Tính toán thiết kế hệ thống ly hợp xe tải 4 tấn (Link cad: http://bit.ly/lyhoptai4tan)

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.........................................................................................................5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ơ TƠ.................................7
1.1 Cơng dụng, phân loại và u cầu của ly hợp...................................................7
1.1.1 Công dụng ly hợp.........................................................................................7
1.1.2 Phân loại ly hợp............................................................................................7
1.1.3 Yêu cầu ly hợp:...........................................................................................10
1.2 Ly hợp ma sát khô:..........................................................................................11
1.2.1 Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô 1 đĩa:....................................11
1.2.2 Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại ma sát khô 2 đĩa:..........................................14
1.2.3. So sánh ly hợp ma sát 1 đĩa và ly hợp ma sát 2 đĩa....................................16
1.3. Các bộ phận cơ bản trong ly hợp ma sát.......................................................16
1.3.1. Lò xo ép.....................................................................................................16
1.3.2 Đĩa ép và đĩa trung gian..............................................................................17
1.3.4 Bộ giảm chấn..............................................................................................20
1.3.5 Đòn mở ly hợp............................................................................................21
1.4 Các kiểu dẫn động...........................................................................................22
1.4.1 Dẫn động ly hợp bằng cớ khí......................................................................22
1.4.2 Dẫn động ly hợp bằng thủy lực..................................................................24
1.4.3 Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén...................................27
1.4.4 Dẫn động ly hợp bằng thủy lực có cường hóa khí nén ...............................29
1.5 Một số ly hợp khác...........................................................................................31
1.5.1 Ly hợp thủy lực..........................................................................................31
1.5.2 Ly hợp điện từ............................................................................................32
................................................................................................................................. 33
CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP.....................................34
2.1 Giới thiệu về xe cơ sở. Xe HINO.....................................................................34

1

2.1.2 Thông số kỹ thuật của xe............................................................................35
2.1.3 Cấu tạo của ly hợp trên xe HINO...............................................................35
2.2 Xác định mômen ma sát của ly hợp................................................................41
2.3 Xác định kích thước cơ bản của ly hợp..........................................................41
2.3.1 Xác định bán kính ma sát trung bình của đĩa bị động.................................41
2.3.2 Xác định số lượng đĩa bị động....................................................................43
2.4 Xác định cơng trượt sinh ra trong q trình đóng ly hợp............................43
2.4.1 Xác định cơng trượt của ly hợp khi khởi động tại chỗ ...............................44
2.4.2 Xác định công trượt riêng...........................................................................45
2.4.3 Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết..............................................................45
2.4.4 Bề dày tối thiểu của đĩa ép theo chế độ nhiệt..............................................46
2.5 Tính tốn sức bền một số chi tiết điển hình của ly hơp.................................47
2.5.1 Tính sức bền đĩa bị động............................................................................47
2.5.2 Tính sức bền moayơ đĩa bị động.................................................................49
2.5.3 Tính tốn lị xo giảm chấn của ly hợp.........................................................51
2.6 Tính lị xo ép.....................................................................................................55
2.6.1 Lực ép cần thiết của lị xo đĩa nón cụt........................................................55
2.6.2 Kích thước cơ bản và đặc tính của lị xo ép nón cụt xẻ rãnh.......................56
2.7 Tính sức bền trục ly hợp.................................................................................60
2.7.1 Chế độ tính tốn trục ly hợp.......................................................................60
2.7.2 Tính các lực tác dụng lên cặp bánh răng ln ăn khớp...............................61
2.7.3 Tính các lực tác dụng lên cặp bánh răng gài số 1.......................................61
2.7.4 Tính các phản lực tác dụng lên trục ở vị trí lắp ổ lăn..................................62
2.7.5 Tính các mơmen trên trục ly hợp và vẽ biểu đồ mômen.............................64
2.8 Thiết kế hệ thống dẫn động ly hợp ................................................................68
2.8.1 Thiết kế tính tốn xilanh cơng tác...............................................................70
2.8.2 Thiết kế tính tốn xilanh chính...................................................................72
2.9 Thiết kế bộ trợ lực chân không.......................................................................73

