61 trang 112 lượt tải

Thiết kế hệ thống truyền lực ô tô Thiết kế hệ thống ly hợp ce ô tô 7 chỗ Toyota Innova | Đồ án cuối kỳ môn Thiết kế ô tô Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh

224

Đất nước chúng ta ngày một phát triển, công nghiệp hóa, hiện đại hóa và một trong những yếu tố cốt lõi để đẩy mạnh việc phát triển toàn diện đối với mọi ngành nghề mọi vùng trên đất nước ta chính là giao thông vận tải. Qua đó chúng ta thấy được tầm quan trọng của một trong những
phương tiện đống vai trò quan trọng trong công cuộc xây dựng đất nước, thúc đẩy phát triển kinh tế, hiện đại hóa, đồng thời giúp cho đất nước phát triển một cách bền vững, đồng đều đó chính là Ô tô. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

Môn: thiết kế ô tô 10 tài liệu

Trường: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh 3.9 K tài liệu

Tác giả:

Profile

Lê Kim Dung

11 tháng trước
Danh sách Quiz
/61
TRƯỜNG ĐẠ ỌC SƯ PHẠI H M KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA NG ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢ CAO
- - -
- - -
MÔN Ọ H C: Thi t k ế ế Ô TÔ
Đồ án ối kì cu
Đề ế ệ ề tài: Thiết k h thống truy n l ực ô tô
Thiết kế hệ thống ly h Toyota Innova ợp xe ô tô 7 chỗ
GVHD: TS. Nguy n M ễ ạnh Cường
SVTH: MSSV
Nguyễn Thành Trung 20145643
Huỳnh Đình Phát 20145114
Nguyễn Lê Anh Tuấn 20145648
Phạm Nh t Anh Khoa 20145538 ậ
L p: VEDE320231_22_1_08CLC. ớ
u T7 ( Ti -12 ) Chiề ết 11
TP.HCM
2022
Bảng phân công nhiệm vụ
STT
Họ và tên
Nhiệm vụ
Đánh giá
Đánh giá
của GV
1
Nguyễn Lê Anh
Tuấn
(20145648)
Tìm hiểu về
thiết kế, tính
toán, vẽ, làm
thuyết trình
Hoàn thành
tốt, đúng
hạn
2
Nguyễn Thành
Trung
(20145643)
Tìm hiểu về
thiết kế, tính
toán, vẽ, làm
thuyết trình
Hoàn thành
tốt, đúng
hạn
3
Phạm Nh t Anh ậ
Khoa
(20145538)
Tìm hiểu về
thiết kế, tính
toán, vẽ, làm
thuyết trình
Hoàn thành
tốt, đúng
hạn
4
Huỳnh Đình Phát
(20145114)
Tìm hiểu về
thiết kế, tính
toán, vẽ, làm
thuyết trình
Hoàn thành
tốt, đúng
hạn
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
Chữ ký
TS. Nguy n Mễ ạnh Cường
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................... 1
I. T ng quan v ly h p. ............................................................................................... 2 ổ ề ợ
1.1. ..................................................... 2 Công dụng, phân loại, yêu cầu của ly hợp:
1.1.1. ng: .................................................................................................. 2 Công dụ
1.1.2. ..................................................................................................... 2 Phân loại.
1.1.3. u. ....................................................................................................... 3 Yêu cầ
1.1.4. L a ch n c ........................................................................................ 3 ự ọ ấu trúc
1.2. .......................................... 3 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ly hợp.
1.2.1. Ly h b ........ 3 ợp ma sát khô 1 đĩa bị động lò xo ép hình trụ ố trí xung quanh.
1.2.2. Ly h b ........ 5 ợp ma sát khô 2 đĩa bị động lò xo ép hình trụ ố trí xung quanh.
1.2.3. Ly h p th y l c (Bi .......................................................................... 9 ợ ủ ự ến mô)
1.2.4. Ly h n t . .......................................................................................... 13 ợp điệ ừ
II. L a ch ng.......................................................................... 15 ự ọn phương án dẫn độ
2.1. .......................................................... 16 Lựa chọn phương án dẫn động ly hợp.
2.1.1. D ........................................................................................ 16 ẫn động cơ khí.
2.1.2. D l ........................................................... 17 ẫn động cơ khí có trợ ực khí nén
2.1.3. D ng th y l .................................................................................... 18 ẫn độ ủ ực.
2.1.4. D ng b ng th y l l c b ............................... 21 ẫn độ ằ ủ ực có trợ ự ằng chân không.
2.2. .............................................................................. 23 Phương án chọn lò xo ép.
2.2.1. . ................................................................................................... 24 Lò xo trụ
2.2.2. n. ......................................................................................... 24 Lò xo côn xoắ
2.2.3. .................................................................................................... 25 Lò xo đĩa
2.2.4. K t lu n...................................................................................................... 25 ế ậ
2.3. ................................................................................. 26 Đĩa bị động của ly hợp.
2.3.1. C u t o ....................................................................................................... 26 ấ ạ
2.3.2. ng.................................................................................. 27 Nguyên lý hoạt độ
III. Tính toán thiết kế cụm ly hợp. .......................................................................... 28
3.1. ....................................... 28 Giới thiệu về các thông số cơ bản của cụm ly hợp.
Toyota Innova ....................................................................................................... 28
3.2. ...................................................................... 28 Tính toán thiết kế cụm ly hợp.
3.2.1. T i tr .................................................................................... 28 ả ọng tính toán.
3.2.2. t k chi ti ........................................ 29 Xác định kích thước cơ bản và thiế ế ết.
3.2.3. t c a ly h ng ly h p. ....................................... 38 Tính các chi tiế ủ ợp và dẫn độ ợ
IV. K t lu n ............................................................................................................. 57 ế ậ
V. Tài liệu tham khảo. ........................................................................................... 57
1
LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước chúng ta ngày một phát triển, công nghiệp hóa, hiện đại hóa và
một trong nh ng y u t c y mữ ế ố ốt lõi để đẩ ạnh việc phát triển toàn diện đối
với mọi ngành nghề ọi vùng trên đất nước ta chính là giao thông vậ, m n
tải. Qua đó chúng ta thấy được tầm quan ng ctrọ ủ ộa m t trong những
phương tiện đống vai trò quan trọng trong công cuộc xây dựng đất nước,
thúc đẩy phát triể ện đại hóa, đồ ời giúp cho đất nước phát n kinh tế, hi ng th
triển một cách bền vững, đồng đều đó chính là Ô tô.
Ngành công nghiệp Ô tô nói chung và những ngành liên quan đến kỹ
thuật ô tô nói riêng là một trong những ngành đang phát triển rất mạnh
trong nước khi mà Đảng và Nhà Nước cũng có những cơ chế tăng cườ ng
phát triển ngành ô tô. Đồ ần đây đã có những nhà sả ất có thểng thời, g n xu
lắp ráp ra chính chiếc xe mang thương hiệu người Việt chẳng hạn như
Vinfast. Và cũng có n ững nhà sảh n xuất lắp ráp trong nước như Thaco
Trường Hải, Heaco, Tracomeco, Hyundai Thành Công,… Do đó chúng ta
có nhữ ắp ráp ngay chính tạ ệt Nam mà không cầng chiếc xe l i Vi n nhập
khẩu.
Sau khi học xong môn Thiế Ô Tô, chúng em chọn đề tài cho bài tật Kế p
cuối kì của môn Thiế Ô tô là Thiết kế t kế hệ thống truy n l ề ực cho Ô tô cụ
thể là thiế ợp cho xe ô tô Toyota Innova 7 chỗ. Vì chúng t kế hệ thống ly h
em nh n thậ ấy chúng ta đang đẩy mạnh s n xu c, nả ất xe trong nướ ội địa
hóa nên hướng tới s n xu n ph i thi t k ng chi tiả ất thì cầ ả ế ế nhữ ết cơ bản trên
ô tô và đáp ứng nh u v bững yêu cầ ề độ ền và hiệu năng, kinh tế đối với chi
tiết đó.
2
I. Tổng quan v ly h ề ợp.
1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu của ly h ợp:
1.1.1. Công dụng:
Trong hệ thống truyền lực ôtô, ly hợp là một thành phần rất quan trọng, nó
có chức năng chính là:
- Nối động cơ với hệ thống truyền lực để truyền công suất giúp ôtô di
chuyển.
- Ngắt đường truyền công suất từ động cơ đến hệ thống truyền lực trong
trường hợp khi ôtô khởi hành hoặc sang số.
- Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khi
gặp quá tải hư hỏng trong trường hợp phanh đột ngột mà không nhả ly hợp.
1.1.2. Phân loại.
a. Theo phương thức truyền momen.
Theo phương thức truyền mô men từ trục khuỷu của động cơ đến hệ
thống truyền lực người ta chia ly hợp thành các loại sau:
- Ly hợp ma sát: mô men truyền động nhờ các bề mặt ma sát.
- Ly hợp thuỷ lực: mô men truyền động nhờ năng lượng của chất lỏng.
- Ly hợp điện từ: mô men truyền động nhờ tác dụng của trường nam châm
điện.
- Ly hợp liên hợp: mô men truyền động bằng cách kết hợp hai trong các
loại kể trên.
b. Theo trạng thái làm việc của ly hợp.
Theo trạng thái làm việc của ly hợp người ta chia ly hợp thành các loại sau:
- Ly hợp thường đóng.
- Ly hợp thường mở.
c. Theo phương pháp sinh lực ép trên đĩa ép:
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép người ta chia ra thành các
loại ly hợp sau:
• Loại lò xo (lò xo đặt xung quanh, lò xo trung tâm, lò xo đĩa).
