bu
lông hạn chế (6). Các chi tiết đòn mở (13), các lò xo ép (7) (một dãy, hai dãy , hoặc
lò xo đĩa ) bố trí liên kết với đĩa ép ngoài nằm trong vỏ ly hợp (8)
- Phần bị động

Gồm có hai đĩa ma sát bị động (4) cùng với bộ giảm chấn (14) dập tắt dao động
xoắn. Đĩa bị động bên trong nằm giữa bánh đà và đĩa ép trung gian. Đĩa bị động
bên ngoài nằm giữa đĩa ép trung gian và đĩa ngoài. Các đĩa bị động (4) liên kết với
các trục bị động của ly hợp bằng mối ghép then hoa di trượt trên mayơ
- Nguyên lý hoạt động
Trạng thái đóng ly hợp:
Lực ép của các lò xo (7) ép chặt các đĩa ép ngoài, đĩa bị động ngoài ,đĩa ép trung
gian, đĩa bị động trong, trên bánh đà thành một khối. mômen xoắn được truyền từ
động cơ qua phần chủ động, các đĩa bị động, bộ phận giảm chấn, mayer tới trục bị
động ly hợp.
Trạng thái ly hợp mở:
Khi tác động lực điều khiển lên bàn đạp thông qua các thanh kéo, bạc mở (9) dịch
sang trái khắc phục khe hở ở giữa ô bi ‘T’ (12) và đầu đòn mở (13). ổ bị ‘T’ tiếp
tục ép lên đầu đòn mở, đầy đầu trong sang trái, đầu ngoài đòn mở dịch chuyển
sang phải. Kéo đĩa ép ngoài (5) tách khỏi đĩa bị động ngoài, lò xo định vị (2) đẩy
đĩa ép trong tiến sát đến đầu bu lông hạn chế (6), tách đĩa bị động trong ra khỏi
bánh đà. Lực ép của lò xo ép không truyền tới đĩa bị động phần bị động và phần
chủ động được tách ra. Mômen từ động cơ được truyền sang hệ thống truyền lực bị
ngắt.
* So sánh ly hợp ma sát một đĩa và ly hợp ma sát hai đĩa
So với ly hợp một đĩa , ly hợp hai đĩa có ưu điểm :
- Nếu cùng một kích thước bao ngoài và lực ép như nhau. Ly hợp 2 đĩa (với 2
đôi bề mặt ma sát) truyền được mômen lớn hơn, do vậy được dùng trên xe ô tô có
tải trọng lớn hoặc ô tô kéo rơmoc hay bán rơmoc nặng .
- Nếu cùng truyền mô men như nhau dẫn tới kích thước của ly hợp 2 đĩa nhỏ
hơn
- Ly hợp ma sát khô 2 đĩa đóng êm dịu hơn ly hợp ma sát khô 1 đĩa
Nhược điểm của ly hợp ma sát 2 đĩa so với 1 đĩa. Ly hợp 2 đĩa có kết cấu phúc tạp,
quá trình mở kém dứt khoát.
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

14


Đồ án tốt nghiệp
1.4.3. Cấu tạo của ly hợp thủy lực

Hình 1.11: Sơ đồ nguyên lý ly hợp thủy lực
1- Trục khuỷu; 2- Bích trục khuỷu bắt với bánh bơm; 3- Moay ơ bánh bơm
4- Tấm chắn; 5- Vỏ ngoài li hợp; 6- Vành răng; 7- Bánh bơm; 8- Vỏ bao kín
9- Bánh tua bin; 10- Nút dầu; 11- Moay ơ bánh tua bin
12- Bánh đà của li hợ ma sát; 13- Thân li hợp ma sát; 14- Ổ bi kim; 15- Đòn mở
16- Trục li hợp; 17- Lò xo ép; 18- Đĩa ép; 19. Đĩa ma sát
20- Lò xo ép phớt dầu; 21- Phớt dầu; 22- Cánh tản nhiệt; 23- Các te li hợp.
Ly hợp thủy lực truyền momen thông qua chất lỏng.
- Cấu tạo của ly hợp gồm 2 phần:
 Phần chủ động : là phần bánh bơm, bánh đà.
 Phần bị động : là phần bánh tuabin 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 tuabin hướng
tâm, tất cả được đặt trong hộp kín điền đầy chất lỏng công tác. Trục của bánh bơm
được nối với động cớ và trục của bánh tuabin được nối với hộp số.
Khi động cơ làm việc, bánh bơm quay, dưới 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 bánh tuabin quay theo. Nhờ đó
năng lượng được truyền từ bánh bơm sang bánh tuabin nhờ dòng chảy chất lỏng.
Ly hợp thủy lực không có khả năng biến đổi mômen, nó chỉ làm việc như một
khớp nối thuần túy nên nó còn gọi là khớp nối thủy lực.
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

