Phần mềm thiết kế ô tô part 8

Chia sẻ: Asgfkj Aslfho | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

117
lượt xem 37
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ly hợp là một trong những cụm chủ yếu trong hệ thống truyền lực của ô tô, nó nằm giữa động cơ và hộp số chính. Ly hợp dùng để nối trục khuỷu động cơ với hệ thống truyền lực, nó cho phép truyền mômen quay được êm dịu và cắt truyền động đến hệ thống truyền lực được nhanh chóng, dứt khoát. Nó còn đóng vai trò nh− một hệ thống an toàn cho hệ thống truyền lực và động cơ. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phần mềm thiết kế ô tô part 8

Ch−¬ng V. TÝnh to¸n HÖ thèng ly hîp I. §Æt vÊn ®Ò 1.1. Tæng qu¸t Ly hîp lµ mét trong nh÷ng côm chñ yÕu trong hÖ thèng truyÒn lùc cña « t«, nã n»m gi÷a ®éng c¬ vµ hép sè chÝnh. Ly hîp dïng ®Ó nèi trôc khuûu ®éng c¬ víi hÖ thèng truyÒn lùc, nã cho phÐp truyÒn m«men quay ®−îc ªm dÞu vµ c¾t truyÒn ®éng ®Õn hÖ thèng truyÒn lùc ®−îc nhanh chãng, døt kho¸t. Nã cßn ®ãng vai trß nh− mét hÖ thèng an toµn cho hÖ thèng truyÒn lùc vµ ®éng c¬. C¸c c«ng dông chÝnh cña ly hîp lµ: - §¶m b¶o an toµn cho c¸c chi tiÕt cña hÖ thèng truyÒn lùc khi gÆp qu¶ t¶i còng nh− khi phanh ®ét ngét . - Nèi vµ t¸ch ®éng c¬ ra khái hÖ thèng truyÒn lùc mét c¸ch ªm dÞu vµ døt kho¸t ®Ó gi¶m t¶i träng ®éng t¸c dông lªn hÖ thèng truyÒn lùc vµ ®¶m b¶o truyÒn ®−îc toµn bé m« men quay tõ ®éng c¬ ®Õn hÖ thèng truyÒn lùc. - §¶m b¶o ®−îc khi khëi ®éng t¹i chç, khi t¨ng tèc, khi sang sè «t« chuyÓn ®éng ®−îc ªm dÞu. C¸c va ®Ëp ë c¸c r¨ng, ë c¸c khíp nèi... ph¶i nhá ®Ó t¨ng tuæi thä cho c¸c chi tiÕt. - Khi cã hiÖn t−îng céng h−ëng (rung ®éng lín) ly hîp cã kh¶ n¨ng dËp t¾t nh»m n©ng cao chÊt l−îng truyÒn lùc. Bëi vËy ly hîp cã c¸c yªu cÇu sau: - TruyÒn ®−îc m«men quay lín nhÊt cña ®éng c¬ mµ kh«ng bÞ tr−ît ë bÊt cø ®iÒu kiÖn t¶i nµo. Muèn vËy m« men ma s¸t cña ly hîp ph¶i lín h¬n m« men cùc ®¹i cña ®«ng c¬ mét chót, tøc lµ hÖ sè dù ch÷ β cña ly hîp ph¶i lín h¬n 1. - §ãng ªm dÞu ®Ó t¨ng tõ tõ m«men quay lªn trôc cña hÖ thèng truyÒn lùc, kh«ng g©y va ®Ëp c¸c b¸nh r¨ng, nhÊt lµ khi khëi ®éng « t« kh«ng bÞ giËt. - Më døt kho¸t vµ nhanh chãng ®Ó gi¶m lùc va ®Ëp c¸c b¸nh r¨ng. NghÜa lµ c¾t hoµn toµn truyÒn ®éng tõ ®éng c¬ ®Õn hÖ thèng truyÒn lùc trong thêi gian ng¾n nhÊt. NÕu kh«ng më døt kho¸t th× sÏ khã gµi sè ªm dÞu v× m«men quay cña ®éng c¬ vµ m«men qui dÉn ®Õn trôc khuûu cña tÊt c¶ c¸c chi tiÕt chuyÓn ®éng cña ®éng c¬ sÏ truyÒn mét phÇn ®Õn trôc s¬ cÊp cña hép sè. - M« men qu¸n tÝnh cña c¸c chi tiÕt thô ®éng ph¶i nhá ®Ó gi¶m c¸c lùc va ®Ëp lªn b¸nh r¨ng. - Lµm nhiÖm vô bé phËn an toµn ®Ó tr¸nh t¸c dông lªn hÖ thèng truyÒn lùc nh÷ng lùc qu¸ lín khi gÆp qu¸ t¶i. - §iÒu khiÓn dÔ dµng, lùc t¸c dông lªn bµn ®¹p nhá. - C¸c bÒ mÆt ma s¸t tho¸t nhiÖt tèt, ®¶m b¶o sù lµm viÖc b×nh th−êng. - KÕt cÊu ®¬n gi¶n, träng l−îng nhá, lµm viÖc bÒn, ®iÒu chØnh vµ ch¨m sãc dÔ dµng. 1.2. Ph©n lo¹i hÖ thèng ly hîp HÖ thèng ly hîp trªn mçi xe cã ®Æc ®iÓm kÕt cÊu riªng cña nã, v× thÕ ph−¬ng ph¸p vµ c¸ch thøc tÝnh to¸n chóng còng cã nh÷ng ®iÓm riªng biÖt. Do ®ã ®Ó cã thÓ hÖ thèng ho¸ ®−îc c¸c hÖ thèng ly hîp chóng ta ph¶i tiÕn hµnh ph©n lo¹i vµ tæng hîp chóng. * Theo ph−¬ng ph¸p truyÒn m«men: - 128 -
