Kết cấu và tính toán ô tô - Ly hợp ô tô

Chia sẻ: Hung Nhat | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:51

1
673
lượt xem
250
download

Kết cấu và tính toán ô tô - Ly hợp ô tô

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ly hợp ô tô là khớp nối giữa trục khuỷu động cơ với hệ thống truyền lực .Ly hợp dùng để ngắt , nối truyền động từ động cơ đến hệ thống truyền lực. Trong quá trình chạy xe, để việc chuyển số được êm dịu thì việc truyền công suất từ động cơ đến hộp số phải diễn ra từ từ, tránh sự đột ngột là nhờ bộ ly hợp. Bộ ly hợp này...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Kết cấu và tính toán ô tô - Ly hợp ô tô

  1. Kết cấu và tính toán ô tô - Ly hợp ô tô 
  2. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« Ch−¬ng 2 Ly hîp «t« 1 C«ng dông - yªu cÇu - ph©n lo¹i : 1.1 C«ng dông : Ly hîp «t« lµ khíp nèi gi÷a trôc khuûu ®éng c¬ víi hÖ thèng truyÒn lùc. Ly hîp dïng ®Ó ng¾t, nèi truyÒn ®éng tõ ®éng c¬ ®Õn hÖ thèng truyÒn lùc. Ngoµi ra, ly hîp cßn ®−îc dïng nh− mét c¬ cÊu an toµn cho hÖ thèng truyÒn lùc khi qu¸ t¶i. NÕu khíp nèi ly hîp kh«ng ng¾t ®−îc truyÒn ®éng tõ trôc khuûu ®éng c¬ ®Õn hÖ thèng truyÒn lùc khi gµi sè th× viÖc gµi sè sÏ rÊt khã kh¨n vµ cã thÓ g©y ra sù dËp r¨ng; thËm chÝ cã thÓ g©y vì r¨ng hép sè. H¬n thÕ n÷a, nÕu ly hîp kh«ng tù ®éng ng¾t khi phanh ®ét ngét th× cã thÓ g©y qu¸ t¶i cho c¶ hÖ thèng truyÒn lùc. §Ó thÊy râ h¬n ¶nh h−ëng vµ t¸c dông cña ly hîp ®Õn viÖc gµi sè còng nh− ¶nh h−ëng cña nã ®Õn hÖ thèng truyÒn lùc khi phanh «t« ®ét ngét, ta h·y xÐt c¸c qu¸ tr×nh gµi sè, qu¸ tr×nh phanh «t« mµ kh«ng më ly hîp. a) §èi víi qu¸ tr×nh gµi sè : Cã thÓ m« t¶ qu¸ tr×nh gµi sè b»ng m« h×nh nh− sau: 4 Je Jlh 1 Ja ωe ωb ωa 3 2 H×nh H2-1 : S¬ ®å m« h×nh ho¸ qu¸ tr×nh gµi sè Chó thÝch : ωe : Tèc ®é gãc trôc khuûu ®éng c¬, [rad/s]; GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 1
  3. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« ωb : Tèc ®é gãc trôc ly hîp, [rad/s]; ωa : Tèc ®é gãc trôc thø cÊp hép sè, [rad/s]; Je : M« men qu¸n tÝnh khèi l−îng cña b¸nh ®µ vµ c¸c chi tiÕt chuyÓn ®éng trong ®éng c¬ (c¶ phÇn chñ ®éng cña ly hîp g¾n trªn b¸nh ®µ) qui dÉn vÒ trôc b¸nh ®µ, thø nguyªn tÝnh b»ng [kg.m2]; Jlh : M« men qu¸n tÝnh khèi l−îng cña phÇn bÞ ®éng ly hîp vµ c¸c chi tiÕt quay trong hép sè (cã liªn quan ®éng häc víi trôc ly hîp) qui dÉn vÒ trôc ly hîp, [kg.m2]; Ja : M« men qu¸n tÝnh khèi l−îng t−¬ng ®−¬ng; xÐt ®Õn c¸c khèi l−îng chuyÓn ®éng quay trong hÖ thèng truyÒn lùc (tÝnh tõ b¸nh r¨ng sè (4) ®Õn b¸nh xe chñ ®éng) vµ khèi l−îng chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña xe qui dÉn vÒ trôc thø cÊp hép sè [kg.m2]; M« men qu¸n tÝnh t−¬ng ®−¬ng Ja cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh tõ ph−¬ng tr×nh c©n b»ng ®éng n¨ng nh− sau : ωa 2 G υ2 Ja = δ (2-1) 2 g 2 Thay υ = (ωa.ip.io).rbx (2-2) 2 G⎛ r ⎞ Suy ra : J a = ⎜ bx ⎟ (2-3) g ⎜ i p io ⎝ ⎟ ⎠ Trong ®ã : G : Träng l−îng toµn bé xe, [N]; g : Gia tèc träng tr−êng, g = 9,81 [m/s2]; υ : VËn tèc chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña xe, [m/s]; rbx : B¸n kÝnh l¨n cña b¸nh xe, [m]; ip, io : Tû sè truyÒn t−¬ng øng cña hép sè phô, truyÒn lùc chÝnh; δ : HÖ sè xÐt ®Õn c¸c khèi l−îng chuyÓn ®éng quay trong hÖ thèng truyÒn lùc; tÝnh tõ b¸nh r¨ng sè (4) ®Õn b¸nh xe chñ ®éng. Gi¶ thiÕt viÖc gµi sè lµ trùc tiÕp (kh«ng cã ®ång tèc) vµ kh«ng ng¾t ly hîp : b¸nh r¨ng (4) vµo ¨n khíp víi b¸nh r¨ng (3), bá qua m« men xo¾n ®éng c¬ vµ m« men c¶n chuyÓn ®éng cña ®−êng (v× m« men xung kÝch trong tr−êng hîp nµy lµ rÊt lín so víi GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 2
  4. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« chóng). ¸p dông ph−¬ng tr×nh m« men xung l−îng trong thêi gian t[s] ®èi víi chuyÓn ®éng cña hÖ trôc vÒ phÝa b¸nh r¨ng (4) : P4.r4.t = Ja.( ωa' - ωa) (2-4) Trong ®ã : P4 : Lùc t¸c dông lªn r¨ng b¸nh r¨ng (4) trong thêi gian gµi sè t, [N]; r4 : B¸n kÝnh vßng l¨n cña b¸nh r¨ng (4), [m]; ωa : Tèc ®é gãc cña trôc thø cÊp hép sè tr−íc khi gµi sè, [rad/s]; ωa' : Tèc ®é gãc cña trôc thø cÊp hép sè sau khi gµi sè, [rad/s]; T−¬ng tù, ta cã ph−¬ng tr×nh m« men xung l−îng trong thêi gian t[s] ®èi víi chuyÓn ®éng cña hÖ trôc vÒ phÝa b¸nh r¨ng (3) : ⎛ ωb ⎞ P3.r3.t = (( J e + J lh ).i12 ).⎜ 2 ⎜ − ω a .i34 ⎟ ' ⎟ (2-5) ⎝ i12 ⎠ Trong ®ã : P3 : Lùc t¸c dông lªn r¨ng b¸nh r¨ng (3) trong thêi gian gµi sè t, [N]; r3 : B¸n kÝnh vßng l¨n cña b¸nh r¨ng (3), [m]; ωb : Tèc ®é gãc cña trôc ly hîp tr−íc khi gµi sè, [rad/s]; i12 : Tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng (1) vµ (2) : i12 = r2/r1; i34 : Tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng (3) vµ (4) : i34 = r4/r3; V× P3 = P4, nªn tõ hai ph−¬ng tr×nh (2-4) vµ (2-5) ta rót ra ®−îc tèc ®é gãc cña trôc thø cÊp sau khi gµi sè ωa'. ThÕ trë l¹i vµo ph−¬ng tr×nh (2-4) ta cã m« men xung l−¬ng t¸c dông lªn b¸nh r¨ng (4) trong thêi gian t lµ : J a .( J e + J lh ).ih .(ω b − ω a .ih ) P4 .r4 .t = (2-6) ( J e + J lh ).ih + J a 2 Trong ®ã ih chÝnh lµ tû sè truyÒn cña hép sè (ih = i12.i34) Còng b»ng lý luËn t−¬ng tù, ta x¸c ®Þnh ®−îc m« men xung l−îng t¸c dông lªn b¸nh r¨ng (4) trong thêi gian t khi ng¾t ly hîp. Lóc nµy m« men qu¸n tÝnh Je kh«ng cßn tham gia trong c¸c biÓu thøc (2-5) vµ (2-6); nghÜa lµ : GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 3
  5. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« J a .J lh .ih .(ω b − ω a .ih ) P4' .r4 .t = (2-7) J lh .ih + J a 2 So s¸nh (2-7) víi (2-6), ta cã : ⎡⎛ J ⎞ 2 J ⎤ J lh ⎢⎜1 + lh ⎟.ih + a ⎥ ⎜ P4' ⎣⎝ Je ⎟⎠ Je ⎦ = (2-8) ⎛ J ⎞ P4 ( ) J lh .ih + J a .⎜1 + lh ⎟ 2 ⎜ Je ⎟ ⎝ ⎠ NÕu Jlh
  6. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« • Thµnh phÇn m« men qu¸n tÝnh cña hÖ trôc ly hîp (Jlh) ph¶i nhá ®Õn møc thÊp nhÊt cã thÓ ®Ó rót ng¾n thêi gian lµm ®ång ®Òu tèc ®é cña bé ®ång tèc. • ViÖc më ly hîp ph¶i ®−îc tiÕn hµnh døt kho¸t; nghÜa lµ phÇn bÞ ®éng ly hîp ph¶i t¸ch hoµn toµn khái phÇn chñ ®éng. Nh− vËy m« men qu¸n tÝnh qui dÉn cña trôc khuûu (Je) còng nh− m« men xo¾n cña ®éng c¬ (Me) trë nªn triÖt tiªu khái hÖ trôc cña ly hîp khi gµi sè. b) §èi víi qu¸ tr×nh phanh xe : Chóng ta cã thÓ m« h×nh ho¸ hÖ thèng truyÒn lùc trong qu¸ tr×nh phanh «t« b»ng s¬ ®å sau : 3 4 1 Je 2 5 ωe ωe 6 H×nh H2-2 : S¬ ®å m« h×nh hÖ thèng truyÒn lùc khi phanh Chó thÝch : 1 : B¸nh ®µ ®éng c¬; 2: Ly hîp; 3 : Hép sè; 4: TruyÒn ®éng c¸c ®¨ng; 5 : TruyÒn lùc chÝnh vµ vi sai; 6: C¬ cÊu phanh b¸nh xe; ωe: Tèc ®é gãc trôc khuûu ®éng c¬, [rad/s]; ωb: Tèc ®é gãc trôc b¸nh xe, [rad/s]; Khi phanh xe b»ng c¬ cÊu phanh b¸nh xe (6), xe sÏ chuyÓn ®éng chËm dÇn víi gia dυ tèc tÞnh tiÕn chËm dÇn lµ jp = (υ lµ tèc ®é tÞnh tiÕn cña xe trong qu¸ tr×nh phanh, tÝnh dt b»ng [m/s]) vµ c¸c chi tiÕt quay trong hÖ thèng truyÒn lùc còng quay chËm dÇn. NÕu ly hîp ®ang ®ãng th× trôc khuûu ®éng c¬ còng quay chËm dÇn víi gia tèc gãc lµ : dω e dω b 1 dυ εe = = ihio = ihio (2-10) dt dt rbx dt GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 5