15


Đồ án tốt nghiệp
Ưu 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 dưỡng sữa chữa.
Nhược 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 hưởng xấu đến đặc tính làm việc kết hợp với động
cơ đốt trong.
1.4.4. Ly hợp điện từ
Ly hợp điện từ hình thành với 2 dạng kết cấu:
- Ly hợp ma sát sử dụng lực ép điện từ
- Ly hợp điện tử làm việc theo nguyên lý nam châm điện bột.
Cả hai loại này đều sử dụng nguyên tắc đóng mở ly hợp thông qua công tắc đóng
mở mạch điện bố trí tại cần gài số. Như vậy không cần bố trí bàn đạp ly hợp và
thực hiện điều khiển theo hệ thống ‘điều khiển hai pedal’.
Sau đây ta xét sơ đồ ly hợp điện nam châm bột. Có ba dạng kết cấu :
- Cuộn dây bố trí tĩnh tại trên phần cố định của vỏ.
- Cuộn dây quay cùng bánh đà.
- Cuộn dây quay cùng đĩa bị động.
Xét ly hợp bố trí cuộn dây quay cùng bánh đà
3
4

1

5

2

6

Hình 1.12: Sơ đồ nguyên lý ly hợp điện từ
1- Bánh đà; 2- Khung từ; 3- Cuộn dây; 4- Bột kim loại
5- Lõi thép bị động nối với hộp sô; 6- Trục ly hợp
- Cấu tạo của chúng gồm ba phần :
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

16


Đồ án tốt nghiệp
 Phần chủ động: bao gồm bánh đà (1), vỏ ly hợp, cuộn dây( 3), khung từ
(2).
 Phần bị động: bao gồm lõi thép bị động (5), nối với trục chủ động của
hộp số(6).
- Nguyên lý hoạt động:
Khi có dòng điện qua cuộn dây (3). Xung quanh nó sẽ xuất hiện từ thông có dạng
vòng tròn khép kín đi qua không gian khe hở từ (4) có chứa bột kim loại đặc biệt.
Từ thông đi qua bột kim loại này sẽ tập trung dọc theo chiều lực nam châm, tạo
thành những sợi cứng. Nối phần chủ động và phần bị động với nhau truyền mômen
từ động cơ tới hệ thống truyền lực.
Khi ngắt điện của cuộn dây, bột thép lại trở lên di động và ly hợp được ngắt.
Sử dụng ly hợp nam châm điện loại này cần có nguồn điện đủ mạnh và ổn định vì
vậy có xu hướng được bố trí trên hệ thông truyền lực của ô tô hybird hiện nay.

Ưu điểm: Khả năng chống quá tải tốt, bố trí dẫn động dễ dàng .
Nhược điểm: Chế tạo phức tạp, bảo dưỡng và sửa chữa khó khăn, giá thành đắt
1.5. Ảnh hưởng của ly hợp khi gài số và khi phanh
1.5.1. Khi gài số:
Khi gài số các chi tiết có chuyển động tương đối, do vậy sinh ra mômen xung
lượng 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. Như vậy việc ngắt ly hợp khi sang số không những làm cho
việc sang số được 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.
1.5.2. Khi phanh oto
Khi phanh ôtô toàn bộ hệ thống truyền lực chịu tải trọng động rất lớn dưới 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 M jmax.
Trong trường 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 trượt 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.

SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

17


Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG II
PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1.