- Loại nửa ly tâm: lực ép sinh ra ngoài lực ép của lò xo còn có lực ly tâm
của trọng khối phụ ép thêm vào.
- Loại ly tâm: ly hợp ly tâm sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở
ly hợp.
d. Theo phương pháp dẫn động ly hợp:
Theo phương pháp dẫn động ly hợp người ta chia ly hợp thành các loại sau:
- Ly hợp dẫn động cơ khí.
- Ly hợp dẫn động thuỷ lực.
3
- Ly hợp dẫn động có cường hoá:
+ Ly hợp dẫn động cơ khí cường hoá khí nén.
+ Ly hợp dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén.
1.1.3. Yêu cầu.
- Ly hợp phải có khả năng truyền hết mô men của động cơ mà không bị
trượt ở bất kỳ điều kiện sử dụng nào.
- Khi đóng ly hợp phải êm dịu, mômen quán tính phần bị động phải nhỏ để
giảm hết tải trọng va đập lên các bánh răng của hộp số khi sang số.
- Khi mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng để việc gài số êm dịu, tách
động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian ngắn.
- Đảm bảo cho hệ thống truyền lực khi bị quá tải.
- 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 chăm sóc và bảo dưỡng.
1.1.4. L ựa ch n cọ ấu trúc
- Qua tìm hiể ạo, nguyên lý hoạt động và phân tích kếu cấu t t cấu của
các loạ ẫn đội d ng ly h p. C n ph ng nh ng y u t ợ ầ ải đáp ứ ữ ế ố sau để phù
hợp v i xe Innova 2009 : ớ
• Sử dụng ph i nh ả ẹ nhàng, có cảm giác khi chúng ta thực hiện bắt
đầu đóng ly hợp.
• m b lĐả ảo đủ ực không quá nhẹ cũng không quá mạnh để ngắt ly
hợp.
• D b ng s a chễ ảo dưỡ ữ ữa.
- Qua nh ng y u t ữ ế ố trên. Nhóm chúng em nhậ ấy phương án dẫn th n
độ ằng ly hợp b ng th y lủ ực là phương án hợp lý nhất.
1.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động c a ly h ủ ợp.
Đối với hệ thống ly h p, v m t c u tợ ề ặ ấ ạo người ta chia thành các bộ phận
chính:
- Cơ cấu ly hợp: là bộ phận thực hiện việc nối và ngắt truyền động từ động
cơ đến hệ thống truyền lực.
- Dẫn động ly hợp: là bộ phận thực hiện việc điều khiển đóng mở ly hợp.
1.2.1. Ly h p ma ợ sát khô 1 đĩa bị động lò xo ép hình trụ trí bố
xung quanh.
4
a. Cấu tạo.
Hình 1: Ly hợp ma sát khô một đĩa bị động.
1. bánh đà; 7. bàn đạ p ;
2. đĩa ma sát; i v p ; 8. lò xo hồ ị bàn đạ
3. đĩa ép; 9. đòn kéo;
4. lò xo ép; 10. càng mở ;
5. v ly h p; 11. bi t ; ỏ ợ ỳ
6. b c m ; ; ạ ở 12. đòn mở
13. b ộ giảm chấn.
- Nhóm các chi tiế ồm: bánh đà, vỏ ợp, đĩa ép, đòn t chủ động bao g ly h
mở và các lò xo ép. Khi hoàn toàn thì các chi tiế ộc nhóm ly hợp mở t thu
chủ ng s độ ẽ quay cùng với bánh đà.
- Nhóm các chi tiế ồm đĩa bị động (đĩa ma sát), trụt bị động g c ly hợp. Khi
ly h p m ợ ở hoàn toàn thì các chi tiế ộc nhóm bị đứng yên.t thu động sẽ
- c u tTheo sơ đồ ấ ạo ở ly h c bhình vẽ thì vỏ ợp 5 đượ ắt cố nh vđị ới bánh
đà 1 bằng các bu lông, đĩa ép 3 có thể dịch chuyển tịnh tiến trong v ỏ và
có bộ phận truy v ền mô men từ ỏ 5 vào đĩa ép. Các chi tiết 1, 3, 4, 5 được
gọi là phần chủ ủ ng cđộ a ly hợp. Chi ti t s c gế ố 2 đượ ọi là phần bị động
của ly hợp, các bộ ận còn lạ ph i thuộc b n d ng ly h ộ phậ ẫn độ ợp.
b. Nguyên lý hoạt động.
- Trạng thái đóng ly hợ ạng thái này lò xo 4 một đầ ựa vào vỏp: ở tr u t 5,
đầu còn lại tì vào đĩa ép số ực ép để ép chặt đĩa bị 3 tạo l động 2 với bánh
đà số 1 cho phần ch n b ủ động và phầ ị động tạo thành 1 khối cứng. Khi
5
này mô men từ động cơ đượ c truyền từ phần ch ng sang ph n b ủ độ ầ ị động
của ly hợp thông qua các bề ặt ma sát của đĩa bị m động 2 với đĩa ép 3 và
bánh đà 4. Tiếp đó mô men truyền vào xương đĩa bị động qua bộ giảm
chấn 13 đến moay ơ rồ ền vào trụi truy c ly h p (tr p h p sợ ục sơ cấ ộ ố). Lúc
này giữ 11 và đầ 12 có khe hở 4 mm, tương ứa bi tỳ u mở từ 3 ng với
hành trình tự do của bàn đạp ly hợp.
- Trạng thái mở ly hợp: Khi cần ng t truy ng t ắ ền độ ừ động cơ tớ ục sơ i tr
cấp c a h p sủ ộ ố i ta cngườ ần tác dụ ực vào bàn đạp 7 thông qua ng một l
đòn kéo 9 và càng mở 10, bạc mở 6 mang bi t 11 s d ch chuy n sang ỳ ẽ ị ể
trái. Sau khi khắc phục hết khe h , bi t 11 s 12. Nh ở ỳ ẽ tì vào đầu đòn mở ờ
có khớp bản lề của b n lả ề liên kế 5 nên đầt với vỏ u kia của đòn mở 12 sẽ
kéo đĩa ép 3 nén lò xo 4 lại để dịch chuy n sang phể ải. Khi này các bề mặt
ma sát giữa bộ phận ch ng củ động và bị độ ủa ly hợp được tách ra và ngắt
truyền động từ trục cơ tớ ục sơ cấi tr p c a h p sủ ộ ố.
c. Ưu nhược điểm.
• Ưu điểm:
+ K t c u g n, d u ch a ch ế ấ ọ ễ điề ỉnh và sữ ữa.
+ M dở ứt khoát.
+ Thoát nhiệ ốt nên đảt t m bảo tuổi thọ cao cho b ly hộ ợp.
• Nhược điểm:
+ Đóng không êm dịu.
+ Ch truyỉ ền được mô men không lớn l m. N u truyắ ế ền mômen trên 70
80 KGm thì cần đường kính đĩa ma sát ớn kéo theo các kế ấu khác đề l t c u
lớn làm cho ly hợp cồng kềnh.
1.2.2. Ly hợp ma sát khô 2 đĩa bị động lò xo ép hình trụ trí bố
xung quanh.
a. Cấu tạo.
- n ch Phầ ủ động:
+ Bao gồm bánh đà (1), đĩa ép trung gian (3), đĩa ép ngoài (5) và vỏ ly
hợp (8).
Bánh đà có dạng c c tr ố ụ bên trong chứa các đĩa ép và đĩa bị động của
cụm ly hợp.
+ Momen t ừ động cơ được truyền từ trụ ỷc khu a tới bánh đà sang đĩa ép
trung gian và đĩa ép ngoài nhờ các rãnh trên bánh đà và các vấ u của đĩa
(3) và (5). Như vậy các đĩa (3) và (5) có thể di chuyển dọc trục so với
bánh đà và các vấu có thể ọc theo các rãnh để trượt d hạn chế dịch chuyển
của đĩa trung gian (3), kế ụng bu lông hạ (6). Các chi tiết cấu sử d n chế t
6
đòn mở (13), các lò xo ép (7) (một dãy, hai dãy, hoặc lò xo đĩa) bố trí liên
kết với đĩa ép ngoài nằm trong vỏ ly h p (8) ợ
- n b Phầ ị động:
Gồm có hai đĩa ma sát bị động (4) cùng vớ i bộ giảm chấn (14) d p t t dao ậ ắ
động xo ắn. Đĩa bị động bên trong nằ ữa bánh đà và đĩa ép trung gian. m gi
Đĩa
bị động bên ngoài nằ ữa đĩa ép trung gian và đĩa ngoài. Các đĩa bịm gi
động (4) liên kết v c b ng c a ly h p b ng mới các trụ ị độ ủ ợ ằ ối ghép then hoa
di trượt trên moay ơ.
Hình 2: Cấu tạo củ ộa b ly hợp ma sát khô 2 đĩa bị động lò xo ép hình trụ
bố trí xung quanh.
b. Nguyên lý hoạt động
• Trạng thái đóng ly hợp:
7
- Lực ép của các lò xo (7) ép chặt các đĩa ép ngoài, đĩa bị động ngoài, đĩa
ép
trung gian, đĩa bị động trong, trên bánh đà thành mộ t khối. momen xoắn
được
truyền từ động cơ qua phầ động, các đĩa bịn chủ động, bộ phận giảm
chấn, moay ơ tới tr c b ng ly hụ ị độ ợp.