- Ly hîp ma s¸t: M«men truyÒn ®éng nhê c¸c mÆt ma s¸t. - Ly hîp thuû lùc: M«men truyÒn nhê chÊt láng. - Ly hîp ®iÖn tõ: M«men truyÒn nhê t¸c dông cña tõ tr−êng nam ch©m ®iÖn. * Tuú theo h×nh d¸ng cña c¸c chi tiÕt ma s¸t: - Ly hîp ®Üa (mét, hai, hoÆc nhiÒu ®Üa). - Ly hîp h×nh c«n (®Üa thô ®éng cã d¹ng h×nh c«n). - Ly hîp h×nh trèng (phÇn thô ®éng lµm theo kiÓu m¸ phanh vµ tang trèng). Tuú theo sè ®Üa thô ®éng ng−êi ta chia ly hîp ma s¸t ra 1 ®Üa, 2 ®Üa hay nhiÒu ®Üa. Ngµy nay lo¹i ly hîp h×nh c«n vµ tang trèng kh«ng dïng trªn « t« vµ m¸y kÐo n÷a, v× m« men qu¸n tÝnh chi tiÕt phÇn thô ®éng cña chóng lín g©y nªn t¶i träng va ®Ëp lªn hÖ thèng truyÒn lùc khi ®ãng ly hîp. * Theo ph−¬ng ph¸p sinh lùc Ðp trªn ®Üa chia ra: - Lo¹i lß xo (lß xo trô ®Æt xung quanh, lß xo c«n ®Æt ë chÝnh gi÷a). - Lo¹i nöa ly t©m: Lùc Ðp sinh ra ngoµi lùc Ðp cña lß xo cßn cã lùc ly t©m cña träng khèi phô Ðp thªm vµo. M« men cùc ®¹i cña ®éng c¬ t−¬ng øng víi sè vßng quay t−¬ng ®èi cao. - Lo¹i ly t©m: Ly hîp ly t©m th−êng sö dông khi ®iÒu khiÓn tù ®éng, lùc ly t©m sö dông ®Ó ®ãng vµ më ly hîp ,cßn ¸p lùc trªn ®Üa ®−îc t¹o ra bëi lß xo, Ýt khi lùc ly t©m sö dông ®Ó t¹o ra ¸p lùc trªn ®Üa Ðp . * Theo ®iÒu kiÖn lµm viÖc th−êng xuyªn : - Ly hîp th−êng ®ãng: dïng ë hÇu hÕt c¸c « t« vµ ë ly hîp mét sè m¸y kÐo. - Ly hîp kh«ng th−êng ®ãng: th−êng dïng ë c¸c m¸y kÐo xÝch C-100,C-80,KD 35 ... * Theo ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn: - Lo¹i ®iÒu khiÓn b»ng søc ng−êi. - Lo¹i ®iÒu khiÓn tù ®éng. - 129 -
H×nh 5.1.1. Ly hîp ma s¸t 1 ®Üa th−êng ®ãng 2 1 4 3 6 5 11 9 8 7 10 a) tr¹ng th¸i ®ãng b) tr¹ng th¸i më 1- Bµn ®¹p; 2- §ßn më; 3- §Üa Ðp phÝa sau; 4- §Üa Ðp phÝa tr−íc; 5- Lß xo; 6- B¸nh ®µ; 7- Bu l«ng nèi gi÷a vá b¸nh ®µ vµ ly hîp; 8- Cµng më; 9- B¹c tr−ît; 10-lß xo Ðp; 11-Vßng bi t× H×nh 5.1.2. Ly hîp ma s¸t kh« hai ®Üa th−êng ®ãng 1 8 6 7 6 5 5 4 2 3 1 2 4 3 1- Pist«ng sinh lùc; 2- Lâ xo håi vÞ; 3- Piston van ph©n phèi; 4- Van khÝ nÐn; 1-bµn ®¹p ly hîp; 2-®ßn dÉn ®éng; 3-lß 5- Lß xo håi vÞ; 6- B×nh khÝ nÐn; 7- Bµn xo kÐo; 4-cµng më; 5-khíp; 6-bi t× ®¹p ly hîp; 8 – Vßng bi tª b) DÉn ®éng c¬ khÝ c−êng ho¸ khÝ nÐn a) DÉn ®éng c¬ khÝ H×nh 5.1.3. Mét sè lo¹i dÉn ®éng ly hîp - 130 -
Víi sù ®a d¹ng cña tõng lo¹i hÖ thèng ly hîp nh− trªn, chóng ta thÊy r»ng khi sö dông ph¶i ph©n lo¹i kh¸ phøc t¹p vµ víi mçi lo¹i l¹i cã c¸c qu¸ tr×nh vµ c«ng thøc tÝnh to¸n kh¸c nhau, nh− vËy lµ kh¸ phøc t¹p vµ tèn nhiÒu c«ng søc, thêi gian tÝnh to¸n l©u vµ nh− vËy lµ hiÖu qu¶ c«ng viÖc thÊp. Trong ph¹m vi ch−¬ng tr×nh, chóng t«i tiÕn hµnh ph©n lo¹i c¬ cÊu ly hîp lo¹i 1 ®Üa, 2 ®Üa, dÉn ®éng c¬ khÝ vµ tÝnh to¸n cho tõng lo¹i nµy 1.3. NhiÖm vô Ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ kiÓm nghiÖm hÖ thèng ly hîp thùc hiÖn nh÷ng nhiÖm vô sau: a. Víi bµi to¸n thiÕt kÕ: - TÝnh to¸n c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña hÖ thèng. - KiÓm tra bÒn c¸c chi tiÕt quan träng cña hÖ thèng. b. Víi bµi to¸n kiÓm nghiÖm: - KiÓm tra c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña hÖ thèng (lùc vµ hµnh tr×nh bµn ®¹p, c«ng tr−ît vµ c«ng tr−ît riªng cña ly hîp ly hîp) - KiÓm tra bÒn c¸c chi tiÕt quan träng cña hÖ thèng. - 131 -
