Tải bản đầy đủ

Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn (có bản vẽ)

MỤC LỤC

Trang 1

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


LỜI NÓI ĐẦU
Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội hiện nay, các dòng xe tải ngày càng thể
hiện vai trò quan trọng trong việc vận chuyển hàng hóa, sản phẩm. Và trên xe tải, hệ
thống ly hợp có vai trò cực kì quan trọng, đảm bảo tính năng vận hành của xe trong các
điều kiện thực tế khác nhau.
Với sự phát triển mạnh mẽ của máy tính, các hãng phần mềm đã làm việc để
cho ra đời các phần mềm máy tính phục vụ quá trình thiết kế cơ khí. Trong đó có phần
mềm Inventor. Việc ứng dụng các phần mềm máy tính trong việc thiết kế các hệ thống
trên ô tô trở lên cần thiết, giúp thuận tiện trong quá trình chỉnh sửa thiết kế, giảm thiểu
thời gian và chi phí thiết kế. Đồng thời cải thiện độ chính xác của các phép tính toán, từ
đó nâng cao chất lượng thiết kế.
Nội dung đề tài tốt nghiệp là lựa chọn phương án và tính toán các thông số cơ
bản của hệ thống ly hợp bằng phương pháp truyền thống.. Từ đó có cái nhìn tổng quan
về hệ thống, nguyên lý làm việc và khả năng tháo lắp.

Trong quá trình làm đồ án, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng và được sự giúp
đỡ của các thầy trong bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng, viện Cơ khí Động lực, trường
Đại học Bách Khoa Hà Nội song do hạn chế về thời gian và kiến thức nên bản đồ án
không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được sự hướng dẫn, góp ý từ các thầy để
bản đồ án của em thêm hoàn thiện.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của PGS.TS Lưu Văn
Tuấn và các thầy trong bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng để em có thể hoàn thành tốt đồ
án này!
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn A

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN Ô TÔ
1

Công dụng, phân loại và yêu cầu của ly hợp

Trang 2

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


Ly hợp là một phần tử không thể thiếu trong hệ thống truyền lực (HTTL) của ô
tô. Nếu không có ly hợp thì các bánh răng hộp số, HTTL sẽ phải chịu lớn lực xung
kích, mô men xung lượng của lực xung kích, mô men lực quán tính trong những thời
điểm khác nhau khi ô tô vận hành. Ví dụ: Khi sang số, khi phanh…
§

L H





C

§

CL H

§ C LH


§ C
H

§

L



§

H C

L H
C

P

C

Hình 1.1: Sơ đồ HTTL thông thường trên ô tô
Đ. Động cơ; L. Ly hợp; H. Hộp số; P. Hộp phân phối; C. Cầu chủ động; CĐ. Các
đăng

Công dụng

1

Trong hệ thống truyền lực của ô tô, ly hợp là một trong những cụm chính có
công dụng:
-

Nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ô tô di chuyển
Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ô tô khởi hành chuyển số

-

hoặc phanh
Đảm bảo là cơ cấu an toàn
Dừng xe tạm thời
Phân loại

2

Ly hợp trên ô tô 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
Trang 3

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


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.
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: Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.
Nhược điểm: 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 ô tô hiện nay do
những ưu điểm của nó.
Loại 2: Ly hợp thủy lực là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lượng của chất
lỏng (thường là dầu).
Ưu điểm: 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: 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 ô tô, hiện tại mới được sử dụng ở một
số loại xe ô tô du lịch, ô tô vận tải hạng nặng và một vài ô tô 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 ô tô.
Trang 4

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


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 ô tô.
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 ô tô hiện nay
Ly hợp thường mở: Loại này được sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi như C - 100, C

c

- 80, MTZ2 ...
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 ô tô hiện nay, vì nó có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo được lực ép
lớn theo yêu cầu và làm việc tin cậy.
Loại 2: Ly hợp điện từ lực ép là lực điện từ.
Loại 3: Ly hợp ly tâm là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và
mở ly hợp. Loại này ít được sử dụng trên các ô tô 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 ô tô du lịch như ZIN-110, POBEDA...

