Phân tích kết cấu và tính toán kiểm nghiệm cụm ly hợp xe toyota corolla altis

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………….. 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP TRÊN ƠTƠ…………. 6
1.1. Cơng dụng, u cầu, phân loại………………………………….. 6
1.1.1. Công dụng............................................................................. 6
1.1.2. Phân loại................................................................................6
1.1.3. Yêu cầu .................................................................................7
1.1.4. Sơ đồ vị trí ly hợp..................................................................8
1.2. Ảnh hưởng của ly hợp khi gài số và khi phanh........................... 8
1.2.1. Khi gài số.............................................................................. 8
1.2.2. Khi phanh.............................................................................. 9
1.3. Ly hợp ma sát................................................................................. 9
1.3.1. Ly hợp ma sát một đĩa........................................................... 9
1.3.2. Ly hợp ma sát hai đĩa............................................................ 10
1.4. Ly hợp thuỷ lực.............................................................................. 11
1.5. Ly hợp điện từ................................................................................ 12
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
CỦA CỤM LY HỢP TRÊN XE TOYOTA ALTIS....................................14
2.1 Cấu tạo của cụm ly hợp...................................................................14
2.1.1 Bánh đà...................................................................................15
2.1.2. Cụm đĩa ép.............................................................................16
2.1.3. Đĩa ly hợp...............................................................................17
2.1.4. Cơ cấu điều khiển ly hợp........................................................18
2.1.5. Vỏ ly hợp.................................................................................20
2.1.6. Trục ly hợp..............................................................................21
2.2. Nguyên lý làm việc............................................................................21
1


CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP XE TOYOTA
ALTIS.............................................................................................................23

3.1. Tính chọn các thơng số và kích thước cơ bản.............................. 23
3.1.1. Xác định mômen ma sát ly hợp cần truyền .......................... 23
3.1.2. Xác định các thơng số và kích thước cơ bản ........................23
3.2. Tính kiểm tra điều kiện làm việc của ly hợp............................... 26
3.2.1. Tính cơng trượt .....................................................................26
3.2.2. Kiểm tra công trượt riêng......................................................29
3.2.3. Kiểm tra nhiệt độ các chi tiết................................................ 29
3.3. Tính bền các chi tiết của ly hợp.................................................... 30
3.3.1. Lò xo ép................................................................................ 31
3.3.2. Đòn mở .................................................................................
32
3.3.3. Đĩa bị động ...........................................................................33
3.3.4. Tính lị xo giảm chấn ............................................................39
3.4. Tính hệ thống dẫn động ly hợp..................................................... 48
3.4.1. Xác định lực và hành trình bàn đạp ......................................
48
3.4.2. Thiết kế hệ thống dẫn động thủy lực ....................................50
3.5. Thiết kế bộ trợ lực chân không ....................................................53
CHƯƠNG 4. SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG VÀ ĐIỀU CHỈNH LY
HỢP XE TOYOTA ALTIS...........................................................................55
4.1. Những hư hỏng thường gặp và bảo dưỡng sửa chữa..................55
4.1.1. Ly hợp bị trượt...................................................................... 55
4.1.2. Ly hợp ngắt khơng hồn tồn................................................56
4.1.3. Ly hợp đóng đột ngột............................................................ 57
2


4.1.4.Ly hợp phát ra tiếng kêu ........................................................ 57
4.1.5. Bàn đạp ly hợp bị rung..........................................................57
4.1.6. Đĩa ép bị mòn nhanh............................................................. 58

4.1.7. Bàn đạp ly hợp nặng..............................................................
58
4.1.8. Hỏng hệ thống dẫn động thủy lực......................................... 59
4.2. Tháo, lắp và kiểm tra......................................................................59
4.2.1. Tháo bộ ly hợp.......................................................................59
4.2.2. Kiểm tra.................................................................................63
4.2.3. Lắp bộ ly hợp.........................................................................64
4.3. Bảo dưỡng và sửa chữa.................................................................69
4.2.1. Đĩa bị động...........................................................................69
4.2.2. Đĩa chủ động.........................................................................71
4.2.3. Lò xo trụ................................................................................71
4.2.4.Vòng bi tỳ...............................................................................73
4.2.5. Cơ cấu dẫn động điều kiển....................................................74
KẾT LUẬN .....................................................................................................76
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................77

