Bài giảng "Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm ly hợp"

lOMoARcPSD|36477180 CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM LY HỢP 1.1 Đặt vấn đề
Mục đích của việc tính toán kiểm nghiệm ly hợp là kiểm tra xem nó đảm
bảo yêu cầu về kỹ thuật khi làm việc hay không, các yêu cầu đó là:
Truyền được mômen xoắn lớn nhất của động cơ trong mọi điều kiện làm việc.
Đóng êm dịu để tăng từ từ mômen xoắn khi khởi động xe không bị dật, không
gây va đập răng khi sang số.
Là cơ cấu an toàn, tránh cho hệ thống truyền lực động cơ khi quá tải hoặc khi phanh gấp.
Kết cấu đơn giản, khối lượng nhỏ, làm việc bền cho các chi tiết, thuận tiện
cho việc chăm sóc, bảo dưỡng, điều khiển nhẹ nhàng, lực bàn đạp nhỏ.
Tuy loại xe Mitshubishi Zinger được sản xuất chủ yếu cho các nước trong khu
vực Đông Nam Á, nhưng do khí hậu, địa hình ở mỗi nước trong khu vực cũng có
sự khác biệt. Đồng thời trong quá trình lắp rắp cũng có những lỗi. Cho nên: khi sử
dụng ở Việt Nam thì vấn đề tính toán kiểm nghiệm các cụm trên xe nói chung và ly
hợp nói riêng là một vấn đề rất cần thiết, để tìm ra những cụm, chi tiết nào chưa đủ
bền, để khắc phục trong việc thiết kế.
1.2 Tính toán kiểm nghiệm
Bảnh 3.1. Các thông số cơ bản của xe Mitsubishi Zinger TT Thông số Giá trị Đơn vị (1) (2) (3) (4) 1
Trọng lượng toàn bộ xe khi đầy tải 2.200 kg Bánh đà 2 - Khối lượng 56 kg 3 Tấm ma sát: - Số lượng 1 Cái - Đường kính ngoài 225 mm 1
Downloaded by Ng?c Di?p ??ng (ngocdiep10012000@gmail.com) lOMoARcPSD|36477180 - Đường kính trong 150 mm 4
Tỷ số truyền của hộp số ở tay số 1 3,967 5
Tỷ số truyền của truyền lực chính 4,222 6
Mômen xoắn cực đại của động cơ 211Nm/4000v/p Nm 7 Hệ sô dự trữ mômen 1,6
1.2.1 Xác định mômen ma sát của ly hợp
Mômen ma sát của ly hợp được xác định theo công thức sau: M .M  (3.1) e max
Trong đó: M : Mômen ma sát của ly hợp [Nm] M
: Mômen xoắn lớn nhất của động cơ [Nm] e max
 = 1,8: Hệ số dự trữ mômen của ly hợp,
Thay các giá trị vào (1) ta có:
M = 1,8.211 = 379,8 [Nm]
1.2.2 Kiểm tra ly hợp theo công trượt riêng
Nội dung tính toán gồm có:
- Xác định công trượt của ly hợp
- Xác định công trượt riêng của ly hợp
1.2.2.1 Xác định công trượt của ly hợp
Công trượt sinh ra trên các bề mặt ma sát xác định theo công thức sau: 2 n0 L  J . b 180 J 1 (3.2) 1 b 1 (  ) J  e Trong đó:
L – Là công trượt của ly hợp (J).
n0 - Là sốố vòng quay nhỏ nhấốt của động cơ khi động cơ khởi hành
[vg/ph]. Chọn no = 0,75.nMemax = 0,75.4000 = 3000 [vg/ph] ;
J - Mômen quán tính của bánh đà tượng trưng đặt trên trục bị động của ly b 2
Downloaded by Ng?c Di?p ??ng (ngocdiep10012000@gmail.com) lOMoARcPSD|36477180
hợp tương đương với động năng của động cơ ô tô [N/m 2 s ];
J - Là mômen quán tính của các khối lượng vận động quay của động cơ và e
phần chủ động của ly hợp [Nms];
 - Hệ số dự trữ của ly hợp, ta chọn  = 2
Xác định mômen quán tính của bánh đà tượng trưng đặt trên trục bị động của 2 G r
ly hợp J bằng công thức: J 
 . n . k (3.3) b b 2 2 g i .i h 0
 là hệ số kể đến sự ảnh hưởng của các chi tiết khối lượng vận động quay
trong trường hợp mở ly hợp.  = 1,05 1,10 Ở đây ta chọn '  = 1,08
G – Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi đầy tải. G = 2200  Kg n n
g – Là gia tốc trọng trường g = 9,81 [m/ 2 s ]
i0 - Là tỷ số truyền của truyền lực chính. i0 = 4,222
i - Là tỷ số truyền ở tay số 1. i = 3,967 h h
r – Là bán kính tính toán của bánh xe [m] k  d  , 25 4 Ta có: r (3.4) k    B.  .  2  1000
Vì xe có kí hiệu lốp là 225/60R16 khi đó ta có d = 16 inch, B = 8,86 inch, 
là hệ số biến dạng của lốp. Đối với lốp có áp suất hơi lốp thấp
 = 0,930,935 trong trường hợp này ta chọn  = 0,935. Thay số vào (3.4) ta có:  16  25, 4 r   8,86 . .0,935 0  , 4067 [m] k  2    1000 2200 2 0, 4067
Thay các số liệu vào (3.3) ta có : J = 1,08. . =0,1428 [Kg.m 2 b 9,81 2 2 s ] 3,967 .4, 222 3
Downloaded by Ng?c Di?p ??ng (ngocdiep10012000@gmail.com) lOMoARcPSD|36477180
- Xác định mômen quán tính của các khối lượng vận động quay của động cơ
và phần chủ động của ly hợp Je
J = (1,2 1,4) J ta chọn J =1,3 J (3.5) e m e m
Trong đó : J - là mômen quán tính của bánh đà động cơ m G bd J  r . (3.6) m bd g
Trong đó: r : là bán kính trung bình của bánh đà: r = 0,15 [m] bd bd
G : là trọng lượng bánh đà: G = 99,2 [N] bd bd 99, 2 2 J  .0,15 = 0,228 [N.m 2 m 9,81 s ]
Thay J vào (3.5) ta có : J = 1,3.0,228 = 0,297 [N.m 2 m e s ]
Thay tất cả các giá trị vào (3.2), ta có: 1, 428 2 L = 3000 . 1, 428  1  =20975,08 [Nm] 180 1 1 0, 297  2   
1.2.2.2 Xác định công trượt riêng của ly hợp
Để đánh giá độ mài mòn của đĩa ma sát ta phải xác định công trượt riêng theo công thức sau: L   0 L  0 L  [J/ 2 m ] (3.7) F.i Trong đó: 0
L - Là công trượt riêng [J/ 2 m ]
L- Là công trượt của ly hợp [J]
i- Là số đôi của bề mặt ma sát: i=2
F- Diện tích bề mặt tấm ma sát [ 2 m ] Ta có F=  ( 2 2 R  R )  R , 1 = 3,14( 2 2 0,1125 0, 075 ) = 0,022 [ 2 R là 2 m ]. Trong đó 1 2
bán kính trong và ngoài của vòng ma sát [m]
Thay các giá trị vào (3.7) ta có: 20975,08 0 L = = 476706 [J/ 2 0,022.2 m ] = 476,7[KJ/ 2 m ]
Theo tài liệu [2] thì công trượt riêng cho phép nhỏ hơn 1000 [KJ/ 2 m ], như
vậy theo kết quả tính toán ở trên phản ánh được rằng công ma sát sinh ra trên 1 4
Downloaded by Ng?c Di?p ??ng (ngocdiep10012000@gmail.com) lOMoARcPSD|36477180
đơn vị diện tích tấm ma sát là nhỏ hơn so với giới hạn cho phép, như vậy ly hợp xe
Mitsubishi Zinger hoàn toàn thỏa mãn bền.
1.2.3 Tính nhiệt độ cho các chi tiết bị nung nóng
Trong quá trình ly hợp sinh nhiệt, nhiệt độ tăng làm giảm khả năng truyền
mômen của ly hợp (do giảm hệ số ma sát), đồng thời còn gây ứng suất nhiệt làm
giảm khả năng làm việc của các chi tiết.
Để tính nhiệt độ nung nóng các chi tiết của ly hợp ta giả thiết rằng: Vì đĩa ma
sát truyền nhiệt kém do đó toàn bộ nhiệt sinh ra trong quá trình trượt ly hợp đều
truyền qua đĩa ép và bánh đà. Đĩa ép và bánh đà được nung nóng tức thời, nghĩa là
không kể đến sự truyền nhiệt từ đĩa ép và bánh đà ra môi trường xung quanh.
Nhiệt độ tăng lên của chi tiết sau mỗi lần đóng ly hợp được xác định theo  L . công thức sau: T= + 0 273 (3.8) c.g n Trong đó:
T – nhiệt độ chi tiết, tính theo độ 0K
 - hệ số xác định phần công trượt dung để nung nóng chi tiết cần tính (bánh
đà). Đối với ly hợp 1 đĩa mà chi tiết đang tính là bánh đà thì  =0,5
g - chính là khối lượng của bánh đà. g =9,92 [kg] n n
c - nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng. c = 500 [J/kg. độ]
L – Công trượt toàn bộ sinh ra khi đóng ly hợp, tính theo J
Thay các giá trị vào (3.8), ta có: 0,5.20975,08 T = + 273 = 275,114 [K] 500.9,92
Theo tài liệu [2] ta thấy nhiệt độ tăng lên của chi tiết nằm trong gịới hạn cho phép không vượt quá 0
281 K. Điều này đảm bảo các thông số của chi tiết. 5
Downloaded by Ng?c Di?p ??ng (ngocdiep10012000@gmail.com)