II. C¸c b−íc tÝnh to¸n: 2.1. Víi bµi to¸n thiÕt kÕ: Yªu cÇu ®Æt ra ®èi víi bµi to¸n thiÕt kÕ lµ cho c¸c th«ng sè kü thuËt cña xe, cho ®iÒu kiÖn lµm viÖc, chóng ta tÝnh to¸n c¸c th«ng sè kü thuËt c¬ b¶n cña hÖ thèng ly hîp, sau ®ã kiÓm tra c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc vµ kiÓm tra bÒn c¸c chi tiÕt cña hÖ thèng. Qui tr×nh tÝnh to¸n gåm c¸c b−íc sau: - X¸c ®Þnh m«men ma s¸t cña ly hîp - X¸c ®Þnh c¸c kÝch th−íc c¬ b¶n cña ly hîp (KÝch th−íc cña ®Üa ma s¸t, sè l−îng ®Üa,v.v...) - TÝnh c«ng tr−ît vµ c«ng tr−ît riªng - X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña dÉn ®éng ly hîp - TÝnh bÒn mét sè chi tiÕt cña hÖ thèng 2.1.1. X¸c ®Þnh m«men ma s¸t cña ly hîp Ml =β.M® (kGm) (5.1.1) Trong ®ã: Ml - M«men ma s¸t cña ly hîp (kGm) M® - M«men xo¾n cña ®éng c¬ (kGm) Víi « t« M® = Memax, Memax lµ m«men xo¾n cùc ®¹i cña ®éng c¬. β- HÖ sè dù tr÷ cña ly hîp. HÖ sè β ph¶i lín h¬n 1 ®Ó ®¶m b¶o truyÒn hÕt m«men cña ®éng c¬ trong mäi tr−êng hîp. Tuy nhiªn β còng kh«ng ®−îc chän lín qu¸ ®Ó tr¸nh t¨ng kÝch th−íc ®Üa bÞ ®éng vµ tr¸nh cho hÖ thèng truyÒn lùc bÞ qu¸ t¶i. + §èi víi xe du lÞch : 1,75≥ β ≥1,3. + §èi víi xe t¶i: 3,0 ≥ β ≥1,6. 2.1.2. X¸c ®Þnh kÝch th−íc c¬ b¶n cña ly hîp. M« men ma s¸t cña ly hîp Ml cßn ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: Ml = βM® = µ.PΣ*Rtb*i (kGm) (5.1.2) Trong ®ã: µ: HÖ sè ma s¸t cña vËt liÖu, chän µ = 0,3. PΣ: Tæng lùc Ðp lªn c¸c ®Üa ma s¸t (kG). i: Sè ®«i bÒ mÆt ma s¸t. R1 + R 2 Rtb: B¸n kÝnh trung b×nh cña ®Üa ma s¸t (m), ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: R tb = 2 R2: B¸n kÝnh ngoµi cña ®Üa ma s¸t (m) R1: B¸n kÝnh trong cña ®Üa ma s¸t (m). - 132 -
Chän s¬ bé ®−êng kÝnh ngoµi cña ®Üa ma s¸t theo c«ng thøc kinh nghiÖm sau: M e max D 2 = 2R 2 = 3,16 (cm) (5.1.3) C Memax- M«men cùc ®¹i cña ®éng c¬ (Nm) D2: §−êng kÝnh ngoµi cña ®Üa ma s¸t (cm). D2 cßn bÞ giíi h¹n bëi ®−êng kÝnh ngoµi cña b¸nh ®µ ®éng c¬ . C: HÖ sè kinh nghiÖm. Víi « t« con : C = 3,6; víi « t« t¶i : C = 4,7. B¸n kÝnh trong cña ®Üa ma s¸t ®−îc chän theo c«ng thøc: R1 = (0,53 ÷ 0,75) R2 (cm) (5.1.4) TrÞ sè R1 lÊy nhá ®èi víi lo¹i ®éng c¬ cã sè vßng quay trôc khuûu thÊp (lo¹i ®éng c¬ diezel). Cßn trÞ sè R1 lín øng víi ®éng c¬ sè vßng quay cao (®éng c¬ x¨ng). Víi ly hîp mét ®Üa ma s¸t kh« cã sè ®Üa bÞ ®éng lµ 1, sè ®«i bÒ mÆt ma s¸t i = 2 Víi ly hîp mét ®Üa ma s¸t kh« cã sè ®Üa bÞ ®éng lµ 2, sè ®«i bÒ mÆt ma s¸t i = 4 . KiÓm tra ¸p suÊt trªn bÒ mÆt ma s¸t theo c«ng thøc: β.M d q= ≤ [q] (kG/cm2) (5.1.5) 2πR 2 b.µ.i tb Trong ®ã: b: BÒ réng tÊm ma s¸t: b = R2 - R1 (cm) [q]: ¸p suÊt cho phÐp trªn bÒ mÆt ®Üa ma s¸t. Víi vËt liÖu lµm bÒ mÆt ma s¸t lµ phªra®o ®ång cã ¸p suÊt cho phÐp: [q] = 2,5 kG/cm2 2.1.3. TÝnh c«ng tr−ît vµ c«ng tr−ît riªng a. C«ng tr−ît ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc kinh nghiÖm cña viÖn HAMH: n0 2 ) 2 .r 5,6.G.M e max .( 100 b L= (kGm) (5.1.6) i 0 .i h .i f .