  7. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« ë ®©y : ip : Tû sè truyÒn cña hép sè; io : Tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh; rbx : B¸n kÝnh l¨n b¸nh xe chñ ®éng, [m]; C¸c th«ng sè kh¸c ®· chó thÝch ë trªn. V× vËy xuÊt hiÖn m« men lùc qu¸n tÝnh (tÝnh b»ng[Nm]) cña b¸nh ®µ b»ng: 1 dυ Mj = Jeεe = Je. ihio (2-11) rbx dt M« men nµy sÏ truyÒn qua ly hîp ®Ó t¸c dông lªn hÖ thèng truyÒn lùc . Gi¸ trÞ lín nhÊt cña chóng ®¹t ®−îc khi gia tèc phanh jp ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i Jmax. Theo lý thuyÕt «t« : ⎛ dυ ⎞ ϕ .g J max = ⎜ ⎟ = (2-12) ⎝ dt ⎠ max δ Trong ®ã : ϕ : HÖ sè b¸m gi÷a lèp víi mÆt ®−êng khi phanh; δ : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cña c¸c khèi l−îng quay trong hÖ thèng truyÒn lùc; cã thÓ tÝnh gÇn ®óng b»ng : δ = 1+(0,04÷0,06). ih2 ; víi ih lµ tû sè truyÒn cña hép sè. g : Gia tèc träng tr−êng, g = 9,81 [m/s2]; Khi ®ã m« men lùc qu¸n tÝnh cùc ®¹i cã thÓ truyÒn qua ly hîp lµ : 1 ϕ .g Mjmax = J e ih io (2-14) rbx δ Thùc nghiÖm chøng tá r»ng Mjmax cã gi¸ trÞ lín h¬n m« men xo¾n cùc ®¹i cña ®éng c¬ rÊt nhiÒu lÇn vµ cã thÓ ¶nh h−ëng xÊu ®Õn hÖ thèng truyÒn lùc. Tuy vËy, ly hîp chØ cho truyÒn qua nã mét gi¸ trÞ m« men nhá h¬n hoÆc b»ng chÝnh momen ma s¸t cña ly hîp; ng−îc l¹i, ly hîp sÏ tr−ît. §iÒu ®od cã nghÜa lµ ly hîp cßn cã t¸c dông nh− mét c¬ cÊu an toµn, b¶o vÖ cho hÖ thèng truyÒn lùc kh«ng bÞ qu¸ t¶i khi phanh ®ét ngét mµ kh«ng kÞp më ly hîp. GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 6
  8. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« 1.2 Yªu cÇu ®èi víi ly hîp : Tõ c¸c c«ng dông vµ c¸c t¸c dông cña ly hîp nh− ®· nªu trªn, ly hîp « t« m¸y kÐo ngoµi c¸c yªu cÇu chung vÒ søc bÒn, tuæi thä; cßn ph¶i b¶o ®¶m c¸c yªu cÇu chÝnh sau : Ly hîp ph¶i truyÒn ®−îc m« men quay lín nhÊt cña ®éng c¬ trong bÊt kú ®iÒu kiÖn lµm viÖc nµo. Hay nãi c¸ch kh¸c, m« men ma s¸t cña ly hîp ph¶i lu«n lu«n lín h¬n m« men cùc ®¹i cña ®éng c¬. Tuy nhiªn, m« men ma s¸t cña ly hîp kh«ng ®−îc lín qu¸ nh»m b¶o ®¶m ®−îc nhiÖm vô lµm c¬ cÊu an toµn cho hÖ thèng truyÒn lùc. ViÖc më ly hîp ph¶i døt kho¸t vµ nhanh chãng. NghÜa lµ khi më ly hîp, phÇn bÞ ®éng ph¶i t¸ch hoµn toµn khái phÇn chñ ®éng trong thêi gian ng¾n nhÊt; ng−îc l¹i sÏ g©y khã kh¨n cho viÖc gµi sè. Khi ®ãng ly hîp, yªu cÇu ph¶i ªm dÞu. Tøc lµ, m« men ma s¸t h×nh thµnh ë ly hîp ph¶i t¨ng tõ tõ khi ®ãng ly hîp; cã vËy míi tr¸nh ®−îc hiÖn t−îng giËt xe vµ g©y dËp r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng trong hép sè còng nh− c¸c c¬ cÊu truyÒn ®éng kh¸c trong