• Trạng thái ly hợp mở:
- ng l u khiKhi tác độ ực điề ển lên bàn đạp thông qua các thanh kéo, bạc
mở (9) dịch sang trái khắc phục khe hở ở giữa ô bi “T” (12) và đầu đòn
mở (13). Ổ bi “T” tiế ục ép lên đầu đòn mở ầy đầu trong sang trái, p t , đ
đầu ngoài đòn mở d ch chuy n sang phị ể ải. Kéo đĩ ép ngoài (5) tách khỏi
đĩa bị ngoài, lò xo đị (2) đẩy đĩa ép trong tiến sát đến đầ động nh vị u bu
lông hạ (6), tách đĩa bịn chế động trong ra khỏi bánh đà. Lực ép của lò xo
ép không truyề ới đĩa bịn t động phần b n ch ị động và phầ ủ động được tách
ra. Momen t ừ động cơ được truyền sang hệ thống truyền lực b ị ngắt.
c. Ưu điể ợp ma sát khô:m của ly h
- c b n v ng tin c y Làm việ ề ữ ậ
- u su t cao Hiệ ấ
- Momen quán tính các chi tiết thụ động nh ỏ
- c nh g Kích thướ ỏ ọn, giá thành rẻ
- S d ng, bử ụ ảo dưỡng s a ch a d ử ữ ễ dàng
8
Hình 3: 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 hạ- - n chế
7 - Lò xo ép 8 - Vỏ ly hợp 9 - b c m ạ ở
10 - Trục ly hợp 11 - - Bi "T" Càng mở 12
13 - Đòn mở Lò xo giả 14 - m chấn
- c a b Theo hình dạng ủ ộ phận ma sát, ly hợp ma sát có 3 loại: Ly h p ma ợ
sát
đĩa (đĩa phẳng), ly hợp ma sát đĩa côn (đĩa bị động có hình dạng côn), ly
hợp ma sát hình trố ống và guốc ma sát ép vào tang trống (kiểu tang tr ng).
Ly hợp ma sát có hình dạng côn và trống có momen động quá phần bị
lớn, ảnh hưởng không tốt đế ệc gài số nên ngày nay người ta không n vi
dùng nữa mà dùng phổ ợp ma sát đĩa phẳ biến ly h ng.
- u tTùy theo cấ ạo có loạ ột đĩa hoặc 2 đĩa. Ly hợ ột đĩa dùng cho i m p m
các
loại xe có M < 465Nm, có kế ấu đơn giả
emax
t c n, gọn nhẹ, vi c m ly hệ ở ợp
dễ d t ứ
khoát và momen quán tính của phần bị động nhỏ ít ảnh hưởng t i viớ ệc gài
số. Ly hợp 2 đĩa ma sát được dùng trên xe tả ớn vì cầi l n momen truyền
lớn, việc đóng ly hợp êm dịu hơn loạ ột đĩa (nhờ ếp xúc các bềi m sự ti mặt
ma sát đượ ến hành từ hơn) nhưng nó có kếc ti từ t cấu cồng kềnh ph c tứ ạp
hơn, việc mở ly hợp khó dứt khoát (khó cách ly đĩa bị động khỏi phần
chủ ng). độ
d. So sánh ly hợp ma sát 1 đĩa và ly hợp ma sát 2 đĩa:
- Nếu cùng một kích thước bao ngoài và lực ép như nhau. L ợp 2 đĩa y h
(với
2 đôi bề ặt ma sát) truyền đượ ớn hơn, do vậy được dùng trên m c momen l
xe ô tô có tải trọng l n hoớ ặc ô tô kéo rơmoc hay bán rơmoc nặng.
- Nếu cùng truyền momen như nhau dẫ ới kích thướn t c của ly hợp 2 đĩa
nhỏ
hơn.
- Ly hợp ma sát khô 2 đĩa đóng êm dịu hơn ly hợp ma sát khô 1 đĩa.
- Nhược điểm của ly hợp ma sát 2 đĩa so với 1 đĩa đó là ly hợp 2 đĩa có
kết
cấu phúc tạp, quá trình mở kém dứt khoát.
• Phương án lựa chọn:
Như vậy đối với xe con 7 ch ỗ không đòi hỏi công suất và momen lớn ta
chọn ly hợp là ly hợp ma sát khô 1 đĩa vớ ững ưu điểi nh m nổi bật:
- n trong ch t o Đơn giả ế ạ
- dCó khả năng mở ứt khoát, thoát nhiệt tốt
- Khối lượng nh ỏ
- Thu n l i trong b a ch a ậ ợ ảo dưỡng và sử ữ
9
- Giá thành thấp.
1.2.3. Ly h p thợ ủy lực (Biến mô)
- B t kh p th y l truy t t ộ biến mô là mộ ớ ủ ực dùng để ền công suấ ừ trục
khuỷu của động cơ đến trục tua bin. B ộ biến mô có hai mục đích chính
khi truyền mô men đến hộp số:
+ Là mộ động giúp xe có thể ừng khi động cơ đang chạy và t ly hợp tự ng
hộp số đang cài số.
+ B ộ biến mô khuếch đại mômen của động cơ khi xe tăng tốc để cải
thiện tính năng tăng tốc và sức kéo của động cơ.
a. Cấu tạo bi ến mô.
- B ộ biến mô bao gồm: Cánh bơm, tuabin, stato và ly hợ ến mô. p bi
- B n t o ra nguộ phậ ạ ồn năng lượng là cách bơm. Cánh bơm được sử dụng
để ự n sngăn chặ hỗn lo n c a ch t lạ ủ ấ ỏng.
- Cánh bơm là trục đầu vào của bộ biến mô. Các cánh tạo nên các phần
của bơm đượ ắn phía sau đầc g u hộp số củ ỏ ộa v b biến mô. Bộ ến mô bi
được lắp v i tr c khuớ ụ ỷu. Đĩa dẫn động và biến mô thay thế cho bánh đà
trong h p s ộ ố thường. Khi động cơ chạy, đĩa dẫn động và bộ ến mô quay bi
theo tr c khu u. ụ ỷ
- Roto Tuabin là phầ ục trung tâm củn tr a bộ biến mô được nối v i trớ ục sơ
cấp h p sộ ố. Roto Tuabin đặt phía trước, đầu động cơ, trong vỏ ến mô bi
đố ệi di n với cánh bơm.
- n khu i cStato là bộ phậ ếch đạ ủa biến mô. Stato thường có đường kính
bằng kho ng m t nả ộ ửa cánh bơm hay tuabin. Các cánh stato đượ ắn trên c g
ly h p m t chi u, ly h p m t chi c gợ ộ ề ợ ộ ều đượ ắn trên trục cố định. Ly hợp
một chiều cho phép stato quay theo chiều kim đồ và khóa theo chiềng hồ u
con l i. ạ
b. Hoạt động của bi ến mô.
Hình 4: Hoạt động c a bi ủ ến mô
- t kh p th y lBiến mô là mộ ớ ủ ực. Nó truyền công suất qua sự dịch chuyển
động học của ch t lấ ỏng. Khi động cơ hoạt động, cánh bơm hoạt động như
một bơm ly tâm. Chấ ỏng được hút từ ạnh ngoài của cánh bơm, và do t l c
10
biên dạng của v ỏ biến mô, chấ ỏng được đẩt l y v c tuabin. Bề phía trướ ởi
vì cánh bơm quay theo chiều kim đồng hồ, chất lỏng cũng quay theo
chiều kim đồng h i khồ khi nó rờ ỏi cánh bơm. Công suất cơ củ ến mô a bi
được truy t l ng biền vào chấ ỏ ến thành vận tốc của ch t l ng. ấ ỏ
- B ộ biến mô hai bộ phận chính hoạt động ở điều kiện gi i. Ch ữ và nố ế độ
giữ xảy ra khi xe đứng yên mà động cơ vẫn đang hoạt động, và chế độ nối
xảy ra sau khi xe tăng tốc đế ốc độ ổn địn một t nh. Việc chuyển t ừ chế độ
giữ sang ch nế độ ối khi xe tăng tốc. Các xe hiện đại sử dụng ly h p biợ ến
mô trong trường h ợp này.
- Ở chế độ giữ, dòng chấ cánh bơm cố ắng làm quay t lỏng chảy từ g
tuabin theo chi ng h u tua bin b hay quay v i t ều kim đồ ồ. Nế ị giữ ớ ốc độ
nhỏ hơn cánh bơm, chỉ một ph ng t t lần năng lượ ừ chấ ỏng đế ẫn độn d ng
tuabin. H u hầ ết năng lượng chất lỏng bị mất mát khi nó bậc trở ra khỏi
tuabin. Ch t l ng ch y v a tua bin, d ng tuabin bấ ỏ ả ề phía tâm củ ẫn độ ằng
dòng chấ ỏng liên tụ cánh bơm. Khi năng lượt l c từ ng rời khỏi chất lỏng,
sự chảy ch m lậ ại, nó cho phép chất lỏng quay tr lở ại tâm cánh bơm và tại
đây cánh bơm đón lấy và giữ thành dòng tuần hoàn. Dòng này đượ c gọi
là dòng xoáy, là một dòng chấ ỏng liên tục quanh vòng dẫn hướt l ng.
