Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

TRƯỜNG 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 hướng dẫn
Cán bộ duyệt
Sinh viên thực hiện
Lớp

: Phạm Vỵ
: Nguyễn Trọng Hoan
: Nguyễn Hà Bình
: ÔTÔ Khóa K45


N TT NGHIP
Thit k h thng ly hp cho xe ti 8 tn

MC LC
Li núi u
Chng 1 : Tng quan v h thng ly hp trờn ụtụ
1. Cụng dng, phõn loi v yờu cu ca ly hp
2. Cu to v nguyờn lý lm vic ca ly hp loi a ma sỏt khụ
Chng 2 : La chn phng ỏn thit k
1. Cỏc thụng s tham kho ca xe ụtụ ti 8 tn
2. La chn kt cu cm ly hp lp trờn mt s xe ụtụ

3. La chn phng ỏn dn ng iu khin ly hp loi a ma sỏt
Chng 3 : Ni dung thit k tớnh toỏn
1. Xỏc nh mụmen ma sỏt ca ly hp
2. Xỏc nh kớch thc c bn ca ly hp
2.1. Xỏc nh bỏn kớnh ma sỏt trung bỡnh ca a b ng
2.2. Xỏc nh s lng a b ng
3. Xỏc nh cụng trt sinh ra trong quỏ trỡnh úng ly hp
3.1. Xỏc nh cụng trt ca ly hp khi khi ng ti ch
3.2. Xỏc nh cụng trt riờng
3.3. Kim tra theo nhit cỏc chi tit
4. Tớnh toỏn sc bn mt s chi tit ch yu ca ly hp
4.1. Tớnh sc bn a b ng
4.2. Tớnh sc bn moay a b ng
4.3. Tớnh sc bn lũ xo ộp ca ly hp
4.4. Tớnh sc bn lũ xo gim chn ca ly hp
4.5. Tớnh sc bn cỏc chi tit truyn lc ti a ch ng
4.6. Tớnh sc bn trc ly hp
4.7. Tớnh sc bn cỏc ũn dn ng
5. Tớnh toỏn h thng dn ng ca ly hp
5.1. Tính cụm sinh lực
5.2. Xác định hành trình của bàn đạp
5.3. Tính van phân phối
Chơng 4 : Quy trình công nghệ gia công chi tiết
Tài liệu tham khảo
2
Nguyn H Bỡnh - Lp ễtụ - Khúa 45

Trang
3
8

8
13
18
18
21
29
39
39
39
39
41
42
42
43
44
45
45
48
50
54
58
60
69
70
74
82
84
91
100

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

LỜI NÓI ĐẦU
Trên thế giới cũng như ở nước ta, nền kinh tế quốc dân luôn đòi hỏi
chuyên chở một khối lượng hàng hóa, hành khách rất lớn và cùng với sự phát
triển của nền kinh tế thì lượng hàng hóa, hành khách yêu cầu được 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 lượng. Ở Việt
Nam việc phát triển ngành ôtô đã được Đảng và Nhà nước hết sức quan tâm.
Về quan điểm phát triển :
- Công nghiệp ôtô là ngành Công nghiệp rất quan trọng cần được ưu 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 nước.
- Phát triển nhanh ngành Công nghiệp ôtô trên cơ sở thị trường và hội
nhập với nền kinh tế thế giới ; lựa chọn các bước phát triển thích hợp, khuyến
khích chuyên môn hóa - hợp tác hóa nhằm phát huy lợi thế, tiềm năng của đất
nước ; 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 nước và các chiến lược phát triển các ngành liên quan đã
được phê duyệt, nhằm huy động và phát huy tối đa các nguồn lực của mọi thành
phần kinh tế, trong đó doanh nghiệp nhà nước 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
nước và tận dụng có hiệu quả cơ sở vật chất, trang thiết bị hiện có, nhằm nhanh
chóng đáp ứng nhu cầu trong nước về các loại xe thông dụng với giá cả cạnh
3
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

tranh, tạo động lực thúc đẩy các ngành công nghiệp hỗ trợ trong nước phát triển
nhằm đẩy nhanh quá trình sản xuất linh kiện, phụ tùng trong nước.
- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô phải phù hợp với chính sách tiêu dùng
của đất nước 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 trường.
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 nghiệp quan trọng của đất nước, có khả năng
đáp ứng ở mức cao nhất nhu cầu thị trường trong nước và tham gia vào thị
trường 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 trường trong nước về số lượng và
đạt tỷ lệ sản xuất trong nước (hàm lượng chế tạo trong nước) đến 40% vào năm
2005 ; đáp ứng trên 80% nhu cầu thị trường trong nước về số lượng và đạt tỷ lệ
sản xuất trong nước 60% vào năm 2010 (riêng động cơ phấn đấu đạt tỷ lệ sản
xuất trong nước 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 nước 20% vào
năm 2005 và 35 - 40% vào năm 2010, đáp ứng 80% nhu cầu thị trường trong
nước.
+ 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 lượng lớn phục vụ lắp ráp ôtô trong nước và xuất khẩu.