Thông số cơ bản của trên xe Hyundai Accent 2014

Thông số

HYUNDAI ACCENT 2014

- Kích thước tổng thể (dài x rộng x cao) (mm)

4,370 x 1,700 x 1,457

- Khoảng sáng gầm xe (mm)

147

- Chiều dài cơ sở (mm)

2570

- Trọng lượng không tải (kg)

1060

- Trọng lượng toàn tải (kg)

1560

- Tốc độ cực đại (km/h)

180
Động cơ xăng DOHC I4

- Kiểu động cơ
- Dung tích xi lanh (cc)

1396

- Công suất cực đại, ở 6300 vg/ph (kW)

80,535

- Mômen xoắn cực đại, ở 5000 vg/ph (Nm)

ih1= 3,77/ ih2= 2,05/ ih3= 1,37
ih4= 1,04/ ih5= 0,84/ iR= 3,7

- Tỉ số truyền của hộp số
- Tỉ số truyền của truyền lực chính

4,82

- Thông số lốp

SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

139

195/50R16

18


Đồ án tốt nghiệp
 Kết luận: Như vậy đối với xe Hyundai Accent 2014 không đòi hỏi công suất
và mô men lớn ta chọn ly hợp là ly hợp ma sát khô thường đóng 1 đĩa với
những ưu điểm nổi bật:
- Đơn giản trong chế tạo
- Có khả năng mở dứt khoát, thoát nhiệt tốt
- Khối lượng nhỏ
- Thuận lợi trong bảo dưỡng và sửa chữa
- Giá thành thấp
2.2. Phân tích và lựa chọn thiết kế các bộ phận cơ bản trong ly hợp ma sát
2.2.1. Lựa chọn phương án thiết kế theo phát sinh lực trên đĩa ép
Lò xo ép trong ly hợp ma sát là chi tiết quan trọng nhất có tác dụng tạo lên lực ép
của ly hợp. Lò xo ép làm việc trong trạng thái luôn luôn bị nén để tạo lực ép truyền
lên đĩa ép. Khi mở ly hợp các lò xo ép có thể làm việc ở trạng thái tăng tải (lò xo
trụ, lò xo côn) hoặc được giảm tải (lò xo đĩa ).
Lò xo ép được chế tạo từ các loại thép có độ cứng cao và được nhiệt luyện, nhằm
ổn đinh lâu dài độ cứng trong môi trường nhiệt độ cao.
Kết cấu, kích thước và đặc tính của cụm ly hợp được xác định theo loại lò xo ép.
Trong ly hợp ô tô thường được xử dụng lò xo trụ, lò xo côn và lò xo đĩa, kết cấu ở
trạng thái tự do đặc tính biến dạng (quan hệ lực F và biến dạng l) của các loại lò
xo được thể hiện Hình 2.1.
Fl
b
a
c

l

Hình 2.1: Đặc tính các loại lò xo ép ly hợp.
a- Lò xo côn; b- Lò xo trụ; c- Lò xo đĩa; Fl - Lực ép; l - Biến dạng của lò xo.
a) Lò xo trụ
Lò xo trụ có đường đặc tính làm việc là đường b trên Hình 2.1.
Lò xo trụ thường được bố trí theo vòng tròn trên đĩa ép.

SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

19


Đồ án tốt nghiệp
Để định vị các lò xo và giảm độ biến dạng của chúng dưới tác dụng của lực ly tâm,
thường sử dụng các cốc, vấu lồi trên đĩa ép hoặc trên vỏ lyhợp.
Ưu điểm:
- Kết cấu nhỏ gọn, khoảng không gian chiếm chỗ ít vì lực ép tác dụng lên đĩa
ép lớn.
- Đảm bảo được 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 giữ được đặc tính tuyến tính trong toàn bộ vùng làm việc.
- Giá thành rẻ, chế tạo đơn giản.
Nhược điểm: Các lò xo thường không đảm bảo được 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.
b) Lò xo côn xoắn

Hình 2.2: Lò xo côn xoắn
Lò xo côn xoắn có đường đặc tính làm việc là đường a trên Hình 2.1.