(0,95.M e max .i t − G.rb .ψ) Trong ®ã: G: Träng l−îng toµn bé cña « t«(KG) Memax: M« men xo¾n cùc ®¹i cña ®éng c¬ (kGm) n0: Sè vßng quay cña ®éng c¬ khi khëi ®éng t¹i chç, th«ng th−êng n0 = 0,75nemax (vg/phót) i0: Tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh ih: Tû sè truyÒn cña hép sè, ih = ih1 if: Tû sè truyÒn cña hép sè phô (lÊy ë sè truyÒn thÊp) it - Tû sè truyÒn cña hÖ thèng truyÒn lùc: it = i0.ih.if ψ: HÖ sè c¶n tæng céng cña mÆt ®−êng. ψ = f + tgα Víi f lµ hÖ sè c¶n l¨n, α lµ gãc dèc cùc ®¹i cña ®−êng. - 133 -
rb - B¸n kÝnh lµm viÖc cña b¸nh xe (m) NÕu lèp ®−îc dïng trªn xe cã kÝch th−íc lµ B-d th× b¸n kÝnh lµm viÖc cña b¸nh xe ®−îc tÝnh theo c«ng thøc ⎛ d⎞ rb = λro = λ⎜ B + ⎟.25,4 (mm) (5.1.7) ⎝ 2⎠ Trong ®ã: r0: B¸n kÝnh thiÕt kÕ λ: HÖ sè kÓ ®Õn sù biÕn d¹ng cña lèp (0,93 - 0,935) B: BÒ réng cña lèp (tÝnh theo inch) d: §−êng kÝnh vµnh b¸nh xe (tÝnh theo ®¬n vÞ inch) b. X¸c ®Þnh c«ng tr−ît riªng: §Ó ®¸nh gi¸ ®é hao mßn cña ®Üa ma s¸t, ta ph¶i x¸c ®Þnh c«ng tr−ît riªng theo c«ng thøc sau: L l0 = ≤ [l 0 ] (kGm/cm2 ) (5.1.8) F*i Trong ®ã: l0: C«ng tr−ît riªng (kGm/cm2) L: C«ng tr−ît cña ly hîp (kGm) i - Sè ®«i bÒ mÆt ma s¸t F: DiÖn tÝch bÒ mÆt ma s¸t cña ®Üa bÞ ®éng (cm2) ( ) F = π R 2 − R 1 (cm2) 2 2 R2, R1: B¸n kÝnh ngoµi vµ b¸n kÝnh trong cña ®Üa bÞ ®éng (cm) 2.1.4. TÝnh to¸n hÖ thèng dÉn ®éng ly hîp (lo¹i c¬ khÝ cña ly hîp th−êng ®ãng) ∆l Qbd St a f e d δ b c H×nh 5.2.1. S¬ ®å tÝnh to¸n hÖ thèng dÉn ®éng ly hîp (lo¹i c¬ khÝ) - 134 -
2.1.4.1. TÝnh tØ sè truyÒn TØ sè truyÒn cña ly hîp ®−îc chän sao cho lùc cÇn thiÕt cña ng−êi l¸i t¸c dông lªn bµn ®¹p ®Ó më ly hîp n»m trong giíi h¹n cho phÐp ' PΣ Q bd = ≤ [Q bd ] (kG) (5.1.9) i c .η k Trong ®ã: Qbd: Lùc cña ng−êi l¸i t¸c dông lªn bµn ®¹p (KG) [Qbd]: Lùc bµn ®¹p ®Ó më ly hîp cho phÐp [Qbd] = 15 - 20 kG PΣ': Tæng lùc Ðp cùc ®¹i cña c¸c lß xo Ðp lªn ®Üa Ðp khi më ly hîp LÊy PΣ' = 1,2* PΣ ( víi PΣ lµ tæng lùc Ðp cña c¸c lß xo Ðp lªn ®Üa Ðp khi ch−a më ly hîp) β M e max PΣ = (kG) (5.1.10) µR tb i ic: Tû sè truyÒn chung cña hÖ thèng dÉn ®éng (tõ bµn ®¹p ®Õn ®Üa Ðp). Víi s¬ ®å dÉn ®éng nh− h×nh vÏ, ta cã: ace ic = .. (5.1.11) bdf a, b, c, d, e, f: C¸c kÝch th−íc t−¬ng øng víi c¸c ®ßn dÉn ®éng vµ ®ßn më ηk: HiÖu suÊt cña c¬ cÊu dÉn ®éng, chän theo thùc nghiÖm. ηk = 0,8 - 0,85 2.1.4.2. TÝnh hµnh tr×nh bµn ®¹p: Hµnh tr×nh toµn bé cña bµn ®¹p ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: ac S t = ∆l.i c + δ. . = S l + S o ≤ [S t ] (mm) (5.1.12) bd Trong ®ã: ∆l: Tæng khe hë gi÷a c¸c bÒ mÆt ma s¸t khi më ly hîp (mm) δ: Khe hë ®Çu ®ßn më vµ b¹c më, th−êng chän δ = 3 - 5 mm [St]: Hµnh tr×nh bµn ®¹p cho phÐp. Xe con: [St] = 150mm, xe t¶i [St] = 180mm 2.1.5. TÝnh bÒn mét sè chi tiÕt ®iÓn h×nh 2.1.5.1. TÝnh søc bÒn ®Üa bÞ ®éng: l F2 F1 r2 r 1 d - 135 -
