do-an-tinh-toan-ly-hop.docx

lOMoAR cPSD|28635597
TÍNH TOÁN HỆ LY ỢP TRÊN Ô TÔ 9,2 TẤN
Giảng viên hướng dẫn: ThS. THÁI VÂN NÔNG
Sinh viên thực hiện: LƯU CHÍ VĨNH
MSSV: 2131131832
Lớp: CO21T-LT8
TP. Hồ Chí Minh,29/06/2022
1

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ Ô TÔ
HỌ VÀ TÊN: Lưu Chí Vĩnh; MSSV: 2131131832
NGÀNH: CƠ KHÍ Ô TÔ; LỚP: CO21T – LT8 THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ
1/. Số liệu ban đầu:
- Loại xe: tải Công thức bánh xe: 4x2 Khối lượng xe đầy tải (kg): 9200
- Khối lượng xe đầy tải phân bố lên cầu sau chủ động (kg): 6600;
- Cỡ lốp trước/sau: 7.50-16/7.50-16.
- Vị trí lắp động cơ (cầu trước/sau): cầu trước;
- Loại hộp số: cơ khí; Số cấp: 5
- Tỷ số truyền hộp số I-5,979; … V- 1,000; số lùi- 5,701. Tỷ số truyền cầu chủ
động: i0 =5,831
- Loại động cơ: diesel; Công suất cực đại (Nemax)/ vòng quay (nN): 130/2800
kW/v/ph
- Mô men xoắn cực đại (Memax)/ ở vòng quay (nM): 450/1400 Nm/v/ph
2/. Tham khảo: Các ô tô cùng cỡ loại
3/. Nội dung thuyết minh:
- Phân tích điều kiện làm việc và yêu cầu của ly hợp
- Phân tích chọn phương án thiết kế ly hợp (sơ đồ bố trí chung và hệ thống điều
khiển)
- Tính toán thiết kế ly hợp
- Tính toán thiết kế dẫn động điều khiển ly hợp
4/. Yêu cầu sơ đồ, bản vẽ:
- Sơ đồ nguyên lý ly hợp thiết kết(khổ tự chọn)
- Bản vẽ lắp ly hợp (khổ A1,A2)
- Bản vẽ cụm, chi tiết (theo hướng dẫn)
2

Mục lục
Lời nói đầu ............................................................................................................. 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ.............6
1.1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA LY HỢP......................6
1.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LY HỢP LOẠI ĐĨA MA
SÁT KHÔ… ............................................................................................................10
1.3. LY HỢP HAI ĐĨA MA SÁT...........................................................................16
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ................................... 17
2.1.CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU CỦA XE ÔTÔ TẢI 9,2 TẤN ......................... 17
2.2.PHƯƠNG ÁN CHỌN LOẠI LÒ XO ÉP.................................................... 18
2.3. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN LY HỢP LOẠI ĐĨA
MA SÁT..........................................................................................................20
CHƯƠNG 3: NỘI DUNG THIẾT KẾ TÍNH TOÁN .......................................28
3.1.XÁC ĐỊNH MÔMEN MA SÁT CỦA LY HỢP..........................................28
3.2. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA LY HỢP .............................. 28
3.3. XÁC ĐỊNH CÔNG TRƯỢT SINH RA TRONG QUÁ TRÌNH ĐÓNG LY
HỢP 46

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 đẫy 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. Ôtô phục
vụ cho việc vận chuyển hàng hoá, phục vụ mục đích đi lại của con người. Ngoài ra
ôtô còn 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 công 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 công nghệ mới đã được phát minh nhằm hoàn thiện hơn nữa ôtô truyền
thống. Ngoài ra người ta còn 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, ôtô 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 trò quan trọng trong hệ thống truyền
lực của ôtô. Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu của ôtô, 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 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 tải THACO” 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 THACO làm xe cơ sở để tham khảo các thông số ban đầu. Hiện nay 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, công trường.v.v.. Đóng góp một
phần trong việc công 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
hoàn 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 THÁI VĂN NÔNG cùng các thầy giáo trong bộ môn Ôtô, em đã
4

hoàn 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 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 THÁI VĂN NÔNG và các
thầy giáo trong bộ môn Ôtô Trường ĐH Công Nghệ GTVT đã giúp đỡ, tạo điều
kiện cho em hoàn thành tốt bản đồ án này.
5

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ
1.1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA LY HỢP
1.1.1. Công dụng ly hợp
Trong hệ thống truyền lực của ôtô, ly hợp là một trong những cụm chính, nó
có công dụng là :
- Nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ôtô di chuyển.
- Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ôtô khởi hành
hoặc chuyển số.
- Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực không bị
quá tải như trong trường hợp phanh đột ngột và không nhả ly hợp.
Ở hệ thống truyền lực bằng cơ khí với hộp số có cấp, thì việc dùng ly hợp để
tách tức thời động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực sẽ làm giảm va đập giữa các đầu
răng, hoặc của khớp gài, làm cho quá trình đổi số được dễ dàng. Khi nối êm dịu
động cơ đang làm việc với hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự trượt) làm cho
mômen ở các bánh xe chủ động tăng lên từ từ. Do đó, xe khởi hành và tăng tốc êm.
Còn khi phanh xe đồng thời với việc tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực,
sẽ làm cho động cơ hoạt động liên tục (không bị chết máy). Do đó, không phải khởi
động động cơ nhiều lần.
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.
6

1.1.2.a. Phân loại theo phương pháp truyền mômen
Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống
truyền lực thì người ta chia ly hợp ra thành 4 loại sau :
Loại 1: Ly hợp ma sát là ly hợp truyền mômen xoắn bằng các bề mặt ma sát,
nó gồm các loại sau :
- Theo hình dáng bề mặt ma sát gồm có :
+ Ly hợp ma sát loại đĩa (một đĩa, hai đĩa hoặc nhiều đĩa).
+ Ly hợp ma sát loại hình nón.
+ Ly hợp ma sát loại hình trống.
Hiện nay, ly hợp ma sát loại đĩa được sử dụng rất rộng rãi, vì nó có kết cấu
đơn giản, dễ chế tạo và khối lượng phần bị động của ly hợp tương đối nhỏ. Còn ly
hợp ma sát loại hình nón và hình trống ít được sử dụng, vì phần bị động của ly hợp
có trọng lượng lớn sẽ gây ra tải trọng động lớn tác dụng lên các cụm và các chi tiết
của hệ thống truyền lực.
- Theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có :
+ Thép với gang.
+ Thép với thép.
+ Thép với phêrađô hoặc phêrađô đồng.
+ Gang với phêrađô.
+ Thép với phêrađô cao su.
- Theo đặc điểm của môi trường ma sát gồm có :
+ Ma sát khô.
+ Ma sát ướt (các bề mặt ma sát được ngâm trong dầu).
Ưu điểm của ly hợp ma sát là : kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.
Nhược điểm của ly hợp ma sát là : các bề mặt ma sát nhanh mòn do hiện tượng
trượt tương đối với nhau trong quá trình đóng ly hợp, các chi tiết trong ly hợp bị
nung nóng do nhiệt tạo bởi một phần công ma sát.
Tuy nhiên ly hợp ma sát vẫn được sử dụng phổ biến ở các ôtô hiện nay do
những ưu điểm của nó.
7

Loại 2: Ly hợp thủy lực là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lượng của
chất lỏng (thường là dầu).
Ưu điểm của ly hợp thủy lực là: làm việc bền lâu, giảm được tải trọng động
tác dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe.
Nhược điểm của ly hợp thủy lực là: chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất
truyền lực nhỏ do hiện tượng trượt.
Loại ly hợp thủy lực ít được sử dụng trên ôtô, hiện tại mới được sử dụng ở
một số loại xe ôtô du lịch, ôtô vận tải hạng nặng và một vài ôtô quân sự.
Loại 3: Ly hợp điện từ là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng của từ
trường nam châm điện. Loại này ít được sử dụng trên xe ôtô.
Loại 4: Ly hợp liên hợp là ly hợp truyền mômen xoắn bằng cách kết hợp hai
trong các loại kể trên (ví dụ như ly hợp thủy cơ). Loại này ít được sử dụng trên xe
ôtô.
1.1.2.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 sau
:
Ly hợp thường đóng: loại này được sử dụng hầu hết trên các ôtô hiện nay.
Ly hợp thường mở: loại này được sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi như C -
100 , C - 80 , MTZ2 ...
1.1.2.c. Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép.
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép thì người ta chia ly hợp ra:
Loại 1: Ly hợp lò xo là ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, nó gồm
các loại sau
- Lò xo đặt xung quanh: các lò xo được bố trí đều trên một vòng tròn và có thể đặt
một hoặc hai hàng.
- Lò xo trung tâm (dùng lò xo côn).
Theo đặc điểm kết cấu của lò xo có thể dùng lò xo trụ, lò xo đĩa, lò xo côn.
Trong các loại trên thì ly hợp dùng lò xo trụ bố trí xung quanh được áp dụng
khá phổ biến trên các ôtô hiện nay, vì nó có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo được lực
ép lớn theo yêu cầu và làm việc tin cậy.
Loại 2: Ly hợp điện từ lực ép là lực điện từ.
8

