Đồ án thiết kế hệ thống truyền lực xe zace ( bản vẽ + thuyết minh)

Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

LỜI NĨI ĐẦU
Với nền công nghiệp phát triển ngày càng hiện đại, các nhu cầu trong lao động và
cuộc sống của con người càng được nâng cao. Vấn đề vận chuyển hàng hóa, đi lại của con
người là một trong những nhu cầu rất cần thiết. Ơ tơ là một loại phương tiện rất phát triển
và phổ biến trên thế giới và ở Việt Nam hiện nay để đáp ứng cho nhu cầu đó.
Là một sinh viên ngành động lực, việc tìm hiểu, nghiên cứu, tính tốn và thiết kế
các bộ phận, cụm máy, chi tiết trong xe là rất thiết thực và bổ ích. Trong khuôn khổ giới
hạn của một đồ án môn học, em được giao nhiệm vụ thiết kế và tính tốn ly hợp xe khách.
Cơng việc này đã giúp cho em bước đầu làm quen với công việc thiết kế mà em đã được
học ở trường để ứng dụng cho thực tế, đồng thời nó cịn giúp cho em cũng cố lại kiến thức
sau khi đã học các môn lý thuyết trước đó.
Dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Ngọc Tú và sự nổ lực của bản thân,
sau một khoảng thời gian cho phép em đã hoàn thành được đồ án của mình. Vì bước đầu
tính tốn thiết kế cịn rất bỡ ngỡ cho nên khơng tránh khỏi những sai sót, nhầm lẫn. Do
vậy, em rất mong các thầy (cô) thông cảm và chỉ bảo thêm để em được hồn thiện hơn
trong q trình học tập của mình.

Vinh, ngày tháng

năm 2013

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN XUÂN HÒA

SVTH: Nguyễn Xuân Hịa

Trang : 1

Lớp: CN Ơ TƠ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

MỤC LỤC
LỜI NĨI ĐẦU................................................................................................................................................1
MỤC LỤC........................................................................................................................................................2
TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ LY HỢP.......................................................................................................2
1.CƠNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU CỦA LY HỢP.......................................................................2

1.1. Công dụng .............................................................................................................2
1.2. Yêu cầu đối với ly hợp ..........................................................................................3
1.3. Phân loại ly hợp .....................................................................................................4
1.4. Điều khiển dẫn động ly hợp...................................................................................8
2. TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP............................................................................................13

2.1 Mô men ma sát của ly hợp ..................................................................................13
2.2 Xác đinh các thơng số và kích thước cơ bản của ly hợp.......................................14
2.7. ĐĨA ÉP VÀ ĐĨA ÉP TRUNG GIAN :................................................................31
2.7.1. Công dụng :......................................................................................................31
2.7.2. Yêu cầu :...........................................................................................................31
2.7.4. Vật liệu chế tạo đĩa ép :.....................................................................................32
3.1.Xác định hành trình của bàn đạp Sbd [mm]: .......................................................33
3.2. Xác định lực tác dụng lên bàn đạp Fbd [N]:........................................................35
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................................................37

TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ LY HỢP
1.CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU CỦA LY HỢP
1.1. Công dụng
-Ly hợp là khớp nối giữa trục khuỷu động cơ với hệ thống truyền lực.
-Ly hợp dùng để ngắt - nối truyền động từ trục khuỷu động cơ đến hệ thống truyền
lực.
-Ngồi ra, ly hợp cịn được dùng như một cơ cấu an toàn cho hệ thống truyền lực
khi q tải.

SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 2

Lớp: CN Ơ TÔ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

1.2. Yêu cầu đối với ly hợp
- Ly hợp phải truyền được mô men quay lớn nhất của động cơ trong bất kỳ điều
kiện làm việc nào. Hay nói cách khác, mơ men ma sát của ly hợp phải luôn luôn lớn hơn
mô men cực đại của động cơ.
- Việc mở ly hợp phải dứt khốt và nhanh chóng. Nghĩa là khi mở ly hợp, phần bị
động phải tách hoàn toàn khỏi phần chủ động. Như vậy momen quán tính quy dẫn của trục
khuỷu và momen xoắn của động cơ bị triệt tiêu khỏi hệ trục của ly hợp khi gài số, nếu
không sẽ gây khó khăn cho việc gài số.
- Khi đóng ly hợp, yêu cầu phải êm dịu. Tức là, mô men ma sát hình thành ở ly hợp

phải tăng từ từ khi đóng ly hợp; có vậy mới tránh được hiện tượng giật xe và gây dập răng
của các bánh răng trong hộp số cũng như các cơ cấu truyền động khác trong hệ thống
truyền lực.
- Do ly hợp còn là cơ cấu an toàn nên yêu cầu phải tự trượt khi q tải. Nếu khơmg
làm nhiệm vụ an tồn, khi phanh xe đột ngột xe sẽ chuyển động chậm dần với gia tốc tịnh
tiến chậm dần là jp =

dυ
(υ là tốc độ tịnh tiến của xe trong quá trình phanh), và các chi tiết
dt

quay trong hệ thống truyền lực cũng quay chậm dần tương ứng. Nếu ly hợp đang đóng thì
trục khuỷu động cơ cũng quay chậm dần với gia tốc góc là :
εe =

dω e
dω b
1 dυ
= ihio
= ihio
dt
dt
rbx dt

Trong đó :
ip
: Tỷ số truyền của hộp số;
io
: Tỷ số truyền của truyền lực chính;
rbx

: Bán kính lăn bánh xe chủ động;
ωe

: Tốc độ góc trục khuỷu động cơ;

ωb

: Tốc độ góc trục bánh xe;

Vì vậy xuất hiện mơ men lực quán tính của bánh đà bằng theo [2]:
Mj = Jbdεe = Jbd.

ihio

1 dυ
rbx dt

Mô men này sẽ truyền qua ly hợp để tác dụng lên hệ thống truyền lực .Do khi
dυ
phanh xe đột ngột vận tốc v giảm nhanh làm cho dt tăng đột ngột, điều này khiến cho

Mj truyền xuống hệ thống truyền lực tăng. Cũng theo lý thuyết ôtô, giá trị lớn nhất của Mj
đạt được khi gia tốc phanh jp đạt giá trị cực đại Jmax.
SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 3

Lớp: CN Ơ TƠ B K4

Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

ϕ .g
 dυ 
J max = 
 =
δ
 dt  max

Trong đó :
φ
: Hệ số bám giữa lốp với mặt đường khi phanh;
δ
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của các khối lượng quay trong hệ thống truyền
2

lực; có thể tính gần đúng bằng : δ = 1+(0,04÷0,06). ih ; với ih là tỷ số truyền của hộp
số.
g

: Gia tốc trọng trường;

