Thiết kế ly hợp xe ôtô con 4 chỗ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ Giáo dục và Đào tạo
Cộng Hòa Xã Hội Chủ
Nghĩa Việt Nam
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Độc lập – Tự do –
Hạnh phúc
--------------o0o----------------------------o0o---------------
NHIỆM VỤ
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ và tên :
Nguyễn Minh Đức
Lớp
Ôtô – K49
:
Ngành học:
Ô tô và Xe Chuyên dùng
1. Đầu đề thiết kế
Thiết kế cụm ly hợp cho xe con 4 chỗ
2. Các số liệu ban đầu
Thông số kỹ thuật của xe Toyota Corolla
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán
Chương 1: Tổng quan về ly hợp
Chương 2: Tính toán thiết kế các cụm chi tiết
Chương 3: Tính toán thiết kế hệ dẫn động
Chương 4: Công nghệ gia công chi tiết
Chương 5: Sửa chữa bảo dưỡng cụm ly hợp
4. Các loại bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại bản vẽ và kích thước bản vẽ)
- Bản vẽ phương án dẫn động
- Bản vẽ bố trí chung
- Bản vẽ trạng thái làm việc của bộ cường hóa
- Bản vẽ kết cấu cụm ly hợp
- Bản vẽ các dạng ly hợp trên ôtô
Sinh viên: Nguyễn Minh Đức
1
Lớp: Ôtô - K49
Thiết kế ly hợp xe ôtô con 4 chỗ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Bản vẽ các chi tiết điển hình
- Bản vẽ quy trình gia công piston chính
- Bản vẽ xylanh công tác và xylanh chính
5. Cán bộ hướng dẫn: Ths. Phạm Huy Hường
6. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế
7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
Ngày …… Tháng …… Năm ……
(Ký và ghi rõ họ tên)
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)
Sinh viên đã hoàn thành và nộp toàn bộ thiết kế cho bộ môn
Ngày …… Tháng …… Năm 2009
(Ký và ghi rõ họ tên)
Sinh viên: Nguyễn Minh Đức
2
Lớp: Ôtô - K49
Thiết kế ly hợp xe ôtô con 4 chỗ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU..............................................................................................1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP...................................................3
I. Công dụng..................................................................................................3
II. Phân loại...................................................................................................4
1. Theo cách truyền mô men.............................................................................4
2. Theo hình dạng của các chi tiết ma sát.........................................................9
3. Theo phương pháp phát sinh lực ép..............................................................9
4. Theo kết cấu ép chia ra................................................................................10
III. Yêu cầu..................................................................................................10
IV. Phân tích kết cấu - chọn phương án thiết kế ly hợp ô tô....................10
1. Phương án chọn lò xo ép.............................................................................11
2. Đĩa bị động của ly hợp................................................................................14
3. Đĩa ép...........................................................................................................16
4. Lò xo ép.......................................................................................................17
5. Đòn mở........................................................................................................17
V. Lựa chọn kết cấu ly hợp.........................................................................17
1. Kết cấu ly hợp lắp trên xe ZIL - 130...........................................................17
2. Kết cấu ly hợp lắp trên xe AZ-53............................................................19
IV. Các phương án dẫn động ly hợp..........................................................21
1. Dẫn động ly hợp bằng cơ khí......................................................................21
2. Dẫn động ly hợp bằng thủy lực...................................................................22
3. Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén..................................24
Sinh viên: Nguyễn Minh Đức
3
Lớp: Ôtô - K49
Thiết kế ly hợp xe ôtô con 4 chỗ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
4. Dẫn động ly hợp bằng thủy lực có cường hóa khí nén...............................29
Giới thiệu xe tham khảo ............................................................................30
CHUƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP.........................31
I. Xác định mômen ma sát của ly hợp.......................................................31
II. Xác định khích thước cơ bản của ly hợp..............................................31
1. Xác định đường kính trong và ngoài đĩa ma sát.........................................31
2. Kiểm nghiệm áp suất trên bề mặt ma sát....................................................33
III. Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp.................37
IV. Kiểm tra công trượt riêng....................................................................38
V. Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết........................................................39