- Khi cánh bơm quay nhanh hơn tuabin, tốc độ ủa dòng xoáy tuần hoàn c
qua cánh bơm và roto tuabin là lớn, do vậy dầu chảy t ừ rôto tuabin đến
stato theo hướng ngăn cả ển độn chuy ng quay c a c ủ ánh bơm.
c. Khuếch đại momen
- Nhi m v cệ ụ ủa stato là đả ều dòng chấo chi t lỏng trong biến mô. Nó đưa
dòng chất lỏng từ tuabin tr lở ại cánh bơm theo chiều kim đồng hồ. Hoạt
động này giúp thu lại năng lựơng tồn tại trong ch t l ng. B m t cong cấ ỏ ề ặ ủa
cánh ện điều đó. Chấ ời tuabin theo ngượstato thực hi t lỏng r c chiều kim
đồng hồ cố gắng làm quay stato theo chiều này.
11
Hình 5: Khuếch đại momen b ở ộ biến mô.
- Chính điều này làm khớp một chiều stato b ị khóa và giữ stato đứng yên.
Biên dạ ẵn và cong của cánh stato đảo dòng chấ ỏng theo hướng nh t l ng
kim đồng hồ. - Dòng này rờ ỏi stato và đập vào cánh bơm. Năng lượi kh ng
thừa của dòng chấ ạo ra mô men tăng thêm trong biến mô. Hầt lỏng t u hết
các biến mô xe làm tăng mômen khoảng 2:1 đến 2,5:1 ở chế độ giữ.
- M t b ộ ộ biến mô không thể ếch đại mômen nếu không có tác độ khu ng
của stato.
d. Khóa biến mô
- Chi c xe b u d ch chuy n khi tuabin b u quay. Khi t xe ế ắt đầ ị ể ắt đầ ốc độ
tăng lên, tốc độ tuabin tăng tỷ ới cánh bơm. Khi tuabin tăng tốc độ thì lệ v
dòng chất lỏng bị b t trậ ở lại.
- S quay cự ủa tuabin làm chất lỏng quay theo chi ng hều kim đồ ồ. Điều
này làm chấ ỏng đi từ trước ra sau cánh stato. Stato được đẩt l y theo chiều
kim đồ ồ. Chính điều này làm ly hợng h p một chi u stato quay t do. Stato ề ự
quay t ự do theo cánh bơm và tuabin. Cho phép dòng chất lỏng từ tuabin
quay tr lở ại cánh bơm dễ dàng.
- Khi tuabin đạt đế ốc độn t kho ng 90% t ả ốc độ cánh bơm, sự nối xảy ra.
Giai đoạn kết nối x y ra khi t cả ốc độ ủa cánh bơm và tuabin là gần bằng
nhau. L a s ực ly tâm củ ự quay tuabin tác dụng lên chấ ỏng là đủ ớn đểt l l
dừng dòng xoáy. Tại điểm này không có sự ếch đại mô men. khu
12
Hình 6: Điểm khóa biến mô
- Ly h p biợ ến mô thườ ắt, tuabin và cánh bơm tự do và dẫn động ng ng qua
chất lỏng h p s ộ ố. Ở trạng thái khóa, chất lỏng dịch chuy ng dển qua đườ ẫn
trong trục vào hộ ố. Nó đi vào không gian giữa tuabin và ly hợp tác p s
dụng lên píttông. Píttông hoạt động ly h mợp ép bề ặt ma sát ly hợp để
khóa vỏ mô và tuabin vớ biến i nhau.
Hình 7: Vị trí và cấ ạo khóa biến mô u t
- Khóa biến mô không hoạt động cho đến khi xe đạt đế ốc độn một t nhất
định. Nếu khóa biến mô ở ốc độ t cầm ch ừng, động cơ sẽ chết máy. Để
khóa biến mô, hầu h u khiết các hệ thống điề ển máy tính được thi t k ế ế tác
động khi hộp s s ba hay s b n v i t xe kho ng 56- ố ở ố ố ố ớ ốc độ ả 64km/h và
không có quá tải động cơ.
13
e. Ưu và nhược điểm củ ựa ly hợp thủy l c (bi ến mô)
• Ưu điểm:
- Biến mô hoạt động như mộ ợp nhưng lại có khả năng hoạt động êm t ly h
dịu ít gây tiếng n ồ
- H n ch ạ ế va đập gi n truy n l ữa các bộ phầ ề ực gây hư hỏng
- Có thể khuếch đại momen làm tăng công suất của xe.
- Có thể ụng lâu dài, ít hư hỏng, ít thay thế như ly hợp đĩa ma sát sử d
• Nhược điểm:
- C u t o ph c tấ ạ ứ ạp cho s n xu t d n tả ấ ẫ ới chi phí cũng như sữthay thế a
chữa
- Tốn nhiên liệu hơn so vớ ợp thười ly h ng.
1.2.4. Ly h n tợp điệ ừ.
- Ly h n t ợp điệ ừ là loại không những b ố trí trên ô tô mà còn bố trí trong
nhiều lĩnh vực khác.
- Ưu điểm là truyền động êm cho phép trượt lâu dài mà không ảnh hưởng
tới hao mòn các chi tiết của ly hợp.
a. Phân loại :
• Có 3 loại:
+ Kh p ly hớ ợp điện t ừ kiểu ma sát.
+ Kh p ly hớ ợp điện t ừ kiểu bám.
+ Kh p ly hớ ợp điện t u t ừ kiể ừ trễ.
- p ly h n t Khớ ợp điệ ừ kiểu ma sát: Mo men được truyền từ trục d n sang ẫ
trụ ẫc bị d n nh ờ các đĩa ma sát khi chúng bị ép chặt vào nhau. Ly và hợ p
được điều khiển bàng cách “đóng”, “ngắt” dòng điện cấp cho cuộn dâu
nam châm điện.
- p ly h n t Khớ ợp điệ ừ kiểu bám: Moment truyề ực bám giữn lực nhờ l a hai
mặt quay c a tr c d c b dủ ụ ẫn và trụ ị ẫn có trộ ột than và ột săt, dần b b u nhờn
để giảm ma sát. Khi có từ ộn dây sinh ra lớ ột này sẽ trường do cu p b trở
nên “cứng” và “nối” hai mặt quay của tr c dụ ẫn. Khi không có dòng bột sẽ
chuyển trạng thái về ỏng trượt ( cho phép điề ốc độ dạng l u chỉnh t bằng
cách thay đổi dòng điệ ộn dây nam châm điện của cu n). nếu moment cản
của tr c b d n l n d t so v i tr c dụ ị ẫ ớ ẫn đến trượ ớ ụ ẫn nhương không sợ làm
hỏng m t quay. ặ
b. Cấu tạo
14
Hình 8: Cấu tạo khớp ly h n t ợp điệ ừ kiểu ma sát
Hình 9: Cấu tạo khớp ly h n t ợp điệ ừ kiểu bám
c. Nguyên lý hoạt động:
- Ly h p kiợ ểu ma sát:
Do được gắn trực tiếp v i tr c cớ ụ ủa động cơ, nên khi động cơ hoạt động sẽ
kéo đĩa quay phầ ứng trên ly hợn p quay theo.
+ Khi đượ ấp điện: Nam châm điệ ạt độ trường được c n ho ng, từ c sinh ra
và tạ ực hút mạnh tác động lên đĩa quay trên phầ ực ma sát giữo l n ứng. L a
bề mặt rotor và đĩa quay kết hợp với lực từ trường làm đĩa quay dính chặt
15
và kéo phần ứng quay theo chi u c a rotor về ủ ới cùng momen xoắn, không
thay đổi đượ ốc đọc t quay c a tr c bủ ụ ị d n. Momen xoẫ ắn thông qua phần
ứng được truyền t i b n truyớ ộ phậ ền động và máy móc chuyển sang trạng
thái hoạt động bình thườ lúc này bằng. Khoảng hở ng 0.
+ Khi ngắt điện: Nam châm điện không hoạt động.Rô to không quay
do kho ng h ả ở được duy trì. Bộ phận truy ng c ền độ ủa máy ở trạng thái
đứng yên và không hoạt độ ặc cho đĩa quay phầng, m n ứng của ly hợp
đang quay liên tụ trang thái hoạt độc. Khi chuyển từ ng sang ngừng hoạt
độ ầng, ph n ứng được trang b h dị cơ chế ồi (thường là sử ụng lò xo) giúp
kéo đĩa quay về vị trí ban đầu.
- Ly h p kiợ ểu bám:
Do đượ ục động cơ nên khi động cơ hoạt động thì trụ ẫn và c gắn với tr c d
tang trống cúng hoạt độ ục động cơ.ng theo tr
+ Khi cấp điện cho nam châm điện từ ng ctrườ ủa nam châm điện sinh ra
làm cho mạ ắt và bột s t than trong tang tr i cống được hút lạ ứng và bám
chặt vào mạch t ch t ừ, mạ ừ và cuộn dây đượ ẫn, lúc này c gắn với trục bị d
trục dẫn và trụ ẫn được bị d c kết n i v i nhau b i l c t t s t, lố ớ ở ự ừ hút mạ ắ ớp
bột này sẽ trở nên “cứng” và “nối” hai mặt quay của trục d c bẫn và trụ ị
dẫn ( cho phép điề ốc độ ằng cách thay đổi dòng điệu chỉnh t b n của cuộn
dây nam châm điện). nếu moment cản của tr c b d n l n dụ ị ẫ ớ ẫn đến trượt
so v i tr c d ớ ụ ẫn nhương không sợ làm hỏng mặt quay.
+ Khi không có dòng bộ ạng thái về ỏng trượt sẽ chuyển tr dạng l t.
d. Ứng d ng c a ly h n t . ụ ủ ợp điệ ừ
- Ly h n t ợp điệ ừ đượ ức ng d ng trong s n xuụ ả ất công nghiệp.