Ưu điểm:
- Lực ép lên lò xo lớn, nên thường được dùng trên ôtô có mômen của động cơ
trên 50 KGm.
- Có thể giảm được không gian của kết cấu do lò xo có thể ép đến khi lò xo
nằm trên một mặt phẳng.
Nhược điểm:
- Khoảng không gian ở gần trục ly hợp chật và khó bố trí bạc mở ly hợp.
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

20


Đồ án tốt nghiệp
- 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.
- 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 được lực lớn để ngắt ly hợp và khi đĩa ma sát mòn thì lực ép của
lò xo sẽ giảm rất nhanh.
c) Lò xo đĩa

Hình 2.3: Lò xo đĩa
Lò xo đĩa có đường đặc tính làm việc là đường c trên Hình 2.1.
Ưu điểm:
- Lò xo đĩa làm luôn nhiệm vụ của đòn mở nên kết cấu đơn giản và kích thước
nhỏ gọn.
- Lực ép lên đĩa ép đều giúp đĩa ma sát lâu mòn hơn.
- Lò xo đĩa có đặc tính làm việc hợp lý vì trong vùng làm việc lực ép thay đổi
không đáng 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.

Nhược điểm:
- Việc chế tạo khó khăn.
- Chỉ tạo được lực ép nhỏ nên không phù hợp với các loại xe tải trọng lớn,chủ
yếu dùng trên xe con.
 Kết luận: Qua việc tham khảo các loại lò xo ép trên ly hợp xe con, với các
ưu điểm nổi trội ta chọn loại lò xo ép dạng đĩa thường đóng.
2.2.2. Đĩa ép và đĩa trung gian
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

21


Đồ án tốt nghiệp
Đĩa ép và đĩa trung gian đảm nhận nhiệm vụ tạo mặt phẳng ép với đĩa bị động.
Truyền mômen xoắn của động cơ tới đĩa bị động. Kết cấu truyền mômen này được
thực hiện bằng các vấu, chốt, thanh nối đàn hồi, được thể hiện qua Hình 2.4.

Hình 2.4: Cấu tạo truyền mô men giữa động cơ tới đĩa ép
Đồng thời trong điều kiện luôn chịu nhiệt sinh ra ở bề mặt ma sát. Đĩa ép và đĩa
trung gian còn đảm bảo việc hấp thụ và truyền nhiệt ra môi trường. Các đĩa được
chế tạo từ gang đặc còn có các gân hoặc rãnh hướng tâm thoát nhiệt ra ngoài. Tăng
độ cứng đĩa ép các vấu (a,c) của đĩa ép nằm trong rãnh của vỏ ly hợp đảm bảo liên
kết chắc chắn. Do xuất hiện ma sát ở liên kết, làm tăng điều khiển mở ly hợp.
Liên kết bằng thanh nối mỏng đàn hồi (b) đảm bảo di chuyển đĩa ép không có ma
sát. Một đầu thanh nối được tán với vỏ ly hợp, đầu còn lại được bắt vào đĩa ép.
Phương pháp này được sử dụng rộng rãi ở ly hợp xe con và xe tải.
Ở ly hợp hai đĩa liên kết có thể thực hiện nhờ chốt cố định trên bánh đà (d,e) đĩa
trung gian có thể liên kết với bánh đà nhờ vấu hoặc chốt hướng tâm, chốt dọc trục
(c,d,e)
 Kết luận: Như vậy đối với xe Hyundai Accent 2014 ta chọn đĩa ép có thanh

nối mỏng đàn hồi
2.2.3. Đĩa bị động

SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

22


Đồ án tốt nghiệp

Hình 2.5: Sơ đồ đĩa bị động
1,13- Tấm ma sát; 2,3- Các cánh xương đĩa; 14,15- Đinh tán; 5- Xương đĩa
6,9- Vòng ma sát giảm chấn; 7- Chốt truyền lực; 8- Mayơ; 10- Đệm điều chỉnh
11- Lò xo giảm chấn; 12- Tấm ốp giữ bộ giảm chấn