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 ô tô 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
Trang 5

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


-

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
Yêu cầu

3

Ly hợp là một trong những hệ thống chủ yếu của ô tô, 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 β của ly hợp phải lớn hơn 1)
Đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng va đập sinh ra trong các răng của hộp số

-

khi khởi hành ô tô và khi sang số lúc ô tô 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
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.
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc ly hợp loại đĩa ma sát khô
2.1.1. Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô

Trang 6

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo ly hợp một đĩa ma sát khô
1.Bánh đà; 2. Đĩa ma sát; 3. Đĩa ép; 4. Lò xo ép; 5.Vỏ ly hợp; 6. Bạc mở; 7. Bàn đạp;
8. Lò xo hồi vị; 9. Đòn kéo; 10. Càng mở; 11. Bi “T”; 12. Đòn mở; 13. Lò xo giảm
chấn
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

14
13

12

11

Hình 1.3: Sơ đồ cấu tạo ly hợp hai đĩa ma sát khô
1.Bánh đà; 2. Đĩa bị động; 3. Đĩa ép trung gian; 4. Đĩa ép ngoài; 5. Bu lông hạn chế;
6. Lò xo ép; 7. Vỏ ly hợp; 8. Bi “T”; 9. Bạc mở; 10. Bàn đạp; 11. Lò xo hồi vị; 12.
Thanh kéo; 13. Đòn mở; 14. Giảm chấn
2.1.2. Cấu tạo chung của ly hợp ma sát khô

Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo chia thành 2 bộ phận:
Trang 7

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


-

Cơ cấu ly hợp: Bộ phận thực hiện việc nối và ngắt truyền động từ động cơ đến hệ

-

thống truyền lực
Dẫn động ly hợp: Bộ phận thực hiện việc điều khiển đóng mở ly hợp
Ta xét cấu tạo của cơ cấu ly hợp, nó gồm 3 phần chính: Bánh đà, đĩa ma sát và
đĩa ép:

-

Nhóm các chi tiết chủ động gồm bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép, đòn mở và các lò xo ép.

-

Khi ly hợp mở hoàn toàn thì các chi tiết thuộc nhóm chủ động sẽ quay cùng bánh đà
Nhóm các chi tiết bị động gồm đĩa ma sát, trục ly hợp. Khi ly hợp mở hoàn toàn các
chi tiết thuộc nhóm bị động sẽ đứng yên.Theo sơ đồ cấu tạo của ly hợp 1 đĩa ma sát
khô hình 2: 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 ô tô 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: 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 2 thì cơ cấu này được thực hiện bởi lò xo đĩa ép
Trang 8

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


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
Nguyên lý làm việc ly hợp đĩa ma sát khô
a Nguyên lý làm việc ly hợp một đĩa ma sát khô
2.1.3

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 moay ơ 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.

Trang 9

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


Kết cấu ly hợp một đĩa trên xe ZIN-130:

Hình 1.4: Ly hợp một đĩa ma sát khô trên xe ZIN-130
1. Trục khuỷu; 2. Bánh đà; 3. Đĩa ép; 4. Tấm thép truyền lực; 5. Bao của lò xo;
6. Bulông bắt chặt lò xo; 7. Cácte bộ ly hợp; 8. Lò xo ép; 9. Vỏ trong ly hợp; 10.
Đệm cách nhiệt; 11. Bi “T”; 12. Khớp nối; 13. Lò xo trả về khớp nối; 14. Bạc dẫn
hướng của khớp nối; 15. Càng mở ly hợp; 16. Đòn mở; 18. Êcu điều chỉnh; 19. Đế
tựa của bulông điều chỉnh; 20. Chốt; 21. Nắp của cácte ly hợp; 23. Bulông bắt chặt
vỏ ly hợp; 24. Chốt chẻ; 25. Vành răng bánh đà; 26. Đĩa ma sát; 27. Vú mỡ; 28. Nút;
29. Trục ly hợp; 30. Ổ bi trước của trục ly hợp
b

Nguyên lý làm việc ly hợp hai đĩa ma sát khô
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
Trang 10

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


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 moay ơ 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 ÷ 40mm

.
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.
Kết cấu ly hợp hai đĩa trên xe MA3-5335:

Trang 11

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


Hình 1.5: Kết cấu ly hợp hai đĩa trên xe MA3-5335
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. Moay ơ; 29. Bulông bắt chặt các tấm đĩa; 30. Lò xo
giảm chấn

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 ngắt ly hợp).
2.2

Lựa chọn lò xo ép ly hợp
Lò xo ép trong ly hợp ma sát là chi tiết quan trọng nhất, nó có tác dụng tạo ra

lực ép của ly hợp. Lò xo ép làm việc trong trạng thái luôn luôn bị nén để tạo lực ép
truyền lên đĩa ép. Khi mở ly hợp các lò xo ép có thể làm việc ở trạng thái tăng tải (lò
xo trụ, lò xo côn) hoặc được giảm tải (lò xo đĩa). Lò xo ép được chế tạo từ các loại thép
có độ cứng cao và được nhiệt luyện, nhằm ổn đinh lâu dài độ cứng trong môi trường
nhiệt độ cao.
Kết cấu, kích thước và đặc tính của cụm ly hợp được xác định theo loại lò xo ép.
Trong ly hợp ô tô thường được xử dụng lò xo trụ, lò xo côn và lò xo đĩa. Kết cấu ở
trạng thái tự do, đặc tính biến dạng (quan hệ lực F và biến dạng

∆l

) của các loại lò xo

được thể hiện trên đồ thị:

F(N)

c

a
b

p

Trang 12

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


Hình 2.1: Đồ thị đặc tính của lò xo ép ly hợp
a. Lò xo trụ; b. Lò xo côn xoắn; c. Lò xo đĩa
a. Lò xo trụ

Lò xo trụ có đường đặc tính làm việc là đường (a) 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 giữ được đặc tính tuyến tính trong toàn bộ vùng làm việc
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
b. Lò xo côn xoắn
Lò xo côn xoắn có đường đặc tính làm việc là đường (b) trên hình 2.1.
 Ưu điểm:

-

Lực ép lên lò xo lớn, nên thường được dùng trên ô tô 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
c. Lò xo đĩa
Lò xo đĩa có đường đặc tính làm việc là đường (c) trên hình 2.1
 Ưu điểm:

-

Lò xo đĩa làm luôn nhiệm vụ của đòn mở nên kết cấu đơn giản và nhỏ gọn
Trang 13

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


-

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: Chế tạo khó khăn.
Kết luận: Qua việc so sánh ưu nhược điểm các loại lò xo ép và lò xo ép sử dụng
trên 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 khô
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 ô tô quân sự như xe ZIN-130, ZIN-131,...

1

Q
7

2
6
O2

3

5

O1

4

Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí
1. Bạc mở; 2. Càng mở; 3. Cần ngắt ly hợp; 4. Cần của trục bàn đạp ly hợp; 5. Thanh
kéo của ly hợp; 6. Lò xo hồi vị; 7. Bàn đạp
 Nguyên lý làm việc:

Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 7 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 O 2 .
Trang 14

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


Càng mở gạt bạc mở 1 dịch chuyển sang trái (theo chiều mũi tên) khắc phục khe hở δ,
tiếp tục dịch chuyển sang trái tác động vào đầu đòn mở của ly hợp, kéo đĩa ép tách ra
khỏi đĩa ma sát.
Khi người lái nhả bàn đạp 7 thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị 6, bàn đạp trở về
vị trí ban đầu duy trì khe hở δ 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 δ của bàn đạp ly hợp bị giảm xuống. Khi các bề
mặt ma sát mòn tới mức nào đó thì hành trình tự do δ của ly hợp giảm tới mức tối đa,
sẽ không tạo được cảm giác cho người lái nữa, đồng thời gây hiện tượng đóng ly hợp
không hoàn toàn. Trong trường hợp khác, khi hành trình tự do δ 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 δ 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
2.3.2

dụng lên bàn đạp lớn. Hiệu suất truyền lực không cao.
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.

Trang 15

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực
1. Bàn đạp; 2. Lò xo hồi vị; 3. Piston xilanh chính; 4. Xilanh chính; 5. Đường ống
dẫn dầu; 6. Xilanh công tác; 7. Càng mở ly hợp; 8. Bạc mở ly hợp

Hình 2.4: Sơ đồ cấu tạo xilanh chính hệ thống dẫn động ly hợp thủy lực
3. Xilanh; 4. Piston; 9. Bình chứa dầu; 10. Nút bổ sung dầu; 11. Tấm chắn dầu; 12.
Cần piston; 13. Lá thép mỏng hình sao; 14. Phớt làm kín; 15. Lò xo hồi vị piston; 16.
Van một chiều; 17. Lò xo van một chiều; 18. Van hồi dầu; a. Lỗ cung cấp dầu; b. Lỗ
điều hòa
 Nguyên lý làm việc:
Trang 16

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1, thanh đẩy đẩy piston 4
của xilanh chính 3 dịch chuyển 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 dịch chuyển sang trái. 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 lái 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 18 vào khoang
D.
Trong trường hợp người lái nhả bàn đạp ly hợp 1 nhanh, do sức cản của đường
ống và sức cản của van hồi dầu 18 làm cho dầu từ xilanh công tác 6 không kịp về điền
đầy vào khoang D, tạo ra độ chân không ở khoang D. Khi đó 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 18 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.
 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.

Trang 17

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


2.3.3

Phương án 3: Dẫn động ly hợp bằng cơ khí 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 2.5: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí cường lực khí nén
1. Bàn đạp ly hợp; 2, 4, 7, 8, 18. Các đòn dẫn động; 3, 5. Thanh kéo; 6. Lò xo hồi vị;
9. Mặt bích của xilanh phân phối; 10. Thân van phân phối; 11. Đường 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:

Khi người lái tác dụng một lực Q bđ 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 O 2 và qua thanh kéo 5
làm đòn dẫn động 7 quay quanh O 3 . Nhờ có đòn dẫn động 8 cùng với mặt bích của
xilanh phân phối 9 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 càng mở ly hợp 16 quay quanh O4, 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
Trang 18

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


12 đóng cửa thông khí trời a và mở van 12. Khí nén từ khoang A qua van 12 vào
khoang B, rồi theo đường dẫn khí nén 13 vào xilanh công tác 17 và đẩy xilanh công tác
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 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
dịch chuyển 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 dịch chuyển 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.

Trang 19

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


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.

Hình 2.6: Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng thủy lực cường lực khí nén
1. Bàn đạp; 2. Lò xo hồi vị; 3. Xilanh chính; 4, 13. Đường ống dẫn dầu; 5. Xilanh
công tác; 6. Piston xi lanh khí nén; 7. Cần piston xilanh khí nén; 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 Qbđ 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 xilanh chính 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
Trang 20

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


cùng cần piston 10 sang phải. Làm cho càng mở ly hợp 11 quay quanh O 2 và đẩy bạc
mở ly hợp 12 sang trái (theo chiều mũi tên). Ly hợp được mở.
Đồng thời dầu có áp suất theo đường ống dẫn dầu 13 tác dụng lên piston xilanh
mở van 14, đẩy piston xilanh mở van 14 cùng cốc van 15 và màng ngăn 16 dịch
chuyển 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 dịch chuyển 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 O 2 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, ta thấy dẫn động ly hợp
bằng cơ khí có cường hóa khí nén phù hợp để áp dụng cho việc thiết kế hệ thống ly
-

hợp cho xe tải 7,5 tấn. Phương án này đảm bảo các nguyên tắc:
Lực bàn đạp đủ lớn để có cảm giác mở ly hợp
Sử dụng chắc chắn, nhẹ nhàng
Dễ chăm sóc, bảo dưỡng và sửa chữa

Trang 21

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP
3.1 Các thông số ban đầu
Thông số
- Trọng lượng xe khi đầy tải
- Phân bố trọng lượng lên cầu
trước
-

Trọng lượng phân bố lên cầu sau
Vận tốc cực đại
Hệ số cản lăn
Độ dốc lớn nhất

-

149000N
55000N

-

94000N

- vmax = 100 km/h
- f = 0,02
- αmax = 150

Kích thước xe:
Chiều dài cơ sở xe
Vết bánh xe:
Bán kính bánh xe

9310X2900X2850 mm
L = 5500 mm
2100/1050 mm;
rb = 431 mm

Động cơ:
Công suất tối đa
Vòng quay tối đa

Nemax = 175 kw
n= 4000 v/ph

3.2 Tính sơ bộ hệ thống truyền lực
Tính Memax

=
Trong đó: Ne là công suất của động cơ tại số vòng quay bất kỳ ne.
Các giá trị a, b, c: phụ thuộc vào từng loại động cơ. Do là động cơ diezen 4 kỳ buồng
cháy trực tiếp nên: a=0,5;b= 1,5 c=1.
Vậy ta có bảng sau:
ne(v/p)

600

940

1280

1620

1960

2300

2640

2980

3320

Trang 22

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn

3660

4000


Ne(kw)

18,4

32,7

49,1

66,8

85,3

103,8

Me(Nm)

293,5

333,1

366,7

394,2

415,7

431,1

121,7
440,
9

138,5

153,4

165,7

175

443,9

441,3

432,6

417,8

Từ bảng trên ta chọn Memax=444 (Nm)
Tính tỷ số truyền của các cấp số
a. Tỉ số truyền cực tiểu itmin
Tỉ số truyền cực tiểu được dùng trong trường hợp xe chạy với vận tốc cực
đại. Do đó điều kiện vận tốc là điều kiện cần, hai điều kiện lực kéo và điều kiện
bám chỉ là điều kiện kiểm tra nếu cần thiết.
Điều kiện vận tốc:
vmax khi itmin, do đó:
Trong đó:
b. Tỉ số truyền cực đại itmax:

Tỉ số truyền cực đại của xe được xác định theo điều kiện lực kéo và kiểm tra
theo điều kiện bám:
− Điều kiện lực kéo:
Áp dụng công thức:
Trong đó:

G=149000 (N)
rb=0,431 (m)
Memax=444 (Nm)

Thay vào ta có:


Kiểm tra điều kiện bám: áp dụng công thức:

Trong đó: là trọng lượng bám của xe. Là xe tải ta giả thiết trọng lượng phân bố
lên các cầu là như nhau coi , do đó trọng lượng bám của xe:
: là hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường: chọn
Thay vào ta có:
Như vậy điều kiệm bám thỏa mãn.
c. Tính tỉ số truyền của các tay số trung gian:
Trang 23

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


Chọn quy luật phân bố tỉ số truyền là quy luật cấp số nhân. Áp dụng công
thức ta tính được công bội a:
Từ đó ta có:

it5=6,5= itmin
it4=6,5.1,65= 10,7
it3=10,7.1,65=17,7
it2=17,7.1,65=29,2
it1=49=itmax

d. Số lùi

Tỉ số truyền của số lùi thường được chọn theo công thức:
Trên đây là tỉ số truyền tính theo lý thuyết của các tay số, tỉ số truyền thực tế
của các tay số khi thiết kế cụ thể còn bị thay đổi đi chút ít vì tỉ số truyền của các tay
số là tỉ số giữa số răng của các bánh răng ăn khớp, mà số răng là số nguyên.
3.3 Xác định mômen ma sát của ly hợp

Ly hợp cần được thiết kế sao cho nó phải truyền được hết mômen của động cơ
và đồng thời bảo vệ được cho hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải. Với hai yêu cầu như

vậy mômen ma sát của ly hợp được tính theo công thức:
Trong đó:
-

M c = β.M e max

β: Hệ số dự trữ của ly hợp
M e max
: Momen xoắn cực đại của động cơ
Hệ số β phải lớn hơn 1 để đảm bảo truyền hết mômen của động cơ trong mọi
trường hợp. Tuy nhiên hệ số β cũng không được chọn lớn quá để tránh tăng kích thước
đĩa bị động và tránh cho hệ thống truyền lực bị quá tải. Hệ số β được chọn theo thực
nghiệm.
Tham khảo trong bài giảng “Thiết Kế Tính Toán Ô Tô”, ta xác định được hệ số
β = 1,5 ÷ 2,25

dự trữ của ly hợp đối với ô tô tải trong khoảng:
. Ta chọn:
Vậy momen ma sát của ly hợp:Mc = β.Memax= 1,8.444= 800 Nm

β = 1,8

Xác định kích thước cơ bản của ly hợp
3.3.1

Xác định đường kính trong và đường kính ngoài của đĩa ma sát

Khi thiết kế người ta chọn sơ bộ đường kính ngoài theo kinh nghiệm như sau:
Trang 24

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


D = 2R = 3,16

M e max
C

Trong đó:
-

D: Đường kính ngoài đĩa ma sát

-

C: Hệ số kinh nghiệm. Với ô tô tải,
Memax: Momen cực đại của động cơ,Memax = 444 Nm
D = 2R = 3,16

C = 3,6

Ta chọn: D = 350mm Bán kính ngoài của đĩa ma sát: R = 175mm Bán kính
trong của đĩa ma sát được tính theo bán kính ngoài:
r = (0,53 0,75)R = (0,53 0,75).175= (92,75 131,25)mm
Vì động cơ lắp trên xe tham khảo là loại động cơ Diesel có tốc độ động cơ
không cao nên ta chọn trị số r nhỏ: r = 110 mm
Bán kính ma sát trung bình được tính theo công thức:

2 R 3 − r 3 2 1753 − 110 3
R tb =
= .
= 145(mm)
3 R 2 − r 2 3 1752 − 110 2
3.3.2

Xác định số lượng đĩa bị động
Momen ma sát được xác định theo công thức:
Trong đó:

Fµ = µ.FN

M c = βM e max = k z R tb Fµ zµ

µ = 0,25 FN
, với μ là hệ số ma sát,
,

-

Fμ: Lực ma sát theo phương tiếp truyến,

-

là lực ép tổng
kz
: Hệ số kể đến sự giảm lực ép lên các bề mặt làm việc do ma sát trong các bộ phận

-

dẫn hướng và các then hoa trên các đĩa chủ động và bị động,

: Số đôi bề mặt ma sát

kz = 1

Khi đó momen ma sát được xác định theo công thức:
M c = βM e max = k z R tb Fµ zµ = k z R tbµFN z µ

zµ =
Suy ra, số đôi mặt ma sát là:

Mc
βM e max
=
k z R tbµFN k z R tbµFN
Trang 25

Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế ly hợp xe ôtô tải 7,5 tấn


x

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×