- ng dỨ ụng trong ngành sả ất ô tô.n xu
- ng dỨ ụng trong ngành cơ khí chế tạo.
- ng dỨ ụng trong hàng không.
- ng dỨ ụng trong ngành giao thông vận tải
II. Lựa chọn phương án dẫn động.
- Hệ thống dẫn động ly hợp có tác dụng truyền lực bàn đạp của người lái
tác động vào bàn đạp đến ly hợp để thực hiện việc đóng ngắt ly hợp.
- Dẫn động ly hợp thường là dẫn động cơ khí hoặc thủy lực. Dẫn động cơ
khí có ưu điểm chung là kết cấu đơn giản. dễ chế tạo tuy nhiên chúng cũng
có nhược điểm là lực bàn đạp thường phải lớn và khó bố trí với những ôtô
có động cơ đặt xa người lái. Dẫn động cơ khí được thường được sử dụng
trên một số ôtô con và ôtô tải do ôtô con có yêu cầu lực bàn đạp nhỏ và ôtô
tải thường có bình khí nén nên việc bố trí trợ lực thuận lợi, dẫn động thủy
lực hiện nay được sử dụng trên hầu hết các loại ôtô con và ôtô chở khách
16
do có ưu điểm rất lớn là nhỏ gọn, tạo được lực bàn đạp lớn, dế bố trí trên
ôtô và thời gian tác động nhanh.
- Để giảm lực của người lái tác dụng lên bàn đạp, trong hệ thống dẫn động
có thể có bố trí bộ phận trợ lực bằng cơ khí, thủy lực, khí nén hoặc chân
không. Hiện nay, được sử dụng phổ biến hơn cả trên các loại ôtô là dẫn
động thủy lực kết hợp với bộ trợ lực. Trợ lực trên ôtô con có thể là trợ lực
chân không, còn các ôtô tải thì thường sử dụng hệ thống trợ lực bằng khí
nén do có sẵn bình khí nén.
- Mục đích của việc thiết kế hệ dẫn động ly hợp là dễ bố trí, điều khiển dễ
dàng, đảm bảo độ tin cậy đồng thời đảm bảo tính kinh tế. Do đó phương
án dẫn động phải đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống dẫn động đã nêu
ở trên.
Các phương án dẫn động thường dùng là:
+ Dẫn động cơ khí.
+ Dẫn động cơ khí trợ lực khí nén
+ Dẫn động cơ khí trợ lực chân không.
+ Dẫn động thuỷ lực.
+ Dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén.
+ Dẫn động thủy lực trợ lực chân không.
2.1. Lựa chọn phương án dẫn động ly hợp.
2.1.1. Dẫn động cơ khí.
a. Cấ ạu t o
Hình 9.1: Sơ đồ cấu t o d ng ly h p b ạ ẫn độ ợ ằng cơ khí
1.Đĩa bị 2.Đĩa ép. 3.Đòn mở động. .
4.Bi T. i v bi T. . 5.Lò xo hồ ị 6.Càng mở
7.Bàn đạp. i v 8.Lò xo hồ ị bàn đạp. 9.Đòn dẫn động.
9
8
7
6
21 54
3

Tài liệu khác của Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

Preview text:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO - - -    - - -
MÔN HỌC: Thiết kế Ô TÔ
Đồ án c ối u kì
Đề tài: Thiết kế hệ thống truyền lực ô tô
Thiết kế hệ thống ly hợp xe ô tô 7 chỗ Toyota Innova
GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Cường SVTH: MSSV
Nguyễn Thành Trung 20145643 Huỳnh Đình Phát 20145114 Nguyễn Lê Anh Tuấn 2 0145648 Phạm Nhật Anh Khoa 2 0145538
Lớp: VEDE320231_22_1_08CLC. Chiều T7 ( Tiết 1 - 1 12 ) TP.HCM 2022
Bảng phân công nhiệm vụ STT Họ và tên Nhiệm vụ Đánh giá Đánh giá của GV 1 Nguyễn Lê Anh Tìm hiểu về Hoàn thành Tuấn thiết kế, tính tốt, đúng (20145648) toán, vẽ, làm hạn thuyết trình 2 Nguyễn Thành Tìm hiểu về Hoàn thành Trung thiết kế, tính tốt, đúng (20145643) toán, vẽ, làm hạn thuyết trình 3 Phạm Nhật Anh Tìm hiểu về Hoàn thành Khoa thiết kế, tính tốt, đúng (20145538) toán, vẽ, làm hạn thuyết trình 4 Huỳnh Đình Phát Tìm hiểu về Hoàn thành (20145114) thiết kế, tính tốt, đúng toán, vẽ, làm hạn thuyết trình
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………… Chữ ký TS. Nguyễn Mạnh Cường
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................... 1 I. T ng quan v ổ
ề ly hợp. ............................................................................................... 2 1.1.
Công dụng, phân loại, yêu cầu của ly hợp: ..................................................... 2 1.1.1. ng: Công dụ
.................................................................................................. 2
1.1.2. Phân loại. ..................................................................................................... 2 1.1.3. u.
Yêu cầ ....................................................................................................... 3 1.1.4. Lựa ch n c ọ
ấu trúc ........................................................................................ 3 1.2.
Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ly hợp. .......................................... 3
1.2.1. Ly hợp ma sát khô 1 đĩa bị b động lò xo ép hình trụ
ố trí xung quanh. ........ 3
1.2.2. Ly hợp ma sát khô 2 đĩa bị b động lò xo ép hình trụ
ố trí xung quanh. ........ 5 1.2.3. Ly hợp th y l ủ ực (Bi
ến mô) .......................................................................... 9
1.2.4. Ly hợp điện t . .......................................................................................... ừ 13 II.
Lựa chọn phương án dẫn động.......................................................................... 15 2.1.
Lựa chọn phương án dẫn động ly hợp........................................................... 16 2.1.1. D
........................................................................................ ẫn động cơ khí. 16
2.1.2. Dẫn động cơ khí có trợ lực khí nén ........................................................... 17
2.1.3. Dẫn động thủy lực
. .................................................................................... 18
2.1.4. Dẫn động bằng th y l ủ l ực có trợ c
ự bằng chân không. ............................... 21 2.2.
Phương án chọn lò xo ép. .............................................................................. 23
2.2.1. Lò xo trụ. ................................................................................................... 24
2.2.2. Lò xo côn xoắn. ......................................................................................... 24
2.2.3. Lò xo đĩa .................................................................................................... 25
2.2.4. Kết luận...................................................................................................... 25 2.3.
Đĩa bị động của ly hợp. ................................................................................. 26
2.3.1. Cấu tạo ....................................................................................................... 26
2.3.2. Nguyên lý hoạt động.................................................................................. 27 III.
Tính toán thiết kế cụm ly hợp. .......................................................................... 28 3.1.
.......................................
Giới thiệu về các thông số cơ bản của cụm ly hợp. 28
Toyota Innova ....................................................................................................... 28 3.2.
Tính toán thiết kế cụm ly hợp. ...................................................................... 28 3.2.1. Tải tr
ọng tính toán. .................................................................................... 28
3.2.2. Xác định kích thước cơ bản và thiết kế chi tiết. ........................................ 29
3.2.3. Tính các chi tiết của ly hợp và dẫn động ly hợp. ....................................... 38 IV.
Kết luận ............................................................................................................. 57 V.
Tài liệu tham khảo. ........................................................................................... 57
LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước chúng ta ngày một phát triển, công nghiệp hóa, hiện đại hóa và
một trong những yếu tố cốt lõi để đẩy mạnh việc phát triển toàn diện đối với mọi ngành nghề, ọ
m i vùng trên đất nước ta chính là giao thông vận
tải. Qua đó chúng ta thấy được tầm quan trọng của một trong những
phương tiện đống vai trò quan trọng trong công cuộc xây dựng đất nước,
thúc đẩy phát triển kinh tế, hiện đại hóa, đồng thời giúp cho đất nước phát
triển một cách bền vững, đồng đều đó chính là Ô tô.
Ngành công nghiệp Ô tô nói chung và những ngành liên quan đến kỹ
thuật ô tô nói riêng là một trong những ngành đang phát triển rất mạnh
trong nước khi mà Đảng và Nhà Nước cũng có những cơ chế tăng cường
phát triển ngành ô tô. Đồng thời, gần đây đã có những nhà sản xuất có thể
lắp ráp ra chính chiếc xe mang thương hiệu người Việt chẳng hạn như
Vinfast. Và cũng có những nhà sản xuất lắp ráp trong nước như Thaco
Trường Hải, Heaco, Tracomeco, Hyundai Thành Công,… Do đó chúng ta
có những chiếc xe lắp ráp ngay chính tại Việt Nam mà không cần nhập khẩu.
Sau khi học xong môn Thiết Kế Ô Tô, chúng em chọn đề tài cho bài tập
cuối kì của môn Thiết kế Ô tô là Thiết kế hệ thống truyền lực cho Ô tô cụ
thể là thiết kế hệ thống ly hợp cho xe ô tô Toyota Innova 7 chỗ. Vì chúng
em nhận thấy chúng ta đang đẩy mạnh sản xuất xe trong nước, nội địa
hóa nên hướng tới sản xuất thì cần phải thiết kế những chi tiết cơ bản trên
ô tô và đáp ứng những yêu cầu về độ bền và hiệu năng, kinh tế đối với chi tiết đó. 1 I.
Tổng quan về ly hợp .
1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu của ly hợp :
1.1.1. Công dụng:
Trong hệ thống truyền lực ôtô, ly hợp là một thành phần rất quan trọng, nó có chức năng chính là:
- Nối động cơ với hệ thống truyền lực để truyền công suất giúp ôtô di chuyển.