Khi đó mơ men lực qn tính cực đại có thể truyền qua ly hợp theo [2]:
Mjmax =

J bd ih io

1 ϕ.g

rbx δ

Thực nghiệm chứng tỏ rằng Mjmax có giá trị lớn hơn mô men xoắn cực đại của động
cơ rất nhiều lần và có thể làm cho hệ thống truyền lực phía dưới bị quá tải. Do đó để tránh
hiện tượng trên ly hợp phải tự trượt . Điều đó có nghĩa là ly hợp cịn có tác dụng như một
cơ cấu an tồn, bảo vệ cho hệ thống truyền lực khơng bị quá tải khi phanh đột ngột mà
không kịp mở ly hợp.
Ngồi ra, ly hợp phải có kết cấu gọn nhẹ, momen quán tính của các chi tiết phần bị
động ly hợp phải nhỏ đến mức thấp nhất có thể nhằm giảm các lực va đạp lên bánh răng
gài số (trường hợp khơng có bộ đồng tốc), giảm nhẹ điều kiện làm việc của bộ đồng tốc
cũng như tăng nhanh thời gian gài số.
Điều khiển dễ dàng và nhẹ nhàng, tuổi thọ cao.
1.3. Phân loại ly hợp
Với yêu cầu nêu trên, hiện nay trên ôtô máy kéo sử dụng nhiều loại ly hợp.
Dựa theo tính chất truyền mơ men, người ta phân ra các loại ly hợp sau :
1.3.1. Ly hợp ma sát cơ khí
Đó là loại ly hợp mà mơ men ma sát hình thành ở ly hợp nhờ sự ma sát của các bề
mặt ma sát cơ khí. Loại này được sử dụng phổ biến trên hầu hết các ôtô nhờ kết cấu đơn
giản, dễ bảo dưỡng sữa chữa thay thế.
- Theo hình dạng của bộ phận ma sát, có thể chia ra : Ly hợp ma sát đĩa (phẳng), ly
hợp ma sát đĩa côn (đĩa bị động có dạng hình cơn), ly hợp ma sát hình trống (kiểu tang
trống và guốc ma sát ép vào tang trống).

SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 4

Lớp: CN Ơ TƠ B K4

Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

+ Kiểu hình cơn và hình trống ngày nay khơng dùng nữa vì mơ men quán tính của
phần bị động khá lớn, ảnh hưởng không tốt đến việc gài số. Kiểu ma sát đĩa dùng phổ biến
và tuỳ theo cấu tạo có thể có kiểu một đĩa, kiểu hai đĩa hoặc có thể nhiều đĩa.

Ly hợp một đĩa ma sát

Ly hợp hai đĩa ma sát

Hinh 1.1 : Ly hợp ma sát đĩa phẳng
+ Ly hợp ma sát một đĩa được dùng ở hầu hết trên tất cả các loại ôtô và máy kéo
nhờ kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, việc mở ly hợp dễ dứt khốt và mơ men qn tính của phần
bị động nhỏ.
+ Kiểu ly hợp ma sát hai đĩa chỉ được dùng trên xe tải lớn to (vì cần truyền mơ men
quay lớn). Nhược điểm của kiểu này là kết cấu phức tạp, việc mở ly hợp khó dứt khốt
(khó cách ly các đĩa bị động khỏi phần chủ động); tuy nhiên việc đóng ly hợp là êm dịu
hơn loại một đĩa (nhờ sự tiếp xúc của các bề mặt ma sát được tiến hành từ từ hơn).
- Theo đặc điểm kết cấu của lị xo ép, có thể chia ly hợp ma sát cơ khí ra :
+ Ly hợp ma sát cơ khí kiểu nhiều lị xo ép hình trụ

SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 5

Lớp: CN Ơ TƠ B K4

Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực
1 2 3

4

7

6

5
I

II

8

Hình 1.2 : Ly hợp cơ khí lị xo trụ
1.Bánh đà; 2.Đĩa ma sát; 3.Đĩa ép; 4.Địn mở; 5.Ổ bi tỳ; 6.Vít điều chỉnh; 7.Vỏ ly hợp;
8.Lị xo trụ
Ngun lý làm việc:
• Ban đầu ly hợp ở trạng thái đóng nhờ lị xo trụ ép đĩa ép và đĩa ma sát vào bánh
đà.Momen được truyền từ trục I đến trục II nhờ momen ma sát sinh ra trên bề
mặt đĩa ma sát.
• Mở ly hợp: lực từ bàn đàp thông qua cơ cấu dẫn động ( khơng thể hiện trên
hình) đẩy ổ bi tỳ 5 dịch chuyển sang trái tác dụng lực vào địn mở thơng qua cơ
cấu địn bẩy ép lị xo lại, kéo đĩa ép qua phải tách hai bề mặt ma sát ngắt momen
truyền từ I sang II.
Ưu điểm: Kiểu này có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, có độ tin cậy cao (nếu một lò xo

bị gẫy ly hợp vần làm việc được).
Nhược điểm: là áp lực sinh ra ở các bề mặt ma sát dễ không đều.
Phạm vi sử dụng: Loại này được sử dụng phổ biến trên xe tải máy kéo và một số xe
con.
+ Ly hợp ma sát cơ khí kiểu lị xo ép trung tâm : chỉ gồm duy nhất một lị xo hình
cơn (hoặc có thể một hoặc hai lị xo trụ) bố trí ở giữa. Nhờ vậy áp suất sinh ra ở các bề mặt
ma sát là đồng đều. Tuy nhiên độ tin cậy thấp (nếu lị xo gẫy thì ly hợp mất tác dụng), kết
cấu đòn mở phức tạp và điều chỉnh rất khó khăn nên ít sử dụng.
+ Ly hợp ma sát cơ khí kiểu lị xo ép đĩa nón cụt :

SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 6

Lớp: CN Ơ TƠ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

1

2

3 4

5

6

7
8
I

II

Hình 1.3 : Ly hợp cơ khí lị xo đĩa cơn
1.Bánh đà; 2.Đĩa ma sát; 3.Đĩa ép; 4.Lị xo đĩa nón cụt; 5.Vịng thép; 6.Đinh tán; 7.Vỏ ly
hợp; 8.Ổ bi tỳ
Nguyên lý làm việc tương tự như ly hợp ma sát cơ khí lò xo trụ nhưng ở đây ổ bi tỳ
8 tác dụng trực tiếp lên lị xo đĩa nón cụt (khơng có địn mở).
Ưu điểm: Chỉ có một lị xo kiểu đĩa nón cụt bố trí ở giữa nên áp lực phân bố đều lên
bề mặt ma sát. Lò xo làm ln nhiệm vụ địn mở nên kết cấu rất gọn nhẹ. Đặc tính của là
xo là phi tuyến nên lực để mở ly hợp hầu như không tăng thêm như loại lị xo hình trụ; vì
vậy điều khiển nhẹ nhàng hơn.
Nhược điểm: khơng thể điều chỉnh khe hở giữa địn mở và bạc mở khi tấm ma sát bị mòn
nên ly hợp kiểu này chỉ sử dụng trên xe du lịch và khách cở nhỏ có đặc tính động lực tốt, sử dụng
trong điều kiện đường tốt (ít phải sang số).
1.3.2. Ly hợp ma sát thuỷ lực