3


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. 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 ơtơ. Cơng nghệ ơtơ mặc dù là một công
nghệ xuất hiện đã lâu nhưng trong những năm gần đây đã có nhiều bước phát triển
mạnh mẽ, liên tục các công nghệ mới đã được phát minh nhằm hồn thiện hơn nữa ơtơ
truyền thống. Ngồi ra người ta cịn phát minh ra những cơng 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 hoàn thiện những công nghệ về ôtô truyền thống.
Trên ôtô, người ta chia ra thành các phần và các cụm khác nhau. Trong đó ly hợp
là một trong những cụm chính và có vai trị quan trọng trong hệ thống truyền lực của
ơtơ. Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu của ơtơ, tính năng điều khiển
của ôtô, đảm bảo an toàn cho động cơ và hệ thống truyền lực trên ôtô. Nên để chế tạo
được một chiếc ơtơ đạt u 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 “Phân tích kết cấu và tính tốn kiểm
nghiệm cụm ly hợp xe Toyota Corolla Altis” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể về hệ thống
ly hợp trên ơtơ và quy trình thiết kế chế tạo hệ thống ly hợp cho ôtô. Với đề tài được
giao, em đã chọn xe Toyota làm xe cơ sở để tham khảo các thông số ban đầu. Hiện nay
loại xe này đang được sản xuất lắp ráp tại nước ta và vẫn được sử dụng khá phổ biến
trên các tuyến đường Việt Nam.

4


Trong thời gian được cho phép, với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, của Thầy
giáo Trần Thanh Tâm cùng các thầy giáo trong bộ mơn, 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 không thể
tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, phê bình của các thầy
trong bộ mơn.

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn và các thầy giáo trong bộ môn
đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt bản đồ án này.

Nam Định, ngày tháng năm 2021
Sinh viên:

Đỗ Văn Kiền
Trần Quốc Toản

5


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP, KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
CỤM LY HỢP TRÊN XE TOYOTA

1.1.CÔNG DỤNG , PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU:
1.1.1.Công dụng:
Ly hợp là một trong những cụm chính trong hệ thống truyền lực của ôtô. Ly hợp
trên ôtô là bộ phận liên kết giữa động cơ và hệ thống truyền lực. Do đó nó có nhiệm vụ
tách và nối hai bộ phận này với nhau trong trường hợp cần thiết như: Khi xe bắt đầu
chuyển bánh, khi chuyển số... . Ngoài ra, trong quá trình ơtơ hoạt động sẽ xuất hiện
những mơmen qn tính tác động lên hệ thống truyền lực nên ly hợp cịn đóng vai trị
là bộ phận an tồn bảo vệ cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải.
1.1.2.Phân loại:
Có nhiều cách phân loại:
- Theo cách truyền mômen:
+ Ly hợp ma sát: Truyền mô men thông qua các bề mặt ma sát.
Fms = .Plx
MLH = Fms.Rtb

Ly hợp ma sát có hai loại là ly hợp ma sát khô và ly hợp ma sát ướt:
Ly hợp ma sát khơ: Khơng có dung mơi, các đĩa ma sát thường được làm từ
Ferado đồng.
Ly hợp ma sát ướt: Được nhúng trong dầu.
+ Ly hợp thuỷ lực: Truyền mômen thông qua chất lỏng.
+ Ly hợp điện từ: Truyền mômen nhờ lực điện từ.
+ Ly hợp liên hợp: Mô men được truyền bằng cách kết hợp các phương pháp
trên. Thông thường là bằng ma sát cộng với thủy lực.
Hiện nay, trên ôtô dùng chủ yếu là ly hợp ma sát và ly hợp thủy lực.

6


- Theo trạng thái làm việc:
+ Loại ly hợp thường đóng: Khi khơng có lực điều khiển, ly hợp ln ở trạng
thái đóng, khi đạp ly hợp các bề mặt làm việc tách ra. Đại đa số các ly hợp trên ôtô
dùng loại này.
+ Loại ly hợp thường mở: Khi khơng có lực điều khiển, ly hợp ln ở trạng thái
mở.
- Theo dạng lò xo của đĩa ép:
+ Ly hợp sử dụng lị xo trụ bố trí theo vịng trịn.
+ Ly hợp sử dụng lị xo dạng cơn xuắn.
+ Ly hợp sử dụng lò xo dạng đĩa.
- Theo hệ thống dẫn động ly hợp:
+ Ly hợp dẫn động cơ khí.
+ Ly hợp dẫn động thuỷ lực.
+ Ly hợp dẫn động kết hợp cơ khí và thủy lực
- Theo trợ lực dẫn động:
+ Trợ lực cơ khí.
+ Trợ lực thủy lực.