VI. Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu...........................................39
1. Tính sức bền đinh tán đĩa bị động...............................................................39
2. Moay ơ đĩa bị động.....................................................................................40
3. Kiểm tra trục ly hợp....................................................................................43
4. Tính lò xo giảm chấn...................................................................................48
5. Tính lò xo màng..........................................................................................50
CHƯƠNG III : THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG LY HỢP........54
A. Các phương án thiết kế dẫn động ly hợp.............................................54
B. Thiết kế tính toán dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không..............54
I. Xác định lực và hành trình của bàn đạp khi không có trợ lực............56
II. Thiết kế dẫn động thủy lực...................................................................56
1. Tính toán thiết kế xy lanh công tác.............................................................56
2. Tính toán thiết kế xy lanh chính.................................................................58
III. Thiết kế bộ trợ lực chân không...........................................................59
1. Xác định lực mà bộ cường hoá phải thực hiện...........................................59
Sinh viên: Nguyễn Minh Đức
4
Lớp: Ôtô - K49
Thiết kế ly hợp xe ôtô con 4 chỗ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2. Xác định thiết diện màng sinh lực và hành trình màng sinh lực................60
3. Tính lò xo hồi vị màng sinh lực..................................................................60
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ GIA CÔNG........................63
CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH..............................................................................63
I. Nhiệm vụ và kết cấu................................................................................63
1. Kết cấu piston..............................................................................................63
2. Chức năng và điều kiện làm việc của piston..............................................63
3. Yêu cầu kĩ thuật đối với piston...................................................................63
II. Phân tích tính công nghệ và chọn chuẩn gia công...............................64
1. Tính công nghệ ...........................................................................................64
2. Chọn chuẩn công nghệ................................................................................64
3. Phương pháp chế tạo phôi...........................................................................64
4. Phương pháp gia công chi tiết.....................................................................64
5. Đồ gá...........................................................................................................64
III. Các nguyên công gia công chi tiết.......................................................65
1. Nguyên công 1: Khỏa mặt tiện khô, khoan 2 lỗ tâm..................................65
2. Nguyên công 2 : Tiện tinh, hạ bậc và tiện rãnh lắp phớt............................67
3. Nguyên công 3: Khoan 4 lỗ 2,5 ở đầu......................................................68
4. Nguyên công 4: Doa lỗ đặt ty đẩy...............................................................69
5. Nguyên công 5: Mài tròn mặt ngoài theo chiều dài của piston..................70
6. Nguyên công 6 : Kiểm tra...........................................................................71
CHƯƠNG IV: Sửa chữa bảo dưỡng cụm ly hợp......................................72
KẾT LUẬN.................................................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................76
Sinh viên: Nguyễn Minh Đức
5
Lớp: Ôtô - K49
Thiết kế ly hợp xe ôtô con 4 chỗ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của Khoa học kỹ thuật nói chung, ngành
công nghiệp chế tạo ôtô nói riêng trong vài thập kỷ gần đây đã có những bước phát
triển nhanh chóng vượt bậc với nhiều loại ôtô hiện đại ra đời, nhờ thành tựu các lĩnh
vực điện tử, tin học, cơ khí, vật liệu mới và dần được hoàn thiện để đáp ứng nhu cầu
ngày càng cao của con người cũng như của các ngành kinh tế khác.
Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của nước ta hiện nay với chủ trương
“Công nghiệp hoá - hiện đại hoá” đã có nhiều loại ôtô được nhập và lắp ráp tại Việt
Nam. Dòng xe con du lịch ngày càng được sử dụng rộng rãi bởi chúng có nhiều tính
năng ưu việt: điều khiển dễ dàng, an toàn, độ bền tốt và có kích thước nhỏ gọn nên
đi lại dễ dàng trong các đường hẹp đặc biệt trong các đường giao thông đô thị ở
thành phố lớn nước ta hiện nay. Với mục tiêu nghiên cứu thiết kế hệ thống ly hợp
theo hướng giảm nhẹ lao động người lái, giảm hành trình bàn đạp, song kết cấu phải
đơn giản em được giao nhiệm vụ thiết kế ly hợp xe ôtô con 4 chỗ.