4
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

+ Dự kiến sản lượng ôtô đến năm 2020 :
TT

2005

2010

2020

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

+ > 20 tấn

400

1.000

3.200

Xe chuyên dùng

2.000

6.000

14.400

6

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

14.000

Sản lượng
yêu cầu
năm 2010
(dự báo)
127.000

Sản lượng

cần bổ
sung năm
2010
113.000

+ Đến 2 tấn

10.000

57.000

47.000

ĐT thêm

+ > 2 tấn - 7 tấn

4.000

35.000

31.000

ĐT thêm

+ > 7 tấn - 20 tấn

chưa có

34.000

34.000

ĐT thêm

+ > 20 tấn

chưa có

1.000

1.000

ĐT thêm

STT

Loại xe
Xe tải

Năng lực
hiện tại
năm 2003

Về định hướng phát triển :
5
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45

Ghi chú

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

- 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 lượng :
Đến năm 2005 : 15.000 xe, đáp ứng trên 50% nhu cầu thị trường ;
Đến năm 2010 : 36.000 xe, đáp ứng trên 80% nhu cầu thị trường.
Tỷ lệ sản xuất trong nước đạt 40% vào năm 2005, 60% vào năm 2010.
Riêng tỷ lệ sản xuất trong nước 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 lượng ôtô tải :
Đến năm 2005 : 68.000 xe, đáp ứng trên 50% nhu cầu thị trường ;
Đến năm 2010 : 127.000 xe, đáp ứng khoảng 80% nhu cầu thị trường.
Tỷ lệ sản xuất trong nước 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 lượng 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 nước 15 - 20% ; năm 2010 đạt 50%.
Khuyến khích khu vực đầu tư nước ngoài sản xuất các loại động cơ cho
các loại xe con.
6

Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

Căn cứ vào mục tiêu, định hướng phát triển của ngành ôtô chúng ta thấy
tương lai phát triển của loại xe tải 7 tấn đến 20 tấn được 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 nước ta trong giai đoạn hiện nay.
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
hưởng lớn của điều kiện địa hình, môi trường khí hậu và nhiệt độ. Cụm ly hợp
lắp trên xe MA-5335 là loại ly hợp ma sát khô hai đĩa thường đóng. Các lò xo
ép được bố trí xung quanh, có hệ thống dẫn động cơ khí và có cường hóa khí
nén.
Việc nắm vững phương pháp tính toán thiết kế, quy trình vận hành, tháo
lắp điều chỉnh, bảo dưỡng 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 cường độ lao động cho người 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 được hoàn thiện hơn.
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.
7
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

Hà Nội, ngày 19 tháng 5 năm 2005
Sinh viên thiết kế

Nguyễn Hà Bình
Chương 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 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.
8
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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.
1.2.1. 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, 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.
9
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

+ 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 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.
1.2.2. Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp

10
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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 ...
1.2.3. 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 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...
1.2.4. Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp

11
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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.
- 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.
1.3. 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  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).
12
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

- 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.
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.
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

Hình 1.1.a. Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa
1 - bánh đà

;

2 - đĩa ma sát
13

Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45

;

3 - đĩa ép

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

4 - lò xo ép

;

5 - vỏ ly hợp

7 - bàn đạp

;

8 - lò xo hồi vị bàn đạp

9 - đòn kéo

;

10 - càng mở

12 - đòn mở

;

13 - lò xo giảm chấn.

14
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45

;
;

6 - bạc mở
11 - bi "T"


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

1

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

;

8 - vỏ ly hợp

10 - trục ly hợp

;

11 - bàn đạp

12 - lò xo hồi vị bàn đạp ly hợp

;

13 - thanh kéo

14 - càng mở

;

16 - đòn mở

9 - bạc mở

;
;

15 - bi "T"

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 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.
15
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

- 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.
+ 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
16
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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.
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 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
17
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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.
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.
18
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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).
Chương 2