+ Trợ lực khí nén.
+ Trợ lực chân khơng.
1.1.3.u cầu:
Ly hợp trên ôtô phải đảm bảo các yêu cầu:
- Phải truyền hết được mômen của động cơ xuống hệ thống truyền lực mà khơng
bi trượt.
- Phải ngắt dứt khốt, đóng êm dịu để giảm tải trọng động tác động lên hệ thống
truyền lực.
- Mơmen qn tính của phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm tải trọng động
tác dụng lên các bánh răng và bộ đồng tốc khi sang số.
- Mô men ma sát không đổi khi ly hợp ở trạng thái đóng.

7


- Có khả năng trượt khi bị quá tải.
- Có khả năng thốt nhiệt tốt để tránh làm nóng các chi tiết khi ly hợp bị
trượt trong quá trình làm việc.
- Điều khiển ly hợp nhẹ nhàng tránh gây mệt mỏi cho người lái xe.
- Giá thành của bộ ly hợp rẻ, tuổi thọ cao, kết cấu đơn giản kích thước nhỏ gọn,
dễ tháo lắp và sửa chữa bảo dưỡng.
1.1.4 Sơ đồ vị trí của ly hợp trên xe con

Hình 1.1. Sơ đồ vị trí ly hợp trên xe con
1.2.ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP KHI GÀI SỐ VÀ KHI PHANH
1.2.1.Khi gài số:
Khi gài số các chi tiết có chuyển động tương đối, do vậy sinh ra mômen xung
lượng va đập và tải trọng động tác dụng lên các chi tiết khác. Muốn giảm lực xung
kích tác dụng lên hệ thống truyền lực cần mở ly hợp rồi mới gài số để giảm mơmen
qn tính phần bị động và các chi tiết của hộp số có liên quan động học đến phần bị

động của ly hợp. Như vậy việc ngắt ly hợp khi sang số không những làm cho việc sang
số được thực hiện êm dịu mà còn làm giảm tải trọng động tác dụng lên các chi tiết của
hệ thống truyền lực giúp làm tăng tuổi thọ cho các chi tiết này.

8


1.2.2.Khi phanh ơtơ:
Khi phanh ơtơ tồn bộ hệ thống truyền lực chịu tải trọng động rất lớn dưới tác
dụng của mơmen qn tính của động cơ Mjmax.
Mơmen Mjmax có thể truyền qua ly hợp khi mômen ma sát của ly hợp lớn hơn
Mjmax. Trong trường hợp này mơmen qn tính sẽ tác dụng lên hệ thống truyền lực.
Nếu mômen Mjmax lớn hơn mơmen ma sát của ly hợp thì ly hợp bị trượt và hệ
thống truyền lực sẽ chịu tải trọng lớn nhất chỉ bằng mômen ma sát của ly hợp.
Nếu khi thiết kế ly hợp lấy hệ số dự trữ của ly hợp  lớn hơn hệ số dự trữ của độ
bền của trục các đăng thì có thể trục các đăng bị gãy do quá tải.
1.3. LY HỢP MA SÁT:
Trên các loại ôtô hiện nay sử dụng phổ biến nhất là loại ly hợp ma sát. Các bộ phận
chính của ly hợp bao gồm phần chủ động và phần bị động:
- Phần chủ động: Gồm có bánh đà, đĩa ép, vỏ ly hợp, các lò xo ép.
- Phần bị động : Gồm đĩa bị động, các bộ phận giảm chấn và trục ly hợp.
Việc điều khiển đóng ngắt ly hợp thơng qua các địn mở và các hệ thống dẫn
động, hệ thống dẫn động của ly hợp có thể là dẫn động bằng cơ khí , dẫn động bằng
thuỷ lực. Ngồi ra cịn có thể sử dụng bộ phận trợ lực để giảm lực bàn đạp của người
lái.
1.3.1.Ly hợp ma sát một đĩa:

9

1

2

3
4
5

7



13

6

11

10

9

8

12

Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát một đĩa dẫn động cơ khí.
1. Bánh đà.

2. Đĩa bị động.

3. Đĩa ép.

4. Vỏ ly hợp.

5. Lò xo ép.

6. Bạc mở.

7. Bàn đạp li hợp.

8. Lò xo hồi vị.

9. Đòn kéo.

10. Càng mở.

11. Bi ‘T’.

12. Đòn mở.

13. Lò xo giảm chấn.
Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm:
+ Kết cấu gọn, dễ điều chỉnh và sữa chữa.
+ Mở dứt khoát.
+ Thoát nhiệt tốt nên đảm bảo tuổi thọ cao cho bộ ly hợp.
- Nhược điểm:
+ Đóng khơng êm dịu.
+ Chỉ truyền được mơ men không lớn lắm. Nếu truyền mômen trên 70  80 KGm

thì cần đường kính đĩa ma sát lớn kéo theo các kết cấu khác đều lớn làm cho ly hợp
cồng kềnh.
1.3.2.Ly hợp ma sát hai đĩa:

10


Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của ly hợp ma sát hai đĩa cũng tương tự như ly
hợp ma sát một đĩa chỉ khác là có hai đĩa bị động nên có hai maoy ở đĩa bị động.
1

2

3
4
5

7
6



13
11
12

11

10

9

8


Hình 1.3. Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát hai đĩa.
1. Bánh đà.

2. Đĩa bị động.

3. Đĩa ép.

4. Vỏ ly hợp.

5. Lò xo ép.

6. Bạc mở.

7. Bàn đạp li hợp.

8. Lò xo hồi vị.

9. Đòn kéo.

10. Càng mở.

11. Bi ‘T’.

12. Đòn mở.

13. Lò xo giảm chấn.
Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm:
+ Đóng êm dịu (do có nhiều bề mặt ma sát).
+ Giảm được đường kính chung của đĩa ma sát, bánh đà … mà vẫn đảm bảo
truyền đủ mômen cần thiết của động cơ.
- Nhược điểm: Mở khơng dứt khốt, nhiệt lớn, kết cấu phức tạp nên khó bảo dưỡng và
sữa chữa.
1.4. LY HỢP THỦY LỰC
Ly hợp thuỷ lực truyền mơmen thơng qua chất lỏng.

Hình 1.4. Sơ đồ ngun lý ly hợp thuỷ lực.
Cấu tạo của ly hợp thuỷ lực gồm 2 phần:
- Phần chủ động là phần bánh bơm, bánh đà.

11


- Phần bị động là bánh tuốc bin nối với trục sơ cấp của hộp giảm tốc.
Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm :
+ Có thể thay đổi tỉ số truyền một cách liên tục.
+ Có khả năng truyền tải mơ men lớn.
+ Cấu tạo đơn giản, giá thành sản xuất thấp, dễ bảo dưỡng sữa chữa.
- Nhược điểm :
+ Khơng có khả năng biến đổi mômen nên đã hạn chế phạm vi sử dụng của nó
trên các hộp số thủy cơ ôtô.
+ Hiệu suất thấp ở vùng làm việc có tỉ số truyền nhỏ.
+ Độ nhạy quá cao làm ảnh hưởng xấu đến đặc tính làm việc kết hợp với động cơ
đốt trong.

1.5. LY HỢP ĐIỆN TỪ
Truyền mômen thông qua lực điện từ.

3
4

1

5

2

6

Hình 1.5.Sơ đồ nguyên lý ly hợp điện từ.
1.Bánh đà.

2.Khung từ.

3.Cuộn dây.

4.Mạt sắt.

5.Lõi thép bị động nối với hộp số.

6.Trục ly hợp.

Ưu nhược điểm :
- Ưu điểm :

12


+ Khả năng chống quá tải tốt.
+ Bố trí dẫn động dễ dàng.
- Nhược điểm :
+ Chế tạo phức tạp.
+ Bảo dưỡng và sửa chữa khó khăn.
+ Giá thành đắt.

CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CỤM LY
HỢP TRÊN XE TOYOTA ALTIS

2.1. CẤU TẠO CỦA LY HỢP
Cụm ly hợp ma sát gồm có 3 phần:


Phần chủ động: Gồm bánh đà lắp cố định trên trục khuỷu, nắp ly hợp bắt

chặt với bánh đà bằng các bu lông, mâm ép lắp qua cần đẩy và giá đỡ trên nắp ly hợp.
Mâm ép cùng quay với nắp ly hợp và bánh đà.



Phần bị động: Gồm đĩa ly hợp (đĩa ma sát) và trục bị động (trục sơ cấp

của hộp số). Đĩa ly hợp có moay ơ được lắp then hoa trên trục bị động để truyền mô
men cho trục bị động và có thể trượt dọc trên trục bị động trong quá trình ngắt và nối
ly hợp.