§Ó gi¶m kÝch th−íc cña ly hîp, khi ly hîp lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn ma s¸t kh« chän vËt cã hÖ sè ma s¸t cao. §Üa bÞ ®éng gåm c¸c tÊm ma s¸t vµ x−¬ng ®Üa. X−¬ng ®Üa chÕ t¹o b»ng thÐp. TÊm ma s¸t chÕ t¹o b»ng vËt liÖu phªra®«. TÊm ma s¸t ®−îc g¾n víi x−¬ng ®Üa bÞ ®éng b»ng ®inh t¸n. §inh t¸n bè trÝ trªn ®Üa theo hai d·y hoÆc nhiÒu d·y. Lùc t¸c dông lªn mçi d·y ®inh t¸n ®−îc x¸c ®Þnh theo c¸c c«ng thøc: M e max .r1 F1 = ( ) (kG) (5.1.13) 2 r12 + r22 M e max .r2 F2 = ( ) (kG) (5.1.14) 2 r12 + r22 Trong ®ã: r1: B¸n kÝnh vßng trong d·y ®inh t¸n (cm) (chän) r2: B¸n kÝnh vßng ngoµi d·y ®inh t¸n (cm) (chän) §inh t¸n ®−îc kiÓm tra theo øng suÊt c¾t vµ chÌn dËp. øng suÊt c¾t vµ chÌn dËp ®èi víi ®inh t¸n ë vßng trong: 4F1 ≤ [τ c ] (kG/cm2) τ c1 = (5.1.15) n 1 πd 2 F1 ≤ [σ cd ] (kG/cm2) σ cd1 = (5.1.16) n 1ld øng suÊt c¾t vµ chÌn dËp ®èi víi ®inh t¸n ë vßng ngoµi: 4F2 ≤ [τ c ] ( kG/cm2) τc2 = (5.1.17) n 2 πd 2 F2 ≤ [σ cd ] (kG/cm2) σ cd 2 = (5.1.18) n 2 ld Trong ®ã: τc1, τc2: øng suÊt c¾t cña ®inh t¸n ë vßng trong vµ vßng ngoµi (kG/cm2) σcd1, σcd2: øng suÊt chÌn dËp cña ®inh t¸n ë vßng trong vµ vßng ngoµi (kG/cm2) n1, n2: Sè l−îng ®inh t¸n bè trÝ ë vßng trong vµ vßng ngoµi (chän) F1, F2: Lùc t¸c dông lªn d·y ®inh t¸n vßng trong vµ vßng ngoµi d: §−êng kÝnh ®inh t¸n (cm). l: ChiÒu dµi bÞ chÌn dËp cña ®inh t¸n(cm). øng suÊt cho phÐp øng víi vËt liÖu nªu ë trªn: [τc] = 100 kG/cm2; [σcd] = 250 kG/cm2 2.1.5.2. Trôc ly hîp: Trôc ly hîp võa lµ trôc s¬ cÊp hép sè, ®Çu cuèi trôc cã cÆp b¸nh r¨ng lu«n ¨n khíp th−êng lµ b¸nh r¨ng nghiªng. §Çu tr−íc cña trôc l¾p æ bi , ®Çu sau l¾p æ bi trªn thµnh vá hép sè. - 136 -
Chän s¬ bé ®−êng kÝnh trôc theo c«ng thøc chi tiÕt m¸y: M e max d=3 0,2 * [τ] (cm) (5.1.19) Trong ®ã: Memax - M«men quay cùc ®¹i cña ®éng c¬, tÝnh theo Nmm [τ]: øng suÊt xo¾n cho phÐp (MPa), [τ] = 15 ÷ 50 MPa S¬ ®å lùc t¸c dông lªn trôc: a b c Ay My B x Pv By Ax Pa Pr H×nh 5.2.2. S¬ ®å lùc t¸c dông lªn trôc ly hîp TÝnh c¸c lùc t¸c dông lªn b¸nh r¨ng ®Çu ra trôc ly hîp : Lùc vßng Pv t¸c dông trªn mÆt ph¼ng ngang: cos(β) Mt M Pv = 2 = 2 e max (kG) (5.1.20) Z.m s Z.m Lùc h−íng kÝnh Pr: tgα Pr = Pv (kG) (5.1.21) cos β Lùc chiÒu trôc Pa Pa = Pv tgβ (kG) (5.1.22) Trong ®ã c¸c th«ng sè b¸nh r¨ng ®Çu ra trôc ly hîp gåm cã: α: Gãc l¨n r¨ng (®é) β: Gãc nghiªng r¨ng(®é) m: M« ®un r¨ng (mm) Z: Sè r¨ng rc: B¸n kÝnh vßng l¨n b¸nh r¨ng Tõ ®ã ta cã thÓ tÝnh lùc t¸c dông t¹i c¸c gèi tùa A,B cña trôc ly hîp : - 137 -
Ax=(Pr.c-Pa.rc)/(a+b) Ay=Pv.c/(a+b) Bx=(Pr.(a+b+c) - Pa.rc )/(a+b) By=Pv.(a+b+c)/(a+b) Khi ®ã ta cã thÓ vÏ ®−îc biÓu ®å m« men MuX,MuY,MZ. Trªn biÓu ®å ta sÏ t×m ra ®iÓm mµ t¹i ®ã øng suÊt tæng hîp lµ lín nhÊt (®iÓm nguy hiÓm). Th«ng th−êng cã 2 ®iÓm nguy hiÓm lµ vÞ trÝ B vµ vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng M«men uèn tæng hîp ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: M th = M 2 + M 2 + M 2 (kGm) (5.1.23) ux uy z øng suÊt uèn tæng hîp t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm: M th σ th = (kG/cm2) (5.1.24) 0,1d 3 d: ®−êng kÝnh trôc (tÝnh theo cm) Víi vËt liÖu chÕ t¹o trôc lµ thÐp hîp kim 40X, øng suÊt cho phÐp:[σth] = 500 kG/cm2 2.1.5.3. Lß xo Ðp ly hîp: Lß xo Ðp dïng trong ly hîp th−êng ®ãng lµ lo¹i lß xo trô . C¨n cø vµo ®−êng kÝnh ngoµi cña ®Üa bÞ ®éng ta chän sè l−îng lß xo Ðp lµ z. §−êng kÝnh ngoµi ®Üa bÞ ®éng (mm) §Õn 200 200 - 280 280 - 380 Sè l−îng lß xo Ðp 3-6 6 - 