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
1. CÁC THÔNG SỐ THAM KHẢO CỦA XE ÔTÔ TẢI 8 TẤN
1.1. Công dụng của xe ôtô MA-5335
MA-5335 là một trong những loại ôtô vận tải được dùng nhiều trong việc
vận chuyển hàng hóa bằng đường bộ ở nước ta. Nó là loại xe có thể hoạt động
trên mọi đường sá. Sức chở của ôtô là 8 tấn. Loại xe này được nhà máy chế tạo
ôtô mang tên MINXCƠ sản xuất. Xe có một cabin là loại cabin lật, trên cabin có
2 chỗ ngồi và 1 chỗ ngủ. Vỏ cabin bằng kim loại và bố trí động cơ ở phía dưới.
Thùng xe được chế tạo bằng sắt và có 3 thành mở lật ra được. Động cơ lắp trên
xe ôtô MA-5335 là loại động cơ Diezel 4 kỳ, có ký hiệu kiểu : ЯMZ-236 và
gồm 6 xilanh, bố trí hình chữ V. Công suất cực đại của động cơ là 180 mã lực ở
2100 vòng/phút. Mômen cực đại của động cơ là 68 kG.m ở 1500 vòng/phút. Hệ
thống truyền lực của xe ở dạng cơ nhiều cấp. Trong đó, ly hợp lắp trên xe là loại
ly hợp hai đĩa ma sát khô thường đóng, được dẫn động điều khiển bằng cơ khí và
có cường hóa khí nén. Hộp số lắp trên xe là loại hộp số cơ khí có 5 cấp số tiến,
một cấp số lùi và có đồng tốc cho số 2-3, 4-5. Cầu chủ động của xe có hai cấp,
cặp bánh răng trụ và cặp bánh răng côn xoắn. Hệ thống lái lắp trên xe là loại trục
vít đai ốc, có bi cầu, thanh răng-vành răng và có cường hóa bằng thủy lực.
Hệ thống treo của xe là loại hệ thống treo phụ thuộc và được bố trí trên
các nhíp dọc hình nửa elíp. Hệ thống treo trước có giảm chấn thủy lực ống lồng
19
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

nhằm nâng cao độ êm dịu khi xe di chuyển trên đường không bằng phẳng với tốc
độ cao. Hệ thống treo sau có nhíp phụ.
Hệ thống phanh của xe là loại phanh tang trống trên tất cả các bánh xe, có

độ an toàn cao, dễ điều khiển và có hệ thống dẫn động khí nén. Phanh dừng là
loại phanh tang trống ở cơ cấu truyền lực và có dẫn động cơ khí.
Xe ôtô MA-5335 có đặc tính kỹ thuật vận hành cao và xe có thể tăng tốc
đạt từ 85  100 km/h trong thời gian không quá 45 giây. Xe có thể tăng sức tải
so với thiết kế là 35%. Xe vận hành phù hợp trong điều kiện khí hậu và nhiệt độ
không khí từ + 50 oC  - 40 oC.
1.2. Các thông số kỹ thuật của xe ôtô MA-5335
Thông số
- Kích thước bao [dài x rộng x cao] (mm)
- Chiều rộng cơ sở [trước và sau] (mm)
- Chiều dài cơ sở (mm)
- Trọng lượng (KG)
- Trọng lượng bản thân (KG)
Phân cho cầu trước
Phân cho cầu sau
- Trọng lượng toàn bộ xe (KG)
Phân cho cầu trước
Phân cho cầu sau
- Tốc độ cực đại (km/h)
- Động cơ
- Đường kính xilanh (mm)
- Hành trình pittông (mm)
- Dung tích công tác (lít)
- Tỉ số nén
- Thứ tự làm việc của các xilanh
- Công suất cực đại, ở 2100 vg/ph (ml)
- Mômen xoắn cực đại, ở 1500 vg/ph (kG.m)
20
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45

MA-5335
7250 x 2500 x 2720
1970 x 1865
3950
8000
6725
3425
3300
14950
4950
10000
85
ЯMZ-236 động cơ
Điêzen 4 kì, 6 xilanh,
bố trí hình chữ V
130
140
11,15
16,5
1-4-2-5-3-6
180
68


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

2 đĩa, ma sát khô, dẫn động
cơ khí có cường hóa khí nén
I : 5,26 ; II : 2,9 ;

III : 1,52 ; IV : 1 ;
V : 0,66 ; lùi : 5,48
7,73
12 - 20 (300 - 508)

- Ly hợp
- Tỉ số truyền của hộp số
- Tỉ số truyền của truyền lực chính
- Kích thước lốp

21
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

Hình 2.2. Các thông số kỹ thuật của xe MA-5335
2. LỰA CHỌN KẾT CẤU CỤM LY HỢP LẮP TRÊN MỘT SỐ XE ÔTÔ
2.1. Ly hợp một đĩa ma sát
2.1.1. Kết cấu ly hợp lắp trên xe ZIN-130
Ly hợp lắp trên xe ZIN-130 là ly hợp một đĩa ma sát khô (hình 2.3).
- Đĩa ép 3 bị ép bởi lò xo ép 8 bố trí xung quanh vỏ ly hợp 9. Vỏ ly hợp
được lắp ghép với bánh đà 2 nhờ các bulông 23. Đĩa ép 3 và vỏ ly hợp 9 liên kết
với nhau bằng lò xo lá 4, mỗi lò xo lá có một đầu được tán cố định với vỏ ly hợp
bằng các đinh tán và đầu còn lại được lắp cố định với đĩa ép 3 bằng các bulông.
Do đó, đã tạo nên sự liên kết cứng giữa đĩa ép với vỏ ly hợp (vỏ trong) theo
phương pháp tuyến để đảm bảo truyền được mômen xoắn, đồng thời đảm bảo
được sự di chuyển dọc trục của đĩa ép khi mở và đóng ly hợp.
- Đĩa bị động của ly hợp trên xe ZIN-130 :