Hình 2.6: Sơ đồ đĩa bị động
Đĩa bị động được lắp trên then hoa trục bị động gồm: Xương đĩa (5) bằng thép
mỏng, tấm ma sát (1) và bộ phận dập tắt dao động (6,10)
Xương đĩa được tán chặt vơi các cánh hình chữ ‘T’ làm bằng thép lò xo. Các cánh
được bẻ vênh về các hướng khác nhau và tán với các tấm ma sát (1). Cấu trúc như
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

23


Đồ án tốt nghiệp
vậy đảm bảo cho các bề mặt ma sát được tiếp xúc tốt, đóng êm dịu, ngăn ngừa sự
cong vênh khi bị nung nóng dẫn đến làm giảm độ cứng dọc trục của đĩa bị động.
Các tấm ma sát (1) được cố định vào các cánh chữ ‘T’ theo phương pháp tán độc
lập. Bề mặt của tấm ma sát có rãnh thông gió và để thoát sản phẩm mài mòn. Vật

liệu tấm ma sát được làm từ nguồn gốc amiang. Tấm ma sát có hệ số ma sát cố
định, chịu mài mòn cao với khả năng làm việc nhiệt độ lâu dài đến 2000c và tức
thời đến 3500c. Tấm ma sát có thể sử dụng phụ da thiếc (ổn định hệ số ma sát),
đồng (nâng cao khả năng truyền nhiệt), chì ( giảm tốc độ mài mòn, chống xước ).
Tuổi thọ làm việc của tấm ma sát quyết định tuổi thọ của ly hợp do vậy vật liệu của
nó ngày được hoàn thiện.
2.2.4. Bộ giảm chấn

Hình 2.7: Sơ đồ bộ giảm chấn
- Dập tặt dao động xoắn ở đĩa bị dộng bao gồm hai nhóm chi tiết cơ bản
 Nhóm chi tiết đàn hồi:
Dùng để giảm dao động có tần số cao xuất hiện trong hệ thông tryền lực do có sự
kích động cưỡng bức theo chu kì từ động cơ hoặc mặt đường.
 Nhóm chi tiết hấp thụ năng lượng dao động:
Sử dụng các tấm ma sát bằng pherado hay kim loại chịu mòn.
- Cấu tạo bộ giảm chấn :
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

24


Đồ án tốt nghiệp
Đa dạng, nhưng đều được bố trí nối giữa xương đĩa bị động với mayer và hoạt
động theo nguyên tắc hấp thụ và phân tán năng lượng
Xương đĩa bị động được nối với đĩa trong bằng đinh tán. Trên đĩa trong có các cửa
sổ chứa lò xò một đầu lò xo tựa trên đĩa trong của xương đĩa, đầu kia tựa vào đĩa
mayơ
 Trạng thái (a) chưa chịu tải lò xo bị nén đẩy các tấm đệm lò xo khắc
phục hết khe hở cửa sổ
 Trạng thái (b): Khi xuất hiện tải hay bị dao động cộng hưởng, xương

đĩa và moay ơ dịch chuyển với nhau 1 góc α chiều dài lò xo bị thu
ngắn.
Nhờ bố trí lò xo nằm trên chu vi truyền lực → độ cứng của hệ thống truyền lực
giảm. Giúp nâng cao khả năng truyền êm momen xoắn và hạn chế tải trọng động
do dao động cộng hưởng gây ra.
2.2.5. Bi T

Hình 2.8: Bi T
Hay gọi là vòng bi cắt ly hợp:
- Vòng bị cắt ly hợp hấp thụ sự chênh lệch tốc độ quay giữa càng cắt li hợp
(không quay) và lò xo đĩa (quay) để truyền chuyển động của càng cắt vào lò
xo đĩa.
- Vòng bi cắt li hợp tự định tâm
Trong hộp số của các xe FF, trục khuỷu và trục sơ cấp dịch chuyển một chút, do đó
tạo ra tiếng ồn do ma sát giữa lò xo đĩa và vòng bi cắt li hợp.
Để tránh tiếng ồn, cơ cấu này tự động điều chỉnh đường tâm của lò xo đĩa và vòng
bi cắt li hợp.
2.2.6. Lựa chọn phương án thiết kế dẫn động
SVTH: Nguyễn Văn Tuyến

25