Cơ cấu điều khiển ngắt ly hợp gồm có 2 loại:
+ Loại cơ khí gồm có: bàn đạp, thanh kéo, càng cắt, vòng bi cắt ly hợp.

13


+ Loại thủy lực gồm có: bàn đạp, xy lanh chính, xy lanh con, càng cắt, vịng
bi cắt ly hợp.

Hình 2.1: Cấu trúc bộ ly hợp
Cấu tạo và chức năng từng bộ phận

1. Bánh đà :
- Bánh đà được thêm vào nhằm tạo ra mơ
men qn tính khối lượng giúp động cơ hoạt động,
trên bánh đà có vịng răng khởi động để khởi động
động cơ. Trên bánh đà động cơ có các lỗ khoan
xiên nhằm mục đích lưu thơng khơng khí mang
theo nhiệt độ, bụi, dầu mỡ (nếu có) ra ngoài. Trong
trường hợp bị tắc khả năng tản nhiệt sẽ kém đi
chút ít. Ngồi ra, bánh đà được làm dày để hấp thụ
nhiệt lượng lớn tỏa ra từ hoạt động của ly hợp.

Hình 2.2 Cấu trúc bánh đà

- Có bề mặt được gia công nhẵn để tạo ra
bề mặt ma sát. Trên bề mặt bánh đà được khoan
các lỗ để gắn các bộ phận ly hợp. Một lỗ được

khoan vào giữa bánh đà để lắp bạc đạn đỡ trục sơ cấp của hộp số.

14


- Bạc đạn ở tâm của bánh đà đóng vai trị giữ cho đầu ngồi cùng của trục sơ
cấp hộp số. Nó giống như một ổ lót dẫn hướng, ổ lót dẫn hướng có thể là bạc đạn bi
hay ống lót đồng. Cả hai phải được bơi trơn
* Bánh đà khối lượng kép

Hình 2.3: Bánh đà khối lượng kép
Thường được sử dụng trong động cơ Diesel, nó hấp thu các rung động của động
cơ. Lò xo gắn bên trong bánh đà hoạt động như một bộ phận giảm chấn khi ép một
phần của bánh đà, làm êm dịu dịng cơng suất truyền ra. Bánh đà cũng giúp làm giảm
mỏi trên các phần của ly hợp và hộp số.

2. Cụm đĩa ép :
- Chức năng chính của cụm đĩa ép là nối và cắt cơng suất động cơ chính xác,
kịp thời.
- Cụm đĩa ép được lắp ghép với bánh đà của động cơ bằng các bu lông. Tốc độ
quay của cụm đĩa ép bằng với tốc độ của trục khuỷu động cơ. Do nó phải được cân
bằng thật tốt và tỏa nhiệt thật tốt tại thời điểm ăn khớp ly hợp.
- Cụm đĩa ép có các lị xo để ép đĩa ép ly hợp vào đĩa ly hợp. Các lò xo này có
thể là lị xo trụ hoặc là lị xo đĩa.
- Đĩa ép truyền lực ép từ lò xo ép chặt cụm ly hợp,
- Kết cấu truyền mô men nhờ các vấu ,chốt, thanh nối đàn hồi….

15

- Các đĩa có thể được khoan lỗ để cân bằng tĩnh và động trước khi lắp
ráp,thường được chế tạo bằng gang đặc có các gân hoặc rãnh hướng tâm giúp tăng độ
cứng và thốt nhiệt tốt hơn.

Hình 2.4 Ly hợp kiểu lò xo đĩa

3. Đĩa ly hợp :
- Đĩa ly hợp dùng để truyền chuyển động từ bánh đà động cơ đến trục sơ
cấp hộp số Đĩa ly hợp trịn và mỏng được làm chủ yếu từ thép.

Hình 2.5: Đĩa ly hợp

16


- Cấu trúc của đĩa ly hợp gồm:
 Mặt ma sát: Thường được làm từ amian hay những vật liệu chịu nhiệt độ cao
khác và dây đồng đan lại hay đúc lại với nhau. Tiếp xúc một cách đồng đều với bề mặt
ma sát của đĩa ép ly hợp và bánh đà để truyền công suất được êm và không bị trượt.

 Moayơ đĩa ly hợp:được lắp xen vào giữa các tấm và nó được thiết kế để có
thể chuyển động một chút theo chiều quay của lò xo giảm chấn (lò xo trụ hay cao su
xoắn). Thiết kế như vậy để giảm va đập khi áp lực bị ngắt. Ăn khớp bằng then hoa vào
trục sơ cấp của hộp số, giúp đĩa ly hợp di chuyển dọc trục trong quá trình ly hợp hoạt
động.