12 12 - 18 Khi më ly hîp lß xo biÕn d¹ng thªm mét l−îng ∆l t−¬ng øng víi lùc Ðp PΣ ' = 1,2 * PΣ PΣ Lùc t¸c dông trªn mét lß xo : Plx = (kG) (5.1.25) z PΣ ' Lùc t¸c dông trªn mét lß xo khi më ly hîp: Plx = ' (kG) (5.1.26) z §é cøng cña lß xo Ðp x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 0,2 * Plx C= (kG/cm) (5.1.27) ∆l §−êng kÝnh d©y lß xo ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: 3Plx D 3Plx d= = .c (cm) (5.1.28) [τ x ] d [τ x ] Trong ®ã: c = D/d = 5 - 8 (chän tr−íc) - 138 -
[τx]: øng suÊt xo¾n cho phÐp. [τx] = 5000 - 7000 kG/cm2 §−êng kÝnh trung b×nh cña vßng lß xo : D = c. d (cm) (5.1.28) Sè vßng lµm viÖc cña lß xo ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Gd 4 n0 = (5.1.29) 8CD 3 Trong ®ã: G: M« ®un ®µn håi dÞch chuyÓn = 8.105 (KG/cm2) ChiÒu dµi toµn bé lß xo ë tr¹ng th¸i tù do ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: L = (n0 + 2)d + δ1(n0 +1) + ∆l (cm) (5.1.30) δ1: Khe hë cùc tiÓu gi÷a vßng lß xo khi më ly hîp. δ1 = (0,5 - 1)mm TÝnh lß xo theo øng suÊt c¾t: 8Plx Dk τ= ≤ [τ] (kG/cm2) (5.1.31) πd 3 4c − 1 0,615 k: hÖ sè tËp trung øng suÊt. k = + (5.1.32) 4c − 4 c [τ]: øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu. [τ] = 6500 kG/cm2 2.2. Víi bµi to¸n kiÓm nghiÖm: Yªu cÇu ®Æt ra ®èi víi bµi to¸n thiÕt kÕ lµ cho c¸c th«ng sè kü thuËt cña xe, th«ng sè kü thuËt cña hÖ thèng ly hîp vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc, chóng ta tÝnh to¸n hÖ sè dù tr÷ ly hîp, kiÓm tra c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc vµ kiÓm tra bÒn c¸c chi tiÕt cña hÖ thèng. Qui tr×nh tÝnh to¸n gåm c¸c b−íc sau: - X¸c ®Þnh tæng lùc Ðp lªn ®Üa ma s¸t - X¸c ®Þnh m«men ma s¸t cña ly hîp - X¸c ®Þnh hÖ sè dù tr÷ cña ly hîp - TÝnh c«ng tr−ît vµ kiÓm tra c«ng tr−ît riªng - KiÓm tra hµnh tr×nh bµn ®¹p vµ lùc bµn ®¹p - TÝnh bÒn mét sè chi tiÕt cña hÖ thèng 2.2.1. X¸c ®Þnh lùc Ðp lªn ®Üa ma s¸t Gd 4 ∆l Lùc t¸c dông trªn mét lß xo Ðp: Plx = . (kG) (5.2.1) 8n 0 D 3 0,2 Trong ®ã: G: M« ®un ®µn håi dÞch chuyÓn. G = 8.105 (KG/cm2) d: ®−êng kÝnh d©y lß xo (cm) D: ®−êng kÝnh trung b×nh lß xo (cm) - 139 -
n0: sè vßng lµm viÖc cña lß xo ∆l: ®é biÕn d¹ng cña lß xo (cm) Lùc Ðp tæng céng lªn ®Üa ma s¸t: PΣ = Plx . z (kG) (5.2.2) z: sè l−îng lß xo Ðp 2.2.2. X¸c ®Þnh m«men ma s¸t cña ly hîp M« men ma s¸t cña ly hîp Ml cßn ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: Ml = µ.PΣ*Rtb*i (kGm) (5.2.3) Trong ®ã: µ: HÖ sè ma s¸t cña vËt liÖu, chän µ = 0,3. PΣ: Tæng lùc Ðp lªn c¸c ®Üa ma s¸t (kG). i: Sè ®«i bÒ mÆt ma s¸t. R1 + R 2 Rtb: B¸n kÝnh trung b×nh cña ®Üa ma s¸t (m), ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: R tb = 2 R2: B¸n kÝnh ngoµi cña ®Üa ma s¸t (m) R1: B¸n kÝnh trong cña ®Üa ma s¸t (m). 2.2.3. X¸c ®Þnh hÖ sè dù tr÷ cña ly hîp HÖ sè dù tr÷ β cña ly hîp ®−îc tÝnh theo c«ng thøc β = Ml/M® (kGm) (5.2.4) Trong ®ã: Ml - M«men ma s¸t cña ly hîp (kGm) M® - M«men xo¾n cña ®éng c¬ (kGm) Víi « t« M® = Memax lµ m«men xo¾n cùc ®¹i cña ®éng c¬. HÖ sè β ph¶i lín h¬n 1 ®Ó ®¶m b¶o truyÒn hÕt m«men cña ®éng c¬ trong mäi tr−êng hîp. Tuy nhiªn β còng kh«ng ®−îc chän lín qu¸ ®Ó tr¸nh t¨ng kÝch th−íc ®Üa bÞ ®éng vµ tr¸nh cho hÖ thèng truyÒn lùc bÞ qu¸ t¶i. + §èi víi xe du lÞch : 1,75≥ β ≥1,3. + §èi víi xe t¶i: 3,0 ≥ β ≥1,6. 2.2.4. KiÓm tra c«ng tr−ît vµ kiÓm tra c«ng tr−ît riªng (T−¬ng tù nh− ë phÇn thiÕt kÕ) 2.2.5. KiÓm tra hµnh tr×nh bµn ®¹p vµ lùc bµn ®¹p 2.2.5.1. TÝnh lùc bµn ®¹p: Lùc bµn ®¹p ly hîp ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: ' PΣ = ≤ [Q bd ] (kG) Q bd (5.2.5) i c .η k - 140 -