Với nội dung, yêu cầu của đề tài được giao, em đã tập trung nghiên cứu tính
toán kiểm nghiệm xe cơ sở, tính toán thiết kế bộ trợ lực chân không. Phần còn lại
của đồ án là tính toán thiết kế hệ dẫn động và xây dựng quy trình công nghệ gia
công chi tiết điển hình. Ly hợp này sẽ có kết cấu đơn giản, lực điều khiển người lái
sẽ nhẹ hơn và đảm bảo hành trình bàn đạp hợp lý. Các bộ phận thiết kế có thể sản
xuất được trong nước.
Qua quá trình làm đồ án em đã tập sự làm công việc của người kỹ sư, cũng
như tác phong làm việc và học hỏi thêm nhiều kiến thức. Điều đó rất bổ ích cho sự
nghiệp của một kỹ sư cơ khí ôtô tương lai.
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 ôtô, Khoa Cơ khí trường Đại học Bách Khoa Hà
Nội song do khả năng và thời gian có hạn nên bản đồ án không tránh khỏi thiếu sót.
Em rất mong sự hướng dẫn, phê bình của các thầy, các bạn.
Sinh viên: Nguyễn Minh Đức
6
Lớp: Ôtô - K49
Thiết kế ly hợp xe ôtô con 4 chỗ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo
hướng dẫn Phạm Huy Hường và các thầy trong Bộ môn ôtô, Khoa Cơ khí Trường
Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này.
Sinh viên
Nguyễn Minh Đức
Sinh viên: Nguyễn Minh Đức
7
Lớp: Ôtô - K49
Thiết kế ly hợp xe ôtô con 4 chỗ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chương 1
TỔNG QUAN LY HỢP
Ly hợp là một phần tử không thể thiếu trong hệ thống truyền lực (HTTL) của
ô tô. Nếu không có nó 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 vận hành ô tô. Ví dụ: Khi sang số, khi phanh.
§
L H
C§
C§
C
§
CL H
§ C LH
§ C
H
§
C§
L
§
H C
L H
P
C
C
Sơ đồ bố trí HTTL thông thường trên ô tô
Đ. Động cơ
P. Hộp phân phối
L. Ly hợp
C. Cầu chủ động
H. Hộp số chính
CĐ. Trục các đăng
I. CÔNG DỤNG
Nối động cơ với HTTL một cách êm dịu và phải truyền hết mô men quay từ
động cơ đến HTTL.
- Tách động cơ ra khỏi HTTL một cách dứt khoát.
Sinh viên: Nguyễn Minh Đức
8
Lớp: Ôtô - K49
Thiết kế ly hợp xe ôtô con 4 chỗ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Đảm bảo an toàn cho các chi tiết của HTTL. Ví dụ khi phanh mà không nhả
ly hợp và hỗ trợ cho việc sang số dễ dàng.
II. PHÂN LOẠI
Phân loại ly hợp có thể dựa trên các tiêu chí sau đây.
1. Theo cách truyền mô men.
a. Ly hợp ma sát
Truyền mômen từ động cơ sang trục sơ cấp hộp số thông qua bề mặt ma sát.
- Sơ đồ cấu tạo.
1
2
3
4
5
6
7
13
12
11
10
9
8
Ly hợp ma sát khô 1 đĩa
1. Bánh đà; 2. Đĩa bị động; 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. Ổ bi;12. Đòn mở;13. Giảm chấn
- Nguyên lý làm việc.
+ Đóng ly hợp: Khi người lái không đạp chân vào bàn đạp ly hợp, không còn
lực tác dụng lên đầu đòn mở. Lò xo ép sẽ ép đĩa ép (3) vào đĩa bị động ép chặt đĩ bị
động vào bánh đà thông qua bề mặt ma sát mômen được truyền từ bánh đà sang trục
Sinh viên: Nguyễn Minh Đức
9
Lớp: Ôtô - K49
Thiết kế ly hợp xe ôtô con 4 chỗ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
của ly hợp theo hai đường. Đường thứ nhất từ bánh đà qua bề mặt ma sát phía bên
trái của đĩa bị động Đường thứ hai mômen từ bánh đà truyền qua vỏ trong ly hợp
qua đòn mở đến đĩa ép thông qua bề mặt ma sát phía bên phai của đĩa bị động
mômen được truyền từ đĩa ép sang đĩa bị động. Đĩa bị động được nối với trục ly
hợp nhờ khớp nối then hoa nên mômen đường truyền từ đĩa bị động sang trục ly
hợp.
+ Khi mở ly hợp: Người lái đạp chân vào bàn đạp qua hệ thống dẫn động lực
người lái tác động vào đòn mở ly hợp làm đĩa ép chuyển động sang bên phải ép lò
xo (11) tách khỏi bề mặt của đĩa ma sát nên đĩa ma sát tách khỏi bề mặt của bánh
đà, do đó mômen động cơ không truyền được sang trục ly hợp.
* Ưu nhược điểm.
+ Ưu điểm.
-
Kết cấu đơn giản,từ đó việc sửa chữa bảo dưỡng dễ dàng.
-
Hiệu suất cao.
-
Mở dứt khoát
-
Giá thành hạ.
+ Nhược điểm.
- Khả năng giảm quá tải không cao.
- Đóng ly hợp không êm dịu
- Khi phanh xe ở tốc độ cao gây quá tải cho HTTL (có thể làm chết máy, gãy
trục cơ…) ảnh hưởng đến việc điều khiển vận hành xe.
b. Ly hợp thuỷ lực
Truyền mômen thông qua chất lỏng
- Sơ đồ cấu tạo: Gồm hai phần.
+ Phần chủ động là phần bánh bơm, bánh đà.
+ Phần bị động là bánh tua bin nối với trục sơ cấp của hộp giảm tốc.
Trong không gian của bánh bơm và bánh tua bin là dầu thuỷ lực
Sinh viên: Nguyễn Minh Đức
10
Lớp: Ôtô - K49
Thiết kế ly hợp xe ôtô con 4 chỗ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sơ đồ cấu tạo của ly hợp thuỷ lực.
3
1
4
2
5
6
7
8
10
9
11
12
Ly hợp thủy lực.
1. Bánh tuabin; 2. Nắp; 3. Bánh bơm; 4; 5. Tấm ngăn ngoài; 6. Tấm ngăn
trong
Nguyên lý làm việc.
+ Khi động cơ quay bánh bơm (3) quay theo, dẫn đến chất lỏng trượt theo
rãnh của bánh bơm (theo hướng từ trong ra ngoài). Khi tới khe hở giữa bánh bơm
và bánh tua bin chất lỏng đập vào cánh tua bin làm cánh tua bin quay nên trục sơ
cấp của hộp số quay. Khi tới đầu vào của cánh tua bin chất lỏng lại quay trở lại bánh
bơm tạo ra chu kỳ kín. Khi tốc độ động cơ lớn nên vận tốc chất lỏng lớn, do vậy
động năng truyền cho bánh tua bin lớn.
+ Trạng thái ngắt: Khi số vòng quay động cơ nhỏ không đủ cho bánh tua bin
quay nên mômen không truyền từ động cơ ra trục ly hợp được.
+ Trạng thái đóng. Số vòng quay động cơ tăng làm cánh tua bin quay
mômen được truyền từ động cơ sang trục ly hợp. Khi chủ động ngắt nhanh ly hợp
xả van (12) dầu thoát ra ngoài bình chứa, ly hợp ngắt momen không truyền từ động
cơ sang trục ly hợp.
Sinh viên: Nguyễn Minh Đức
11
Lớp: Ôtô - K49
Thiết kế ly hợp xe ôtô con 4 chỗ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
* Ưu nhược điểm:
+ Ưu điểm:
- Đóng ly hợp êm dịu không giật.
- Bảo vệ được HTTL.
- Khi xuống dốc giảm ga bánh tua bin thành bánh chủ động bánh bơm thành
bánh bị động, động cơ tạo thành máy nén hí đóng vai trò như phanh làm bánh xe
xuống dốc từ từ.
+ Nhược điểm:
- Chế tạo phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao.
- Giá thành đắt.
c. Ly hợp điện từ
Truyền mô men thông qua lực điện từ.
Sơ đồ cầu tạo.
2
1
3
1. Bánh đà
2. Khung từ
6
4
3. Cuộn dây
5
4. Lõi sắt bị động
5. Trục ly hợp
6. Mặt cắt
Sinh viên: Nguyễn Minh Đức
12
Lớp: Ôtô - K49
* Nguyên lý làm việc.
+ Mở ly hợp: Khi không cấp điện cho cuộn dây (3) không có lực từ trường
trong cuộn dây nên phần chủ động (1) và phần bị động (4) không hút nhau nên khi
động cơ quay mômen không truyền ra trục ly hợp (5).
+ Đóng ly hợp: khi cấp điện cho cuộn dây (3) xuất hiện lực điện từ trong
cuộn dây nên xuất hiện lực hút giữa bánh đà (1) và lõi sắt bị động (4). Như vậy khi
bánh đà (1) quay làm (4) quay theo. Do đó mômen được truyền từ động cơ sang
trục ly hợp. Tuy vậy lực hút giữa (1) và (4) không đủ lớn nên ở khi hở giữa (1) và
(4) người ta đưa vào những mạt sắt khi có đường sức từ đi qua chúng sắp xếp
thành đường theo hướng của đường sức tạo thành dây sắt cứng nối (1) và (4) với
nhau làm tăng ma sát nên việc truyền mômen giữa (1) sang (4) được tăng lên.
* Ưu nhược điểm.
+ Ưu điểm.
- Khả năng chống quá tải tốt.
- Bố trí, dẫn động mềm dẻo dễ dàng.
+ Nhược điểm.
- Truyền mô men không tốt do lục từ tạo ra yếu.
- Chế tạo phức tạo.
- Bảo dưỡng sửa chữa khó khăn.
- Giá thành đắt.
d. Ly hợp liên hợp
Là loại ly hợp kết hợp hai trong số các loại trên như thuỷ cơ, cơ điện…
Trong ôtô hiện nay ly hợp ma sát được dùng rất phổ biến vì giá thành rẻ, chế
tạo đơn giản hiệu suất truyền cao. Nhưng ly hợp thuỷ lực ngày càng được sử dụng
trên các xe hiện đại có sử dụng hộp số tự động vì giảm được tải trọng động trên
HTTL.
2. Theo hình dạng của các chi tiết ma sát
- Ly hợp dạng đĩa
+ Một đĩa.
+ Hai đĩa.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
14
13
12
11
Ly hợp ma sát khô 2 đĩa
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. Ổ bi T; 9. Bạc mở; 10. Bàn đạp; 11. Lò xo hồi vị;
12. Thanh kéo; 13. Đòn mở; 14. Giảm chấn.
3. Theo phương pháp phát sinh lực ép
- Loại lò xo: Lò xo đặt xung quanh, lò xo đặt trung tâm (côn), lò xo đĩa.
- Loại lực ép nửa ly tâm; Lực ép sinh ra ngoài lực của lò xo côn còn có lực
phụ thêm là lò do lực ly tâm của trọng khối phụ sinh ra.
- Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm thường được sử dụng khi điều khiển tự động, ở
ly hợp này lực ly tâm dùng để đóng và mở ly hợp còn áp lực trên đĩa được tạo bởi
lực lò xo ít khi lực ly tâm được dùng để tạo lực ép trên đĩa.
4. Theo kết cấu ép chia ra
- Ly hợp thường đóng được sử dụng phổ biến trên ô tô.
- Ly hợp thưóng mở được sử dụng trên máy kéo.
III. YÊU CẦU
- Truyền được mômen quay lớn nhất của động cơ mà khong bị trượt ở bất kỳ
điều kiện sử dụng nào.
- Đóng êm dịu để tăng từ từ mômen quay lên trục của HTTL để tránh lực va
đập lên HTTL và cũng để cho gia tốc ô tô ổn định,
- Mở dứt khoát và nhanh giúp việc gài số hoàn hảo hơn vì lúc đó mômen
động cơ truyền tới trục thứ cấp tạm dừng. Hơn nữa không xuất hiện tải trọng động.
- Mômen quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên
bánh răng khi khởi động và sang số
- Ly hợp còn đáp ứng nhu cầu là cơ cấu an toàn để tránh các lực quá lớn tác
dụng lên HTTL khi gặp quá lớn tác dụng lên HTTL khi gặp quá tải.
- Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ.
- Các bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt, đảm bảo sự làm việc bình thường.
- Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, tuổi thọ cao, điều chỉnh và chăm sóc dễ dàng
(và phải đáp ứng yêu cầu của chi tiết cơ khí nói chung).
IV. PHÂN TÍCH KẾT CẤU - CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ LY HỢP Ô TÔ
Các ly hợp của ô tô là loại thường đóng. Ở ô tô thường dùng loại ly hợp một,
hai loại hay nhiều đĩa bị động.
- Ly hợp một đĩa có ưu điểm là:
+ Kết cấu đơn giản, rẻ tiền.
+ Thoát nhiết tốt.
+ Mở dứt khoát.
Nhưng có nhược điểm là đóng không êm dịu.
- Ly hợp nhiều đĩa bị động.
Nếu ly hợp phải truyền mômen lớn (lớn hơn 70 80 KGm) thì đường kính
của đĩa ly hợp một đĩa quá lớn. Trường hợp như vậy người ta dùng ly hợp hai hay
nhiều đĩa, sẽ giảm được đường kính của đĩa và kích thước chung của ly hợp. Tuy
nhiên ly hợp hai đĩa có kết cấu phức tạp hơn nhiều so với ly hợp một đĩa.
Ưu điểm của ly hợp là đóng êm dịu.
Nhược điểm là mở không dứt khoát.
Ở ly hợp thường đóng, lực đóng nhờ các lò xo ép.
+ Đối với ly hợp xe thiết kế do có mômen quay của động cơ không lớn
(mômen = 17KGm) nên ta chọn 1 đĩa. Trong kết cấu ly hợp chi tiết mòn, nhiều
nhất là vành ma sát của đĩa bị động hay bị hỏng nhất. Vì vậy nhiệm vụ quan trọng là
tăng tuổi thọ cho vành ma sát.
1. Phương án chọn lò xo ép
1.1. Lò xo trụ
Thường đặt xung quanh theo vành đĩa ép.
- Ưu điểm:
Kết cấu nhỏ gọn, khoảng không gian chiếm chỗ ít vì lực ép lên đĩa ép quá
nhiều lò xo tác dụng cùng 1 lúc và chia đều.
- Nhược điểm.
Các lò xo thường không đảm bảo được các thông số cơ bản giống nhau hoàn
toàn . Do đó phải chọn thật kỹ nếu không thì lực ép trên đĩa sẽ không đều làm tấm
ma sát mòn không đều. Các lò xo trụ khi ép phải để khoảng cách tối thiểu giữa các
vòng so sánh xo là 1mm do vậy khong gian theo chiều trục là rất lớn.
1.2. Lò xo hình côn
- Ưu điểm:
+ Lực tác dụng lên đĩa đều vì có 1 lò xo đặt trung tâm. Thường dùng trên ô
tô có mômen quay cần truyền lớn trên 50KG.
+ Có thể rút gọn được chiều dài của ly hợp, vì lò xo ép hình côn có thể ép
cho đến khi lò xo nằm trên một mặt phẳng.
- Nhược điểm.
+ Dùng lò xo hình côn ở ly hợp thì khoảng không gian ở gần trục ly hợp sẽ
chật chội, khó bố trí bạc mở ly hợp
+ Dùng lò xo hình 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.
1.3. Ly hợp dùng lò xo màng
Ở loại ly hợp này, một lò xo màng hình nón cụt (H) được thay thế cho các lò
xo xoắn để ấn mâm ép (D) và đĩa ma sát bám vào mặt bánh đà. Kết cấu của lò xo
(H) là một chóp cụt dập bằng thép lò xo tấm, dày 0,9mm. Các phần tử đàn hồi bố trí
hướng tâm là các cần đẩy ra, thay thế các cần bẩy.
A.
Vòng bi đuôi trục khuỷu
H . Lò xo màng (đĩa mặt trời)
B.
Tấm ma sát
K,L Buloong giữ
C.
Sườn thép và moayơ
M. Vỏ bộ ly hợp
D.
Mâm ép
N. Gắp điều khiển.
E.
F. lò xo và vít trả về
P. Vòng bitê
G,J. Vòng hướng dẫn trong và ngoài
Q,R,S. Chốt hình cầu và lò xo tựa
* Nguyên lý hoạt động của lò xo màng:
Khi ấn lên bàn đạp ly hợp, vòng bi T (6) ấn lên lỗ tâm của đĩa lò xo màng (3)
làm cho vòng ngoài của nó bật lên mâm ép (2) nhả đĩa ma sát (4). Khi buông bàn
đạp, vòng bi buýt tê trở lui lại vị trí cũ, lò xo màng bung trở lại hình dạng ban đầu
nên nó đè mạnh mâm ép và đĩa ma sát vào mặt bánh đà.
Với loại lò xo màng, khi biến đổi sức ép lên nó, lúc đầu lực tăng lên cho đến
một trị số xác định thì lực bắt đầu giảm. Độ mòn của các tấm ma sát không ảnh
hưởng đến sức ép do lò xo màng tạo nên, do dó tránh được tình trạng bộ ly hợp
quay trượt. Việc áp dụng lò xo màng còn đạt thêm được một số ưu điểm sau:
- Giảm được kích thước, khối lượng và đơn giản hoá rất nhiều trong kết cấu
của bộ ly hợp.
- Do không có các chi tiết lắp ở vòng ngoài bộ ly hợp nên việc cân bằng
tương đối dễ hơn.
- Loại trừ được cách lực ly tâm làm giảm sức ép đĩa ma sát ở vận tốc cao (vì
không có các chi tiết vòng ngoài).
- Lực tác động lên đĩa ma sát thường xuyên đều đặn ở mọi chế độ làm việc.
Vậy qua việc phân tích kết cấu, nguyên lý hoạt động trên cùng với yêu cầu
cụ thể của phương án thiết kế ta chọn bộ ly hợp dùng lò xo màng.
2. Đĩa bị động của ly hợp
2.1. Xương đĩa
Một trong những yêu cầu của ly hợp là đóng phải êm dịu. Để giải quyết vấn
đề này người ta dùng đĩa bị động loại đàn hồi. Người ta xẻ các rãnh hướng tâm chia
đĩa ra nhiều phần. Các phần này được uốn về các phía khác nhau. Nhờ cách xẻ rãnh
đĩa bị động đỡ vênh khi bị nung nóng lúc làm việc.
A. Sườn thép gợn song; B,C. Đinh tán,
1. Mặt phía bánh đà ; 2. Mặt phía mâm ép.
Xương đĩa thường được chế tạo bằng thép cacbon 45,65P và 70… sau khi
thực hiện nhiều nguyên công chế tạo cần tôi, thường trong dầu, ram trong khuôn,
để đạt độ cứng 35 65HRC. Quá trình chế tạo phôi được kết thúc bằng phôi phát
hoá và kiểm tra các thông số cơ bản. Ví dụ độ không phẳng không vượt quá 0,4
0,5mm dưới tải trọng 20 50N
1. Lò xo giảm xoắn; 2. Moyơ rãnh then; 3. Đinh tán. 4. Mặt bố ma sát
- Xem thêm -