hÖ thèng truyÒn lùc. M« men qu¸n tÝnh cña c¸c chi tiÕt phÇn bÞ ®éng ly hîp ph¶i nhá ®Õn møc thÊp nhÊt cã thÓ nh»m gi¶m c¸c lùc va ®¹p lªn b¸nh r¨ng gµi sè (tr−êng hîp kh«ng cã bé ®ång tèc), gi¶m nhÑ ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña bé ®ång tèc còng nh− t¨ng nhanh thêi gian gµi sè. KÕt cÊu ph¶i gän nhÑ, ®iÒu khiÓn dÔ dµng vµ nhÑ nhµng. 1.3 Ph©n lo¹i ly hîp : Víi yªu cÇu nªu trªn, hiÖn nay trªn «t« m¸y kÐo sö dông nhiÒu lo¹i ly hîp. Vµ tuú theo tÝnh chÊt truyÒn m« men, ®Æc ®iÓm kÕt cÊu..v.v cã thÓ cã c¸c c¸ch ph©n lo¹i sau : + Dùa theo tÝnh chÊt truyÒn m« men, ng−êi ta ph©n ra c¸c lo¹i ly hîp ma s¸t c¬ khÝ, ly hîp thñy lùc, ly hîp ®iÖn tõ. + Dùa theo h×nh d¹ng cña bé phËn ma s¸t c¬ khÝ, cã thÓ chia ra : Ly hîp ma s¸t ®Üa (®Üa ph¼ng), ly hîp ma s¸t ®Üa c«n (®Üa bÞ ®éng cã d¹ng h×nh c«n), ly hîp ma s¸t h×nh trèng (kiÓu tang trèng vµ guèc ma s¸t Ðp vµo tang trèng). + Theo ®Æc ®iÓm lµm viÖc, cã thÓ chia ra : lo¹i th−êng ®ãng vµ kh«ng th−êng ®ãng GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 7
  9. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« 2. Ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu vµ x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña ly hîp : 2.1 Ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu c¸c lo¹i ly hîp: 2.1.1 Ly hîp ma s¸t c¬ khÝ : §©y lµ lo¹i ly hîp mµ m« men ma s¸t h×nh thµnh ë ly hîp nhê sù ma s¸t cña c¸c bÒ mÆt ma s¸t c¬ khÝ. Lo¹i nµy ®−îc sö dông phæ biÕn trªn hÇu hÕt c¸c «t« nhê kÕt cÊu ®¬n gi¶n, dÔ b¶o d−ìng s÷a ch÷a thay thÕ (h×nh H2-3). Tuú theo h×nh d¹ng vµ ®Æc ®iÓm kÕt cÊu, cã thÓ chia chóng ra lµm c¸c kiÓu sau : Theo h×nh d¹ng cña bé phËn ma s¸t, cã thÓ chia ra : Ly hîp ma s¸t ®Üa (®Üa ph¼ng), ly hîp ma s¸t ®Üa c«n (®Üa bÞ ®éng cã d¹ng h×nh c«n), ly hîp ma s¸t h×nh trèng (kiÓu tang trèng vµ guèc ma s¸t Ðp vµo tang trèng). Ly hîp ma s¸t ®Üa cã d¹ng h×nh c«n vµ h×nh trèng ngµy nay kh«ng dïng n÷a v× m« men qu¸n tÝnh cña phÇn bÞ ®éng kh¸ lín, ¶nh h−ëng kh«ng tèt ®Õn viÖc gµi sè. 1 Ly hîp ma s¸t ®Üa ph¼ng dïng phæ 2 biÕn. Tuú theo cÊu t¹o cã thÓ cã kiÓu mét 3 ®Üa, kiÓu hai ®Üa hoÆc cã thÓ nhiÒu ®Üa. 4 Ly hîp ma s¸t mét ®Üa bÞ ®éng 5 ®−îc sö dông phæ biÕn ë hÇu hÕt c¸c lo¹i 6 «t« vµ m¸y kÐo nhê kÕt cÊu ®¬n gi¶n, gän nhÑ, viÖc më ly hîp dÔ døt kho¸t vµ m« men qu¸n tÝnh cña phÇn bÞ ®éng nhá (h×nh H2-3) Ýt ¶nh h−ëng ®Õn viÖc gµi sè. 7 C¸c vµnh ma s¸t cña ®Üa bÞ ®éng 8 ®−îc g¾n lªn x−¬ng ®Üa bÞ ®éng (1) b»ng 9 ph−¬ng ph¸p d¸n hoÆc ®inh t¸n. §Üa bÞ ®éng ®−îc nèi víi trôc ly hîp th«ng qua mét may-¬ (6) di tr−ît ®−îc trªn trôc nhê H×nh H2-3: KÕt cÊu ®Üa bÞ ®éng mèi ghÐp then hoa. May -¬ ®−îc liªn kÕt GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 8
  10. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« mÒm víi x−¬ng ®Üa bÞ ®éng th«ng qua c¸c lß xo ®µn håi (3) bè trÝ tiÕp tuyÕn quanh may- ¬ (h×nh H2-3). Nhê sù ®µn håi cña c¸c lß xo nµy mµ ®é cøng chung cña hÖ thèng truyÒn lùc gi¶m tr¸nh ®−îc sù céng h−ëng ë vïng lµm viÖc th−êng xuyªn víi tÇn sè cao cña ®éng c¬. Tuy nhiªn do giíi h¹n bëi ®é cøng tèi thiÓu cña lß xo nªn hÖ thèng truyÒn lùc kh«ng thÓ tr¸nh khái sù dao ®éng céng h−ëng ë tÇn sè thÊp. Bëi vËy cÇn ph¶i cã c¸c vµnh ma s¸t (5) hoÆc (9) ®Ó tiªu hao n¨ng l−îng dao ®éng céng h−ëng ë tÇn sè thÊp. Tæ hîp c¸c lß xo ®µn håi (3) cïng c¸c vµnh ma s¸t gäi chung lµ bé gi¶m chÊn. Khi cã bé gi¶m chÊn, th× khèi l−îng vµ do ®ã m« men qu¸n tÝnh cña côm ®Üa bÞ ®éng t¨ng lªn, ¶nh h−ëng kh«ng tèt ®Õn qu¸ tr×nh gµi sè cho hép sè. Do vËy ®Üa bÞ ®éng cã thÓ cã hoÆc kh«ng cã bé gi¶m chÊn. KiÓu ly hîp ma s¸t hai ®Üa chØ ®−îc dïng trªn xe t¶i lín (v× cÇn truyÒn m« men quay lín). Nh−îc ®iÓm cña kiÓu nµy lµ kÕt cÊu phøc t¹p, viÖc më ly hîp khã døt kho¸t (khã c¸ch ly c¸c ®Üa bÞ ®éng khái phÇn chñ ®éng); tuy nhiªn viÖc ®ãng ly hîp lµ ªm dÞu h¬n lo¹i mét ®Üa (nhê sù tiÕp xóc cña c¸c bÒ mÆt ma s¸t ®−îc tiÕn hµnh tõ tõ h¬n). H×nh H2-4 : Ly hîp ma s¸t hai ®Üa bÞ ®éng. GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 9
  11. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« Theo ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cña lß xo Ðp, cã thÓ chia ly hîp ma s¸t c¬ khÝ ra : + Ly hîp ma s¸t c¬ khÝ kiÓu nhiÒu lß xo Ðp h×nh trô bè trÝ xung quanh (xem c¸c h×nh H2-3 vµ H2-4) : KiÓu nµy cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, gän nhÑ, cã ®é tin cËy cao (nÕu mét lß xo bÞ gÉy ly hîp vÇn lµm viÖc ®−îc). Nh−îc ®iÓm lµ ¸p lùc sinh ra ë c¸c bÒ mÆt ma s¸t dÔ kh«ng ®Òu. Lo¹i nµy ®−îc sö dông phæ biÕn trªn xe t¶i, m¸y kÐo vµ mét sè xe con. + Ly hîp ma s¸t c¬ khÝ kiÓu lß xo Ðp trung t©m: chØ gåm duy nhÊt mét lß xo h×nh c«n (hoÆc cã thÓ mét hoÆc hai lß xo trô) bè trÝ ë gi÷a. Nhê vËy ¸p suÊt sinh ra ë c¸c bÒ mÆt ma s¸t lµ ®ång ®Òu. Tuy nhiªn ®é tin cËy thÊp (nÕu lß xo gÉy th× ly hîp mÊt t¸c dông), kÕt cÊu ®ßn më phøc t¹p vµ ®iÒu chØnh rÊt khã kh¨n nªn Ýt sö dông. + Ly hîp ma s¸t c¬ khÝ kiÓu lß xo Ðp ®Üa nãn côt (xem h×nh H2-5) chØ cã mét lß xo kiÓu ®Üa nãn côt bè trÝ ë gi÷a nªn ¸p lùc ph©n bè ®Òu lªn bÒ mÆt ma s¸t. Ly hîp víi lß xo kiÓu nµy cã nhiÒu −u ®iÓm næi bËc: Lß xo lµm lu«n nhiÖm vô ®ßn më nªn kÕt cÊu rÊt gän nhÑ. §Æc tÝnh cña lµ xo lµ phi tuyÕn (xem h×nh H2-6) nªn lùc ®Ó më ly hîp hÇu nh− kh«ng t¨ng thªm nh− lo¹i lß xo h×nh trô; v× vËy ®iÒu khiÓn nhÑ nhµng h¬n. Nh−îc ®iÓm c¬ b¶n lµ kh«ng thÓ ®iÒu chØnh khe hë gi÷a ®ßn më vµ b¹c më khi tÊm ma s¸t bÞ mßn nªn ly hîp kiÓu nµy chØ sö dông trªn xe du lÞch vµ kh¸ch cë nhá cã ®Æc tÝnh ®éng lùc tèt, sö dông trong ®iÒu kiÖn ®−êng tèt (Ýt ph¶i sang sè). H×nh H2-5 : Ly hîp ma s¸t kiÓu lß xo Ðp ®Üa c«n. GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 10
  12. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« Flx [N] §Æc tÝnh lß xo ®Üa nãn côt thiÕt kÕ. 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 λ [m] 0 0.0000 0.0005 0.0010 0.0015 0.0020 0.0025 0.0030 0.0035 0.0040 H×nh H2-6 : §Æc tÝnh phi tuyÕn cña lß xo Ðp ®Üa c«n. Theo ®Æc ®iÓm lµm viÖc, cã thÓ chia ra : Lo¹i ly hîp th−êng ®ãng vµ ly hîp kh«ng th−êng ®ãng. + Ly hîp th−êng ®ãng lµ lo¹i ly hîp kiÓu lß xo Ðp th−êng xuyªn ®ãng trong qu¸ tr×nh lµm viÖc nh− c¸c lo¹i ®· nªu ra ë trªn. Ly hîp chØ ®−îc më th«ng qua hÖ thèng dÉn ®éng d−íi t¸c dông cña lùc ®¹p ë bµn ®¹p ly hîp. + Ly hîp kh«ng th−êng ®ãng lµ lo¹i ly hîp kh«ng cã lß xo Ðp. §Üa bi ®éng vµ chñ ®éng ®−îc Ðp vµo nhau th«ng qua mét hÖ thèng ®ßn ®Æc biÖt. ViÖc ®ãng hoÆc më ly hîp ®Òu ph¶i th«ng qua hÖ th«ng ®ßn nµy d−íi t¸c ®éng lùc ®iÒu khiÓn cña ng−êi l¸i. §èi víi m¸y kÐo xÝch trong n«ng nghiÖp hoÆc c¸c m¸y kÐo xÝch chuyªn dïng trong ngµnh x©y dùng, chóng th−êng cã hÖ thèng ®iÒu khiÓn riªng biÖt nhê c¸c ly hîp chuyÓn h−íng vµ phanh. MÆc kh¸c, trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, chóng kh«ng nh÷ng lµm viÖc nhiÒu víi c¸c sè tiÕn mµ c¶ víi sè lïi thËm chÝ c¶ sè “Mo” nh− khi ®iÒu khiÓn c¸c liªn hîp m¸y ®µo hè xóc ®Êt hay nh÷ng c«ng viÖc trång c©y ch¨m bãn c©y trong n«ng nghiÖp. Lo¹i ly hîp kh«ng th−êng ®ãng cã m« men qu¸n tÝnh cña phÇn bÞ ®éng ly hîp GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 11