Trong ®ã: Qbd: Lùc cña ng−êi l¸i t¸c dông lªn bµn ®¹p (KG) [Qbd]: Lùc bµn ®¹p ®Ó më ly hîp cho phÐp [Qbd] = 6 - 8 kG PΣ': Tæng lùc Ðp cùc ®¹i cña c¸c lß xo Ðp lªn ®Üa Ðp khi më ly hîp LÊy PΣ' = 1,2* PΣ ( víi PΣ lµ tæng lùc Ðp cña c¸c lß xo Ðp lªn ®Üa Ðp khi ch−a më ly hîp) ic: Tû sè truyÒn chung cña hÖ thèng dÉn ®éng (tõ bµn ®¹p ®Õn ®Üa Ðp): ace ic = .. (5.2.6) bdf a, b, c, d, e, f: C¸c kÝch th−íc t−¬ng øng víi c¸c ®ßn dÉn ®éng vµ ®ßn më ηk: HiÖu suÊt cña c¬ cÊu dÉn ®éng, chän theo thùc nghiÖm. ηk = 0,8 - 0,85 2.2.5.2. TÝnh hµnh tr×nh bµn ®¹p: Hµnh tr×nh toµn bé cña bµn ®¹p ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: ac S t = ∆l.i c + δ. . = S l + S o ≤ [S t ] (mm) (5.2.7) bd Trong ®ã: ∆l: Tæng khe hë gi÷a c¸c bÒ mÆt ma s¸t khi më ly hîp (mm) δ: Khe hë ®Çu ®ßn më vµ b¹c më, th−êng chän δ = 3 - 5 mm [St]: Hµnh tr×nh bµn ®¹p cho phÐp. Xe con: [St] = 150mm, xe t¶i [St] = 180mm 2.2.6. TÝnh bÒn mét sè chi tiÕt cña hÖ thèng 2.2.6.1. TÝnh bÒn ®Üa bÞ ®éng: (t−¬ng tù nh− phÇn thiÕt kÕ) 2.2.6.2. TÝnh bÒn trôc: (t−¬ng tù nh− phÇn thiÕt kÕ) 2.2.6.3. TÝnh bÒn lß xo Ðp: TÝnh lß xo theo øng suÊt c¾t: 8Plx Dk τ= ≤ [τ] (kG/cm2) (5.2.8) πd 3 4c − 1 0,615 k: hÖ sè tËp trung øng suÊt. k = + (5.2.9) 4c − 4 c [τ]: øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu. [τ] = 6500 kG/cm2 - 141 -
III. S¬ ®å thuËt to¸n 3.1. S¬ ®å thuËt to¸n tÝnh to¸n thiÕt kÕ ly hîp B¾t ®Çu NhËp d÷ liÖu X¸c ®Þnh m«men ma s¸t cña ly hîp X¸c ®Þnh kÝch th−íc c¬ b¶n cña ly hîp KiÓm tra c«ng tr−ît, c«ng tr−ît riªng Sai §óng TÝnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña dÉn ®éng KiÓm tra lùc vµ hµnh tr×nh bµn ®¹p Sai §óng KiÓm tra bÒn c¸c chi tiÕt Sai §óng Xem kÕt qu¶ KÕt thóc H×nh 5.3.1. S¬ ®å l«gÝc thuËt to¸n tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng ly hîp Víi tr×nh tù c¸c b−íc tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng ly hîp nh− ë phÇn II, chóng t«i ®−a ra s¬ ®å thuËt to¸n cña bµi to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng ly hîp trªn h×nh 5.3.1. Trong s¬ ®å trªn cã c¸c khèi ch−¬ng tr×nh thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng sau: - 142 -
3.1.1. Khèi nhËp d÷ liÖu: Khèi nµy thùc hiÖn chøc n¨ng lùa chän phÇn nhËp d÷ liÖu cña xe vµ c¸c d÷ liÖu tham kh¶o cña ly hîp, bao gåm: C¸c th«ng sè kü thuËt «t« - Lo¹i xe (con hay t¶i) - Träng l−îng toµn bé cña « t« - M«men cùc ®¹i cña ®éng c¬ - Sè vßng quay cùc ®¹i cña ®éng c¬ - Tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh. - Tû sè truyÒn cña hép sè chÝnh - Tû sè truyÒn cña hép sè phô. - KÝch th−íc lèp - HÖ sè c¶n tæng céng cña mÆt ®−êng. C¸c th«ng sè tham kh¶o thiÕt kÕ: - Lo¹i ly hîp (1 ®Üa, 2 ®Üa) - HÖ sè dù tr÷ cña ly hîp - HÖ sè ma s¸t cña vËt liÖu - HÖ sè tØ lÖ R1/R2 - C¸c kÝch th−íc ®ßn dÉn ®éng vµ ®ßn më - HiÖu suÊt cña c¬ cÊu dÉn ®éng - Khe hë gi÷a c¸c bÒ mÆt ma s¸t khi më ly hîp - Khe hë ®Çu ®ßn më vµ b¹c më th−êng chän C¸c th«ng sè tham kh¶o kiÓm bÒn: - B¸n kÝnh vßng trong d·y ®inh t¸n - B¸n kÝnh vßng ngoµi d·y ®inh t¸n - Sè ®inh t¸n bè trÝ ë vßng trong. - Sè ®inh t¸n bè trÝ ë vßng ngoµi. - §−êng kÝnh ®inh t¸n - ChiÒu dµi bÞ chÌn dËp cña ®inh t¸n( mm). - Khe hë cùc tiÓu gi÷a vßng lß xo khi më ly hîp - §é biÕn d¹ng lß xo khi më ly hîp - TØ lÖ Gi÷a ®−êng kÝnh trung b×nh vßng lß xo/ ®−êng kÝnh d©y lß xo - C¸c kho¶ng c¸ch trªn trôc ly hîp - Gãc l¨n r¨ng - Gãc nghiªng r¨ng - 143 -
- m«®un r¨ng - Sè r¨ng. - B¸n kÝnh b¸nh r¨ng. 3.1.2. Khèi x¸c ®Þnh m« men ma s¸t cña ly hîp: Khèi nµy thùc hiÖn viÖc tÝnh to¸n m«men ma s¸t cña ly hîp 3.1.3. Khèi x¸c ®Þnh c¸c kÝch th−íc c¬ b¶n cña ly hîp: Khèi nµy thùc hiÖn viÖc tÝnh to¸n c¸c kÝch th−íc c¬ b¶n cña ly hîp nh−: lùc Ðp tæng céng, b¸n kÝnh trong, ngoµi, bÒ réng ®Üa ma s¸t. 3.1.4. Khèi kiÓm tra c«ng tr−ît, c«ng tr−ît riªng: Thùc hiÖn qu¸ tr×nh tÝnh to¸n vµ kiÓm tra c«ng tr−ît vµ c«ng tr−ît riªng cña ly hîp 3.1.5. Khèi tÝnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña dÉn ®éng: Thùc hiÖn qu¸ tr×nh tÝnh to¸n c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña dÉn ®éng ly hîp nh− tØ sè truyÒn cña dÉn ®éng 3.1.6. Khèi kiÓm tra lùc vµ hµnh tr×nh bµn ®¹p: Thùc hiÖn qu¸ tr×nh tÝnh to¸n kiÓm tra c¸c yªu cÇu vÒ ®iÒu kiÖn lµm viÖc cho phÐp cña ng−êi l¸i 3.1.7. Khèi kiÓm bÒn mét sè chi tiÕt: Thùc hiÖn qu¸ tr×nh tÝnh to¸n kiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn cña mét sè chi tiÕt quan träng trong hÖ thèng nh− ®Üa Ðp, trôc ly hîp, lß xo Ðp. 3.1.8. Khèi xem kÕt qu¶ Sau khi ®· tÝnh to¸n vµ kiÓm tra ®iÒu kiÖn lµm viÖc, khèi nµy sÏ thÓ hiÖn c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n c¸c th«ng sè cña ly hîp, kÕt qu¶ bÒn, v.v... 3.1.9. KÕt luËn Sau khi ®· hoµn thµnh tÝnh to¸n thiÕt kÕ, chóng ta ®−a ra b¶ng tæng hîp c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n, trªn c¬ së ®ã lùa chän c¸c ph−¬ng ¸n kh¶ thi ®Ó tiÕn hµnh b−íc chÕ t¹o thùc tÕ. - 144 -
3.2. S¬ ®å thuËt to¸n tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm ly hîp B¾t ®Çu NhËp d÷ liÖu X¸c ®Þnh tæng lùc Ðp lªn ®Üa Ðp X¸c ®Þnh m«men ma s¸t cña ly hîp X¸c ®Þnh hÖ sè dù tr÷ cña ly hîp KiÓm tra lùc KiÓm tra vµ hµnh tr×nh bµn ®¹p c«ng tr−ît, ng−êi l¸i c«ng tr−ît riªng KiÓm tra bÒn c¸c chi tiÕt Xem kÕt qu¶ KÕt thóc H×nh 5.3.2. S¬ ®å l«gÝc thuËt to¸n tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm hÖ thèng ly hîp Víi tr×nh tù c¸c b−íc tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm hÖ thèng ly hîp nh− ë phÇn II, chóng t«i ®−a ra s¬ ®å thuËt to¸n cña bµi to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng ly hîp trªn h×nh 5.3.2. Trong s¬ ®å trªn cã c¸c khèi ch−¬ng tr×nh thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng sau: 3.2.1. Khèi nhËp d÷ liÖu: Khèi nµy thùc hiÖn chøc n¨ng lùa chän phÇn nhËp d÷ liÖu cña xe vµ c¸c d÷ liÖu hÖ thèng ly hîp, bao gåm: - 145 -