Loại 3: Ly hợp ly tâm là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và
mở ly hợp. Loại này ít được sử dụng trên các ôtô quân sự.
Loại 4: Ly hợp nửa ly tâm là loại ly hợp dùng lực ép sinh ra ngoài lực ép của
lò xo còn có lực ly tâm của trọng khối phụ ép thêm vào. Loại này có kết cấu phức
tạp nên chỉ sử dụng ở một số ôtô du lịch như ZIN-110, POBEDA...
1.1.2.d. Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp.
Theo phương pháp dẫn động ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2 loại
sau :
Loại 1 : Ly hợp điều khiển tự động.
Loại 2 : Ly hợp điều khiển cưỡng bức.
Để điều khiển ly hợp thì người lái phải tác động một lực cần thiết lên hệ thống
dẫn động ly hợp. Loại này được sử dụng hầu hết trên các ôtô dùng ly hợp loại đĩa
ma sát ở trạng thái luôn đóng.
Theo đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống dẫn động ly hợp thì
người ta lại chia ra thành 3 loại sau :
- Dẫn động bằng cơ khí.
- Dẫn động bằng thủy lực và cơ khí kết hợp.
- Dẫn động bằng trợ lực: có thể bằng trợ lực cơ khí (dùng lò xo), trợ lực bằng
khí nén hoặc trợ lực bằng thủy lực. Nhờ có trợ lực mà người lái điều khiển ly hợp
dễ dàng, nhẹ nhàng hơn.
1.1.3. Yêu cầu ly hợp
Ly hợp là một trong những hệ thống chủ yếu của ôtô, khi làm việc ly hợp phải
đảm bảo được các yêu cầu sau:
- Truyền hết mômen của động cơ mà không bị trượt ở bất kỳ điều kiện sử
dụng nào. Muốn vậy thì mômen ma sát của ly hợp phải lớn hơn mômen cực đại của
động cơ (có nghĩa là hệ số dự trữ mômen của ly hợp phải lớn hơn 1).
- Đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng va đập sinh ra trong các răng của
hộp số khi khởi hành ôtô và khi sang số lúc ôtô đang chuyển động.
- Mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng, tách động cơ ra khỏi hệ thống
truyền lực trong thời gian ngắn (vì mở không dứt khoát sẽ làm cho khó gài số được
êm dịu).
- Mômen quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên
bánh răng khi khởi hành và sang số.
9

- Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ.
- Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt.
- Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều chỉnh và chăm sóc, tuổi thọ cao.
Ly hợp làm nhiệm vụ bộ phận an toàn để tránh quá tải cho hệ thống truyền lực.
Tất cả những yêu cầu trên, đều được đề cập đến trong quá trình chọn vật liệu,
thiết kế và tính toán các chi tiết của ly hợp.
1.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LY HỢP LOẠI ĐĨA
MA SÁT KHÔ
1.2.1. Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô
Hình 1.1.a. Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa
1 - bánh đà
4 - lò xo ép
7 - bàn đạp
2 - đĩa ma sát
5 - vỏ ly hợp
8 - lò xo hồi vị bàn đạp
3 - đĩa ép
6 - bạc mở
9 - đòn kéo
12 - đòn mở
10 - càng mở
13 - lò xo giảm chấn
11 - bi "T"
10

Hình 1.1.b. Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa
1 - bánh đà ; 2 - lò xo đĩa ép trung gian
3 - đĩa ép trung gian ; 4 - đĩa ma sát ; 5 - đĩa ép ngoài
6 - bulông hạn chế ; 7 - lò xo ép ; 8 - vỏ ly hợp
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 ; 15 - bi "T" ; 16 - đòn mở
17 - lò xo giảm chấn.
1.2.2. Cấu tạo chung của ly hợp loại đĩa ma sát khô
Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo thì người ta chia thành 2 bộ phận:
- Cơ cấu ly hợp: là bộ phận thực hiện việc nối và ngắt truyền động từ
động cơ đến hệ thống truyền lực.
- Dẫn động ly hợp : là bộ phận thực hiện việc điều khiển đóng mở ly hợp.
Trong phần này, ta xét cấu tạo của cơ cấu ly hợp, nó gồm 3 phần chính :
bánh đà, đĩa ma sát và đĩa ép.
- Nhóm các chi tiết chủ động gồm bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép, đòn mở và
các lò xo ép. Khi ly hợp mở hoàn toàn thì các chi tiết thuộc nhóm chủ động sẽ quay
cùng bánh đà.
11

- Nhóm các chi tiết bị động gồm đĩa ma sát, trục ly hợp. Khi ly hợp mở
hoàn toàn các chi tiết thuộc nhóm bị động sẽ đứng yên.
Theo sơ đồ cấu tạo hình 1.1.a : vỏ ly hợp 5 được bắt cố định với bánh đà
1 bằng các bulông, đĩa ép 3 có thể dịch chuyển tịnh tiến trong vỏ và có bộ phận truyền
mômen từ vỏ 5 vào đĩa ép. Các chi tiết bánh đà 1, đĩa ép 3, lò xo ép 4, vỏ ly hợp 5
được gọi là phần chủ động của ly hợp và chi tiết đĩa ma sát 2 được gọi là phần bị động
của ly hợp. Các chi tiết còn lại thuộc bộ phận dẫn động ly hợp.
Đối với một số ôtô vận tải khi cần phải truyền mômen lớn người ta sử
dụng ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động. So với ly hợp ma sát khô một đĩa bị động thì
ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động có những ưu nhược điểm sau :
+ Nếu cùng một kích thước đĩa bị động và cùng một lực ép như nhau thì
ly hợp hai đĩa truyền được mômen lớn hơn ly hợp một đĩa.
+ Nếu phải truyền một mômen như nhau thì ly hợp hai đĩa có kích thước
nhỏ gọn hơn ly hợp một đĩa.
+ Ly hợp hai đĩa khi đóng êm dịu hơn nhưng khi mở lại kém dứt khoát
hơn ly hợp một đĩa.
+ Ly hợp hai đĩa có kết cấu phức tạp hơn ly hợp một đĩa.
Theo sơ đồ cấu tạo hình 1.1.b : cũng bao gồm các bộ phận và các chi tiết
cơ bản như đối với ly hợp một đĩa. Điểm khác biệt là ở ly hợp hai đĩa có hai đĩa ma sát
4 cùng liên kết then hoa với trục ly hợp 10. Vì có hai đĩa ma sát nên ngoài đĩa ép 5 còn
có thêm đĩa ép trung gian 3. Ở ly hợp hai đĩa phải bố trí cơ cấu truyền mômen từ vỏ
hoặc bánh đà sang đĩa ép và cả đĩa ép trung gian. Vì nhược điểm của ly hợp hai đĩa là
mở không dứt khoát nên ở những loại ly hợp này thì người ta phải bố trí cơ cấu để tạo
điều kiện cho ly hợp khi mở được dứt khoát. Trên hình 1.1.b thì cơ cấu này được thực
hiện bởi lò xo đĩa ép trung gian 2 và bu lông điều chỉnh 6. Khi mở ly hợp thì lò xo 2 sẽ
đẩy đĩa ép trung gian 3 tách khỏi đĩa ma sát bên trong và khi đĩa ép trung gian chạm
vào đầu bu lông điều chỉnh 6 thì dừng lại nên đĩa ma sát bên ngoài cũng được tự do.
- Bộ phận dẫn động điều khiển ly hợp gồm : bàn đạp ly hợp, đòn dẫn
động, càng mở ly hợp, đòn mở ly hợp và bạc mở ly hợp. Ngoài ra, tùy theo từng loại ly
hợp mà có thể thêm các bộ phận dẫn động bằng thủy lực, bằng khí nén như các xilanh
chính và xilanh công tác.
12

1.2.3. Nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô
Nguyên lý làm việc theo hình 1.1.a:
Trạng thái đóng ly hợp : ở trạng thái này lò xo 4 một đầu tựa vào vỏ 5,
đầu còn lại tì vào đĩa ép 3 tạo lực ép để ép chặt đĩa bị động 2 với bánh đà 1 làm cho
phần chủ động và phần bị động tạo thành một khối cứng. Khi này mômen từ động cơ
được truyền từ phần chủ động sang phần bị động của ly hợp thông qua các bề mặt ma
sát của đĩa bị động 2 với đĩa ép 3 và lò xo ép 4. Tiếp đó mômen được truyền vào
xương đĩa bị động qua bộ giảm chấn 13 đến moayơ rồi truyền vào trục ly hợp. Lúc này
giữa bi "T" 11 và đầu đòn mở 12 có một khe hở từ 3-4 mm tương ứng với hành trình
tự do của bàn đạp ly hợp từ 30-40 mm.
Trạng thái mở ly hợp : khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp
của hộp số người lái tác dụng một lực vào bàn đạp 7 thông qua đòn kéo 9 và càng mở
10, bạc mở 6 mang bi "T" 11 sẽ dịch chuyển sang trái. Sau khi khắc phục hết khe hở bi
"T" 11 sẽ tì vào đầu đòn mở 12. Nhờ có khớp bản lề của đòn mở liên kết với vỏ 5 nên
đầu kia của đòn mở 12 sẽ kéo đĩa ép 3 nén lò xo 4 lại để dịch chuyển sang phải. Khi
này các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động của ly hợp được tách ra và
ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số.
- Kết cấu ly hợp lắp trên xe ZIN-130
13

Hình 2.3. Ly hợp lắp trên xe ZIN-130
14

1.Trục khuỷu ; 2. Bánh đà ; 3. Đĩa ép ; 4. Tấm thép truyền lực ; 5. Bao của lò xo 6.
Bulông bắt chặt lò xo ; 7. Cácte bộ ly hợp ; 8. Lò xo ép ; 9. Vỏ trong ly hợp ; 10.
Đệm cách nhiệt ; 11. Bi “T” ; 12. Khớp nối ; 13. Lò xo trả về khớp nối ; 14. Bạc dẫn
hướng của khớp nối ; 15. Càng mở ly hợp ; 16. Đòn mở ; 18. Êcu điều chỉnh ; 19. Đế
tựa của bulông điều chỉnh ; 20. Chốt ; 21. Nắp của cácte ly hợp ; 23. Bulông bắt chặt
vỏ ly hợp ; 24. Chốt chẻ ; 25. Vành răng bánh đà ; 26. Đĩa ma sát ; 27. Vú mỡ ; 28.
Nút ; 29. Trục ly hợp ; 30. Ổ bi trước của trục ly hợp.
Nguyên lý làm việc theo hình 1.1.b:
Trạng thái đóng ly hợp : ở trạng thái này các lò xo ép 7 một đầu tựa vào vỏ ly
hợp 8, đầu còn lại tì vào đĩa ép 5 tạo lực ép để ép chặt toàn bộ các đĩa ma sát 4 và
đĩa ép trung gian 3 với bánh đà 1 làm cho phần chủ động và phần bị động tạo thành
một khối cứng. Khi này mômen từ động cơ được truyền từ phần chủ động sang
phần bị động của ly hợp thông qua các bề mặt ma sát của các đĩa ma sát 4 và đĩa ép
trung gian 3 với đĩa ép 5 và lò xo ép 7. Tiếp đó mômen được truyền vào xương đĩa
bị động qua bộ giảm chấn 17 đến moayơ rồi truyền vào trục ly hợp. Lúc này giữa bi
"T" 15 và đầu đòn mở 16 có một khe hở từ 3-4 mm tương ứng với hành trình tự do
của bàn đạp ly hợp từ 30-40 mm.
Trạng thái mở ly hợp : khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của
hộp số thì người lái tác dụng một lực vào bàn đạp 11 thông qua đòn kéo 13 và kéo
càng mở 14, bạc mở 9 mang bi "T" 15 sẽ dịch chuyển sang trái. Sau khi khắc phục
hết khe hở bi "T" 15 sẽ tì vào đầu đòn mở 16. Nhờ có khớp bản lề của đòn mở liên
kết với vỏ 8 nên đầu kia của đòn mở 16 sẽ kéo đĩa ép 5 nén lò xo 7 lại để dịch
chuyển sang phải tạo khe hở giữa các đĩa ma sát với các đĩa ép, đĩa ép trung gian và
bánh đà. Khi này các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động của ly hợp
được tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số.
Ngoài các trạng thái làm việc trên, thì ly hợp còn xuất hiện trạng thái trượt
tương đối giữa các bề mặt ma sát của ly hợp. Hiện tượng này thường xuất hiện khi
đóng ly hợp (xảy ra trong thời gian ngắn) hoặc khi gặp quá tải (phanh đột ngột mà
không nhả ly hợp).
15

1.3. Ly hợp hai đĩa ma sát.
- Kết cấu ly hợp lắp trên xe MA -5335.
Hình 2.5. Ly hợp lắp trên xe MA -5335
1. Lò xo đẩy đĩa ép trung gian ; 2. Bulông hạn chế ; 3. Vỏ trong ly hợp ; 4. Đai ốc
điều chỉnh ; 5. Đòn mở ly hợp ; 6. Càng nối đòn mở ly hợp ; 7. Đai ốc điều chỉnh
đòn mở ; 8. Tấm hãm ; 9. Quang treo ; 10. Lò xo đỡ tấm chặn ; 11. Bi “T” ; 12. ống
bơm mỡ ; 13. Càng mở ly hợp ; 14. Tấm chặn đầu đòn mở ; 15. Trục của càng mở
ly hợp ; 16. Tay đòn ; 18. Nắp của cácte ly hợp ; 19. Vỏ trong ly hợp ; 20. Lò xo
ép ; 21. Đệm cách nhiệt ; 22. Đĩa ép ngoài ; 23. Nút xả mạt ; 24. Bánh đà ; 25. Đĩa
ma sát ; 26. Đĩa ép trung gian ; 27. Thanh tựa ; 28. Moayơ ; 29. Bulông bắt chặt các
tấm đĩa ; 30. Lò xo giảm chấn.
16

Chương 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1.CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU CỦA XE ÔTÔ TẢI 9.2 TẤN.
2.1.a. Các số liệu ban đầu:
Thông số Số liệu ban đầu
Loại xe: Tải
Công thức bánh xe: 4x2
Khối lượng xe tải (kg):
Kl đầy tải phân bố cầu sau chủ động (kg):
9200
6000
Cở lốp trước:
Cở lốp sau:
7.50-16
7.50-16(kép)
Loại hộp số:
Số cấp số:
Tỉ số chuyền hộp số I:
Cơ khí
5 số
5,979
Loại động cơ:
Công suất cựu đại(km/v/ph):
Momen xoắn cựu đại(N.m/v/ph):
Diesel
130/2800
450/1400
2.1.b. Số liệu xe tham khảo.
Xe tham khảo HINO 3,5 TẤN XZU720l
Thông số HINO 3,5 TẤN XZU720l
- Kích thước bao [dài x rộng x cao] (mm) 7125x2190x2980
- bánh [trước và sau] (mm) 1655x1520
- Chiều dài cơ sở (mm) 3870
- Trọng lượng xe đầy tải (kg)
Phân cho cầu trước (kg)
Phân cho cầu sau (kg)
7500
3500
4000
- Tốc độ cực đại (km/h) 92,3
- Động cơ 4 kì, 4xylanh thẳng hàng, tăng áp
N04C-UV
- Thứ tự làm việc của các xilanh 1-3-4-2
110/2500
420/1400
- Ly hợp:
Đĩa đơn, ma sát khô, dẫn
động cơ khí
17

- Tỉ số truyền của truyền lực chính: 5,125
- Kích thước lốp: 7,5 – 16
2.2. PHƯƠNG ÁN CHỌN LOẠI LÒ XO ÉP.
Hình 2.1.Đặc tính các loại lò xo ép ly hợp.
a - Lò xo côn xoắn.
b - Lò xo trụ.
c - Lò xo đĩa.
Fl : Lực ép l: Biến dạng của lò xo.
2.2.1. Lò xo trụ:
Lò xo trụ có đường đặc tính làm việc là đường b trên hình 2.1.
Lò xo trụ thường được bố trí theo vòng tròn trên đĩa ép.
Để định vị các lò xo và giảm độ biến dạng của chúng dưới tác dụng của
lực ly tâm, thường sử dụng các cốc, vấu lồi trên đĩa ép hoặc trên vỏ ly hợp.
Ưu điểm:
- Kết cấu nhỏ gọn, khoảng không gian chiếm chỗ ít vì lực ép tác dụng lên đĩa ép lớn.
- Đảm bảo được lực ép đều lên các bề mặt ma sát bằng cách bố trí các lò xo đối xứng
với nhau và với các đòn mở.
- Luôn giứ được đặc tính tuyến tính trong toàn bộ vùng làm việc.
18

- Giá thành rẻ, chế tạo đơn giản.
Nhược điểm:
- Các lò xo thường không đảm bảo được các thông số giống nhau hoàn toàn, đặc biệt
là sau một thời gian làm việc lực ép của các lò xo sẽ không đều nhau. Do đó phải chế
tạo lò xo thật chính xác nều không thì lực ép không đều sẽ làm cho đĩa ma sát mòn
không đều và dễ bị cong vênh.
2.2.2. Lò xo côn xoắn:
Lò xo côn xoắn có đường đặc tính làm việc là đường a trên hình 2.1
-Ưu điểm:
- Lực ép lên lò xo lớn, nên thường được dùng trên ôtô có mômen của động cơ trên 500
Nm.
- Có thể giảm được không gian của kết cấu do lò xo có thể ép đến khi lò xo nằm trên
một mặt phẳng.
-Nhược điểm:
- Khoảng không gian ở gần trục ly hợp sẽ chật và khó bố trí bạc mở ly hợp.
- Dùng lò xo côn thì áp suất lò xo tác dụng lên đĩa ép phải qua các đòn ép do đó việc
điều chỉnh ly hợp sẽ phức tạp.
- Lò xo côn có dạng tuyến tính ở vùng làm việc nhỏ, sau đó khi các vòng lò xo bắt đầu
trùng nhau thì độ cứng của lò xo tăng lên rất nhanh, do đó nó đòi hỏi phải tạo được lực
lớn để ngắt ly hợp và khi đĩa ma sát mòn thì lực ép của
lò xo sẽ giảm rất nhanh.
19

2.2.3. Lò xo đĩa:
Lò xo đĩa có đường đặc tính làm việc là đường c trên hình 2.1.
Ưu điểm:
gọn.
- Lò xo đĩa làm luôn nhiệm vụ của đòn mở nên kết cấu đơn giản và nhỏ
- Lò xo đĩa có đặc tính làm việc hợp lý vì trong vùng làm việc lực ép thay
đổi không dáng kể theo biến dạng. Do vậy lực ngắt ly hợp đòi hỏi không lớn và khi đĩa
ma sát bị mòn thì lực ép thay đổi không đáng kể.
Nhược điểm:
- Việc chế tạo khó khăn.
Kết luận: Qua việc so sánh ưu nhược điểm các loại lò xo ép và ly hợp xe tham khảo
em quyết định chọn loại lò xo ép là lò xo trụ bố trí theo vòng tròn.
2.3. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN LY HỢP LOẠI
ĐĨA MA SÁT
2.3.1. Phương án 1 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí.
Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các đòn, khớp nối và
được lắp theo nguyên lý đòn bẩy. Loại dẫn động điều khiển ly hợp đơn thuần này có
kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và có độ tin cậy làm việc cao. Hệ thống dẫn động này
được sử dụng phổ biến ở các ôtô quân sự như xe ZIN-130, 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 ôtô hạng nặng.
Hình 2.7. Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí
20

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 lò xo hồi vị 6, bàn đạp
trở về vị trí ban đầu duy trì khe hở giữa bạc mở với đầu đòn mở. Nhờ có các lò xo ép
để ép đĩa ép tiếp xúc với đĩa ma sát, ly hợp được đóng lại.
Hành trình toàn bộ của bàn đạp ly hợp thường từ 130 150 mm. Trong quá
trình làm việc, do hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát, nên đĩa ma sát
thường bị mòn, do đó hành trình tự do của bàn đạp ly hợp bị giảm xuống. Khi các bề
mặt ma sát mòn tới mức nào đó thì hành trình tự do của ly hợp giảm tới mức tối đa, sẽ
không tạo được cảm giác cho người lái nữa, đồng thời gây hiện tượng tự ngắt ly hợp.
Trong trường hợp khác, khi hành trình tự do của bàn đạp ly hợp quá lớn, làm cho
người lái đạp bàn đạp hết hành trình toàn bộ mà ly hợp vẫn chưa mở hoàn toàn, cũng
tạo hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát, sẽ gây mòn các bề mặt ma sát
một cách nhanh chóng.
Trong cả hai trường hợp nêu trên đều không có lợi, vì vậy phải điều chỉnh
hành trình tự do của bàn đạp ly hợp trong một miền cho phép.
-Ưu điểm : Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, có độ tin cậy làm việc cao, dễ tháo lắp và sửa
chữa.
-Nhược điểm : Kết cấu phụ thuộc vào vị trí đặt ly hợp. Yêu cầu lực của người lái tác
dụng lên bàn đạp lớn. Hiệu suất truyền lực không cao.
2.3.2. Phương án 2 : Dẫn động ly hợp bằng thủy lực.
Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng cách dùng áp lực của
chất lỏng (dầu) trong các xilanh chính và xilanh công tác.
21

Hình 2.8. Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực
1. Bàn đạp ly hợp ; 2. Lò xo hồi vị
3. Xilanh chính ; 4. Piston xilanh chính
5. Đường ống dẫn dầu ; 6. Xilanh công tác
7. Càng mở ly hợp ; 8. Bạc mở ly hợp
Hình 2.9. Sơ đồ cấu tạo xilanh chính của dẫn động ly hợp bằng thủy lực
22

1. Xilanh ; 2. Bình chứa dầu ; 3. Nút đổ dầu vào
4. Tấm chắn dầu ; 5. Piston ; 6. Cần piston
7. Lá thép mỏng hình sao ; 8. Phớt làm kín
9. Lò xo hồi vị piston ; 10. Van một chiều
11. Lò xo van một chiều ; 12. Van hồi dầu
a. Lỗ cung cấp dầu b. Lỗ điều hòa
- Nguyên lý làm việc :
Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, nhờ thanh đẩy,
đẩy piston 4 của xilanh chính 3 sang trái, bịt lỗ bù dầu b, làm dầu trong khoang D bị
nén lại. Khi áp lực dầu trong khoang D thắng lực ép của lò xo van một chiều 11 ở van
một chiều 10 thì van một chiều mở ra. Lúc này dầu từ khoang D theo đường ống dẫn
dầu 5 vào xilanh công tác 6 đẩy piston sang phải, làm cho càng mở ly hợp 7 quay
quanh O, đồng thời đẩy bạc mở 8 sang trái (theo chiều mũi tên). Bạc mở tác động nên
đầu dưới của đòn mở ly hợp tách đĩa ép ra khỏi bề mặt ma sát. Ly hợp được mở.
Khi người thả bàn đạp ly hợp 1 thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị 2 và lò
xo ép làm các piston của xilanh chính và xilanh công tác từ từ trở về vị trí ban đầu.
Lúc này dầu từ xilanh công tác 6 theo đường ống dẫn dầu 5 qua van hồi dầu 12 vào
khoang D.
Khi người lái nhả nhanh bàn đạp ly hợp 1, thì do sức cản của đường ống
và sức cản của van hồi dầu 12 làm cho dầu từ xilanh công tác 6 không kịp về điền đầy
vào khoang D. Vì thế tạo ra độ chân không ở khoang D, nên dầu từ khoang C qua lỗ
cung cấp dầu a vào khoang E, rồi sau đó dầu qua lỗ nhỏ ở mặt đầu piston ép phớt cao
su 8 để lọt sang bổ sung dầu cho khoang D (tránh hiện tượng lọt khí vào khoang D, khi
khoang D có độ chân không). Khi dầu đã khắc phục được sức cản của đường ống và
van hồi dầu 12 để trở về khoang D, thì lượng dầu dư từ khoang D theo lỗ bù dầu b trở
về khoang C, đảm bảo cho ly hợp đóng hoàn toàn.
Lỗ bù dầu b còn có tác dụng điều hòa dầu khi nhiệt độ cao. Lúc nhiệt độ
cao dầu trong khoang D nở ra, làm áp suất dầu tăng lên, dầu qua lỗ bù dầu b về khoang
C. Vì thế khắc phục được hiện tượng tự mở ly hợp.
Ưu điểm : Kết cấu gọn, việc bố trí hệ thống dẫn động thủy lực đơn giản
và thuận tiện. Có thể đảm bảo việc đóng ly hợp êm dịu hơn so với hệ thống dẫn động
ly hợp bằng cơ khí. Ống dẫn dầu không có biến dạng lớn, nên hệ thống dẫn động thủy
lực có độ cứng cao. Đồng thời hệ thống dẫn động bằng thủy lực có thể dùng đóng mở
hai ly hợp.
23

Nhược điểm : Loại hệ thống dẫn động bằng thủy lực không phù hợp với
những xe có máy nén khí. Yêu cầu hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực cần có độ
chính xác cao.
2.3.3. Phương án 3 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén.
Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn, khớp
nối. Đồng thời kết hợp với lực đẩy của khí nén.
Hình 2.10. Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén
1. Bàn đạp ly hợp ; 3 ; 5. Thanh kéo
2 ; 4 ; 7 ; 8 ; 18. Đòn dẫn động ; 6. Lò xo hồi vị
9. Mặt bích của xilanh phân phối ; 10. Thân van phân phối
11. Đường dẫn khí nén vào ; 12. Phớt van phân phối
13. Đường dẫn khí nén ; 14. Piston van phân phối
15. Cần piston ; 16. Càng mở ly hợp
17. Xilanh công tác ; 19. Bạc mở ly hợp
- Nguyên lý làm việc:
24

Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, làm cho đòn dẫn
động 2 quay quanh O1 , thông qua thanh kéo 3 làm đòn 4 quay quanh O2 và qua thanh
kéo 5 làm đòn dẫn động 7 quay quanh O3 . Nhờ có đòn dẫn động 8 cùng với mặt bích
của xilanh phân phối 9 và đẩy thân van phân phối 10 sang phải (theo chiều mũi tên).
Khi mặt phải của thân van phân phối chạm vào đai ốc hạn chế hành trình nắp trên cần
piston 15 thì làm cho càng mở ly hợp 16 quay quanh O4 và đẩy bạc mở ly hợp 19 sang
trái (theo chiều mũi tên). Ly hợp được mở.
Đồng thời với việc khi nắp bên phải của thân van phân phối tỳ vào đai ốc
hạn chế hành trình của cần piston 15 thì đầu piston van phân phối 14 cũng tỳ vào phớt
van 12 và làm van 12 mở ra. Khí nén lúc này từ khoang A qua van 12 vào khoang B,
rồi theo đường dẫn khí nén 13 vào xilanh 17 và đẩy xilanh lực dịch chuyển làm đòn
dẫn động 18 quay quanh O4 . Kết hợp với càng mở ly hợp 16 quay và đẩy bạc mở ly
hợp 19 sang trái. Ly hợp được mở.
Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp ly hợp 1 thì dưới tác dụng của lò
xo hồi vị 6 kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu. Đồng thời thông qua đòn dẫn động 8 kéo
thân van phân phối 10 sang trái, khi mặt đầu bên phải của piston 14 chạm vào mặt bích
bên phải của thân van thì piston 14 được đẩy sang trái, làm càng mở ly hợp 16 quay và
đẩy bạc mở ly hợp 19 sang phải. Cùng lúc đó, dưới tác dụng của lò xo hồi vị phớt van
phân phối 12 và đẩy van này đóng kín cửa van. Khí nén từ xilanh lực 17 theo đường
dẫn khí nén 13 vào khoang B và qua đường thông với khí trời a ở thân piston 14 ra
ngoài. Lúc này ly hợp ở trạng thái đóng hoàn toàn.
Ưu điểm : Hệ thống dẫn động làm việc tin cậy, khi cường hóa khí nén
hỏng thì hệ thống dẫn động cơ khí vẫn có thể điều khiển ly hợp được.
Nhược điểm : Khi cường hóa hỏng thì lực bàn đạp lớn. Loại hệ thống dẫn
động này phù hợp với những xe có máy nén khí.
2.3.4. Phương án 4 : Dẫn động ly hợp bằng thủy lực có cường hóa khí nén.
Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn và áp lực của dầu
trong các xilanh lực.Đồng thời kết hợp với áp lực của khí nén lấy từ các máy nén khí.
25

Hình 2.11. Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực có cường hóa khí nén
1. Bàn đạp ly hợp ; 2. Lò xo hồi vị
3. Xilanh chính ; 4 ; 13. Đường ống dẫn dầu
5. Xilanh công tác ; 6. Piston xilanh
7. Cần piston ; 8. Xilanh thủy lực
9. Piston xilanh thủy lực ; 10. Cần piston xilanh thủy lực
11. Càng mở ly hợp ; 12. Bạc mở ly hợp
14. Piston xilanh mở van ; 15. Cốc van phân phối
16. Màng ngăn ; 17. Van xả
18. Van nạp ; 19. Đường ống dẫn khí nén
- Nguyên lý làm việc :
Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, làm cho tay đòn
bàn đạp quay quanh O1 và đẩy cần piston của xilanh chính 3 đi xuống (theo chiều mũi
tên). Dầu từ xilanh chính 3 được piston nén lại và theo đường ống dẫn dầu 4 vào
xilanh thủy lực 8. Áp lực dầu tác dụng vào mặt piston xilanh thủy lực 9 và đẩy nó
cùng cần piston 10 sang phải. Làm cho càng mở ly hợp 11 quay quanh O2 và đẩy bạc
mở ly hợp 12 sang trái (theo chiều mũi tên). Ly hợp được mở.
26

Đồng thời dầu có áp suất theo đường ống dẫn dầu 13 tác dụng lên piston
xilanh mở van 14 thì đẩy piston 14 cùng cốc van 15 và màng ngăn 16 sang trái. Đóng
van xả 17 lại và van nạp 18 được mở ra. Khí nén từ máy nén khí theo đường ống dẫn
khí nén 19 qua van nạp 18 vào khoang A, rồi theo lỗ thông xuống khoang B và đẩy
piston xilanh 6 cùng cần piston 7 sang phải. Kết hợp với lực đẩy của áp lực dầu, đẩy
piston xilanh thủy lực 9 cùng cần piston 10 làm cho càng mở ly hợp 11 quay quanh O2
và đẩy bạc mở ly hợp 12 sang trái. Ly hợp được mở.
Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp ly hợp 1 thì dưới tác dụng của lò
xo hồi vị 2 kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu. Piston của xilanh chính 3 dịch chuyển lên
phía trên và dầu từ xilanh công tác trở về xilanh chính. Đồng thời van xả 17 mở, van
nạp 18 đóng lại. Khí nén từ khoang B qua lỗ thông sang khoang A và qua van xả 17 rồi
theo lỗ trên cốc van phân phối 15 thông với khí trời ra ngoài. Ly hợp đóng hoàn toàn.
Ưu điểm : Hệ thống dẫn động làm việc tin cậy, khi cường hóa khí nén
hỏng thì hệ thống dẫn động bằng thủy lực vẫn hoạt động bình thường. Lực của người
lái tác dụng vào bàn đạp ly hợp nhỏ. Hành trình toàn bộ của bàn đạp không lớn. Loại
hệ thống dẫn động này thì đảm bảo được yêu cầu đóng ly hợp êm dịu, mở dứt khoát và
dùng phù hợp với những xe có máy nén khí.
Nhược điểm : Kết cấu phức tạp, bảo dưỡng, điều chỉnh sửa chữa khó
khăn và yêu cầu độ chính xác của hệ thống dẫn động cao.
NHẬN XÉT :
Qua phân tích, tìm hiểu kết cấu, nguyên lý hoạt động, xem xét ưu điểm và nhược điểm
của từng phương án dẫn động điều khiển ly hợp, em thấy dẫn động ly hợp bằng cơ khí
phù hợp để áp dụng cho việc thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 7,5 tấn trên cơ sở xe
HINO 3,5 TẤN XZU720l
Phương án này đảm bảo nguyên tắc :
- Lực bàn đạp phải đủ lớn để có cảm giác mở ly hợp.
- Sử dụng phải chắc chắn nhẹ nhàng.
- Dễ chăm sóc, bảo dưỡng và sửa chữa.
27

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN LY HỢP
3.1. Số liệu của xe tải
Thông số Số liệu ban đầu
Loại xe: Tải
Công thức bánh xe: 4x2
Khối lượng xe đầy tải (kg):
KL đầy tải phân bố cầu sau chủ động (kg):
9200
6600
Cỡ lốp trước:
Cỡ lốp sau:
7.50/16
7.50/16 (kép)
Loại hộp số:
Số cấp số:
Tỉ số truyền hộp số I:
Cơ khí
5 số
5,979
Loại động cơ:
Công suất cực đại (kw/v/ph):
Momen xoắn cực đại (N.m/v/ph):
Diesel
130/2800
450/1400
3.2. Xác định các thông só cơ bản của ly hợp
3.2.1. Mô men ma sát yêu cầu của ly hợp
Ly hợp phải có khả năng truyền hết mômen xoắn lớn nhất của của động cơ .
Để đảm bảo yêu cầu truyền hết mô men xoắn lớn nhất của động cơ trong mọi điều kiện
thì ta phải có :
Mms =Memax.β [3.1]
Trong đó :
Mms : mômen ma sát cần thiết của ly hợp . [N.m]
Memax :mômen xoắn lớn nhất của động cơ . [N.m].
β : hệ số dự trữ của ly hợp .
Hệ số dự trữ ly hợp β phải đủ lớn ( β > 1) để đảm bảo ly hợp truyền hết mômen
xoắn động cơ trong mọi điều kiện làm việc của nó (khi các bề mặt ma sát bị dầu mỡ
rơi vào, khi các lo xo ép bị giảm tính đàn hồi ,khi các tấm ma sát bị mòn ,…) .Mặt
khác hệ số β cũng không được lớn quá vì như thế ly hợp không làm tốt chức năng bảo
vệ an toàn cho hệ thống truyền lực khi quá tải .
Hệ số β được chọn theo thực nghiệm :
28

Đối với ôtô tải: β = 1,65 ÷ 2,25. Chọn β = 2
Thay số vào ta có :
Mms =Memax.β = 450.2 = 900 [N.m]
3.2.2. Bán kính hình vành khan của bề mặt ma sát đĩa bị động
Bán kính ngoài của tấm ma sát ly hợp được xác định :
R2 = [3;2]
Trong đó :
: Thường ở ôtô máy kéo hay dùng các bề mặt ma sát thép với phêrađô đồng có hệ
số ma sát khô lớn nhất là 0,35; nhưng tính đến những điều kiện nhiệt độ, tốc độ trượt
tương đối làm giảm hệ số đó đi, cho nên hệ số ma sát khi tính toán theo kinh nghiệm
là:. = 0,22 0,3.
Ta chọn
Zmz : Số đôi bề mặt ma sát ưu tiên chọn một đĩa bị động nên chọn Zmz = 2
P : Áp suất pháp tuyến của các bề mặt ma sát .Để đảm bảo tuổi thọ cho các tấm ma
sát giá trị p cho phép là [p] =1,4.105÷2,5.105 [N/m2 ].Vì ly hợp làm việc trong điều
kiện nhẹ 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 ngoài bề mặt ma sát : ==0,53÷0,75
Chọn = 0,65
Thay vào [3.2] ta có :
R2 =
=0,073 (m) = 73 (mm)
Suy ra bán kính trong R1 của tấm ma sát là :
R1 = R2.0,65 = 73.0,65 = 47,45 (mm)
3.2.3. Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát :
S=
=.()=3077,4975(mm2
)
Rtb==137(mm)
29

3.2.4. Lực ép của cơ cấu ép:
Sau khi đã xác định được các thông số kích thước của vành ma sát ,ta dễ dàng tính
được lực ép cần thiết của cơ cấu ép phải tạo ra mà theo đó đảm bảo được áp suất làm
việc đã chọn và thoả mãn mômen ma sát yêu cầu :
F= [3,3]
F==13138(N)
3.2.5. Công trượt riêng của ly hợp:
Việc xác định kích thước của bề mặt ma sát theo diều kiện áp suất làm việc không
vượt quá giá trị cho phép như trên chưa đủ để đánh giá khả năng chống mòn của ly
hợp .Khi các ly hợp khác nhau có cùng áp suất làm việc nhưng với ôtô máy kéo khác
nhau có trọng lượng khác nhau thì thì sự hao mòn của ly hợp cũng khác nhau.
Quá trình đóng êm dịu ly hợp bao giờ cũng kèm theo sự trượt của ky hợp giữa các
đôi bề mặt ma sát. Sự trượt của ly hợp làm cho các đôi bè mặt ma sát mòn đồng thời
sinh nhiệt làm nóng các chi tiết tiếp xúc với bề mặt trượt .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 nong lò xo ép ,từ đó có thể làm giảm tính đàn hồi của
lò xo.
Vì vậy việc xác định công trượt ,công trượt riêng của ly hợp để hạn chế sự mòn
,khống chế nhiệt độ cực đại nhằm đảm bảo tuổi thọ cho ly hợp là hết sức cần thiết .
30

3.2.5.1. Mô men quán tính quy dẫn Ja [kg.m2 ]:
Mô men quán tính khối lượng quy dẫn Ja được xác định từ điều kiện cân bằng động
năng khi ôtô đang chuyển động xác định theo công thức sau:
=().. [kg.]
Trong đó :
Ga : Trọng lượng toàn bộ của ôtô .Ga=9200(kg) = 9200.9,81 = 90252 (N)
Gm : Trọng lượng toàn bộ của rơmóc. Gm =0
g : Gia tốc trọng trường .g=9,81 [m/s2 ]
rbx :Bánh kính làm việc của bánh xe chủ động .
rbx = (B+).25,4=(7+).25,4=368,3(mm) = 0,3683 (m)
ih1 : Tỷ số truyền của hộp số ở tay số 1 . Theo đề ih1 = 5,979
ip : Tỷ số truyền của hộp số phụ . ip =1
io :Tỷ số truyền của truyền lực chính .io = 5,831
: Hệ số tính đến khối lượng chuyển động quay trong hệ thống truyền
lực .trong tính toán thiết kế lấy =1,05÷1,06. Chọn =1,06.
Thay số vào [3.4] ta có :
=(.. [kg.m2
]
=()..1,06=1,088 [kg.m2
]
3.2.5.2. Mô men cản chuyển động quy dẫn Ma [N.m]
Mômen cản chuyển động của xe quy dẫn về trục ly hợp được tính theo công thức sau:
Ma =[(+).+]. [N.m] [3.5]
Trong đó :
ѱ : Hệ số cản tổng cộng của đường .ѱ=f+tg với f =0,02 là hệ số cản lăn , =00
là góc
dốc của mặt đường . ѱ=0,02+tg00
= 0,02
: Lực cản của không khí . Khi khởi hành xe thì = 0(vì tốc độ quá nhỏ).
it : Tỷ số truyền chung của hệ thống truyền lực (it=io.ih1.ip)
31

: Hiệu suất của hệ thống truyền lực . =0,8
Thay số vào công thức [3.5] ta có:
Ma =[(ѱ].
=( 90252.0,02+0). = 23,83 [N.m]
3.2.5.3. Tính thời gian trượt của ly hợp trong các giai đoạn ( t1 và t2 )
Thời gian đóng ly hợp được chia làm hai giai đoạn :
Thời gian đóng ly hợp ở giai đoạn đầu được xác định theo công thức:
t1= [3.6]
Thời gian đóng ly hợp ở giai đoạn hai ,được xác định theo công thức :
t2 = [3.7]
Trong đó :
K :Hệ số tỷ lệ kể đến nhịp độ tăng mômen khi đóng ly hợp và được xác định theo
công thức kinh nghiệm : Đối với xe tải K=150÷750[N.m/s]
Chọn K= 200[N.m/s]
Với :
=1600.3,14/30 = 167,5 [rad/s] tốc độ góc ứng với mômen cực đại của động cơ
: Tốc góc động cơ khi đóng ly hợp khi tính toán lấy bằng tốc độ góc ứng với mô men
cực đại e = N
a = 0 tốc độ góc của trục ly hợp tính toán cho lúc khởi hành xe.
Thay số vào công thức [3.6]và [3.7] ta có:
t1==23,83/200 = 0,12[s]
t2 = = =1,43 [s]
Ta có: t1 + t2 = t0 = 0,12+ 1,43 = 1,55 (s) [ 1,1s – 2,5s]
Thõa mãn điều kiện
3.2.5.4. Tính công trượt tổng cộng của ly hợp :
Công trượt tổng cộng của ly hợp được xác định theo công thức sau:
32

L=.(2 [3.8]
Trong đó : t1 ,t2 thời gian trượt của ly hợp trong hai giai đoạn dã được tính ở trên.
Thay số vào [3.8] ta có:
L=23,83.167,5.(+x1,43)+x1,088x(167,5)2
= 19307,34 (J)
3.2.5.5. Tính công 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 được xác định theo công thức sau:
= [3.9]
Trong đó :
L :Công trượt tổng cộng của ly hợp được xác đinh [3.8]
zms :Số đôi bề mặt ma sát .Ly hợp một đĩa bị động nên zms =2
R2 ,R1 : Bán kính tương ứng vòng ngoài ,vòng trong của hình vành khăn
bề mặt ma sát [m].
= = 9854[J/m2
] = 9,854 [kJ/m2
]
Công trựơt cho phép đối với xe tải là :lr = 600 [kJ/m2
]
So sánh kết quả tính được giữa công trượt riêng và công trượt riêng cho
phép ta thấy lr<[lr ] vì vậy ly hợp làm việc đảm bảo được tuổi thọ.
3.2.6. Nhiệt sinh ra do trượt ly hợp:
Ngoài việc tính toán kiểm tra công trượt riêng ,ly hợp còn cần phải tính toán kiểm
tra nhiệt độ nung nong các chi tiết của ly hợp trong quá trình trượt ly hợp để đảm bảo
sự làm việc bình thường của ly hợp ,không ảnh hưỡng nhiều đến hệ số ma sát , không
gây nên sự cố cháy tấm ma sát hoặc ảnh hưỡng đến sự đàn hồi của lo xo ép ,….
Với ly hợp một đĩa nhiệt sinh ra làm nung nong đĩa ép được xác định theo công
thức:
v.L =m.c.ΔT [3.10]
33

Trong đó :
L : Công trượt toàn bộ của ly hợp , đã được xác định từ [3.8]
v : Hệ số xác định phần nhiệt để nung nóng đĩa ép ,với ly hợp môt dĩa bị
động thì v=0,50
c : Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng ,với vật liệu làm bằng thép
hoặc gang có thể lấy c=481,5 [J/kg0
K]
m : Khối lượng chi tiết bị nung nóng [kg]
ΔT: Độ tăng nhiệt độ của chi tiết bị nung nóng ,[0
K]
Độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết tính toán đố với mỗi lần khởi hành của ôtô(ứng
với hệ số cản của đường ψ=0,02) không được vượt quá 100
K.
Từ đó suy ra khối lượng đĩa ép tối thiểu là :
m==0,2 KG
3.2.7. Bề dày tối thiểu của đĩa ép (theo chế độ nhiệt)
Bềề dày tốối thiểu của đĩa ép [m] được xác định theo khốối lượng tinh toán chềố đ
ộ
nhiệt ở trền có thể được xác định theo cống thức :
Trong đó : :Khối lượng riêng của đĩa ép .Với vật liệu làm bằng gang thì
=7800[kg/m3 ]
Thay số các đại lượng đã biết vào [3.11] ta có:
= 1,9x10-3
[m] =1,9 [mm]
3.2.8. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp ( mới sửa tới đây
28/5/2021)
3.2.8.1. Tính toán sức bền của đĩa bị động .
Để giảm kích thước của ly hợp ,khi ly hợp làm việc trong điều kiện ma sát khô
,chọn vật liệu có hệ số ma sát cao .đĩa bị động gồm các tấm ma sát và xương đĩa
.Xương đĩa được chế tạo bằng thép các bon trung bình và cao (thép 50 và 85). Vật liệu
của tấm ma sát là loại phêrado .phêrado đồng hoặc Atbet đồng .
Tấm ma sát được gắn với xương đĩa bị động bằng đinh tán .Vật liệu của đinh tán
băng thép hoặc nhôm .
34

Đường kính đinh tán được lấy trong khoảng (3÷)mm.Đối với xe tải có thể chọn
đường kính đinh tán là 4mm.
Chiều dày xương đĩa bị động được lấy trong khoảng (÷)mm.Chọn 1,5mm.
Đinh tán được bố trí theo hai dãy tương ứng với các bán kinh trong là r1 và bán kính
ngoài là r2 .Số lượng đinh tán có thể chọn n=36 đinh tán .Dãy ngoài có bán kính là
r2=160 [mm] ,với số lượng đinh tán là n2=18 .Dãy trong có bán kính là r1=140 [mm]
,với số lượng đinh tán là n1=18.
Lực tác dung lên mỗi dãy đinh tán được xác định theo công thức :
[N] [N]
Lần lược thay thế vào ta có:
[N]
= 696.9 [N]
Đinh tán được kiểm tra theo ứng suất cắt và ứng suất dập.
Ứng suất cắt của đinh tán ở vòng trong là:
[N/m2
]
= 3082537 [N/m2
] =30,82 [kg/cm2
]
Ứng suất cắt của đinh tán ở vòng trong là:
= [N/m2
]
Trong đó : l là chiều dài khoảng chèn dập của đinh tán .Chọn l = 4 [mm]
==2419791,6 [N/m2
]
= 24,2[kg/cm2
]
Ứng suất cho phép với vật liệu nêu trên là:
[] =100 [kg/cm2
] [] =250 [kg/cm2
].
Kiểm tra đinh tán ở vòng ngoài:
Ứng suất cắt của đinh tán ở vòng ngoài là:
35

== 3522912,2[N/m2
]
= 35,23 [kg/cm2
]
Ứng suất dập của đinh tán ở vòng ngoài là:
== 2765486,1 [N/m2
]
= 27,65 [kg/cm2
]
Ứng suất cho phép với vật liệu nêu trên là:
[] =100 [kg/cm2 ] [] =250 [kg/cm2 ]
Vậy tất cả các đinh tán đều thỏa mãn độ bền cho phép.
36

3.2.8.2. Tính toán moay- ơ đĩa bị động
Chiều dài moay-ơ được chọn tương đối lớn để giảm độ đảo của đĩa bị động ,moay-
ơ được lắp với xương đĩa bị động bằng đinh tán và ghép với trục bằng then hoa .Tính
toán moay-ơ ta tính toán theo ứng suất cắt và dập trên then hoa.
Do trục ly hợp cũng là trục sơ cấp của hộp số ,nên đường kính ngoài trục ly hợp D
được tính theo trục sơ cấp hộp số được tính sơ bộ bằng công thức sau:
D=.
Trong đó : kd là hệ số kinh nghiệm .kd=4,0÷4,6 .chọn kd=4,6
Memax = 450 [N.m]: mômen cực đại của động cơ.
Ta có : D=4,6. = 35,25 [mm] .Chọn D=38 [mm].
Với D =38 [mm] ta tra bảng [9.3] sách tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (Trịnh
Chất) ta có các thông số khác của then hoa như sau:
Sử dụng then hoa có răng hình chữ nhật chịu tải trọng trung bình.
Đường kính trong : d=32 [mm]
Chiều rộng của răng : b= 6 [mm] Số răng là : Z = 8
Chiều dài moay-ơ được xác định bằng công thức sau :L=1,4D=1,4.38 = 53,2 [mm].
Khi làm việc then hoa của moay-ơ chịu ứng suất chèn dập và cắt và được kiểm
nghiệm theo công thức sau:
Ứng suất cắt: = (a)
Ứng suất chèn dập : (b)
37

Trong đó : Memax :Mô men cực đại của động cơ .Memax = 450 [N.m].
Z1 :Số lượng moay-ơ riêng biệt ,với ly hợp một đĩa bị động thì Z1
=1
Z2 :Số then hoa của moay-ơ. Z2 = 8
L : Chiều dài moay-ơ .L= 53,2[mm]=0,0532[m]
D : Đường kính ngoài của then hoa . D= 38[mm]=0,038[m].
d : Đường kính trong của then hoa . d = 32[mm] = 0,032 [m].
b : Chiều rộng then hoa . b = 6 [mm]= 0,006 [m]
Lần lượt thay số vào công thức (a) và (b) ta có:
== 44754744 [N/m2
] =44,75 kg/cm2
==7616285,446 [N/m2 ] = 76,16 kg/cm2
Vật liệu chế tạo moay-ơ thường là thép 40X .Ứng suất cho phép là:
[=100kg/cm2
[= 200 kg/cm2
So sánh kết quả tính được với ứng suất cho phép ta thấy ly hợp làm việc đảm bảo
bền.
3.2.8.3.Tính toán đinh tán nối moay ơ với xương đĩa bị động
Đinh tán nối moay-ơ với xương đĩa bị động được làm bằng thép có đường kính
d=(6÷10)mm .Đồi với xe tải chọn d=8 (mm).
Đường kính mũ đinh tán được tính theo công thức sau:
Dmd =(1,6÷1,75).d ,chọn Dmd = 1,6.d=1,6.8 = 12,8 [mm].
Đinh tán được bố trí một dãy với đường kính là d = 200 [mm] ,số lượng đinh tán
chọn n = 6 (đinh).
Lực tác dụng lên đinh tán được xác định theo công thức sau:
F=== 4500 [N]
Đinh tán được kiểm tra theo ứng suất cắt và ứng suất dập :
Ứng suất cắt của đinh tán :
===14929343.95 [N/m2
]
= 149,3 [KG/cm2
]
38

Ứng suất dập của đinh tán ở vòng ngoài là:
=== 23437500 [N/m2
]
= 234,4 [KG/cm2
]
Trong đó:
F : Lực tác dụng lên đinh tán .F= 4500 [N]
n : Số đinh tán .n=6 [đinh ]
d : Đường kính đinh tán . d=8[mm]
l : Chiều dài chèn dập của đinh tán .chọn l= 4 [mm]
Trị số ứng suất cho phép :
[] = 300 KG/cm2
[ = 800 KG/cm2
Ta thấy : và nên đinh tán đảm bảo bền.
3.2.9.Xác định các thông số cơ bản của cơ cấu ép.
Lò xo ép dùng trong ly hợp thường đóng thường sử dụng lò xo ép dạng trụ và được
đặt xung quanh đĩa ép . Số lượng của lò xo được chọn theo đường kính ngoài của đĩa
bị động.
3.2.9.1.Lực ép cần thiết của một lò xo:
Lực ép cần thiết tính cho một lò xo được xác định theo công thức sau:
= [N] [3.12]
Trong đó :
F :lực ép cần thiết của ly hợp .F = 10725 [N]
ko :Hệ số tính đến sự giản nở ,sự nới lỏng của lò xo.ko=(1,05÷1,08).chọn ko=1,05
zlx :Số lượng lò xo ép. zlx = 18
= 625,63 [N]
3.2.9.2.Độ cứng của một lò xo ép:
39

Độ cứng của một lò xo được xác định theo hai điều kiện :Tạo ra lực ép cần thiết để
hình thành mômen ma sát yêu cầu với hệ số dự trữ và điều kiện tối thiểu của hệ số dự
trữ ly hợp khi tấm ma sát đã mòn đến giới hạn phải thay thế Nghĩa là ta phải có:
[N/m] [3.13]
Trong đó:
:Hệ số dự trữ của ly hợp. = 2
min: Hệ số dự trữ của ly hợp khi tấm ma sát bị mòn phải thay thế.Theo
kinh nghiệm min= (0,8÷0,85). Chọn min= 0,8 = 0,8.2 = 1,6.
lm: Lượng mòn tổng cộng cho phép của tấm ma sát.
lm=0,5.ms.zms
Với:
ms: Độ dày tấm ma sát .ms= [3,5-6,0] chọn ms = 5 [mm]
zms: Số đôi bề mặt ma sát .zms=2
Nên : lm = 0,5.5.2 = 5 [mm]
= 25025,2 [N/m]
40

3.2.9.3.Lực lớn nhất tác dụng lên một lò xo ép:
Lực lớn nhất tác dụng lên một lò xo ép được xác định bằng công thức sau:
Flxmax=Flx+Clx.m [N] [3.14]
Trong đó:
m:Độ biến dạng thêm của lò xo khi mở ly hợp .Độ biến dạng này chính bằng độ dịch
chuyển của đĩa ép khi mở ly hợp và được xác đinh theo công thức sau:
m=m.zms+dh
Với:
m: Khe hở hoàn toàn giữa mỗi đôi bề mặt ma sát.m=(0,75÷1,0)mm.
Chọn m=0,80mm.
dh: Độ dịch chuyển thêm cần thiết của đĩa ép do độ đàn hồi của đĩa bị động.
Chọn dh=1mm.
Nên : m=0,8.2+1=2,6 [mm]= 0,0026[m]
Thay số đã biết vào công thức [3.14] ta có:
Flxmax= 625,63 + 25025,2 . 0,0026 = 690,7 [N]
3.2.9.4. Đường kính dây và đường kính trung bình của lò xo:
Đường kính dây lò xo được xác định bằng công thức sau:
d [m] [3.15]
Trong đó :
d: Đường kính của dây lò xo
D:Đường kính trung bình của lò xo
[]:Ứng suất tiếp cho phép của lò xo.[]=650.106
[N/m2
]
k:Hệ số tăng ứng suất tiếp do lò xo bị xoắn khi chịu tải được chọn theo tỷ
số D/d theo bảng sau:
41

D/d 3 4 5 6 7 8 9 10
k 1,58 1,40 1,31 1,25 1,21 1,18 1,16 1,14
Chọn D/d = 6 ta được k=1,25
== 4,5x10-3 [m] 4,5 [mm]
Từ đó ta có đường kính trung bình của lò xo là:
D=6.d= 6.4,5 = 27[mm]
3.2.9.5.Số vòng làm việc của lò xo:
Số vòng làm việc nlv của lò xo được xác định độ cứng của lõ xo như sau:
[3.16]
Trong đó:
G: Mô đun đàn hồi trượt của vật liệu làm lò xo .G=0,81.1011
[N/m2
]
d: Đường kính dây lò xo.d = 4,5 [mm]
D:Đường kính trung bình của lò xo.D = 27 [mm]
8,4 [vòng]
3.2.9.6.Chiều dài của lò xo:
a)Chiều dài tối thiểu của lò xo:
Được xác định khi chịu tải lớn nhất với khe hở tối thiểu giữa các vòng lò xo là 1mm.
Lmin=(nlv-1)(d+1)+(1,5÷2)d+2 [3.17]
Trong đó:
(nlv-1):Số bước của lò xo.
d:Đường kính dây lò xo.
(1,5÷2):Số vòng không làm việc được tính thêm cho việc tỳ lò xo vào đế.
2:Khe hở giữa các vòng tỳ với vòng làm việc.
42

Lmin= (8,4 - 1).(4,5+1)+(1,5÷2).4,5 + 2 = (49,45÷51,7) mm
Chọn Lmin= 51,7 [mm]
b)Chiều dài tự do của lò xo:
Chiều dài tự do của lò xo được xác định khi không chịu tải và được xác định bằng
công thức sau:
Trong đó :
Trong đó :
Lmax=Lmin+max [3.18]
Lmin: Chiều dài tối thiểu của lò xo.Lmin= 51,7 [mm]
max: Độ biến dạng lớn nhất của lò xo khi chịu tải lớn nhất.
max=== 0,028 [m] = 28 [mm]
Lmax=51,7 + 28 = 79,7 [mm]
c)Chiều dài làm việc của lò xo:
Được xác đinh khi chịu lực ép Flx theo công thức sau
Llv=Lmax-lv [3.19]
Trong đó:
lv:Độ biến dạng của lò xo khi chịu lực ép Flx.
0,025[m] = 25[mm]
Nên: Llv=79,7- 25 = 54,7 [mm]
43

3.2.10. Tính toán lò xo giảm chấn:
Lò xo giảm chấn được đặt theo hướng tiếp tuyến trong các lỗ được khoét ở đĩa bị
động để tránh sự cộng hưởng ở tần số cao của dao động xoắn do sự thay đổi mômen
của động cơ và của hệ thống truyền lực ,đảm bảo truyền mômen một cách êm dịu từ
đĩa bị động đến moay-ơ trục ly hợp.
Bán kính đặt lò xo thường được chọn theo đường kính ngoài mặt bích moay-ơ và
nằm trong giới hạn sau:Chọn R= 90[mm].
Số lượng lò xo giảm chấn : n = 6
Lực cực đại tác dụng lên một lò xo được xác định theo công thức sau:
[N] [3.20]
Thay số vào ta có :
Mms =Memax.β = 230.2 = 560 [N.m]
Trong đó:
R:Bán kính đặt các lò xo giảm chấn.R = 90[mm]
n:Số lượng lò xo giảm chấn. n = 6
Mms:Mômen ma sát của ly hợp.Theo [3.1] Mms=740[N.m]
Mmsgc:Mômen ma sát giảm chấn.Theo kinh nghiệm
Mmsgc=(0,06÷0,17)Memax=(0,06÷0,17).370 =(22,2÷62,9). Chọn Mmsgc= 60 [N.m]
1259,26 [N]
3.2.10.1.Đường kính trung bình của vòng lò xo:
Đường kính trung bình của lò xo thường được chọn trong giới hạn sau:
D=(14÷19)mm.Chọn D = 18 [mm].
3.2.10.2.Đường kính dây lò xo:
Đường kính trung bình của lò xo thường được chọn trong giới hạn sau:
d=(3÷4)mm.Chọn d=4[mm]
44

3.2.10.3.Số vòng làm việc của lò xo:
Số vòng làm việc của lò xo được xác định bằng công thức sau:
[3.21]
Trong đó:
G: Môđuyn dàn hồi dịch chuyển.G=8.105
[KG/cm2
]=7,85.1010
[N/m2
]
: Độ biến dạng của lò xo giảm chấn từ vị trí chưa làm việc đến vị trí làm
việc thường được chọn trong khoảng (2,5÷4)mm.Chọn = 4 [mm]
Thay các đại lượng đã biết vào công thức [3.21] ta có:
= 7 [vòng]
3.2.10.4.Chiều dài làm việc của lò xo giảm chấn:
Chiều dài làm việc của lò xo giảm chấn ứng với khe hở giữa các vòng bằng 0 được
xác định bằng công thức sau:
Llv=no.d=7.4 = 28[mm]
3.2.10.5.Chiều dài của lò xo ở trạng thái tự do:
Chiều dài của lò xo ở trạng thái tự do được xác định theo công thức sau:
Lmax=Llv++0,5.d = 28 + 4 + 0,5.4 = 34 [mm]
3.2.10.6.Độ cứng của lò xo:
Độ cứng của lò xo được xác định theo công thức sau:
[N/m]
Với G, n0, d, D là các đại lượng đã biết
Nên: = 61532,43[N/m]
45

3.2.10.7.Kiểm nghiệm lò xo giảm chấn:
Lò xo giảm chấn được kiểm nghiệm theo ứng suất xoắn:
[3.22]
Trong đó:
Fmaxgc: lực cực đại tác dụng lên một lò xo giảm chấn.Fmaxgc= 1259,26[N]
D: Đường kính trung bình của vòng lò xo.D=18[mm]
d: Đường kính dây lò xo.d=4[mm]
k: Hệ số tăng ứng suất tiếp do lò xo bị xoắn khi chịu tải được chọn theo tỷ
số D/d theo bảng sau:
D/d 3 4 5 6 7 8 9 10
k 1,58 1,40 1,31 1,25 1,21 1,18 1,16 1,14
Chọn k = 1,31
Thay các đại lượng đã biết vào công thức [3.22] ta có:
= 338204453[N/m2
]
= 3382 [KG/cm2
]
Vật liệu chế tạo lò xo giảm chấn là thép các bon cao như 80,thép 65 có
ứng suất cho phép [=(6500 ÷8000)KG/cm2
.
nên lò xo giảm chấn làm việc đảm bảo bền.
3.3.Tính toán và thiết kế dẫn động ly hợp:
3.3.1.Tính toán dẫn động ly hợp:
3.3.1.1.Sơ đồ tính toán dẫn động ly hợp:
Các kích thước cơ bản và các thông số động học của cơ cấu dẫn động ly hợp của xe
tham khảo Mockbur 401 theo sơ đồ ở trên hình vẽ.
46

Kích thước đòn dẫn động
(mm)
a b c d e f
200 35 50 55 125 81
9
Sơ đồ tính toán dẫn động ly hợp bằng thuỷ lực và cơ khí kết hợp
3.3.1.2. Xác định hành trình của bàn đạp ly hợp:
Hành trình tự do của bàn đạp:Để khắc phục khe hở giữa đầu đòn mở và bạc
mở,được xác định bằng công thức sau:
[mm] [3.23]
Hành trình làm việc của bàn đạp ly hợp:
[mm] [3.24]
Hành trình toàn bộ của bàn đạp ly hợp:
[mm] [3.25]
47
1 2 3
4
5
�
6
7
d
8
d
2
c
10
d
1 b
a
11
Sn
f
e

20
Trong đó:
m: Độ biến dạng thêm của lò xo khi mở ly hợp.Chọn m=2,6 [mm]ibđ:
Tỷ số truyền bàn đạp. ibđ= a/b = 200/35 = 5,72
idm: Tỷ số truyền đòn mở. idm= e/f = 125/81 = 1,54
inm: Tỷ số truyền nạng mở. inm= c/d = 50/55 = 0,91
itg: Tỷ số truyền dẫn động thuỷ lực. itg=(d2/d1)2
.Ở đây d1 ,d2 là đường kính xilanh
chính và xilanh làm việc .Với kết cấu ôtô hiện nay thì d1 d2=19÷32[mm].Chọn
d1=20 ,d2 =25[mm] nên itg=1,25
�o: Khe hở giữa đầu tì đòn mở và bạc mở.�o=2÷3[mm] chọn �o=2[mm]
�01: Khe hở cần thiết giữa piston của xilanh chính với thanh truyền lực của bàn
đạp .�01=0,5÷1[mm]. Chọn �01=1 [mm]
�02: Hành trình đóng lổ thông bù dầu trong xilanh chính. �02=1,5÷2[mm].Chọn
�02=1,5[mm]
Thay các thông số đã biết vào các công thức[3.23], [3.24], [3.25] ta có:
S =� .i .i .(
d2
)2
+ � +� .i
o 0 nm bd
d1
25
2
01 02 bd
=2.0,91.5, 27.∣ ∣
�
+ 1+1,5 .5,27 =28,16[ mm]
= 2,6.1,54.0,91.5,27.= 30 [mm]
= 28,16 + 30 = 58,16 [mm]
Lực cần thiết của người lái tác dụng lên bàn đạp để mở ly hợp là:
[N] [3.26]
Trong đó:
dk:Hiệu suất dẫn động.Đối với dẫn động thuỷ lực dk= 0,8÷0,9
48

Chọn dk = 0,9
idk: Tỷ số truyền dẫn động.idk=ibd.inm.itg.idm=5,27.0,91.1,25.1,54 = 9,23
Fm: Lực cần thiết để mở ly hợp,được xác định bằng công thức sau:
Fm=Flx+Clx. m.zlx [N] [3.27]
Với : Flx:Lực ép cần thiết của một lò xo khi mở ly hợp.Flx= 625,63 [N]
Clx:Độ cứng của lò xo.Clx=25025,2 [N/m]
m:Độ biết dạng thêm của lò xo khi mở ly hợp. m=2,6 [mm]
zlx:Số lượng lò xo ép .zlx= 18
Thay số vào công thức [3.26] và [3.27] ta có :
Fm = 625,63+25025,2.0,0026.18 = 1796,8 [N]
216,3 [N]
Ta có [Fbd] = 250[N] thoã mãn điều kiện và không cần trợ lực
Vậy lực đạp cần thiết ở bàn đạp thõa mãn điều kiện
cần sử dụng trợ lực cho hệ thống điều khiển ly hợp.
49
Fbd < [Fbd] = 250[N] vì vậy không

Tài liệu tham khảo
1.Nguyễn Hữu Hường – Tp.Hồ Chí Minh 2005
Hướng dẫn đồ án môn học “Thiết Kế Và Tính Toán Ô Tô – Máy Kéo”
2.Hướng dẫn thiết kế ô tô (phần truyền lực)- Cơ khí ô tô
GVC.Ts. Lê Văn Tuỵ
50

do-an-tinh-toan-ly-hop.docx

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to do-an-tinh-toan-ly-hop.docx

Similar to do-an-tinh-toan-ly-hop.docx (20)

do-an-tinh-toan-ly-hop.docx