2

2.9.1 Xác định mà bộ cường hóa phải thực hiện.................................................73
2.9.2 Xác định thiết diện màng sinh lực và hành trình màng sinh lực.................73
2.9.3 Tính lị xo hồi vị màng sinh lực..................................................................74
2.9.4 Kiểm bền lò xo theo ứng suất xoắn............................................................75
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT................75
3.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết.................................75
3.1.1 Phân tích chức năng....................................................................................75
3.1.2 Yêu cầu kĩ thuật đối với pistong.................................................................76
3.2 Phân tích cơng nghệ và chọn chuẩn gia cơng.................................................76
3.2.1 Tính cơng nghệ...........................................................................................76
3.2.2 Chọn chuẩn cơng nghệ...............................................................................76
3.2.3 Phương pháp chế tạo phôi..........................................................................77
3.2.4 Phương pháp gia công chi tiết....................................................................77
3.2.5 Đồ gá..........................................................................................................77
3.3 Các nguyên công gia công chi tiết...................................................................77
3.3.1 Nguyên công : Khỏa mặt đầu, khoan lỗ tâm (mặt C ).................................77
3.3.2 Nguyên công : Khỏa mặt đầu, khoan lỗ tâm (mặt A ).................................78
3.3.3 Nguyên công 3: Tiện tinh, hạ bậc và tiện rãnh lắp phớt..............................79
3.3.4 Nguyên công 4 : doa lỗ đặt ty đẩy..............................................................80
Hình 3.5 Ngun cơng doa lỗ đặt ti đẩy..............................................................81
3.3.5 Ngun cơng 5: mài trịn mặt ngồi theo bề mặt làm việc của xy lanh.......81
3.3.6 Nguyên công 6: kiểm tra............................................................................82
CHƯƠNG 4: SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNGVÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP............83
4.1 Kiểm tra sửa chữa đĩa ma sát.........................................................................83
4.2 Kiểm tra sửa chữa cụm đĩa ép, lò xo ép và vỏ ly hợp....................................84
4.3 Lắp bộ ly hợp và điều chỉnh độ đồng đều của các đòn mở...........................85
4.4 Kiểm tra khớp trượt và vòng bi nhả ly hợp...................................................85
4.5 Lắp cơ cấu điều khiển và điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp ly hợp 85

3


4.6 Những hư hỏng thường gặp và bảo dưỡng sửa chữa....................................86
4.6.1 Ly hợp bị trượt............................................................................................86
4.6.2 Ly hợp ngắt khơng hồn tồn.....................................................................88
4.6.3 Ly hợp đóng đột ngột..................................................................................88
4.6.4 Ly hợp phát ra tiếng kêu.............................................................................89
4.6.5 Bàn đạp ly hợp bị rung...............................................................................89
4.6.6 Đĩa ép bị mòn nhanh..................................................................................90
4.6.7 Bàn đạp ly hợp nặng...................................................................................90
4.6.8 Hỏng hệ thống dẫn động thuỷ lực...............................................................90
KẾT LUẬN............................................................................................................92
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................93

4


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. Ơtơ phục
vụ cho việc vận chuyển hàng hố, phục vụ mục đích đi lại của con người. Ngồi ra
ơtơ cịn 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 cơng 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 cơng nghệ mới đã được phát minh nhằm hồn thiện hơn nữa ơtơ truyền
thống. Ngồi ra người ta cịn 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, ơtơ có hệ thống lái tự động…. Tuy nhiên trong điều kiện của nước ta, chúng
ta chỉ cần tiếp thu và hồn thiện những cơng 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 trị quan trọng trong hệ thống truyền
lực của ôtô. Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu của ơtơ, tính năng
điều khiển của ơtơ, 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 được giao đề tài “Thiết kế hệ
thống ly hợp xe ơtơ tải 4 tấn” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể về hệ thống ly hợp
trên ôtô và quy trình thiết kế chế tạo hệ thống ly hợp cho ôtô. Với đề tài được giao,
em đã chọn xe HINO làm xe cơ sở để tham khảo các thông số ban đầu. Hiện nay

5


loại xe này đang được bán rộng khắp tại nước ta và được sử dụng phổ biến trong
lĩnh vực trở hành hóa có trọng tải lớn, như xây dựng, cơng trường.v.v.. Đóng góp
một phần trong việc cơng nghiệp hóa hiện đại hóa của nước nhà. Trong nội dung đồ
án, em đã cố gắng trình bày một cách cụ thể nhất về hệ thống ly hợp trên ôtô, bao
gồm từ phần tổng quan về hệ thống ly hợp đến quy trình thiết kế chế tạo một bộ ly
hợp hồn chỉnh có thể hoạt động được cũng như những hư hỏng có thể xảy ra và
cách bảo dưỡng, sữa chữa hệ thống ly hợp.

Trong thời gian được cho phép, với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, cụ thể
của thầy giáo PHẠM HUY HƯỜNG cùng các thầy giáo trong bộ mơn Ơtơ, em đã
hồn 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 khơng thể tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ
bảo, phê bình của các thầy trong bộ môn.
Em xin trân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn PHẠM HUY HƯỜNG và
các thầy giáo trong bộ mơn Ơtơ, Viện Cơ khí động lực, Trường ĐHBK Hà Nội đã
giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt bản đồ án này.
Hà Nội, ngày 25 tháng 5 năm 2012
Sinh viên thực hiện

Cao Văn Trọng

6


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ô TƠ
1.1 Cơng dụng, phân loại và u cầu của ly hợp
1.1.1 Công dụng ly hợp
Trong hệ thống truyền lực của ơtơ, 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.
Cịn 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 (khơng bị chết máy). Do đó, khơng phải
khởi động động cơ nhiều lần.
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:

7


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 phêrađơ hoặc phêrađô đồng.
Gang với phêrađô.
Thép với phêrađô cao su.
Theo đặc điểm của mơi trường ma sát gồm có:
Ma sát khơ.
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 q 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 q 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.

8


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 ơtơ.
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:

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 ...
c) Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép:
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngồi 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 vịng trịn và có thể đặt
một hoặc hai hàng.
- Lò xo trung tâm (dùng lò xo cơn).
- Lị xo đĩa ( lị xo màng )
Trong các loại trên thì ly hợp dùng lị xo trụ và lò xo đĩa được áp dụng khá phổ
biến trên các ơtơ 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 ngồi lực ép của lị xo
cịn có lực ly tâm của trọng khối phụ ép thêm vào. Loại này có kết cấu phức tạp nên
ít được sử dụng phổ biến.
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:

9


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 ln 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.
- 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.
- 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 khơng, khí
nen...trợ lực điều khiển ly hợp thường gặp trên ôto ngày nay
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 mơmen ma sát của ly hợp phải lớn hơn mômen cực đại của động cơ
(có nghĩa là hệ số dự trữ mơmen 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 khốt và nhanh chóng, tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền
lực trong thời gian ngắn
- Khối lượng các chi tiết, mơmen qn 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.

10

- 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.
1.2 Ly hợp ma sát khô:
Cấu tạo chung của ly hợp được chia thành các phần cơ bản:
- Chủ dộng
- Bị động
- Dẫn động điều khiển
1.2.1 Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô 1 đĩa:

Hình 1.1 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 .

11

11 - bi "T".


Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khơ một đĩa
1.đĩa bị động .

4. bộ giảm chấn .

7.lị xo ép .

2.đĩa ép .

5. vỏ trong ly hợp .

8.lò xo đĩa .

3.càng mở .

6.ô bi tỳ .

Cấu tạo theo hình 1.1
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 lị 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, mayer, bộ phận
giảm chấn (13) và trục ly hợp

12


Phần dẫn động:
gồm các chi tiết liên kết từ bàn đạp (7) →đòn kéo (9)→càng mở (10)→bạc
mở(6)→bi ‘T’ (11)→đòn mở (12).
Và lị xo hồi vị càng mở(10) có điểm tựa trên các te.
Địn mở (12) có điểm tựa trên vỏ 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(7) ở trạng thái ban đầu. Dưới tác dụng của các lò xo (5) bố
trí trên ly hợp, đĩa bị động (2) được ép giữa bánh đà (1) và đĩa ép (3) bằng lực của
lị xo (5). Mơmen 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.
khi làm việc, do một số ngun nhân nào đó, mơmen hệ thống truyền lực lớn hơn
giá trịn mômen ma sáy ly hợp, ly hợp sẽ trượt và đóng vai trị là cơ cấu an tồn
trành q tải cho hệ thơng truyền lực.
Trạng thái mở ly hợp:
Khi tác dụng lực điều khiển lên bàn đạp(7) bàn đạp dịch chuyển→đòn kéo
(9) dịch sang trái→ càng mở (10) tác động lên bi ‘T’ (11) dịch sang phải khắc phục
khe hở ‘δ’ →tác động đòn mở (12) ép lò xo (5) 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.

13


1.2.2 Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại ma sát khơ 2 đĩa:

Hình 1.3 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 - bulơng hạn chế

7 - lị xo ép

8 - vỏ ly hợp

9 - bạc mở

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

15 - bi "T"

17 - lò xo giảm chấn.
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.

14


Hình 1.4 ly hợp ma sát 2 đĩa
Cấu tạo theo sơ đồ hình 1.3:
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.
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 (16), các lò xo ép (7) (một dãy, hai dãy , hoặc
lò xo đĩa ) bố trí liên kết với đĩa ép ngồi nằm trong vỏ ly hợp (8)
Phần bị động :
Gồm có hai đĩa ma sát bị động (4) cùng với bộ giảm chấn dập tắt dao động
xoăn. 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 moayer
Phần dẫn động:

15


Bao gồm bàn đạp (11) lò xo hồi vị (12), thanh kéo (13), càng gạt (14), ổ bi
‘T’ (15), đòn mở (10)
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
chuyền 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 (11) thông qua thanh kéo (13), càng
mở (14) đẩy ống trượt (9) dích sang trái khắc phục khe hở ở giữa ô bi ‘T’ (15) và
đầu đòn mở (16). ổ bị ‘T’ tiếp tục ép lên đầu địn mở, đầy đầu trong sang trái, đầu
ngồi địn mở dịch chuyển sang phải. Kéo đĩ ép ngồi (5) tách khỏi đĩa bị động
ngồi, lị 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 lị xo ép khơng 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.
1.2.3. So sánh ly hợp ma sát 1 đĩa và ly hợp ma sát 2 đĩa
Nếu cùng một đĩa ép báo 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 ơ tơ có tải
trọng lớn hoặc ơ tơ 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 khơ 1 đĩa
Nhược điểm của ly hợp ma sát 1 đĩa so với 1 đĩa. Ly hợp 2 đĩa có kết cấu phúc tạp,
q trình mở kém dứt khốt .
1.3. Các bộ phận cơ bản trong ly hợp ma sát
1.3.1. Lò xo ép
Lò xo ép trong ly hợp ma sát là chi tiết quán 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

16


truyền lên đĩa ép. Khi mở ly hợp các lò xo ép có thể làm việc ở trạng thái tăng tải
(lị xo trụ, lị xo cơn) 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 ơ tơ thường được xử dụng lị xo trụ, lị xo cơn và lị xo đĩa, kết cấu ở
trạng thái tự do đặc tính biến dạng (quan hệ lực p và biến dạng δ ) của các loại lị xo
được thể hiện hình dưới.
F(N)

pb1
pc2

pa1
pc1

pa2
pb2

p
x(mm)

Hình 1.5 Đồ thị biểu diễn lực ép của lò xo theo độ biến dạng của lị xo
Lị xo trụ (a) có đường đặc tính tuyến tính. Lị xo cơn (b) có dạng parabol.
Khi mở ly hợp các lò xo này đòi hỏi lực điều khiển lớn (pa2< p ); (pb2< p) điều này
dẫn tới trượt nhiều các bề mặt ma sát mòn nhanh. Để khắc phục các nhược điểm
trên. Đặc tính của lị xo đĩa tạo nên lực ép thay đổi không đáng kể trong vùng làm
việc, kể cả khi mòn và khi mở ly hợp pc2 ~ p ; pc1 ~ p
1.3.2 Đĩa ép và đĩa trung gian
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, chôt, thanh nối đàn hồi, được thể hiện qua hình (1.6).

17


Hình 1.6 Cấu tạo truyền mơ 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 cịn có các gân hoặc rãnh hướng tâm thốt 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 khơng
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)
1.3.3 Đĩa bị động
Sơ đồ (hình 1.7)
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)

18


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 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 thơng gió và để thốt sản phẩm mài mịn.

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 (ồn định hệ số ma sát),
đồng (nâng cao khả năng truyền nhiệt), chì ( giảm tốc độ mài mòn, chống xước ).
Tuồi thọ làm việc của tấm ma sát quyết định tuổi thọ của ly hợp do vậy vật liệu của
nó ngày được hồn thiện.

Hình 1.7 Sơ đồ đĩa bị động
1,13 tấm ma sát. 2,3 các cánh xương đĩa. 4,14,15. đinh tán. 5, xương đĩa. 6,9 vòn
ma sát giảm chấn, 7. chốt truyền lực, 8 mayer, 10.đệm điều chỉnh, 11.đệm điều
chỉnh, 11. Lò xo giảm chấn, 12.tấm ốp giữ bộ giảm chấn.

19


Hình 1.8 Sơ đồ đĩa bị động
1.3.4 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 thơng 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
Xử dụng các tấm ma sát bằng pherado hay kim loại chịu mòn.
Cấu tạo bộ giảm chấn
Đa dạng, nhưng đều được bố trí nối giữa xương đĩa bị động với mayer và
hoạt động theo nguyên tắc hập thụ và phân tán năng lượng
Xương đĩa bị động được nối với đĩa trong bằng đinh tán. Trên đĩa trong có khốc
các cửa sổ chứa lị xò một đầu lò xo tựa trên đĩa trong của xương đĩa, đầu kia tựa
vào đĩa mayer.
Trạng thái (a) chưa chịu tải lò xo bị nén đẩy các tấm đệm lò xo khắc phục hết khe

hở cửa sổ

20


Hình 1.9 Sơ đồ bộ giảm chân
Trạng thái (b): Khi xuất hiện tải hay bị dao động cộng hưởng, xương đĩa và mayer
dịch chuyển với nhau 1 góc α chiều dài lị xo bị thu ngắn.
Nhờ bố trí lị xo nằm trên chu vi truyền lực→ độ cứng của hệ thống truyền
lực giảm. Giúp nâng cao khả năng truyền êm mômen xoắn và hạn chế tải trọng
động do dao động cộng hưởng gây ra.
1.3.5 Đòn mở ly hợp
Đòn mở ly hợp là khâu nối giữa phần dẫn động điều khiển và phần chủ động
đĩa ép li hợp. Đòn mở đảm nhận truyền lực điều khiển để mở đĩa ép trong cụm ly
hợp. Khi mở ly hợp lực điều khiển cần ép lò xo ép lại. Kéo đĩa ép tách các bề mặt
ma sát. Lực điều khiển tác dụng lên đòn mở lớn, nên địn mở thường có từ 3 chiếc
trở lên, bố trí đều theo chu vi. Địn mở được liên kết với đĩa chủ động và cùng quay
với vỏ ly hợp. Đòn mở được chế tạo từ thép hợp kim có trọng lượng và kích thước
nhỏ. Tiết diện của địn mở phụ thuộc vào khơng gian và phương pháp chế tạo, đúc

21


hoặc dập. Phần lớn các ly hợp lò xo đĩa xử dụng lò xo ép xẻ rãnh để tạo thành địn
mở.
Cấu trúc liên kết lựa được trình bày theo hình 1.10

Hình 1.10 Sơ đồ cấu tạo địn mở ly hợp
1.đĩa ép .

4.điểm tỳ .

5.dẫn động điều

2.đòn mở .

6.bạc mở .

khiển ly hợp

3.ổ bi kim

7.vỏ ly hợp .

Dẫn động điều khiển ly hợp có nhiệm vụ truyền lực của người lài từ bàn đạp ly hợp
tới đòn mở để thực hiện ngắt ly hợp. Dẫn động điều khiển cần phải đảm bảo kết cấu
đơn giản, dễ xử dụng, điều khiển nhẹ nhàng bằng lực bàn đạp của người lái,
Dẫn động ly hợp thường có các loại sau:
Dấn động cơ khí

dấn động thủy lực

dẫn động có trợ lực

Trợ lực có thể là cơ khí, chân khơng, khí nén.
1.4 Các kiểu dẫn động
1.4.1 Dẫn động ly hợp bằng cớ 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

22


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, ZIN-131, ...
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 ơtơ hạng nặng.
∆

1

Qbđ
8

2

δ

6
O2
3

5
4
O1

Hình 1.11 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

8. 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 O1 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 lị xo hồi vị 6, bàn đạp trở
về vị trí ban đầu duy trì khe hở δ giữa bạc mở với đầu địn mở. Nhờ có các lị xo ép
để ép đĩa ép tiếp xúc với đĩa ma sát, ly hợp được đóng lại.

23


Hành trình tồn bộ của bàn đạp ly hợp thường từ 130 ÷ 180 mm. Trong q

trình làm việc, do hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát, nên đĩa ma sát
thường bị mịn, 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 tồn bộ mà ly hợp vẫn chưa mở hoàn
toàn, cũng tạo hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát, sẽ gây mịn các bề
mặt ma sát một cách nhanh chóng.
Trong cả hai trường hợp nêu trên đều khơng có lợi, vì vậy phải điều chỉnh
hành trình tự do của bàn đạp ly hợp trong một miền cho phép.
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.
1.4.2 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 xy lanh chính và cơng tác.
Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng thủy lực hình 1.12
Sơ đồ cấu tạo xi lanh chính của dẫn động ly hợp bằng thủy lực hình 1.13
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

24

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 cơng 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.

Hình 1.12. 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 cơng tác

7. Càng mở ly hợp

;

8. Bạc mở ly hợp

25