22
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

Xương đĩa bị động được chế tạo bằng thép và có xẻ rãnh. Đĩa ma sát được
lắp ghép với xương đĩa bằng các đinh tán. Bộ giảm chấn gồm 8 lò xo giảm chấn
đặt xung quanh cách đều nhau cùng tấm ma sát. Xương đĩa được ghép chặt với
moayơ đĩa bị động bằng các đinh tán. Đinh tán được chế tạo bằng thép.
- Đòn mở ly hợp 16 (hình 2.3) : gồm có 4 chiếc và được chế tạo bằng thép.
Mỗi đòn mở thì đầu ngoài liên kết khớp bản lề với đĩa ép 3 qua các ổ bi kim.
Phần giữa đòn liên kết bản lề với càng nối qua ổ bi kim. Càng nối gối tựa lên vỏ
ly hợp bằng đai ốc hình chỏm cầu. Các đai ốc này bị ép vào vỏ ly hợp bằng đệm
đàn hồi, mỗi đệm đàn hồi này được cố định vào vỏ ly hợp bằng hai bu lông nhỏ.
Nhờ có mối liên kết như vậy mà càng nối có thể chuyển động xoay để tạo ra tâm
quay thay đổi ở giữa đòn mở ly hợp, cần thiết cho sự di chuyển của đĩa ép khi
mở và đóng ly hợp. Đai ốc chỏm cầu còn có tác dụng điều chỉnh đầu đòn mở để
các đòn mở cùng nằm trong mặt phẳng song song với mặt phẳng của đĩa ép.

23
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

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.
24
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn

- Bạc mở ly hợp gồm có ổ bi tỳ 11 và bạc trượt (hình 2.3). Trong ổ bi tỳ có
đủ lượng mỡ dự trữ để bôi trơn trong suốt quá trình sử dụng mà không cần bổ
xung thêm (chỉ thay thế và bổ xung khi ly hợp được tháo để sửa chữa lớn).
- Lò xo hồi vị bạc mở ly hợp 13 dùng để giữ bạc mở luôn có khe hở với
đầu đòn mở, đảm bảo cho ly hợp luôn đóng hoàn toàn và khi đóng ly hợp thì bạc
mở nhanh chóng tách khỏi đầu đòn mở.
2.1.2. Kết cấu ly hợp lắp trên xe AZ-53
Ly hợp lắp trên xe AZ-53 là ly hợp một đĩa ma sát khô (hình 2.4).
- Bộ phận chủ động của ly hợp : Bánh đà 1 bắt với vỏ trong ly hợp 13, vỏ
trong quay cùng với bánh đà. Vỏ 13 có khoang để giữ các lò xo ép 14 hình trụ
đặt xung quanh. Đĩa ép được chế tạo bằng gang, mặt ngoài có các vấu lồi để giữ
các lò xo ép.
- Bộ phận bị động của ly hợp : Đĩa ma sát 3 có hai tấm ma sát làm bằng
vật liệu có hệ số ma sát cao, được ghép với nhau qua xương đĩa bằng các đinh
tán. Xương đĩa được chế tạo bằng thép và trên có các xẻ rãnh. Đĩa ma sát được
ghép với moayơ đĩa bị động bằng các đinh tán bằng thép. Moayơ đĩa bị động
được chế tạo bằng thép và có thể di trượt trên trục ly hợp 10 nhờ các then hoa.

Bộ phận giảm chấn gồm có 6 lò xo giảm chấn 18, đặt xung quanh và cách đều
nhau. Tấm ma sát được ghép với xương đĩa bằng các đinh tán. Lò xo giảm chấn
được đặt trong các lỗ của đĩa bị động và tấm đỡ.
- Hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp : Ly hợp được dẫn động điều khiển
bằng cơ khí. Đòn mở ly hợp 5 được chế tạo bằng thép, đầu trên đòn mở liên kết
bản lề với đĩa ép qua các ổ bi kim, giữa đòn liên kết bản lề với càng nối 8 thông
qua ổ bi kim. Khe hở giữa đầu đòn mở và bạc mở là  = 4 mm. Điều chỉnh đòn
25
Nguyễn Hà Bình - Lớp Ôtô - Khóa 45