 Cao su chịu xoắn: được đưa vào moay ơ ly hợp để làm dịu va đập quay khi
vào ly hợp bằng cách dịch chuyển một chút theo vòng tròn. Một số loại đĩa dùng lò xo
giảm chấn chức năng cũng giống như cao su chịu xoắn.

 Tấm đệm: được tán đinh tán kẹp giữa các mặt ma sát của đĩa ly hợp. Khi ăn
khớp ly hợp đột ngột, phần cong này khử va đập và làm dịu việc chuyển số và truyền
cơng suất.

Hình 2.6: Hình cắt đĩa ly hợp
* Lưu ý: Nếu cao su chịu xoắn bị mòn và tấm đệm bị vỡ sẽ gây ra va đập và
tiếng ồn lớn khi vào ly hợp thoát nhiệt tốt, có độ bền cao và dễ bảo dìng, sưa ch÷a.

4. Cơ cấu điều khiển ly hợp:
Cơ cấu điều khiển ly hợp gồm có: vịng bi tê, địn mở, và cơ cấu dẫn động
( bao gồm các xi lanh chính và xi lanh chấp hành, đường ống dẫn dầu và bàn đạp ly
hơp).
- Vòng bi tê:

17


Hình 2.7 vịng bi tê
Nhận lực từ địn mở di chuyển dọc trục ly hợp đến tì vào các lá của lị xo đĩa
thực hiện q trình mở ly hợp.
- Đòn mở ( càng cua ) :

Hình 2.8 địn mở
+ Một đầu của đòn mở tựa vào ổ bi tê đầu cịn lại tựa vào thanh đẩy của pit tơng
xi lanh chấp hành. Thân có điểm tựa trên vỏ hộp số thực hiện sự xoay theo nguyên lý
đòn bẩy khi bị tác động của thanh đẩy pit tông xi lanh chấp hành sẽ đẩy vòng bi tê
trượt dọc trục ly hợp tì vào các là thép của lị xo đĩa thực hiện sự mở ly hơp.
-

Cơ cấu dẫn động : Bao gồm xi lanh chính, xi lanh chấp hành, đường ống

dẫn dầu và bàn đạp ly hợp.

+ Bàn đạp ly hợp:

Hình 2.9 bàn đạp ly hợp.

18


Một đầu được bắt với giã đỡ bàn đạp tạo thành cơ cấu bản lễ thân bàn đạp
được có lắp lo xo hồi vị và được nối với thanh đẩy pit tơng xi lanh chính, đầu cịn lại
được để tự do để nhận lực tác động từ người lái. Khi người lái tác động vào bàn đạp cơ
cấu bản lề sẽ đẩy thanh đẩy tác động lên pit tông của xi lanh chính thực hiện q trình
dẫn động.
+ Xi lanh chính:
1. bình chứa dầu.
2. thanh đẩy pit tơng.
3. xinh lanh chính.
4. lỗ cấp dầu.
5. lỗ thơng.
6. lị xo van ngược.
7. van ngược chiều.
8. van ngược.
9. nút làm kín.
Hình 2.10 xi lanh chính.

10. đệm cánh đàn hồi.

Xi lanh chính là bộ phận không thể thiếu được của cơ cấu dẫn động nó là
nguồn tạo vào cung cấp chất lỏng cao áp cho tồn bộ cơ cấu.

Kết cấu của xi lanh chính gồm các bộ phận như: bình chứa dầu 1, là nơi
cung cấp dầu cho hệ thống. Thanh đẩy 2 có tác dụng nhận và truyền lực điều khiển từ
bàn đạp ly hợp, xi lanh chính 3 là nơi tạo áp suất cần thiết cho dẫn động. Lỗ cung cấp
dầu 4 nối thơng bình chứa với xi lanh chính nhằm cung cấp dầu cho hệ thống. Lò xo
van ngược 6 dùng để đóng kín van và đẩy pit tơng của xi lanh chính về vị trí ban đầu
khi nhả bàn đạp ly hợp. Van ngược chiều 7 chỉ cho dầu đi từ xi alnh chính đến xi lanh
chấp hành, nút làm kín 9 có tác dụng như van một chiều nó chỉ cho dầu đi từ khoang
phía trước ra khoang phía sau để điền đầy khoảng trống phía trước đầu pit tông, đệm
cánh 10 dùng để che không cho nút làm kín tiếp xúc trực tiếp với lỗ thơng 5 trên đàu
pit tông để tăng tuổi thọ. Van ngược 8 bố trí ở đàu ra xi lanh chính có tác dụng duy trì
trong hệ thống một áp suất dư nhỏ để tránh lọt khí vào hệ thống.
+ Xi lanh chấp hành:

19


1.vít xả khí.
2. lỗ cấp dầu.
3. xi lanh chấp hành.
4. chụp che bụi.
5. thanh đẩy.
6. pit tơng.
Hình 2.11 xi lanh chấp hành

7. phớt làm kín ( cúp pen ).
8. lị xo hồi vị.

Xi lanh chấp hành nhận dầu có áp suất cao tư đường ống dãn dầu qua lỗ cấp
dầu 2. Tại đây dầu có áp suất cao sẽ đẩy pit tông 6, thanh đẩy 5 dịch chuyển tác dụng
vào địn mở thực hiện q trình ngắt ly hợp. Phớt làm kín 7 có tác dụng làm kín xi lanh

pit tơng ko cho dầu lọt được ra ngồi, chụp bụi 4 giúp che chắn bụi ko cho vào xi lanh.
Trên xi lanh có bố trí vít xả khí 1 nhằm xả khơng khí trong hệ thống ( nếu có )

5. Vỏ ly hợp
Được dập bằng thép, nó liên kết đĩa ép, lò xo ép, đòn mở với bánh đà. Vỏ ly
hợp có các lỗ để bắt chặt vào bánh đà.

6. Trục ly hợp.
Thông thường trục ly hợp là trục sơ cấp của hộp số, trừ một số xe hộp số
đặt cách xa ly hợp thì trục ly hợp với trục sơ cấp hộp số nối với nhau qua trục cácđăng. Trục ly hợp phải có độ cứng vững cao, khơng bị cong, xoắn khi làm việc.

Hình 2.12 Kết cấu trục ly hợp

2.2. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
20


1

2

3
4
5

7
6

13

11

10

9

8

12

Hình 2.13 – Ly hợp một đĩa ma sát
- Khi ly hợp ở trạng thái đóng:
Dưới tác dụng của lị xo ép 5 làm đĩa ép 3 ép đĩa bị động với bánh đà, nhờ vậy
tạo được sự ma sát giữa đĩa ép và bánh đà với đĩa bị động và làm cho chúng ép sát vào
nhau. Do đó khi động cơ quay thì mơ men của động cơ được truyền từ bánh đà và đĩa
ép qua đĩa bị động tới trục ly hợp và đến các hệ thống truyền động.
- Khi ngắt ly hợp:
Dưới tác dụng của lực bàn đạp kéo địn kéo 9 thơng qua càng mở 10 đẩy bạc mở
6 làm bi T dịch chuyển sang trái khắc phục hết khe hở  và ép vào đầu trên của đòn
mở 12, đầu dưới của các đòn mở đi sang phải và tách đĩa ép 3 khỏi đĩa bị động làm
cho đĩa bị động tách rời khỏi bánh đà và đĩa ép ngắt dịng cơng suất từ động cơ sang hệ
thống truyền lực.
Trong quá trình sử dụng, do sự giảm lực ép của các lò xo ép và đĩa bị động
bị mòn nên khe hở  bị giảm xuống làm ảnh hưởng đến hành trình tự do của bàn đạp.
Do đó khe hở  phải được đảm bảo nằm trong phạm vi nhất định bằng cách điều chỉnh
thường xuyên.

21

CHƯƠNG 3
TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM CỤM LY HỢP XE TOYOTA

3.1.TÍNH CHỌN CÁC THƠNG SỐ VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN
3.1.1.Xác định mômen ma sát mà ly hợp cần truyền
Ly hợp phải được thiết kế với các kích thước có thể truyền mơmen lớn hơn
mơmen động cơ. Nhờ đó ly hợp có thể truyền hết mơmen động cơ đến hệ thống truyền
lực mà không bị trượt trong các trường hợp như dầu dính vào tấm ma sát hay tấm ma
sát bị mịn hoặc tính chất đàn hồi của lị xo giảm.
Mơmen ma sát của ly hợp được xác định theo công thức:
MLH = .Memax
Trong đó:
+ : Là hệ số dự trữ của ly hợp.
+ Memax : Mômen cực đại của động cơ, Memax = 170 Nm.
Hệ số  có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình thiết kế ly hợp. Vì trong q
trình sử dụng lực ép của lị xo giảm dần làm giảm mômen ma sát của ly hợp, như vậy
nếu chọn  nhỏ q thì sẽ khơng đảm bảo truyền hết mômen trong các trường hợp
giảm lực ép này. Ngược lại, nếu chọn  lớn quá thì ly hợp khơng đảm bảo chức năng
của cơ cấu an tồn đó là tránh cho hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải. Hơn nữa, để có
hệ số  lớn cần phải tăng kích thước của các đĩa ma sát, tăng số đĩa ma sát, hoặc tăng
lực ép của các lò xo dẫn đến tăng kích thước ly hợp.
Đối với ơtơ con ta chọn  = 1,5.(theo BG tính tốn thiết kế ô tô)
Vậy:

MLH = 1,5.170 = 255 (Nm).

3.1.2.Xác định các thơng số và kích thước cơ bản của ly hợp
- Tính đường kính đĩa ma sát
Do Me max < 465 (Nm) nên ta chọn ly hợp 1 đĩa theo kinh nghiệm, và chọn bề
dày của tấm ma sát  = 4 (mm).

Tính sơ bộ đường kính ngồi D của tấm ma sát theo công thức kinh nghiệm:

22


D = 2.R = 3,16.

M emax
C

Trong đó C là hệ số kinh nghiệm, lấy C = 4,7 đối với xe con.
Suy ra :

D = 2.R = 3,16.

M emax
= 3,16.
C

255
= 20 (cm)
4,7

Chọn đường kính ngồi của tấm ma sát D = 22cm.
D nhỏ hơn đường kính của bánh đà.
- Đường kính trong của tấm ma sát:
d = (0,53 0,75).D =13 19 (cm).
Do động cơ quay với vận tốc cao nên trong quá trình sử dụng phần mép tấm ma sát sẽ
bị mòn lớn hơn phần trong của tấm ma sát nên ảnh hưởng đến việc truyền mô men của
đĩa bị động . Chọn d = 14 (cm).

- Bán kính ma sát trung bình của tấm ma sát:
Rtb =

2 R 3  r3 2 12,53  7, 03
= .
.
2
2  10 (cm).
3 R 2  r2 3 12,5  7, 0

- Xác định số đôi bề mặt ma sát
Số đôi bề mặt ma sát i được chọn sơ bộ theo công thức:
i=

16.M LH
..[q].(D  d).(D  d)2

Trong đó:
- MLH : Mơ men ma sát của ly hợp, MLH = 255 Nm.
-  : Hệ số ma sát của cặp vật liệu, chọn  = 0,28.
- [q] : Áp suất cho phép tác dụng lên bề mặt ma sát, chọn [q] = 0,2 MPa.
- D và d là đường kính trong và ngồi của tấm ma sát.
Thay số vào ta có :
i=

16.255
= 1,45.
3,14.0,28.0,2.(25 15).(25 15)2

Từ đây ta xác định được số đĩa bị động của ly hợp:

23


i 1,45
=
= 0,72.
2
2

zi =

Ta làm tròn zi = 1.
- Xác định áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát
Mô men ma sát trong ly hợp được xác định theo cơng thức:
MLH = kz..FN.Rtb.i
Trong đó:
- kz : hệ số kể đến sự giảm lực ép lên các bề mặt làm việc do ma sát trong các bộ
phận dẫn hướng và các then hoa trên các đĩa chủ động và đĩa bị động, đối với ly hợp
ôtô lấy kz = 1.
-  : Hệ số ma sát đối với cặp vật liệu thường dùng trong ôtô,  = 0,28.
- FN : Lực ép tổng thể lên bề mặt ma sát.
- Rtb : Bán kính ma sát trung bình , Rtb = 10 cm.
- i : Số đôi bề mặt ma sát, với ly hợp một đĩa ma sát ta có i = 2.
Từ công thức trên suy ra lực ép tổng thể:
FN =

M LH
.M emax


k z ..R tb.i k z ..R tb.i

Ta có áp suất q tác dụng lên bề mặt ma sát:
q=

FN
A

.(D2  d2 )
Trong đó A là diện tích làm việc của một bề mặt ma sát, A =
.
4
Suy ra:

q=

4FN
FN
=
.
.(D2  d2 )
A

Thay số vào ta có:
FN =

q=

1,5.170
= 4554 (N).

1.0,28.0,1.2

4.4554
= 145032 (N/m2)  0,145 (MPa).
2
2
3,14.(0,25  0,15 )
24