- Ngắt đường truyền công suất từ động cơ đến hệ thống truyền lực trong
trường hợp khi ôtô khởi hành hoặc sang số.
- Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khi
gặp quá tải hư hỏng trong trường hợp phanh đột ngột mà không nhả ly hợp.
1.1.2. Phân loại.
a. Theo phương thức truyền momen.
Theo phương thức truyền mô men từ trục khuỷu của động cơ đến hệ
thống truyền lực người ta chia ly hợp thành các loại sau:
- Ly hợp ma sát: mô men truyền động nhờ các bề mặt ma sát.
- Ly hợp thuỷ lực: mô men truyền động nhờ năng lượng của chất lỏng.
- Ly hợp điện từ: mô men truyền động nhờ tác dụng của trường nam châm điện.
- Ly hợp liên hợp: mô men truyền động bằng cách kết hợp hai trong các loại kể trên.
b. Theo trạng thái làm việc của ly hợp.
Theo trạng thái làm việc của ly hợp người ta chia ly hợp thành các loại sau: - Ly hợp thường đóng. - Ly hợp thường mở.
c. Theo phương pháp sinh lực ép trên đĩa ép:
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép người ta chia ra thành các loại ly hợp sau:
• Loại lò xo (lò xo đặt xung quanh, lò xo trung tâm, lò xo đĩa).
- Loại nửa ly tâm: lực ép sinh ra ngoài lực ép của lò xo còn có lực ly tâm
của trọng khối phụ ép thêm vào.
- Loại ly tâm: ly hợp ly tâm sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở ly hợp.
d. Theo phương pháp dẫn động ly hợp:
Theo phương pháp dẫn động ly hợp người ta chia ly hợp thành các loại sau:
- Ly hợp dẫn động cơ khí.
- Ly hợp dẫn động thuỷ lực. 2
- Ly hợp dẫn động có cường hoá:
+ Ly hợp dẫn động cơ khí cường hoá khí nén.
+ Ly hợp dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén.
1.1.3. Yêu cầu.
- Ly hợp phải có khả năng truyền hết mô men của động cơ mà không bị
trượt ở bất kỳ điều kiện sử dụng nào.
- Khi đóng ly hợp phải êm dịu, mômen quán tính phần bị động phải nhỏ để
giảm hết tải trọng va đập lên các bánh răng của hộp số khi sang số.
- Khi mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng để việc gài số êm dịu, tách
động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian ngắn.
- Đảm bảo cho hệ thống truyền lực khi bị quá tải.
- 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 chăm sóc và bảo dưỡng.
1.1.4. Lựa chọn cấu trúc
- Qua tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phân tích kết cấu của
các loại dẫn động ly hợp. Cần phải đáp ứng những yếu tố sau để phù hợp với xe Innova 2009 :
• Sử dụng phải nhẹ nhàng, có cảm giác khi chúng ta thực hiện bắt đầu đóng ly hợp.
• Đảm bảo đủ lực không quá nhẹ cũng không quá mạnh để ngắt ly hợp.
• Dễ bảo dưỡng sữa chữa.
- Qua những yếu tố trên. Nhóm chúng em nhận thấy phương án dẫn
động ly hợp bằng thủy lực là phương án hợp lý nhất.
1.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ly hợp .
Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo người ta chia thành các bộ phận chính:
- Cơ cấu ly hợp: là bộ phận thực hiện việc nối và ngắt truyền động từ động
cơ đến hệ thống truyền lực.
- Dẫn động ly hợp: là bộ phận thực hiện việc điều khiển đóng mở ly hợp.
1.2.1. Ly hợp ma sát khô 1 đĩa bị động lò xo ép hình trụ bố trí xung quanh. 3
a. Cấu tạo.
Hình 1: Ly hợp ma sát khô một đĩa bị động. 1. bánh đà; 7 . bàn đạp ; 2. đĩa ma sát;
8. lò xo hồi vị bàn đạp ; 3. đĩa ép; 9 . đòn kéo; 4. lò xo ép; 1 0. càng mở; 5. vỏ ly hợp; 1 1. bi tỳ; 6. bạc mở ; 12. đòn mở; 13. bộ giảm chấn.
- Nhóm các chi tiết chủ động bao 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 với bánh đà.
- Nhóm các chi tiết bị động gồm đĩa bị động (đĩa ma sát), trục ly hợp. Khi
ly hợp mở hoàn toàn thì các chi tiết thuộc nhóm bị động sẽ đứng yên.
- Theo sơ đồ cấu tạo ở hình vẽ thì vỏ ly hợp 5 được bắt cố định với bánh
đà 1 bằng các bu lông, đĩa ép 3 có thể dịch chuyển tịnh tiến trong vỏ và
có bộ phận truyền mô men từ vỏ 5 vào đĩa ép. Các chi tiết 1, 3, 4, 5 được
gọi là phần chủ động của ly hợp. Chi tiết số 2 được gọi là phần bị động
của ly hợp, các bộ phận còn lại thuộc bộ phận dẫn động ly hợp.
b. Nguyên lý hoạt động.
- 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 số 3 tạo lực ép để ép chặt đĩa bị động 2 với bánh
đà số 1 cho phần chủ động và phần bị động tạo thành 1 khối cứng. Khi 4
này mô men 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
bánh đà 4. Tiếp đó mô men truyền vào xương đĩa bị động qua bộ giảm
chấn 13 đến moay ơ rồi truyền vào trục ly hợp (trục sơ cấp hộp số). Lúc
này giữa bi tỳ 11 và đầu mở 12 có khe hở từ 3  4 mm, tương ứng với
hành trình tự do của bàn đạp ly hợp.
- Trạng thái mở ly hợp: Khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ
cấp của hộp số người ta cần tác dụng một lực vào bàn đạp 7 thông qua
đòn kéo 9 và càng mở 10, bạc mở 6 mang bi tỳ 11 sẽ dịch chuyển sang
trái. Sau khi khắc phục hết khe hở, bi tỳ 11 sẽ tì vào đầu đòn mở 12. Nhờ
có khớp bản lề của bản lề 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
truyền động từ trục cơ tới trục sơ cấp của hộp số.
c. Ưu nhược điểm. • Ưu điểm:
+ Kết cấu gọn, dễ điều chỉnh và sữa chữa. + Mở dứt khoát.
+ Thoát nhiệt tốt nên đảm bảo tuổi thọ cao cho bộ ly hợp. • Nhược điểm: + Đóng không êm dịu.
+ Chỉ truyền được mô men không lớn lắm. Nếu truyền mômen trên 70 
80 KGm thì cần đường kính đĩa ma sát lớn kéo theo các kết cấu khác đều
lớn làm cho ly hợp cồng kềnh.
1.2.2. Ly hợp ma sát khô 2 đĩa bị động lò xo ép hình trụ bố trí xung quanh.
a. Cấu tạo. - Phần chủ động:
+ Bao gồm bánh đà (1), đĩa ép trung gian (3), đĩa ép ngoài (5) và vỏ ly hợp (8).
Bánh đà có dạng cốc trụ bên trong chứa các đĩa ép và đĩa bị động của cụm ly hợp.
+ Momen từ động cơ được truyền từ trục khuỷa tới bánh đà sang đĩa ép
trung gian và đĩa ép ngoài nhờ các rãnh trên bánh đà và các vấu của đĩa
(3) và (5). Như vậy các đĩa (3) và (5) có thể di chuyển dọc trục so với
bánh đà và các vấu có thể trượt dọc theo các rãnh để hạn chế dịch chuyển
của đĩa trung gian (3), kết cấu sử dụng bu lông hạn chế (6). Các chi tiết 5
đòn mở (13), các lò xo ép (7) (một dãy, hai dãy, hoặc lò xo đĩa) bố trí liên
kết với đĩa ép ngoài nằm trong vỏ ly hợp (8) - Phần bị động:
Gồm có hai đĩa ma sát bị động (4) cùng với bộ giảm chấn (14) dập tắt dao
động xoắn. Đĩa bị động bên trong nằm giữa bánh đà và đĩa ép trung gian. Đĩa
bị động bên ngoài nằm giữa đĩa ép trung gian và đĩa ngoài. Các đĩa bị
động (4) liên kết với các trục bị động của ly hợp bằng mối ghép then hoa di trượt trên moay ơ.
Hình 2: Cấu tạo của bộ ly hợp ma sát khô 2 đĩa bị động lò xo ép hình trụ bố trí xung quanh.
b. Nguyên lý hoạt động
• Trạng thái đóng ly hợp: 6
- Lực ép của các lò xo (7) ép chặt các đĩa ép ngoài, đĩa bị động ngoài, đĩa ép
trung gian, đĩa bị động trong, trên bánh đà thành một khối. momen xoắn được
truyền từ động cơ qua phần chủ động, các đĩa bị động, bộ phận giảm
chấn, moay ơ tới trục bị động ly hợp.
