Tính toán thiết kế cụm ly hợp xe tải 10 tấn,dựa trên cơ sở xe ô tô KAMAZ

Lời nói đầu
Với bất kỳ một quốc gia nào trên thế giới để phát triển nền kinh
tế và xây dựng đất nước phồn vinh thì vấn đề giao thông vận tải
luôn đóng vai trò then chốt.có thể nói sự vận chuyền hàng hóa
cũng như vận tải hành khách như là thước đo cho sự phát triển của
đất nước đó. Ở đâu mà giao thông vận tải phát triền thì ở nơi đó
có nền công nghiệp và đời sống xã hội cao
Ở Việt Nam một đất nước đang phát triển như cầu vần chuyển
hàng hóa cũng như hành khách ngày một tăng chính vì thế mà
ngành công nghiệp ô tô đang đứng trước nhiều cơ hơi để phát
triển. ô tô là một ngành công nghiệp đặc thù rất đăc biệt bời vì để
ra đời một chiếc ô tô cần rất nhiều ngành công nghiệp phụ trợ
khác (các nhà máy vệ tinh) phát triển công nghiệp ô tô sẽ kéo theo
các nền công nghiệp khác phát triền điều đó làm tăng sự phát triền
của đất nước đẩy nhanh hơn quá trình công nghiệp hóa đất nước
Nhận thấy những tiêm năng vô cùng lớn mà nghành công
nghiệp ô tô mang lại Chính Phủ đã không ngừng có những chính
sách ưu đãi để nghành công nghiệp ô tô VN phát triển thu hút vốn
đàu tư về công nghiệp ô tô từ những đất nước tiên tiến trên thế
giới. Chính phủ đã đề ra định hướng là đến năm 2020 công nghiệp
ô tô của chúng ta trở thành nền công nghiệp quan trọng của đất
nước đăp ứng như cầu vần chuyền trong nước và tham gia vào thị
trường quốc tế.

1


Với lộ trình phát triển của ngành công nghiệp ô tô chúng ta thấy
rằng các xe tải loại 7-20 tấn được chú trọng đăc biệt vì vậy nghiên
cứu đè tài về xe tài từ 7 đến 20 tấn và cải tiến các cụm chi tiết
trong xe để phục vụ cho sản xuất và nâng cao về chuyên môn với

loại xe này.
Với để tài tôt nghiệp của em là tính toán và thiết kế hệ thống ly
hợp cho xe tải 10 tấn
Hệ thống ly hợp trên ô tô là một trong những cụm chi tiết quan
trọng , góp phần rất lớn trong việc điểu khiên xe có dễ dang hay
không và chiếc xe có vận hành hết công suất ma nó có hay không.
Ở xe tải vì mô men cần chuyền lớn do đó ly hợp thường sử dụng là
loại ly hợp ma sát khô hai đĩa thường đóng.các lo xo ép được bố
trí xung quanh có hệ thống dẫn động cơ khí hoặc dẫn động thủy
lực có cường hóa khí nén.
Việc nắm vững phương pháp tính toán thiết kế, quy trình công
nghệ ,sửa chữa sẽ giúp ích rất nhiều trong việc cải tiến nâng cao
khả năng làm việc,hỗ trợ cho ngươi lái thoải mái,dễ dàng thao tác
điều khiển và phù hợp hơn với địa hình và khí hậu nước ta
Trong quá trình làm đồ án em đã được chỉ bảo tận tình của thầy
giáo hướng dẫn Nguyễn Trọng Hoan cùng các thầy cô trong bộ
môn cùng với nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành đồ án.Tuy
nhien do hiểu biết của em còn hạn chế cùng với vốn kiến thức thực
tế còn thiếu nên đồ án của em vẫn còn nhiều thiếu sót
Em xin chân thành cảm ơn thây giáo Nguyễn Trọng Hoan và các
thầy cô cũng như bạn bè đã chỉ bảo tận tình và giúp đỡ em hoàn
thành đồ án này

2


Hà nội, ngày 20 tháng11 nam 2010
Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Đông Dũng

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ
1.1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA LY HỢP
1.1.1. 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.
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.

3


1.1.2. Phân loại ly hợp
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.
a. 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, 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 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 nón 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.
- 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.

4


- 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 của ly hợp ma sát là :
kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.

Nhược điểm
của 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).
Ưu điểm của 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 của 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.
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.
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.
b. Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp

5


Theo trạng thái làm việc của ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2
loại sau :
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 , C - 80 , MTZ2 ...

c. Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép thì người ta chia ly hợp ra:
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 được 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 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 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 chỉ sử dụng ở một số ôtô du lịch như ZIN-110, POBEDA...
d. 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.

6


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.
- 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 người lái điều
khiển ly hợp dễ dàng, nhẹ nhàng hơn.
1.1.3. Yêu cầu ly hợp
Ly hợp là một trong những hệ thống chủ yếu của ôtô, khi làm việc ly hợp
phải đảm bảo 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 β 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 được 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.

7


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

1.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LY HỢP LOẠI ĐĨA MA
SÁT KHÔ
1.2.1. Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô

1

2

3

4

5

6

7

13
12

11

10

9

Hình 1.1.a. 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 - bàn đạp

8 - lò xo hồi vị bàn đạp

9 - đòn kéo

10 - càng mở

12 - đòn mở

13 - lò xo giảm chấn

8

11 - bi "T"

8


1

2

3

4

6
5
7
8
9

10

15

14

11

17
16

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

;

8 - vỏ ly hợp

10 - trục ly hợp

;

11 - bàn đạp

;

13 - thanh kéo

9 - bạc mở

;
;

12 - lò xo hồi vị bàn đạp ly hợp

9


14 - càng mở

;

15 - bi "T"

;

16 - đòn mở

17 - lò xo giảm chấn.
1.2.2. Cấu tạo chung của ly hợp loại đĩa ma sát khô
Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo thì người 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 được 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 được gọi là phần chủ động của ly hợp và chi tiết đĩa ma sát 2 được
gọi 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 người 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 ưu nhược điểm sau :
+ Nếu cùng một kích thước đĩa bị động và cùng một lực ép như nhau thì
ly hợp hai đĩa truyền được mômen lớn hơn ly hợp một đĩa.

10


+ Nếu phải truyền một mômen như nhau thì ly hợp hai đĩa có kích thước
nhỏ gọn hơn ly hợp một đĩa.
+ Ly hợp hai đĩa khi đóng êm dịu hơn nhưng 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 như 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

nhược điểm của ly hợp hai đĩa là mở không dứt khoát nên ở những loại ly hợp
này thì người ta phải bố trí cơ cấu để tạo điều kiện cho ly hợp khi mở được dứt
khoát. Trên hình 1.1.b thì cơ cấu này được 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 được 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 như các xilanh chính và xilanh công tác.
1.2.3. 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 được 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 được truyền vào xương đĩa bị động qua bộ giảm chấn 13 đến moayơ

11


rồi truyền vào trục ly hợp. Lúc này giữa bi "T" 11 và đầu đòn mở 12 có một
khe hở từ 3-4 mm tương 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 người 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 được tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới
trục sơ cấp của hộp số.
- Kết cấu ly hợp lắp trên xe ZIN-130

12


Hình 2.3. Ly hợp lắp trên xe ZIN-130
1.

Trục khuỷu ; 2. Bánh đà ; 3. Đĩa ép ; 4. Tấm thép truyền lực ; 5. Bao của
lò xo 6. Bulông bắt chặt lò xo ; 7. Cácte bộ ly hợp ; 8. Lò xo ép ; 9. Vỏ trong ly
hợp ; 10. Đệm cách nhiệt ; 11. Bi “T” ; 12. Khớp nối ; 13. Lò xo trả về khớp
nối ; 14. Bạc dẫn hướng của khớp nối ; 15. Càng mở ly hợp ; 16. Đòn mở ; 18.
Êcu điều chỉnh ; 19. Đế tựa của bulông điều chỉnh ; 20. Chốt ; 21. Nắp của
cácte ly hợp ; 23. Bulông bắt chặt vỏ ly hợp ; 24. Chốt chẻ ; 25. Vành răng
bánh đà ; 26. Đĩa ma sát ; 27. Vú mỡ ; 28. Nút ; 29. Trục ly hợp ; 30. Ổ bi
trước của trục ly hợp.

2.