Đó là loại ly hợp mà mơ men ma sát hình thành ở ly hợp nhờ ma sát chất lỏng. ưu
điểm nổi bậc của ly hợp thủy lực là rất êm dịu (nhờ tính chất dễ trượt của chất lỏng) nhờ
vậy giảm được tải trọng động cho động cơ và hệ thống truyền lực.
Tuy vậy ly hợp thủy lực lại mở khơng dứt khốt vì ln có mơ men dư (dù số vịng
quay của động cơ rất thấp) gây khó khăn cho việc gài số. Vì vậy ly hợp thủy lực thường
được dùng kết hợp với một ly hợp ma sát cơ khí để ngắt hoàn toàn ly hợp khi gài số.
Ngoài ra ly hợp thuỷ lực ln ln có sự trượt (ít nhất 2÷3%) do vậy gây thêm tổn
hao cơng suất động cơ và do đó tăng tiêu hao nhiên liệu của xe. Mặc khác ly hợp thủy lực
đòi hỏi cao về độ chính xác và kín khít cũng như dầu đặc biệt (có độ nhờn và nhiệt độ

SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 7

Lớp: CN Ô TÔ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

đơng đặc thấp, khơng sủi bọt .v.v. ) nên giá thành ly hợp nói riêng và ơtơ nói chung rất cao.
Vì vậy ly hợp loại này chỉ sử dụng hạn chế trên các loại xe đặc biệt có cơng suất riêng lớn.
1.3.3. Ly hợp điện từ
Đó là loại ly hợp mà mơ men hình thành ở ly hợp nhờ mo men điện từ. Ly hợp điện
từ truyền động êm dịu. Tuy vậy kết cấu kồng kềnh nên ít dùng trên ơtơ mà thường được sử
dụng trên tàu hoả, máy cơng trình...
1.4. Điều khiển dẫn động ly hợp
Đối với ly hợp thường đóng (dùng lị xo ép), muốn mở ly hợp người ta phải dùng hệ
thống điều khiển để truyền lực từ bàn đạp ly hợp đến đĩa ép nhằm thắng lực ép lò xo, tách
đĩa ép khỏi đĩa ma sát bị động.Điều khiển ly hợp có thển là điều khiển cơ khí, điều khiển
thủy lực.Điều khiển ly hợp có trợ lực được áp dụng rộng rãi nhằm giảm lực điều khiển
cho người lái xe nhất là xe tải và xe khách có tải trọng lớn.Việc trợ lực cho ly hợp có thể là
khí nén, trợ lực chân khơng hoặc lị xo.
1.4.1.Điều khiển cơ khí:
•

11
1

2

10 9

8

7

12
13

3
6
5

4

Hình 1.5 : Sơ đồ ly hợp dẫn động kiểu cơ khí

1.Bàn đạp; 2.Thanh kéo; 3.Địn trung gian; 4.Thanh đẩy; 5.Càng mở (bên ngồi); 6.Càng
mở(bên trong); 7.Lị xo hồi vị; 8.Ổ bi tỳ; 9. Giá tùy động; 10. Nạng mở; 11.Đĩa ép;
12.Bánh đà; 13.Tấm ma sát.
Nguyên lý làm việc: Lực tác dụng từ bàn đạp 1 sẽ thơng qua địn bẩy để kéo thanh
kéo 2,đẩy thanh 4 qua phải làm quay càng mở 5-6 để ép vào ổ bi tỳ 8, tác dụng lực để mở
ly hợp.
Ưu điểm: Đơn giản, rẻ tiền, làm việc tin cậy.
Nhược điểm:
• Mịn các khớp sau thời gian làm việc, tăng hành trình tự do của bàn đạp dẫn
đến mở không hết ly hợp.
SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 8

Lớp: CN Ơ TƠ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

• Bố trí phức tạp, khó khăn nhất là khi ly hợp ở xa vị trí người lái xe (động cỏ
bố trí sau).
• Hiệu suất thấp khi mịn và cũ.
1.4.2.Điều khiển thủy lực
3

4

5

6

8

7

1
2
9

12

11

10

Hình 1.6 : Sơ đồ ly hợp dẫn động kiểu thuỷ lực
1: Bánh đà. 2: Đĩa bị động. 3: Đòn mở. 4: Giá tùy động. 5: Bạc mở và ổ bi tỳ. ;
6: Lò xo hồi vị và ổ bi tỳ; 7: Bàn đạp; 8: Xilanh chính. 9: Xi lanh cơng tác:
10: Nạng mở. 11: Ống trượt. 12: Đĩa ép.
Nguyên lý làm việc:Dưới tác dụng của lái xe từ bàn đạp, dầu trong xilanh chính 8 sẽ
theo đường ống để đến xylanh công tác 9.Dầu cao áp sẽ đẩy piston và do đó đẩy cần piston
quay càng mở 10 tiến hành mở ly hợp.
Ưu điểm:
• Khắc phục được hiện tượng mịn rơ các khớp.
• Có tính khuyếch đại cao.
• Hiệu suất cao, độ cứng vững cao.
• Giảm tải trọng động , có khả năng hạn chế tốc độ dịch chuyển của đĩa ép khi
đóng ly hợp.
• Dể lắp đặt.
Nhược điểm:
• Kết cấu phức tạp,u cầu độ kín khít cao.
• Làm việc kém tin cậy khi có rị rỉ.
• Giá thành cao.
• Bảo dưỡng sửa chữa phức tạp.
SVTH: Nguyễn Xuân Hòa

Trang : 9

Lớp: CN Ô TÔ B K4

Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

1.4.3.Điều khiển ly hợp có trợ lực
Điều khiển ly hợp có trợ lực cho phép giảm nhẹ lực điều khiểncủ lái xe trong quá
trình mở ly hợp. Vì vậy được sử dụng phổ biến trên hầu hết các loại ơtơ.
1.4.3.1.Trợ lực lị xo
Điều khiển ly hợp có trợ lực lị xo (hoặc trợ lực chân không) với khả năng trợ lực
không lớn nên sử dụng hạn chế trên một số xe con hoặc xe tải nhỏ.