• Trạng thái ly hợp mở:
- Khi tác động lực điều khiển lên bàn đạp thông qua các thanh kéo, bạc
mở (9) dịch sang trái khắc phục khe hở ở giữa ô bi “T” (12) và đầu đòn
mở (13). Ổ bi “T” tiếp tục ép lên đầu đòn mở, ầ đ y đầu trong sang trái,
đầu ngoài đòn mở dịch chuyển sang phải. Kéo đĩ ép ngoài (5) tách khỏi
đĩa bị động ngoài, lò xo định vị (2) đẩy đĩa ép trong tiến sát đến đầu bu
lông hạn chế (6), tách đĩa bị động trong ra khỏi bánh đà. Lực ép của lò xo
ép không truyền tới đĩa bị động phần bị động và phần chủ động được tách
ra. Momen từ động cơ được truyền sang hệ thống truyền lực bị ngắt.
c. Ưu điểm của ly hợp ma sát khô:
- Làm việc bền vững tin cậy - Hiệu suất cao
- Momen quán tính các chi tiết thụ động nhỏ
- Kích thước nhỏ gọn, giá thành rẻ
- Sử dụng, bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng 7 Hình 3: S
ơ 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 - Càng mở 12 - Bi "T"
13 - Đòn mở 14 - Lò xo giảm chấn - Theo hình dạn
g của bộ phận ma sát, ly hợp ma sát có 3 loại: Ly hợp ma sát
đĩa (đĩa phẳng), ly hợp ma sát đĩa côn (đĩa bị động có hình dạng côn), ly
hợp ma sát hình trống (kiểu tang trống và guốc ma sát ép vào tang trống).
Ly hợp ma sát có hình dạng côn và trống có momen phần bị động quá
lớn, ảnh hưởng không tốt đến việc gài số nên ngày nay người ta không
dùng nữa mà dùng phổ biến ly hợp ma sát đĩa phẳng.
- Tùy theo cấu tạo có loại một đĩa hoặc 2 đĩa. Ly hợp một đĩa dùng cho các loại xe có M ệ ở ợ
emax < 465Nm, có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, vi c m ly h p dễ dứt
khoát và momen quán tính của phần bị động nhỏ ít ảnh hưởng tới việc gài
số. Ly hợp 2 đĩa ma sát được dùng trên xe tải lớn vì cần momen truyền
lớn, việc đóng ly hợp êm dịu hơn loại một đĩa (nhờ sự tiếp xúc các bề mặt
ma sát được tiến hành từ từ hơn) nhưng nó có kết cấu cồng kềnh phức tạp
hơn, việc mở ly hợp khó dứt khoát (khó cách ly đĩa bị động khỏi phần chủ động).
d. So sánh ly hợp ma sát 1 đĩa và ly hợp ma sát 2 đĩa:
- Nếu cùng một kích thước bao ngoài và lực ép như nhau. Ly hợp 2 đĩa (với
2 đôi bề mặt ma sát) truyền được momen lớn hơn, do vậy được dùng trên
xe ô tô có tải trọng lớn hoặc ô tô kéo rơmoc hay bán rơmoc nặng.
- Nếu cùng truyền momen như nhau dẫn tới kích thước của ly hợp 2 đĩa nhỏ hơn.
- Ly hợp ma sát khô 2 đĩa đóng êm dịu hơn ly hợp ma sát khô 1 đĩa.
- Nhược điểm của ly hợp ma sát 2 đĩa so với 1 đĩa đó là ly hợp 2 đĩa có kết
cấu phúc tạp, quá trình mở kém dứt khoát.
• Phương án lựa chọn:
Như vậy đối với xe con 7 chỗ không đòi hỏi công suất và momen lớn ta
chọn ly hợp là ly hợp ma sát khô 1 đĩa với những ưu điểm nổi bật:
- Đơn giản trong chế tạo
- Có khả năng mở dứt khoát, thoát nhiệt tốt - Khối lượng nhỏ
- Thuận lợi trong bảo dưỡng và sửa chữa 8 - Giá thành thấp.
1.2.3. Ly hợp thủy lực (Biến mô)
- Bộ biến mô là một khớp thủy lực dùng để truyền công suất từ trục
khuỷu của động cơ đến trục tua bin. Bộ biến mô có hai mục đích chính
khi truyền mô men đến hộp số:
+ Là một ly hợp tự động giúp xe có thể n ừ
g ng khi động cơ đang chạy và hộp số đang cài số.
+ Bộ biến mô khuếch đại mômen của động cơ khi xe tăng tốc để cải
thiện tính năng tăng tốc và sức kéo của động cơ.
a. Cấu tạo biến mô.
- Bộ biến mô bao gồm: Cánh bơm, tuabin, stato và ly hợp biến mô.
- Bộ phận tạo ra nguồn năng lượng là cách bơm. Cánh bơm được sử dụng
để ngăn chặn sự hỗn loạn của chất lỏng.
- Cánh bơm là trục đầu vào của bộ biến mô. Các cánh tạo nên các phần
của bơm được gắn phía sau đầu hộp số của vỏ bộ biến mô. Bộ b ế i n mô
được lắp với trục khuỷu. Đĩa dẫn động và biến mô thay thế cho bánh đà
trong hộp số thường. Khi động cơ chạy, đĩa dẫn động và bộ b ế i n mô quay theo trục khuỷu.
- Roto Tuabin là phần trục trung tâm của bộ biến mô được nối với trục sơ
cấp hộp số. Roto Tuabin đặt phía trước, đầu động cơ, trong vỏ b ế i n mô
đối diện với cánh bơm.
- Stato là bộ phận khuếch đại của biến mô. Stato thường có đường kính
bằng khoảng một nửa cánh bơm hay tuabin. Các cánh stato được gắn trên
ly hợp một chiều, ly hợp một chiều được gắn trên trục cố định. Ly hợp
một chiều cho phép stato quay theo chiều kim đồng hồ và khóa theo chiều con lại.
b. Hoạt động của biến mô.
Hình 4: Hoạt động của biến mô
- Biến mô là một khớp thủy lực. Nó truyền công suất qua sự dịch chuyển
động học của chất lỏng. Khi động cơ hoạt động, cánh bơm hoạt động như
một bơm ly tâm. Chất lỏng được hút từ cạnh ngoài của cánh bơm, và do 9
biên dạng của vỏ biến mô, chất lỏng được đẩy về phía trước tuabin. Bởi
vì cánh bơm quay theo chiều kim đồng hồ, chất lỏng cũng quay theo
chiều kim đồng hồ khi nó rời khỏi cánh bơm. Công suất cơ của biến mô
được truyền vào chất lỏng biến thành vận tốc của chất lỏng.
- Bộ biến mô hai bộ phận chính hoạt động ở điều kiện giữ và nối. Chế độ
giữ xảy ra khi xe đứng yên mà động cơ vẫn đang hoạt động, và chế độ nối
xảy ra sau khi xe tăng tốc đến một tốc độ ổn định. Việc chuyển từ chế độ
giữ sang chế độ nối khi xe tăng tốc. Các xe hiện đại sử dụng ly hợp biến
mô trong trường hợp này.
- Ở chế độ giữ, dòng chất lỏng chảy từ cánh bơm cố gắng làm quay
tuabin theo chiều kim đồng hồ. Nếu tua bin bị giữ hay quay với tốc độ
nhỏ hơn cánh bơm, chỉ một phần năng lượng từ chất lỏng đến dẫn động
tuabin. Hầu hết năng lượng chất lỏng bị mất mát khi nó bậc trở ra khỏi
tuabin. Chất lỏng chảy về phía tâm của tua bin, dẫn động tuabin bằng
dòng chất lỏng liên tục từ cánh bơm. Khi năng lượng rời khỏi chất lỏng,
sự chảy chậm lại, nó cho phép chất lỏng quay trở lại tâm cánh bơm và tại
đây cánh bơm đón lấy và giữ thành dòng tuần hoàn. Dòng này được gọi
là dòng xoáy, là một dòng chất lỏng liên tục quanh vòng dẫn hướng.
- Khi cánh bơm quay nhanh hơn tuabin, tốc độ của dòng xoáy tuần hoàn
qua cánh bơm và roto tuabin là lớn, do vậy dầu chảy từ rôto tuabin đến
stato theo hướng ngăn cản chuyển động quay của cánh bơm.
c. Khuếch đại momen
- Nhiệm vụ của stato là đảo chiều dòng chất lỏng trong biến mô. Nó đưa
dòng chất lỏng từ tuabin trở lại cánh bơm theo chiều kim đồng hồ. Hoạt
động này giúp thu lại năng lựơng tồn tại trong chất lỏng. Bề mặt cong của
cánh stato thực hiện điều đó. Chất lỏng rời tuabin theo ngược chiều kim
đồng hồ cố gắng làm quay stato theo chiều này. 10
Hình 5: Khuếch đại momen ở bộ biến mô.
- Chính điều này làm khớp một chiều stato bị khóa và giữ stato đứng yên.
Biên dạng nhẵn và cong của cánh stato đảo dòng chất lỏng theo hướng
kim đồng hồ. - Dòng này rời khỏi stato và đập vào cánh bơm. Năng lượng
thừa của dòng chất lỏng tạo ra mô men tăng thêm trong biến mô. Hầu hết
các biến mô xe làm tăng mômen khoảng 2:1 đến 2,5:1 ở chế độ giữ.
- Một bộ biến mô không thể khuếch đại mômen nếu không có tác động của stato.
d. Khóa biến mô
- Chiếc xe bắt đầu dịch chuyển khi tuabin bắt đầu quay. Khi tốc độ xe
tăng lên, tốc độ tuabin tăng tỷ lệ với cánh bơm. Khi tuabin tăng tốc độ thì
dòng chất lỏng bị bật trở lại.
- Sự quay của tuabin làm chất lỏng quay theo chiều kim đồng hồ. Điều
này làm chất lỏng đi từ trước ra sau cánh stato. Stato được đẩy theo chiều
kim đồng hồ. Chính điều này làm ly hợp một chiều stato quay tự do. Stato
quay tự do theo cánh bơm và tuabin. Cho phép dòng chất lỏng từ tuabin
quay trở lại cánh bơm dễ dàng.