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 được 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 được truyền vào xương đĩa bị động qua bộ giảm chấn 17 đến moayơ

rồi truyền vào trục ly hợp. Lúc này giữa bi "T" 15 và đầu đòn mở 16 có một
khe hở từ 3-4 mm tương 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 người 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 được tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới
trục sơ cấp của hộp số.

13


Ngoài các trạng thái làm việc trên, thì ly hợp còn xuất hiện trạng thái
trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát của ly hợp. Hiện tượng này thường 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).
1.3. Ly hợp hai đĩa ma sát
- Kết cấu ly hợp lắp trên xe MA3-5335
Ly

Hình 2.5. Ly hợp lắp trên xe MA3-5335
1. Lò xo đẩy đĩa ép trung gian ; 2. Bulông hạn chế ; 3. Vỏ trong ly hợp ; 4. Đai
ốc điều chỉnh ; 5. Đòn mở ly hợp ; 6. Càng nối đòn mở ly hợp ; 7. Đai ốc điều
chỉnh đòn mở ; 8. Tấm hãm ; 9. Quang treo ; 10. Lò xo đỡ tấm chặn ; 11. Bi

14

“T” ; 12. ống bơm mỡ ; 13. Càng mở ly hợp ; 14. Tấm chặn đầu đòn mở ; 15.
Trục của càng mở ly hợp ; 16. Tay đòn ; 18. Nắp của cácte ly hợp ; 19. Vỏ
trong ly hợp ; 20. Lò xo ép ; 21. Đệm cách nhiệt ; 22. Đĩa ép ngoài ; 23. Nút xả
mạt ; 24. Bánh đà ; 25. Đĩa ma sát ; 26. Đĩa ép trung gian ; 27. Thanh tựa ; 28.
Moayơ ; 29. Bulông bắt chặt các tấm đĩa ; 30. Lò xo giảm chấn.

Chương 2
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1. CÁC THÔNG SỐ THAM KHẢO CỦA XE ÔTÔ TẢI 10 TẤN
Thông số

KAMAZ

Trọng lượng xe khi không tải

8850

Phân bố trọng lượng lên cầu trước

3650

Trọng lượng phân bố lên cầu sau

5200

Tải trọng của xe

10000

Trọng lượng toàn bộ xe

18850

Phân bố lên cầu trước

5850

Phân bố lên cầu sau

13000

15


Động cơ
Diesel turbo 74011

Loại động cơ
Số xy lanh

8

Thể tích công tác

10,85 lít
154w ở 2800 v/p

Công suất định mức

650Nm ở 1600-1800

Mômen tối đa

v/p

Vòng quay tối thiểu

600v/p

Vòng quay tối đa

2930 v/p
Hộp số
Tỷ số truyền ở truyền lực chính

6,53

Tỷ số truyền ở tay số 1

7,82

Lốp

9*20

2.2.PHƯƠNG ÁN CHỌN LOẠI LÒ XO ÉP

a

F

b
c

l

l

l
l

l

Hình 2.1.Đặc tính các loại lò xo ép ly hợp.
a - Lò xo côn xoắn.
b - Lò xo trụ.

16


c - Lò xo đĩa.
F l : Lực ép, ∆ l : Biến dạng của lò xo.
2.2.1.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.
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 ly hợp.

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 giứ 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.
2.2.2. Lò xo côn xoắn:
Lò xo côn xoắn có đường đặc tính làm việc là đường a trên hình
2.1.
Ưu điểm:

17


- Lực ép lên lò xo lớn, nên thường được dùng trên ôtô có mômen
của động cơ trên 500 Nm.
- 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 sẽ chật và khó bố trí bạc
mở ly hợp.
- 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.
2.2.3. 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 nhỏ gọn.
- Lò xo đĩa có đặc tính làm việc hợp lý vì trong vùng làm việc
lực ép thay đổi không dáng 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.

18


Kết luận: Qua việc so sánh ưu nhược điểm các loại lò xo ép và
ly hợp xe tham khảo em quyết định chọn loại lò xo ép là lò xo trụ
bố trí theo vòng tròn.
2.3. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN LY HỢP
LOẠI ĐĨA MA SÁT
2.3.1. Phương án 1 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí.
Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các đòn, khớp nối và
được lắp theo nguyên lý đòn bẩy. Loại dẫn động điều khiển ly hợp đơn thuần
này có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và có độ tin cậy làm việc cao. Hệ thống
dẫn động này được sử dụng phổ biến ở các ôtô quân sự như xe ZIN-130, ZIN131, ...

Nhược điểm cơ bản của hệ thống dẫn động này là : yêu cầu lực tác động
của người lái nên bàn đạp ly hợp phải lớn, nhất là đối với loại xe ôtô hạng nặ

1

7

6

2

3
4

19

5


Hình 2.7. Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí
1. Bạc mở

;

2. Càng mở ly hợp

3. Cần ngắt ly hợp

;

4. Cần của trục bàn đạp ly hợp

5. Thanh kéo của ly hợp

;

6. Lò xo hồi vị

7. Bàn đạp ly

hợp
Nguyên lý làm việc :
Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 8 sẽ làm cho cần của
trục bàn đạp ly hợp 4 quay quanh tâm O 1 kéo thanh kéo của ly hợp 5 dịch
chuyển sang phải (theo chiều mũi tên). Làm cho cần ngắt ly hợp 3 và càng mở
ly hợp 2 quay quanh O2 . Càng mở gạt bạc mở 1 sang trái (theo chiều mũi tên)
tác động vào đầu đòn mở của ly hợp, kéo đĩa ép tách ra khỏi đĩa ma sát.
Khi người lái nhả bàn đạp 8 thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị 6, bàn đạp
trở về vị trí ban đầu duy trì khe hở δ giữa bạc mở với đầu đòn mở. Nhờ có các
lò xo ép để ép đĩa ép tiếp xúc với đĩa ma sát, ly hợp được đóng lại.
Hành trình toàn bộ của bàn đạp ly hợp thường từ 130 ÷ 150 mm. Trong
quá trình làm việc, do hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát, nên
đĩa ma sát thường bị mòn, do đó hành trình tự do của bàn đạp ly hợp bị giảm
xuống. Khi các bề mặt ma sát mòn tới mức nào đó thì hành trình tự do của ly
hợp giảm tới mức tối đa, sẽ không tạo được cảm giác cho người lái nữa, đồng
thời gây hiện tượng tự ngắt ly hợp. Trong trường hợp khác, khi hành trình tự
do của bàn đạp ly hợp quá lớn, làm cho người lái đạp bàn đạp hết hành trình
toàn bộ mà ly hợp vẫn chưa mở hoàn toàn, cũng tạo hiện tượng trượt tương đối
giữa các bề mặt ma sát, sẽ gây mòn các bề mặt ma sát một cách nhanh chóng.
Trong cả hai trường hợp nêu trên đều không có lợi, vì vậy phải điều chỉnh

hành trình tự do của bàn đạp ly hợp trong một miền cho phép.

20


Ưu điểm : Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, có độ tin cậy làm việc cao, dễ
tháo lắp và sửa chữa.
Nhược điểm : Kết cấu phụ thuộc vào vị trí đặt ly hợp. Yêu cầu lực của
người lái tác dụng lên bàn đạp lớn. Hiệu suất truyền lực không cao.

2.3.2. Phương án 2 : Dẫn động ly hợp bằng thủy lực.
Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng cách dùng áp lực của
chất lỏng (dầu) trong các xilanh chính và xilanh công tác.

∆

3

21

4

2


8
1

δ

6

5

7

5
Hình 2.8. Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực
1. Bàn đạp ly hợp

;

2. Lò xo hồi vị

3. Xilanh chính

;

4. Piston xilanh chính

5. Đường ống dẫn dầu

;

6. Xilanh công tác

7. Càng mở ly hợp

;

2

3

8. Bạc mở ly hợp

4

a
1
b

C

5

E

6
7

22


D
b
12
11

10

9

8

Hình 2.9. Sơ đồ cấu tạo xilanh chính của dẫn động ly hợp bằng thủy lực
1. Xilanh

;

2. Bình chứa dầu

;

3. Nút đổ dầu vào

4. Tấm chắn dầu

;

5. Piston

;

6. Cần piston

7. Lá thép mỏng hình sao

;

8. Phớt làm kín

9. Lò xo hồi vị piston

;

10. Van một chiều

11. Lò xo van một chiều

;

12. Van hồi dầu

a. Lỗ cung cấp dầu

b. Lỗ điều hòa

- Nguyên lý làm việc :
Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, nhờ thanh đẩy,
đẩy piston 4 của xilanh chính 3 sang trái, bịt lỗ bù dầu b, làm dầu trong khoang
D bị nén lại. Khi áp lực dầu trong khoang D thắng lực ép của lò xo van một
chiều 11 ở van một chiều 10 thì van một chiều mở ra. Lúc này dầu từ khoang
D theo đường ống dẫn dầu 5 vào xilanh công tác 6 đẩy piston sang phải, làm
cho càng mở ly hợp 7 quay quanh O, đồng thời đẩy bạc mở 8 sang trái (theo
chiều mũi tên). Bạc mở tác động nên đầu dưới của đòn mở ly hợp tách đĩa ép
ra khỏi bề mặt ma sát. Ly hợp được mở.
Khi người thả bàn đạp ly hợp 1 thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị 2 và lò
xo ép làm các piston của xilanh chính và xilanh công tác từ từ trở về vị trí ban
đầu. Lúc này dầu từ xilanh công tác 6 theo đường ống dẫn dầu 5 qua van hồi

dầu 12 vào khoang D.
Khi người lái nhả nhanh bàn đạp ly hợp 1, thì do sức cản của đường ống
và sức cản của van hồi dầu 12 làm cho dầu từ xilanh công tác 6 không kịp về

23


điền đầy vào khoang D. Vì thế tạo ra độ chân không ở khoang D, nên dầu từ
khoang C qua lỗ cung cấp dầu a vào khoang E, rồi sau đó dầu qua lỗ nhỏ ở mặt
đầu piston ép phớt cao su 8 để lọt sang bổ sung dầu cho khoang D (tránh hiện
tượng lọt khí vào khoang D, khi khoang D có độ chân không). Khi dầu đã khắc
phục được sức cản của đường ống và van hồi dầu 12 để trở về khoang D, thì
lượng dầu dư từ khoang D theo lỗ bù dầu b trở về khoang C, đảm bảo cho ly
hợp đóng hoàn toàn.
Lỗ bù dầu b còn có tác dụng điều hòa dầu khi nhiệt độ cao. Lúc nhiệt độ
cao dầu trong khoang D nở ra, làm áp suất dầu tăng lên, dầu qua lỗ bù dầu b về
khoang C. Vì thế khắc phục được hiện tượng tự mở ly hợp.
Ưu điểm : Kết cấu gọn, việc bố trí hệ thống dẫn động thủy lực đơn giản
và thuận tiện. Có thể đảm bảo việc đóng ly hợp êm dịu hơn so với hệ thống
dẫn động ly hợp bằng cơ khí. Ống dẫn dầu không có biến dạng lớn, nên hệ
thống dẫn động thủy lực có độ cứng cao. Đồng thời hệ thống dẫn động bằng
thủy lực có thể dùng đóng mở hai ly hợp.
Nhược điểm : Loại hệ thống dẫn động bằng thủy lực không phù hợp với
những xe có máy nén khí. Yêu cầu hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực cần
có độ chính xác cao.
2.3.3. Phương án 3 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén.
Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn, khớp
nối. Đồng thời kết hợp với lực đẩy của khí nén.

24

6

Hình 2.10. Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén
1. Bàn đạp ly hợp

;

3 ; 5. Thanh kéo

2 ; 4 ; 7 ; 8 ; 18. Đòn dẫn động

;

6. Lò xo hồi vị

9. Mặt bích của xilanh phân phối ;

10. Thân van phân phối

11. Đường dẫn khí nén vào

12. Phớt van phân phối

;

13. Đường dẫn khí nén

;

14. Piston van phân phối

15. Cần piston

;

16. Càng mở ly hợp

17. Xilanh công tác

;

19. Bạc mở ly hợp

- Nguyên lý làm việc:
Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, làm cho đòn dẫn
động 2 quay quanh O1 , thông qua thanh kéo 3 làm đòn 4 quay quanh O 2 và
qua thanh kéo 5 làm đòn dẫn động 7 quay quanh O 3 . Nhờ có đòn dẫn động 8
cùng với mặt bích của xilanh phân phối 9 và đẩy thân van phân phối 10 sang
phải (theo chiều mũi tên). Khi mặt phải của thân van phân phối chạm vào đai

25