F1
F3

F1
F2

.
Nguyên lý trợ lực: Khi không mở ly hợp lị xo có tác dụng như một lị xo hồi vị
để kéo bàn đạp về vị trí ban đầu. Khi mở ly hợp, vị trí bàn đạp di chuyển quanh tâm cố
định làm cho đầu di động của lò xo di chuyển theo và vì vậy phương của lực kéo lị xo
chuyển dần về phía bên kia của tâm quay bàn đạp. Tại vị trí bàn đạp ứng với lúc mở ly hợp
hồn tồn, lực của lị xo có tác dụng hỗ trợ lực cho bàn đạp của người lái, làm giảm lực tác
dụng của người lái xe trong quá trình mở ly hợp.
1.4.3.2.Trợ lực khí nén
a. Điều khiển ly hợp cơ khí có trợ lực khí nén

SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 10

Lớp: CN Ơ TƠ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

Pbd

7
6

5

4
1

2

3

Hình 1.8 : Sơ đồ dẫn đơng cơ khí trợ lực khí nén
1.Thanh đẩy; 2.Van; 3.Cần đẩy; 4.Piston trọ lực; 5.Cần piston trợ lực; 6.Ổ bi tỳ; 7.Bình khí
nén.
Ngun lý trợ lực: Dưới tác dụng của lực bàn đạp để mở ly hợp, cần đẩy với van sẽ
dịch chuyển tương đối với thanh đẩy làm mở van cấp khí nén.Khí nén từ bình chứa qua
van theo đường ống đến xilanh trợ lực khí nén. Lực do áp suất khí nén tạo trong xylanh sẽ

đẩy cần piston cùng với lực đẩy trên cần đẩy tiến hành mở ly hợp. Khi thôi tác dụng lên
bàn đạp, dưới tác dụng của các lò xo hồi vị các chi tiết trở về vị trí ban đầu, cịn khí nén từ
xylanh trợ lực trở về van rồi qua các đường thơng ra ngồi khí quyển.
b. Điều khiển thủy lực trợ lực khí nén

SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 11

Lớp: CN Ô TÔ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

14

3 4

5

6

16

15

1
2

7

20

19

8

18

9

10

11

12 13

17

Hình 1.9 : Sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lực khí nén
1: Bánh đà. 2: Đĩa bị động. 3: Đòn mở. 4: Giá tùy động. 5: Bạc mở và ổ bi tỳ. ;
6: Lò xo hồi vị và ổ bi tỳ; 7: Bàn đạp; 8: Xilanh chính. 9: Xi lanh cơng tác:
10: Nạng mở. 11: Ống trượt. 12: Đĩa ép.
Nguyên lý trợ lực: Dưới tác dụng lực lái xe từ bàn đạp 1, dầu trong xilanh chính sẽ
theo đường ống để đến xylanh công tác. Dầu cao áp sẽ đẩy piston để tiến hành mở ly hợp.
Đồng thời áp suất dầu cũng tác dụng lên piston của xilanh13 điều khiển mở van cấp khí
nén cho hệ thống trợ lực. Khí nén từ bình chứa qua van rồi đến xylanh trọ lực khí nén hỗ
trợ thêm lực mở ly hợp.Khi thơi tác dụng lên bàn đạp, dưới tác dụng của các lò xo hồi vị,
dầu trong các xylanh sẽ trở về, còn khí nén từ xylanh trợ lực trở về van rồi qua các đường

thơng ra ngồi khí quyển.

SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 12

Lớp: CN Ô TÔ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

2. TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP
2.1 Mô men ma sát của ly hợp
Ly hợp phải có khả năng truyền hết mơ-men xoắn lớn nhất của động cơ Memax được
xác định :
Mms = Memax.β

[N.m]

Trong đó :
Mms [N.m]. : Mơ-men ma sát u cầu của ly hợp.
Memax
: Mô-men xoắn lớn nhất của động cơ, [N.m].
Theo đề Memax = 41 (KG.m) = 402 [Nm].
β

: Hệ số dự trữ của ly hợp.

Hệ số dự trữ β tính đến các yếu tố làm giảm lực ép hoặc làm giảm momen ma sát trong q
trình sử dụng như:
Mịn vùng ma sát làm giảm lực ép 15% ÷20%.
Giảm độ đàn hồi của lị xo ép làm giảm 8% ÷ 20%.
Như vậy tổng lực ép do các yếu tố trên sẽ bị giảm khoảng 23% ÷30%.Hệ số β phải chọn
khơng được nhỏ quá tuy vậy cũng không được lớn quá. Nếu β lớn thì phải tăng lực ép do
đó cần tăng lực điều khiển ly hợp nên gây mệt mỏi cho người lái. Cùng với đó thì kích
thước của ly hợp tăng và mất vai trò của cơ cấu an toàn.
Căn cứ vào chủng loại xe và điều kiện làm việc thường xuyên của nó để chọn hệ số
dự trữ β .
Theo bảng B1.1 Bảng chọn hệ số dự trữ ly hợp β
Trị số β

Loại xe
Xe tải, khách, máy kéo vận tải

1,60- 2,25

Ta có xe tải có trọng lượng khơng lớn, làm việc trong điều kiện bình thường, nên
chọn hệ số dự trữ β về phía giới hạn giữa nên chọn β = 2.
Thay số ta có :

Mms

SVTH: Nguyễn Xuân Hịa

= 402.2 = 804 [Nm].

Trang : 13

Lớp: CN Ơ TƠ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

2.2 Xác đinh các thơng số và kích thước cơ bản của ly hợp
2.2.1.Bán kính hình vành khăn của bề mặt ma sát đĩa bị động
dα

R2

dρ
ρ

R1

Hình 2.1 : Sơ đồ tính tốn đĩa ma sát
Ta có bán kính ngồi của bề mặt ma sát ly hợp được xác định theo [1]:
R2 =

3

3.β.M e max
3
2.z ms .µ.π . p. 1 − K R

(

)

Trong đó :
µ

: Hệ số ma sát trượt giữa các đôi bề mặt ma sát chọn µ = 0,25

zms
p

: Số đơi bề mặt ma sát; ưu tiên chọn một đĩa bị động nên zms = 2.
: Áp suất pháp tuyến của các bề mặt ma sát. Để bảo đảm tuổi thọ cho các

tấm ma sát, giá trị cho phép [p] = (1,4.105 ÷ 2,5.105 )[N/m2].
Vì ly hợp có điều kiện làm việc tương đối cao nên có thể chọn áp suất theo giới hạn
trên p = 2,2.105 [N/m2].
KR

: Hệ số tỷ lệ giữa bán kính trong và ngồi bề mặt ma sát, KR =

R1
.
R2

Có thể chọn KR theo giới hạn . KR = 0,55.theo [1] : (0,53-0,75).
Thay số vào công thức trên ta tính được :
R2

=

3

3.2.402
2.2.0,25.π.2,2.10 5 (1 − 0,55 3 )

= 0,161 [m] = 161 ( mm)
Suy ra bán kính trong của tấm ma sát R1 :
R1

= R2.KR
= 161.0,55 = 88,55 (mm)
≈ 88,6 [mm]

SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 14

Lớp: CN Ơ TƠ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

2.2.2. Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát
Diện tích hình vành khăn tấm ma sát S [m2] theo [1] :
S

2
= π. (R 2 − R 1 )

2

S

= π. (0,1612 − 0,0886 2 )
= 0,0567[m2]

Bán kính trung bình hình vành khăn của tấm ma sát Rtb [m] theo [1]
3
2 R2 − R13
2
3 R2 − R12

Rtb

=

Rtb

2 (0,1613 − 0,0886 3 )
=
3 (0,1612 − 0,0886 2 )

= 0,128 [m] ≈128 [mm].
2.2.3. Lực ép cần thiết FCT
Lực ép cần thiết lên đĩa để truyền được mômen ma sát Mms
Fct =

β.M e max
[N]

µ.Rtb z ms

Thay số vào ta có:
Fct =

Vậy

2.402
=12562,5 [N]
0,25.0,128.2

Fct = 12562,5 [N].

2.2.4. Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp

ω

M
ωe

ωe (t

)

β.M emax

M

M a ωa

ωe M e
M ms

(
ms

t)

ωa

Je Ja

(t)

ωe = ωa
Ma

ωa
t1

t2

t

Q trình đóng êm dịu ly hợp bao giờ cũng kèm theo sự trượt ly hợp giữa các đôi bề
mặt ma sát. Sự trượt của ly hợp làm cho các bề mặt ma sát mòn, đồng thời sinh nhiệt nung
SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 15

Lớp: CN Ơ TÔ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

nóng các chi tiết tiếp xúc với các bề mặt trựơt. Nếu cường độ trượt quá mạnh sẽ làm mòn
nhanh các bề mặt ma sát và nhiệt sinh ra sẽ rất lớn, có thể làm cháy cục bộ các tấm ma sát,
làm nung nóng lị xo ép từ đó có thể làm giảm khả năng ép của chúng.
Vì vậy, việc xác định cơng trượt, cơng trượt riêng để hạn chế sự mịn, khống chế
nhiệt độ cực đại nhằm bảo đảm tuổi thọ cho ly hợp là hết sức cần thiết.
2.2.4.1. Mơ men qn tính qui dẫn Ja [kg.m2]:
Mơ men qn tính khối lượng qui dẫn Ja được xác định từ điều kiện cân bằng động
năng khi ôtô đang chuyển động theo [1]:
2
 G a + G m  rbx

Ja = 

 (i i i ) 2 δ t
g

 h po

Trong đó :
Ga
: Trọng lượng tồn bộ của ơtơ, Ga = 10230.9,81 = 100356 [N].
Gm
: Trọng lượng toàn bộ của rơ mooc hoặc đoàn xe kéo theo, Gm = 0[N].

g
: Gia tốc trọng trường, g = 9,81 [m/s2].
rbx
: Bán kính làm việc của bánh xe chủ động, rbx = 0,5334 [m].
ih
: Tỷ số truyền của hộp số. Tính cơng trượt cho số một, .
ip
: Tỷ số truyền số phụ. Khơng có hộp số phụ, ip = 1.
io
: Tỷ số truyền của truyền lực chính.
δt

: Hệ số tính đến các khối lượng chuyển động quay trong hệ thống truyền lực;

trong tính tốn có thể lấy bằng t = 1,05 ữ 1,06. Chn = 1,05.
ã Xỏc định tỷ số truyền lực chính io :
Giá trị tỷ số truyền lực chính io cùng với tỷ số truyền cao nhất của hộp số truyền cao
nhất của hộp số ihn được xác định theo tốc độ chuyển động lớn nhất của động cơ
ωemax
ω
Vmax = N Rbx ,với ihn=1
i .i
hn

=>

i0 =

0

ωn Rbx π .n.Rbx π .3200.0,5334
=
=
= 8,575
1000
Vmax
Vmax
30.75.
3600

• Tính ih1 : ( tính cho số 1)
Theo cơng thức IV-31 trang 128 sách lý thuyết ô tô – máy kéo , tác giả : Nguyễn
Hữu Cẩn.
Ta có :
Gψ max Rbx
ih1 ≥
M e max .i0 .ηt
ψmax

SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 16

Lớp: CN Ơ TÔ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

Bảng B 2- 1 : Bảng tham khảo các thông số ( sách hướng dẫn thiết kế ô tô – Lê Văn
Tụy ):
ψmax

Loại xe
Vận tải, khách trung bình

0,3 – 0,4

ψmax = 0,3

Chọn

=>

ih1 ≥

29430.0,3.0,35
= 2,863
275.4,618.0,85

η đó : : hiệu suất hệ thống truyền lực
t

Trong

Xe tải: η = 0,85 – 0,89 . chọn : η = 0,85
t
t
Kiểm tra ih1 theo điều kiện bám:

Pkmax ≤ Gφφmax
=>

ih1 ≤

Gϕϕmax Rbx

M e max .i0 .ηt

Với Gφ : trọng lượng bám của cầu chủ động.Đối với xe con tải trọng phân bố đều
trên các cầu => Gφ=Ga/2=29430/2=14715[N].
φmax : hệ số bám lớn nhất (φmax = 0,6- 0,8). Chọn φmax = 0,7.
=>

ih1 ≤

14715.0,7.0,35
275.4,618.0,85

= 3,339

Chọn ih1=3.
 29430  0,35 2
Ja =
1,05 = 2,01 (kg.m2)

=>
2
 9,81  ( 4,618.3)

2.2.4.2. Mô men cản chuyển động qui dẫn Ma [N.m]
Mô men cản chuyển động của xe qui dẫn về trục ly hợp được tính theo [1]:
M a = [ (Ga + Gm )ψ + Pω ]

rbx
it η t

Trong đó :
ψ

: Hệ số cản tổng cộng của đường. Tính cho đường có ψ = 0,02

Pω

: Lực cản của khơng khí. Khi khởi hành xe thì Pω = 0 (vì tốc độ quá nhỏ).

it

: Tỷ số truyền chung hệ thống truyền lực (it = ih1.ip.io).

ηt

: Hiệu suất thuận của hệ thống truyền lực. Xe tải, chọn ηt = 0,85.

Thay số ta được :
M a = [29430.0,02]

0,35
3.1.4,618.0,85

= 17,49 [Nm].

2.2.4.3. Tính thời gian trượt ly hợp trong các giai đoạn (t1 và t2)
Chúng ta có thể chọn một trong hai cách tính sau:
SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 17

Lớp: CN Ơ TÔ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

Tính theo thời gian trượt tổng cộng của ly hợp t0 :
Chọn thời gian đóng ly hợp êm dịu : t0 = 1,1 ÷ 2,5 [s] (chọn thời gian càng lớn, q trình
đóng ly hợp càng êm dịu nhưng công trượt sẽ tăng).
ωe : tốc độ góc động cơ khi đóng ly hợp, khi tính tốn lấy bằng tốc độ góc ứng với momen
cực đại ωe = ωM = nM.π/30 = 2200.π/30 = 230,267 [rad/s].
ωa :tốc độ góc trục ly hợp.Tính tốn cho lúc khởi động xe nên ωa =0.
Tính thời gian trượt t1, t2 :
(ω e − ω a ).2.J a

t 2 = (k .M

d
e max − M a )

Ma

t = t
1
2

( k d .M e max − M a )


Sử dụng công cụ solver của Microsoft Excel, với điều kiện ràng buộc k d > 0 và kd <= 1,5ß
( kd <= 3)
Hệ số kết thúc trượt kd :
kd = 1,61 khi t0 = 2,5
Thay kd vào cơng thức tính thời gian trượt t1 , t2 ta có :

t2 =

(ωe − ωa ).2. j a
= 2,396( s )
k d .M e max − M a

t1 = t 2 .

Ma
k d .M e max − M a

= 0,1035( s )

Kiểm tra hệ số đặc trưng cho cường độ tăng momen K ( Nm/s)
K = Ma/t1 = 17,49/ 0,10351 = 168,99 ≈ 169 ͌ (Nm/s)
So sánh với giá trị kinh nghiệm , đối với xe tải : K = 150 -750 ( Nm/s)
Vậy : thỏa mãn

2.2.4.4. Tính cơng trượt tổng cộng của ly hợp
Cơng trượt tổng cộng của ly hợp L [J] dược xác định :
2  1
t
L = M a .(ω e − ω a ). 1 + t 2  + J a .(ω e − ω a ) 2
2 3  2

Trong đó :
t1, t2 : Thời gian trượt của ly hợp trong hai giai đoạn.
Thay số các đại lượng đã biết vào ta tính được cơng trượt L [J]:

SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 18

Lớp: CN Ơ TƠ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực
 0,1035 2
 1
+ .2,396  + 2,01.( 230,267 − 0) 2
2
3

 2

L = 17,49.( 230,267 − 0).

= 59929,47 [J].
2.2.4.5. Tính cơng trượt riêng cho ly hợp
Để đánh giá tuổi thọ của ly hợp theo điều kiện trượt, người ta dùng chỉ tiêu công
trượt riêng; được xác định bằng công trượt trên một đơn vị diện tích làm việc của các bề
mặt ma sát ,kí hiệu lr [J/m2] theo [1] ta có :
lr =

L
2
z ms π(R 2 − R 1 )
2

Trong đó :
L
: Cơng trượt tổng cộng của ly hợp.
zms
: Số đôi bề mặt ma sát, ly hợp một đĩa bị động nên zms = 2.
R2, R1 : Bán kính tương ứng vịng ngồi, vịng trong của hình vành khăn bề mặt ma
sát.
Thay số vào ta có :
lr =

59929,47
2.π.(0,142 2 − 0,078 2 )

= 677419,84 [J/m2]
= 677 [KJ/m2].
Vậy, so với giá trị cho phép về công trượt riêng của xe tải (l r ≤ 800 [KJ/m2]) thì ly
hợp thiết kế đạt yêu cầu về tuổi thọ cho ly hợp.

2.2.5.Nhiệt sinh ra do trượt ly hợp
Ngồi việc tính tốn kiểm tra cơng trượt riêng, ly hợp cịn cần phải tính tốn kiểm
tra nhiệt độ nung nóng các chi tiết của ly hợp trong q trình trượt ly hợp để bảo đảm sự
làm việc bình thường của ly hợp, không ảnh hưởng nhiều đến hệ số ma sát, không gây nên
sự cháy các tấm ma sát hoặc ảnh hưởng đến sự đàn hồi của lò xo ép.v.v..
Với ly hợp một đĩa, nhiệt sinh ra làm nung nóng đĩa ép được xác định từ :
ν.L

= m.c.∆T

Trong đó :
L
: Cơng trượt của tồn bộ ly hợp [J].
ν

: Hệ số xác định phần nhiệt để nung nóng đĩa ép. Với ly hợp một đĩa bị động
thì ν = 0,50.

SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 19

Lớp: CN Ơ TƠ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

c

: Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng, với vật liệu bằng thép hoặc
gang có thể lấy c = 481,5 [J/kg0K].
m
: Khối lượng chi tiết bị nung nóng, [kg].
∆T

: Độ tăng nhiệt độ của chi tiết bị nung nóng, [0C].

Độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết tính tốn đối với mỗi lần khởi hành của ôtô
(ứng với hệ số cản của đường ψ = 0,02) không được vượt quá 100C.
Từ đó suy ra khối lượng đĩa ép tối thiểu phải là :
m

≥

0,5.59929,47
= 6,22 [kg]
481,5.10

2.2.6. Bề dày tối thiểu đĩa ép (theo chế độ nhiệt)
Bề dày tối thiểu đĩa ép δ[m] được xác định theo khối lượng tính tốn chế độ nhiệt
(m) ở trên có thể được xác định theo cơng thức :
δ

m

≥ π(R 2 − R 2 )ρ
2
1

Trong đó:
ρ : Khối lượng riêng của đĩa ép.
Với vật liệu làm bằng gang ρ ≈ 7800 [kg/m3]
Thế số các đại lượng đã biết, ta xác định được bề dày tối thiểu của đĩa ép theo chế
độ nhiệt do trượt:
6,22

δ

≥ π (0,142 2 − 0,078 2 ).7800

δ

≥ 0,01803 [m] ≈ 18[mm].

Chọn δ = 20 mm để đảm bảo tính bền cần thiết.
2.2.7. Tính tốn lị xo ép dây xoắn hình trụ
2.2.7.1. Lực ép cần thiết của một lò xo Flx [N] khi làm việc theo [1]:
Flx =

ko.F
z lx

[N]

Trong đó :
- F : Lực ép cần thiết của ly hợp, [N]
- k0 : Hệ số tính đến sự giãn, sự nới lỏng của lị xo; k0 = 1,05

÷ 1,08.