- Khi tuabin đạt đến tốc độ khoảng 90% tốc độ cánh bơm, sự nối xảy ra.
Giai đoạn kết nối xảy ra khi tốc độ của cánh bơm và tuabin là gần bằng
nhau. Lực ly tâm của sự quay tuabin tác dụng lên chất lỏng là đủ lớn để
dừng dòng xoáy. Tại điểm này không có sự khuếch đại mô men. 11
Hình 6: Điểm khóa biến mô
- Ly hợp biến mô thường ngắt, tuabin và cánh bơm tự do và dẫn động qua
chất lỏng hộp số. Ở trạng thái khóa, chất lỏng dịch chuyển qua đường dẫn
trong trục vào hộp số. Nó đi vào không gian giữa tuabin và ly hợp tác
dụng lên píttông. Píttông hoạt động ly hợp ép bề mặt ma sát ly hợp để
khóa vỏ biến mô và tuabin với nhau.
Hình 7: Vị trí và cấu tạo khóa biến mô
- Khóa biến mô không hoạt động cho đến khi xe đạt đến một tốc độ nhất
định. Nếu khóa biến mô ở tốc độ cầm chừng, động cơ sẽ chết máy. Để
khóa biến mô, hầu hết các hệ thống điều khiển máy tính được thiết kế tác
động khi hộp số ở số ba hay số bốn với tốc độ xe khoảng 56- 64km/h và
không có quá tải động cơ. 12
e. Ưu và nhược điểm của ly hợp thủy lực (biến mô) • Ưu điểm:
- Biến mô hoạt động như một ly hợp nhưng lại có khả năng hoạt động êm dịu ít gây tiếng ồn
- Hạn chế va đập giữa các bộ phần truyền lực gây hư hỏn g
- Có thể khuếch đại momen làm tăng công suất của xe.
- Có thể sử dụng lâu dài, ít hư hỏng, ít thay thế như ly hợp đĩa ma sát • Nhược điểm:
- Cấu tạo phức tạp cho sản xuất dẫn tới chi phí thay thế cũng như sữa chữa
- Tốn nhiên liệu hơn so với ly hợp thường.
1.2.4. Ly hợp điện từ.
- Ly hợp điện từ là loại không những bố trí trên ô tô mà còn bố trí trong nhiều lĩnh vực khác.
- Ưu điểm là truyền động êm cho phép trượt lâu dài mà không ảnh hưởng
tới hao mòn các chi tiết của ly hợp.
a. Phân loại : • Có 3 loại:
+ Khớp ly hợp điện từ kiểu ma sát.
+ Khớp ly hợp điện từ kiểu bám.
+ Khớp ly hợp điện từ kiểu từ trễ.
- Khớp ly hợp điện từ kiểu ma sát: Mo men được truyền từ trục dẫn sang
trục bị dẫn nhờ các đĩa ma sát khi chúng bị ép chặt vào nhau. Ly và hợp
được điều khiển bàng cách “đóng”, “ngắt” dòng điện cấp cho cuộn dâu nam châm điện.
- Khớp ly hợp điện từ kiểu bám: Moment truyền lực nhờ lực bám giữa hai
mặt quay của trục dẫn và trục bị dẫn có trộn bột than và bột săt, dầu nhờn
để giảm ma sát. Khi có từ trường do cuộn dây sinh ra lớp bột này sẽ trở
nên “cứng” và “nối” hai mặt quay của trục dẫn. Khi không có dòng bột sẽ
chuyển trạng thái về dạng lỏng trượt ( cho phép điều chỉnh tốc độ bằng
cách thay đổi dòng điện của cuộn dây nam châm điện). nếu moment cản
của trục bị dẫn lớn dẫn đến trượt so với trục dẫn nhương không sợ làm hỏng mặt quay.
b. Cấu tạo 13
Hình 8: Cấu tạo khớp ly hợp điện từ kiểu ma sát
Hình 9: Cấu tạo khớp ly hợp điện từ kiểu bám
c. Nguyên lý hoạt động:
- Ly hợp kiểu ma sát:
Do được gắn trực tiếp với trục của động cơ, nên khi động cơ hoạt động sẽ
kéo đĩa quay phần ứng trên ly hợp quay theo.
+ Khi được cấp điện: Nam châm điện hoạt động, từ trường được sinh ra
và tạo lực hút mạnh tác động lên đĩa quay trên phần ứng. Lực ma sát giữa
bề mặt rotor và đĩa quay kết hợp với lực từ trường làm đĩa quay dính chặt 14
và kéo phần ứng quay theo chiều của rotor với cùng momen xoắn, không
thay đổi được tốc đọ quay của trục bị dẫn. Momen xoắn thông qua phần
ứng được truyền tới bộ phận truyền động và máy móc chuyển sang trạng
thái hoạt động bình thường. Khoảng hở lúc này bằng 0.
+ Khi ngắt điện: Nam châm điện không hoạt động.Rô to không quay
do khoảng hở được duy trì. Bộ phận truyền động của máy ở trạng thái
đứng yên và không hoạt động, mặc cho đĩa quay phần ứng của ly hợp
đang quay liên tục. Khi chuyển từ trang thái hoạt động sang ngừng hoạt
động, phần ứng được trang bị cơ chế hồi (thường là sử dụng lò xo) giúp
kéo đĩa quay về vị trí ban đầu.
- Ly hợp kiểu bám:
Do được gắn với trục động cơ nên khi động cơ hoạt động thì trục dẫn và
tang trống cúng hoạt động theo trục động cơ.
+ Khi cấp điện cho nam châm điện từ trường của nam châm điện sinh ra
làm cho mạt sắt và bột than trong tang trống được hút lại cứng và bám
chặt vào mạch từ, mạch từ và cuộn dây được gắn với trục bị dẫn, lúc này
trục dẫn và trục bị dẫn được kết nối với nhau bởi lực từ hút mạt sắt, lớp
bột này sẽ trở nên “cứng” và “nối” hai mặt quay của trục dẫn và trục bị
dẫn ( cho phép điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi dòng điện của cuộn
dây nam châm điện). nếu moment cản của trục bị dẫn lớn dẫn đến trượt
so với trục dẫn nhương không sợ làm hỏng mặt quay.
+ Khi không có dòng bột sẽ chuyển trạng thái về dạng lỏng trượt.
d. Ứng dụng của ly hợp điện từ.
- Ly hợp điện từ được ứng dụng trong sản xuất công nghiệp.
- Ứng dụng trong ngành sản xuất ô tô.
- Ứng dụng trong ngành cơ khí chế tạo.
- Ứng dụng trong hàng không.
- Ứng dụng trong ngành giao thông vận tải II.
Lựa chọn phương án dẫn động.
- Hệ thống dẫn động ly hợp có tác dụng truyền lực bàn đạp của người lái
tác động vào bàn đạp đến ly hợp để thực hiện việc đóng ngắt ly hợp.
- Dẫn động ly hợp thường là dẫn động cơ khí hoặc thủy lực. Dẫn động cơ
khí có ưu điểm chung là kết cấu đơn giản. dễ chế tạo tuy nhiên chúng cũng
có nhược điểm là lực bàn đạp thường phải lớn và khó bố trí với những ôtô
có động cơ đặt xa người lái. Dẫn động cơ khí được thường được sử dụng
trên một số ôtô con và ôtô tải do ôtô con có yêu cầu lực bàn đạp nhỏ và ôtô
tải thường có bình khí nén nên việc bố trí trợ lực thuận lợi, dẫn động thủy
lực hiện nay được sử dụng trên hầu hết các loại ôtô con và ôtô chở khách 15
do có ưu điểm rất lớn là nhỏ gọn, tạo được lực bàn đạp lớn, dế bố trí trên
ôtô và thời gian tác động nhanh.
- Để giảm lực của người lái tác dụng lên bàn đạp, trong hệ thống dẫn động
có thể có bố trí bộ phận trợ lực bằng cơ khí, thủy lực, khí nén hoặc chân
không. Hiện nay, được sử dụng phổ biến hơn cả trên các loại ôtô là dẫn
động thủy lực kết hợp với bộ trợ lực. Trợ lực trên ôtô con có thể là trợ lực
chân không, còn các ôtô tải thì thường sử dụng hệ thống trợ lực bằng khí
nén do có sẵn bình khí nén.
- Mục đích của việc thiết kế hệ dẫn động ly hợp là dễ bố trí, điều khiển dễ
dàng, đảm bảo độ tin cậy đồng thời đảm bảo tính kinh tế. Do đó phương
án dẫn động phải đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống dẫn động đã nêu ở trên.
Các phương án dẫn động thường dùng là: + Dẫn động cơ khí.
+ Dẫn động cơ khí trợ lực khí nén
+ Dẫn động cơ khí trợ lực chân không. + Dẫn động thuỷ lực.
+ Dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén.
+ Dẫn động thủy lực trợ lực chân không.
2.1. Lựa chọn phương án dẫn động ly hợp.
2.1.1. Dẫn động cơ khí.
a. Cấu tạo 1 2 3 4 5 6 7 8  9
Hình 9.1: Sơ đồ cấu tạo dẫn động ly hợp bằng cơ khí
1.Đĩa bị động. 2.Đĩa ép. 3.Đòn mở. 4.Bi T.
5.Lò xo hồi vị bi T. 6.Càng mở. 7.Bàn đạp.
8.Lò xo hồi vị bàn đạp. 9.Đòn dẫn động. 16

Tài liệu liên quan: