ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LY HỢP XE TẢI THACO OLLIN 8 TẤN
MỤC LỤC
lỜI NÓI ĐẦU.. 1
chương 1: tỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ.. 3
1.1. Công dụng ly hợp. 3
1.2. Phân loại ly hợp. 3
1.2.1. Phân loại theo phương pháp truyền mômen. 3
1.2.2. Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp. 4
1.2.3. Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép. 5
1.2.4. Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp. 5
1.3. Yêu cầu ly hợp. 5
1. 4.Lựa chọn phương án thiết kế. 6
1.4.1 Phương án 1 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí.6
1.4.2. Phương án 2 : Dẫn động ly hợp bằng thủy lực.9
1.4.3. Phương án 3 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén.10
1.4.4. Phương án 4 : Dẫn động ly hợp bằng thủy lực có cường hóa khí nén.12
Chương 2: Kết cấu một số chi tiết hệ thống ly hợp.. 14
xe tải thaco 8 tấn.. 14
2.1.Phân tích kết cấu ly hợp 2 đĩa ma sát………………………………………..14
2.1.1. Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô 2 đĩa. 14
2.1.2. Cấu tạo ly hợp 2 đĩa ma sát15
2.1.3 Kết cấu ly hợp 2 đĩa ma sát khô. 16
2.1.4.Kết cấu của một số bộ phận chính ly hợp:17
Chương 3: NỘi dung thiẾt kẾ TÍnh toán.. 23
3.1. Các thông số kỹ thuật của xe ôtô tải Thaco 8 tấn. 23
3.2. Xác định mômen ma sát của ly hợp. 24
3.3. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp. 24
3.5 . Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp. 29
3.5.1. Tính sức bền đĩa bị động. 29
3.5.2. Tính sức bền moayơ đĩa bị động.31
3.5.3. Tính sức bền lò xo ép của ly hợp. 33
3.5.4. Tính sức lò xo giảm chấn của ly hợp.36
3.5.5. Tính sức bền các chi tiết truyền lực tới đĩa chủ động.39
3.5.6. Tính sức bền trục ly hợp.40
3.5.7. Tính sức bền các đòn dẫn động.48
3.6 . Tính toán hệ thống dẫn động của ly hợp.49
3.6.1. Tính cụm sinh lực. 52
3.6.2. Xác định hành trình của bàn đạp. 59
3.6.3. Tính van phân phối60
chương 4 quy trình gia công chi tiết nắp van………………...67
4.1.Phân tích cấu tạo và điều kiện làm việc của chi tiết…………………………67
4.2.Phân tích tính công nghệ của chi tiết………………………………………...67
4.3.Định dạng sản xuất…………………………………………………………..68
4.4.Chọn phương pháp chế tạo phôi……………………………………………..69
4.5.Lập thứ tự các nguyên công…………………………………………………69
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………………………....74
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………….75
lỜI NÓI ĐẦU
Với bất kỳ một quốc gia nào trên thế giới để phát triển nền kinh tế và xây dựng đất nước phồn vinh thì vấn đề giao thông vận tải luôn đóng vai trò then chốt.có thể nói sự vận chuyền hàng hóa cũng như vận tải hành khách như là thước đo cho sự phát triển của đất nước đó. Ở đâu mà giao thông vận tải phát triền thì ở nơi đó có nền công nghiệp và đời sống xã hội cao
Ở Việt Nam một đất nước đang phát triển như cầu vần chuyển hàng hóa cũng như hành khách ngày một tăng chính vì thế mà ngành công nghiệp ô tô đang đứng trước nhiều cơ hơi để phát triển. ô tô là một ngành công nghiệp đặc thù rất đăc biệt bời vì để ra đời một chiếc ô tô cần rất nhiều ngành công nghiệp phụ trợ khác (các nhà máy vệ tinh) phát triển công nghiệp ô tô sẽ kéo theo các nền công nghiệp khác phát triền điều đó làm tăng sự phát triền của đất nước đẩy nhanh hơn quá trình công nghiệp hóa đất nước.
Nhận thấy những tiêm năng vô cùng lớn mà nghành công nghiệp ô tô mang lại Chính Phủ đã không ngừng có những chính sách ưu đãi để nghành công nghiệp ô tô VN phát triển thu hút vốn đàu tư về công nghiệp ô tô từ những đất nước tiên tiến trên thế giới. Chính phủ đã đề ra định hướng là đến năm 2020 công nghiệp ô tô của chúng ta trở thành nền công nghiệp quan trọng của đất nước đăp ứng như cầu vần chuyền trong nước và tham gia vào thị trường quốc tế.
Với lộ trình phát triển của ngành công nghiệp ô tô chúng ta thấy rằng các xe tải loại 7-20 tấn được chú trọng đăc biệt vì vậy nghiên cứu đè tài về xe tài từ 7 đến 20 tấn và cải tiến các cụm chi tiết trong xe để phục vụ cho sản xuất và nâng cao về chuyên môn với loại xe này.
Với để tài tôt nghiệp của em là tính toán và thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải THACO OLLIN 8 tấn.
Hệ thống ly hợp trên ô tô là một trong những cụm chi tiết quan trọng , góp phần rất lớn trong việc điểu khiên xe có dễ dang hay không và chiếc xe có vận hành hết công suất ma nó có hay không.
Ở xe tải vì mô men cần chuyền lớn do đó ly hợp thường sử dụng là loại ly hợp ma sát khô hai đĩa thường đóng.các lo xo ép được bố trí xung quanh có hệ thống dẫn động cơ khí hoặc dẫn động thủy lực có cường hóa khí nén.
Việc nắm vững phương pháp tính toán thiết kế, quy trình công nghệ ,sửa chữa sẽ giúp ích rất nhiều trong việc cải tiến nâng cao khả năng làm việc,hỗ trợ cho ngươi lái thoải mái,dễ dàng thao tác điều khiển và phù hợp hơn với địa hình và khí hậu nước ta
Trong quá trình làm đồ án em đã được chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn Đỗ Thành Phương cùng các thầy trong bộ môn cùng với nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành đồ án.Tuy nhiên do hiểu biết của em còn hạn chế cùng với vốn kiến thức thực tế còn thiếu nên đồ án của em vẫn còn nhiều thiếu sót
Em xin chân thành cảm ơn thây giáo Đỗ Thành Phương đã chỉ bảo tận tình và giúp đỡ em hoàn thành đồ án này
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN ÔTÔ
1.1.Công dụng của 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.
1.2. 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.
1.2.1. 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.
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.
1.2.2. 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 ...
1.2.3. Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì người ta chia ra các loại ly hợp sau :
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.
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...
1.2.4. 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.
1.3. 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 b 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.
- 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. 4.Lựa chọn phương án thiết kế
1.4.1 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 1.1. Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí
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 d 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.
1.4.2. 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.
Hình 1.2. 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
1.4.3. 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 1.3. 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 :
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.
1.4.4. 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 1.4. 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.
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, ta thấy Phương án 3 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén và ly hợp 2 đĩa ma sát phù hợp để áp dụng cho việc thiết kế hệ thống ly hợp cho xe tải 8 tấn trên cơ sở xe Thaco 8 tấn.
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.
Chương 2
Kết cấu một số chi tiết ly hợp
xe tải thaco ollin 8 tấn
2.1. Phân tích kết cấu ly hợp 2 đĩa ma sát.
2.1.1. Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô 2 đĩa
Hình 2.1. 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.
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.a 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.
2.1.2. Cấu tạo ly hợp 2 đĩa ma sát
Hình 2.2 Cấu tạo ly hợp 2 đĩa ma sát.
1:Vòng ma sát; 2:Đĩa bị động; 3: Tấm gợn song; 4:Đệm đanh hồi; 5:Moay ơ;
6: Lò xo giảm chấn; 7:Đĩa giữ; 8:Đòn mở; 9:Lò xo ép; 10:Khớp ngắt;
11: Vỏ ly hợp; 12:Trụ tì; 13:Đĩa ép; 14: Càng mở; 15: Đĩa bị động.
Hai đĩa bị động hoàn toàn giống nhau có thể lắp lẫn cho nhau, xung quanh bánh đà có ba hốc để lắp lò xo có xu hướng tách đĩa ép trung gian khỏi đĩa bị động thứ nhất. Các bulong tựa được vặn chặt vào vỏ ly hợp để hạn chế hành trình dịch chuyển của đĩa ép trung gian khi mở ly hợp nhằm mục đích tách hoàn toàn đĩa bị động thứ hai để việc gài số được êm dịu và dễ dàng. Khi mở ly hợp guốc phanh sẽ ép mà phanh vào puly phanh để trục ly hợp được giảm tốc nhanh chóng. Cơ cấu dẫn động phanh này được kết hợp cùng với cơ cấu điều khiển ly hợp. Trên cơ cấu điều khiển có lắp thêm bộ phận trợ lực gồm các chi tiết: tay đòn cơ cấu trợ lực, bulong điều chỉnh, lò xo …. Trên bàn đạp còn có thanh kéo cơ cấu khóa với mục đích chỉ khi đạp vào bàn đạp ly hợp đến vị trí nào đó thì khóa mới mở., việc sang số mới được thực hiện. Kết cấu như vậy nhằm tránh được tình trạng quên mở ly hợp khi sang số để bảo vệ hộp số.
2.2. Kết cấu ly hợp 2 đĩa ma sát khô
Hình 2.3. Ly hợp lắp trên xe tải thaco 8 tấn
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.
Ly hợp lắp trên xe tải thaco 8 tấn là ly hợp hai đĩa ma sát khô (hình 2.5).
- Bộ phận chủ động của ly hợp : gồm bánh đà 24 bắt với vỏ trong ly hợp 19 bằng các bu lông. Để thực hiện mở ly hợp một cách nhanh chóng và dứt khoát thì giữa đĩa ép trung gian 26 và bánh đà 24 có đặt lò xo đẩy 1. Lò xo đẩy có tác dụng đẩy đĩa ép trung gian ra khỏi bề mặt tiếp xúc với đĩa bị động 25 khi mở ly hợp. Để đảm bảo khe hở cần thiết giữa các bề mặt ma sát của ly hợp khi mở ly hợp, đồng thời đảm bảo cho đĩa ép trung gian, đĩa ép ngoài và bánh đà thành một khối mà vẫn đảm bảo đĩa ép trung gian và đĩa ép ngoài có thể di trượt được thì người ta dùng một cơ cấu gồm có đai ốc điều chỉnh 4 được kẹp chặt vào đĩa ép trung gian. Khi các bề mặt ma sát của tấm ma sát của đĩa bị động bị mòn nhiều, nhờ có cơ cấu đó sẽ làm cho đĩa ép trung gian di chuyển đến gần bánh đà hơn. Đai ốc 4 có vòng cách tỳ lên vỏ ly hợp, đẩy cho bulông hạn chế di chuyển dọc trục của nó, nên duy trì được khe hở cần thiết giữa các bề mặt ma sát khi mở ly hợp. Các lò xo ép 20 được bố trí xung quanh theo hai vòng tròn (vòng trong và vòng ngoài). Tổng số lò xo ép là 24, các lò xo ép được đặt trong phần lõm của vỏ ly hợp và đầu còn lại được đặt vào phần lồi của đĩa ép.
- Bộ phận bị động của ly hợp : gồm có hai đĩa bị động 25, mỗi đĩa bị động gồm 2 tấm ma sát được ghép với xương đĩa bằng các đinh tán bằng đồng. Xương đĩa được chế tạo bằng thép, trên có các xẻ rãnh nhằm giảm độ cứng, tăng độ đàn hồi và giúp ly hợp đóng êm dịu. Xương đĩa được ghép với moayơ đĩa bị động bằng các đinh tán, trên moayơ có các lỗ hình chữ nhật để đặt 6 lò xo giảm chấn. Moayơ được chế tạo bằng thép, số lượng là 2 moayơ và có thể di trượt trên rãnh then hoa của trục ly hợp.
- Hệ thống dẫn động ly hợp thuộc loại dẫn động bằng cơ khí có cường hóa bằng khí nén. Đòn mở ly hợp 5 được chế tạo bằng thép và có số lượng là 4 đòn. Mỗi đòn mở thì đầu trên liên kết khớp bản lề với đĩa ép ngoài qua các ổ bi kim. Phần giữa đòn liên kết bản lề với càng nối 6 thông qua ổ bi kim.
2.2.1.Kết cấu của một số bộ phận chính ly hợp:
Lò xo ép có dạng hình trụ được bố trí xung quanh với số lượng 9, 12.... Với cách bố trí này kết cấu nhỏ gọn khoảng không gian chiếm chỗ ít vì lực ép lên đĩa ép qua nhiều lò xo cùng 1 lúc. Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là các lò xo không đảm bảo được các thông số giống nhau hoàn toàn, do đó phải lựa chọn thật kĩ nếu không lực ép trên đĩa ép sẽ không đều làm cho tấm ma sát mòn không đều.
Hình 2.4. Lò xo ép
Lò xo ép nằm giữa đĩa ép và vỏ ly hợp.Có 2 loại lò xo ép bao gồm nhiều lò xo bố trí xung quanh đĩa ép.Là những lò xo trụ nhỏ tương tự như lò xo xupap.Mỗi lò xo có một đầu lồng vào vấu trên đĩa ép, đầu còn lại lồng vào vấu trên vỏ ly hợp. Nó tạo ra lực ép để ép chặt đĩa ép, đĩa ma sát với bánh đà.
Đĩa ma sát của ly hợp là 1 trong những chi tiết đảm bảo yêu cầu của ly hợp là đóng phải êm dịu.
..........
- Chiều sâu cắt t : t = 6 / 2 = 3 mm
- Lượng chạy dao : S = 0,17 mm/vòng
- Tốc độ quay của máy : n = 750 vòng/phút
Bảng chế độ cắt của nguyên công 3 :
|
Bước |
Máy |
n (vg/ph) |
S (mm/vòng) |
t (mm) |
|
Khoan f7 |
2H135 |
750 |
0,17 |
3,4 |
|
Doa f7 |
2H135 |
475 |
0,8 |
0,1 |
|
Khoan f6 |
2H135 |
750 |
0,17 |
3 |
d. Nguyên công 4 : Phay mặt đầu
- Định vị : Chi tiết gia công được định vị trên phiến tỳ (mặt G), vành ngoài của lỗ bên trái được định vị trên khối V cố định, vành ngoài của lỗ bên phải được định vị bằng khối V di động. Với cách định vị này có 6 bậc tự do : mặt G khống chế 3 bậc tự do ; khối V tì vào vành ngoài khống chế 2 bậc tự do ; khối V di động tì vào vành ngoài khống chế 1 bậc tự do.
- Chọn máy :Máy phay đứng vạn năng 6H12.
Công suất động cơ của máy : N = 7 kW
- Chọn dao : Ta chọn dao phay mặt đầu bằng thép gió.
- Lượng dư gia công : Phay thô với lượng dư là Z1 = 2 mm
Phay tinh với lượng dư là Z2 = 1 mm
- Chiều sâu cắt t : Cắt thô t1 = 2 mm
Cắt tinh t2 = 1 mm
- Lượng chạy dao : Phay thô S = 0,25 mm/răng
Phay tinh S = 0,1 mm/răng
- Tốc độ quay của máy : Phay thô n = 300 vòng/phút
Phay tinh n = 475 vòng/phút
Bảng chế độ cắt của nguyên công 4 :
|
Bước |
Máy |
n (vg/ph) |
S (mm/răng) |
t (mm) |
|
Phay thô |
6H12 |
300 |
0,25 |
2 |
|
Phay tinh |
6H12 |
475 |
0,1 |
1 |
e. Nguyên công 5 : Khoan, tarô M12
- Định vị : Chi tiết gia công được định vị trên phiến tỳ (mặt G), vành ngoài của lỗ bên trái được định vị trên khối V cố định, vành ngoài của lỗ bên phải được định vị bằng khối V di động. Với cách định vị này có 6 bậc tự do : mặt G khống chế 3 bậc tự do ; khối V tì vào vành ngoài khống chế 2 bậc tự do ; khối V di động tì vào vành ngoài khống chế 1 bậc tự do.
- Chọn máy :Máy khoan đứng 2H135.
Công suất động cơ của máy : N = 4 kW
- Chọn dao : Ta chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn với d = 11,8 mm
- Lượng dư gia công : Z = d / 2 = 11,8 / 2 = 5,9 mm
- Chiều sâu cắt t : t = 11,8 / 2 = 5,9 mm
- Lượng chạy dao : S = 0,17 mm/vòng
- Tốc độ quay của máy : n = 750 vòng/phút
Bảng chế độ cắt của nguyên công 5 :
|
Bước |
Máy |
n (vg/ph) |
S (mm/vòng) |
t (mm) |
|
Khoan |
2H135 |
750 |
0,17 |
5,9 |
|
Tarô M12 |
|
|
|
|
g. Nguyên công 6 : Kiểm tra bằng đồng hồ và dụng cụ chuyên dùng.
KẾT LUẬN
Sau một quá trình học tập và rèn luyện dài trên ghế nhà trường, dưới sự chỉ bảo tận tình của các thầy giáo em đã tiếp thu được nhiều kiến thức bổ ích và sẽ là hành trang bước vào con đường sự nghiệp. Với những kiến thức đã được học và nghiên cứu cùng với sự cố gắng nỗ lực của bản thân cũng như sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Đỗ Thành Phương cùng các thầy trong bộ môn, em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn.Vì thời gian có hạn đồ án chỉ dừng lại ở mức phân tích chọn các phương án thiết kế, tính toán thông số cơ bản một số cụm chính .
Phương án giải quyết vấn đề khoa học: Đó là chu trình khép kín từ việc lựa chọn phương án, thiết kế các thông số cơ bản.Trình tự thiết kế gia công thực hiện đúng quy trình công nghệ. Đã cho ra kết quả tương đối chính xác và khoa học.
Quá trình tính toán và thiết kế đề tài chính xác và khoa học được thực hiện đảm bảo yêu cầu thực tế. Sảm phẩm của đồ án có thể đưa vào trong sản xuất cũng như học tập giúp người học có cái nhìn trực quan về ly hợp cũng như các cụm chi tiết trên ô tô.
Tuy nhiên trong khuôn khổ của một đồ án lý thuyết không thể đề cập tới toàn bộ các vấn đề thực tế đòi hỏi. Mặt khác do trình độ có hạn, kiến thức thực tế và kinh nghiệm còn ít nên đồ án còn nhiều thiếu sót. Em rất mong các thầy và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