- chọn ko = 1,05
SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 20

Lớp: CN Ơ TƠ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

- zlx : Số lượng lò xo sử dụng để tạo ra lực ép. Đối với xe tải zlx = 16

÷ 28. chọn

zlx = 16
Thay số vào ta được : Flx =

1,05.9734513
= 638,83 [N]
16

2.2.7.2. Độ cứng của một lò xo ép Clx [N/m]
Độ cứng của một lò xo Clx được xác định theo điều kiện tối thiểu của hệ số dự trữ ly hợp
βmin khi tấm ma sát đã mòn đến giới hạn phải thay thế. Được xác định ở công thức theo
C lx =

[1] :

Flx
lm

 β min
1 −

β



 [N/m]



Trong đó :
βmin : Hệ số dự trữ ly hợp khi tấm ma sát mòn đến giới hạn phải thay thế, theo kinh
nghiệm βmin = ( 0,8 ÷ 0,85 ) β. Ta chọn βmin = 0,8. β=1,6

- lm : Lượng mòn tổng cộng cho phép của các tấm ma sát, tính bằng [m]:
l m = 0,5. δ ms.Zms = 0,5.3,5.2 = 3,5 [mm]. Chọn δ ms = 3,5
638,83

Thay vào ta được : C lx = 3,5.10 −3 (1 − 0,8) = 36504,57 [N/m]
2.2.7.3. Lực nén lớn nhất tác dụng lên một lò xo Plxmax [N]
Lực nén lớn nhất tác dụng lên một lò xo được tính theo [1] :
Flxmax = Flx + Clx.λm [N] (4.14)
- λ m : Độ biến dạng thêm của lò xo khi mở ly hợp, [m]. Độ biến dạng thêm λ m chính
bằng dịch chuyển của đĩa ép khi mở ly hợp được tính theo cơng thức:
λ m = δ m .Z ms + δdh

[mm]

Trong đó :
+ δm: Khe mở hồn tồn giữa mỗi đơi bề mặt ma sát, [m] ; đối với ly hợp một đĩa ma sát :
Zms = 2 ; δm = 0,75 ÷ 1,0 [mm] [1], chọn δm = 0,75 [mm].
+ δdh : Độ dịch chuyển cần thiết của đĩa ép do độ đàn hồi của đĩa bị động, khi tính tốn lấy
δdh = 1 [mm] , thay vào ta được :
=> λ m = 0,75.2 + 1 = 2,5 [mm] = 0,0025 [m] , thay tất cả vào ta được :
Flxmax = 638,83+ 36504,57.0,0025 = 730,09 [N] ≈ 730 [N]
2.2.7.4. Kích thước hình học của dây lị xo

SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 21

Lớp: CN Ơ TƠ B K4


Khoa: Cơ Khí Động Lực

D

Trường: ĐHSPKT Vinh

2.2.7.5. Đường kính dây lị xo d, đường kính trung bình D
Quan hệ đường kính dây lị xo d và đường kính trung bình D được xác định theo công suất
ứng suất tiếp tác dụng lên lò xo :
τ=

8.k .D
.Flx max ≤ [τ ] [N/m2]
π.d 3

Trong đó:
- [τ] là ứng suất tiếp cho phép của vật liệu làm là xo, [τ] = 650
[τ] = 650 [MN/m2]
- k là hệ số tăng ứng suất , chọn tỷ số D/d = 6 => k = 1,25

÷ 850 [MN/m2]

chọn

[1]

Từ đó ta xác định được đường kính dây lị xo theo cơng thức :
d2 ≥

8.Flx max .k D
. ⇒d ≥
π [τ ].
d

8 Flx max .k D
. =
π [τ ]. d

8.1,25.6.730
= 0,00463 [m] = 4,6 [mm]
3,14.650.10 6

Chọn d = 5 [mm] => D = k.d = 6.5 = 30 [mm]
2.2.7.6. Số vòng làm việc của lò xo
Số vòng làm việc của lị xo được xác định từ cơng thức độ cứng Clx [N/m2] theo [1]:
C lx =

=> n0 =

G.d 4
[N/m]
8.D 3 .n o

G.d 4
0,81.1011.(5.10 −3 ) 4
=
= 6,42
8.D 3 C lx 8.(30.10 −3 ) 3 .36504,57

Chọn no = 6 [vịng]
Với : G là mơ đuyn đàn hồi dịch chuyển, G =0,81.1011 [N/m2] ; [1]
2.2.7.7. Chiều dài tối thiểu của lò xo Lmin [mm]
Chiều dài tối thiểu của lò xo Lmin được xác định khi lò xo chịu tải lớn
nhất Flxmax với khe hở tối thiểu giữa các vòng làm việc của lò xo là 1 [mm].
SVTH: Nguyễn Xuân Hòa

Trang : 22

Lớp: CN Ô TÔ B K4

Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

Lmin = (nlx-1).(d + 1) + (1,5 ÷ 2).d + 2 [mm]

[1]

Trong đó :
- (nlx-1) : Số bước lị xo.
- (1,5

÷ 2): Số vịng khơng làm việc; được tính thêm cho việc tỳ lị xo vào đế

2 : Khe hở giữa các vòng tỳ với vòng làm việc.
=> Lmin = ( 6 – 1).( 5 + 1) + 2.5 + 2 = 44,52 [mm]
2.2.7.8. Chiều dài tự do của lò xo Lmax [mm] theo[1]:
Chiều dài tự do của lò xo Lmax được xác định khi khơng chịu tải.
Lmax = Lmin + λmax

[mm]

Trong đó:
- λ max : Độ biến dạng lớn nhất của lò xo khi chịu lực lớn nhất Flxmax.
λ max =

Fllx max
730,1
=
= 0,02 [m] =20 [mm]

C lx
36504,57

=> Lmax = 44,52 + 20 = 64,52 [mm]
2.2.7.9. Chiều dài làm việc của lò xo Llv [mm]
Được xác định khi chịu lực ép Flx.
Llv = L max - λlv

[mm]

Trong đó:
λlv : Độ biến dạng của lị xo khi chịu lực ép Flx :
λlv =

Flx
638,83
=
= 0,01752 [m] = 17,5 [mm]
C lx 36504,57

=> Llv = 64,52 – 17,5 = 47,02 (mm) ≈ 47 (mm)
2.3. Bộ phận giảm chấn xoắn
Giảm chấn xoắn được dùng trong ly hợp, về nguyên tắc giảm chấn xoắn bao gồm 2
bộ phận : Bộ phận đàn hồi và bộ phận tiêu tán năng lượng dao động.
- Bộ phận đàn hồi : Có thể là lò xo, thanh xoắn hay cao su, dùng để giảm độ cứng
xoắn của hệ thống truyền lực. Nhờ đó giảm được tần số dao động riêng của hệ thống
truyền lực tránh được sự cộng hưởng ở tần số cao. Do độ cứng tối thiểu bị giới hạn bởi
điều kiện kết cấu của ly hợp, nên hệ thống truyền lực không thể tránh khỏi cộng hưởng ở
tần số thấp.
SVTH: Nguyễn Xuân Hịa

Trang : 23

Lớp: CN Ơ TƠ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

- Bộ phận tiêu tán năng lượng : Dập tắt dao động cộng hưởng ở tần số thấp, làm
việc theo nguyên lý ma sát, ma sát giữa các bề mặt có dịch chuyển tương đối, ma sát của
bản thân vật liệu khi biến dạng.
Đối với ly hợp thiết kế ta sử dụng bộ phận đàn hồi là các lò xo trụ, được đặt trong
lỗ khoét trên vành moay ơ và trên phần xương của đĩa bị động. Còn các phần tử ma sát là
các vành nhỏ bằng thép đặt giữa moay ơ và xương đia, có bề dày δv = 2,5 [mm]
Nhược điểm của các lị xo xoắn là khơng thể thay đổi giá trị mô men xoắn. Để điều
chỉnh momen của giảm chấn, chọn các kích thước các lỗ trên xương đĩa và moay ơ thích
hợp, với kết cấu như vậy số lượng lò xo tham gia làm việc sẽ thay đổi theo giá trị momen
xoắn.
Kích thước hình học của lị xo giảm chấn, theo [3] :
- dlx [mm]: Đường kính dây lị xo, d = (3

÷ 4) [mm] , chọn d = 3 [mm]

- Dtbgc [mm] : Đường kính trung bình của lị xo Dtblx = (14

÷ 20) [mm]

chọn Dtblx = 15 [mm]

- nlx [vòng] : Số vòng của lò xo, nlx = (3

÷ 4) vịng, chọn nlx = 4 vịng

- δ [mm] : Khe hở giứa các vịng, δ = (3

÷ 4) [mm], chọn δ = 4 [mm]

- Llo [mm] : Lỗ để đặt các lị xo, Llo = ( 25

÷ 27 ) [mm],

chọn Llo = 25 [mm]
- Zlx : Số lượng lị xo giảm chấn, Zgc = (6 ÷ 12) chọn Zgc = 6,
- Rtbgc [mm] : Bán kính trung bình đặt đặt các lị xo Rtbgc = (80 ÷ 120) [mm]
chọn Rtbgc = 80 [mm]
Tính tốn các thơng số cơ bản của giảm chấn
- Mơ men khóa giảm chấn Mkgc xác định biên dạng lớn nhất của lò xo, được chọn
như thế nào để giảm chấn khơng bị khóa cứng trong những điều kiện đường sá khác nhau,
theo [3], gía trị Mkgc được tính theo cơng thức :
Mkgc ≥ Memax + ∆MJ = (1,2

÷ 1,4) Memax [N.m]

Chọn Mkgc = 1,3.Memax = 1,3.275 = 357,5 [N.m]
Trong đó : ∆MJ = (0,2 ÷ 0,4) Memax [N.m] là biên độ dao động mô men xoắn ở
vùng cộng hưởng nguy hiểm nhất.

SVTH: Nguyễn Xn Hịa

Trang : 24

Lớp: CN Ơ TƠ B K4


Trường: ĐHSPKT Vinh

Khoa: Cơ Khí Động Lực

- Mơ men ma sát Mms của giảm chấn được xác định theo điều kiện đảm bảo cho
biên độ các dao động cộng hưởng xuất hiện là nhỏ nhất, theo [3] M ms được tính theo cơng
thức : Mmsgc = (0,06 ÷ 0,17) Memax = 0,1. Memax = 0,1.275 = 27,5 [N.m]
- Độ cứng tối thiểu của lò xo giảm chấn bị giới hạn bởi mô men lớn nhất truyền
qua ly hợp Memax (khi các vòng lò xo tỳ sát vào nhau). Nghiã là ta có lực lớn nhất tác
dụng lên mỗi lị xo giảm chấn Fmaxgc [N] , theo [1] Fmaxgc xác định bằng công thức :
Fmax gc =

Fmax gc =

M e max − M msgc

[N]

Z lx .Rtbgc
M e max − M msgc
Z lx .Rtbgc

=

275 − 27,5

= 515,625 [N]
6.80.10 −3

Độ cứng, ứng suất của lị xo được tính theo cơng thức :
C lx gc =

G.d lx
3

4

8.Dtbgc .nlx

=

0,81.1011.(3.10 −3 ) 4
= 60750 [N/m2]
−3 3
8.(15.10 ) .4

2.4. Thân và vỏ ly hợp
- Thân ly hợp được gắn với bánh đà nhờ các bu long và được định tâm nhờ các chốt
định vị hay phần định vị chính của các bu long trên.
- Thân ly hợp thường được chế tạo bằng phương pháp dập nguội, theo [5] có bề dày ∆
= (2,5 ÷ 4) [mm] => ta chọn ∆= 3 [mm], hình dạng và kích thước của nó phụ thuộc vào
kết cấu ly hợp. Trên thân có kht các lỗ lưu thơng khơng khí để làm mát ly hợp
- Vỏ được đúc bằng gang và định vị với động cơ nhờ các chốt định vị, đinh vị với hộp
số nhờ mặt bích của nắp hộp số.
2.5. Đòn mở
Các đòn mở được phân bố đều theo chu vi, một đầu tựa trên thân ly hợp còn đầu

kia nối với đĩa ép. Theo [5] số lượng đòn mở ly hợp có từ ( 3 ÷ 5 ), nhưng khơng được ít
hơn 3, ta chọn số địn là 4.
Các địn mở phải có độ cững vững cao, các khớp nối phải có ma sát nhỏ và kết cấu
bù được sự không tương ứng về mặt động học giữa đầu địn mở và đĩa ép ( đĩa ép ln
dịch chuyển theo chiều trục ly hợp, còn đầu đòn mở nối với đĩa ép lại quay quanh gối đỡ
của nó tựa trên thân ly hợp.
Ta sử dụng đòn mở cho ly hợp thiết kế có kết cấu và phương pháp lắp đặt đòn mở
loại: Ổ bi kim và thanh xoắn. Với loại kết cấu này sự tương ứng về mặt động học được bù
lại nhờ con lăn 1 có thể quay tự do quanh trục 2 của đòn mở.
Khe hở δo giữa phiến tỳ và ổ mở đảm bảo ly hợp ln ln đóng kể cả khi các tấm
ma sát mịn đến giới hạn cho phép.
SVTH: Nguyễn Xuân Hòa

Trang : 25

Lớp: CN Ô TÔ B K4