  13. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« kh¸ lín nªn th−êng ph¶i cã phanh con riªng ®Ó h·m trôc ly hîp tr−íc khi gµi sè nh»m tr¸nh sù va ®Ëp r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng gµi sè. 2.1.2 Ly hîp ma s¸t thuû lùc : §©y lµ lo¹i ly hîp mµ m« men ma s¸t h×nh thµnh ë ly hîp nhê ma s¸t thñy lùc. −u ®iÓm næi bËc cña ly hîp thñy lùc lµ ly hîp lµm viÖc rÊt ªm dÞu (nhê tÝnh chÊt dÔ tr−ît cña chÊt láng) v× vËy gi¶m t¶i träng ®éng cho hÖ thèng truyÒn lùc còng nh− cho ®éng c¬. Tuy vËy ly hîp thñy lùc l¹i më kh«ng døt kho¸t v× lu«n cã m« men d− (dï sè vßng quay cña ®éng c¬ rÊt thÊp) lµm ¶nh h−ëng ®Õn viÖc gµi sè. V× vËy ly hîp thñy lùc th−êng ®−îc dïng kÕt hîp víi mét ly hîp ma s¸t c¬ khÝ ®Ó cho phÐp ng¾t hoµn toµn ly hîp khi gµi sè. Ngoµi ra ly hîp thuû lùc lu«n lu«n cã sù tr−ît (Ýt nhÊt 2÷3%) do vËy g©y ra tæn hao c«ng suÊt ®éng c¬ vµ do ®ã t¨ng tiªu hao nhiªn liÖu cña xe. MÆc kh¸c ly hîp thñy lùc ®ßi hái cao vÒ ®é chÝnh x¸c vµ kÝn khÝt ®èi víi c¸c mèi ghÐp, yªu cÇu cã lo¹i dÇu ®Æc biÖt (dÇu cã ®é nhên vµ nhiÖt ®é ®«ng ®Æc thÊp, kh«ng sñi bät .v.v. ) nªn gi¸ thµnh ly hîp nãi riªng vµ gi¸ thµnh «t« nãi chung cao h¬n ly hîp ma s¸t c¬ khÝ th«ng th−êng. Do ®ã, ly hîp lo¹i nµy chØ sö dông h¹n chÕ trªn c¸c lo¹i xe ®Æc biÖt cã c«ng suÊt riªng lín. 2.1.3 Ly hîp ®iÖn tõ : §©y lµ lo¹i ly hîp mµ m« men h×nh thµnh ë ly hîp nhê m« men ®iÖn tõ. Ly hîp ®iÖn tõ truyÒn ®éng ªm dÞu. Tuy vËy kÕt cÊu kång kÒnh vµ träng l−îng trªn ®¬n vÞ c«ng suÊt truyÒn lµ lín nªn Ýt dïng trªn «t« mµ th−êng ®−îc sö dông trªn tµu ho¶ hoÆc xe m¸y c«ng tr×nh cì lín. GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 12
  14. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« 2.2 X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña ly hîp : ViÖc x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña ly hîp chÝnh lµ x¸c ®Þnh sè l−îng vµ kÝch th−íc bÒ mÆt ma s¸t nh»m b¶o ®¶m yªu cÇu truyÒn hÕt m« men quay cña ®éng c¬ trong mäi ®iÒu kiÖn lµm viÖc. 2.2.1 M« men ma s¸t yªu cÇu cña ly hîp : §Ó b¶o ®¶m yªu cÇu truyÒn hÕt m« men quay cña ®éng c¬ trong mäi ®iÒu kiÖn lµm viÖc, th× ly hîp ph¶i cã kh¶ n¨ng truyÒn ®−îc m« men quay lín h¬n m« men xo¾n lín nhÊt cña ®éng c¬ Memax. NghÜa lµ ta ph¶i cã : Mms = Memax.β (2-15) Trong ®ã : Mms : M« men ma s¸t cÇn thiÕt ly hîp, [N.m]; Mmax : M« men xo¾n lín nhÊt cña ®éng c¬, [N.m]. §èi víi m¸y kÐo m« men nµy lÊy b»ng m« men danh nghÜa Mn cña ®éng c¬; β : HÖ sè dù tr÷ cña ly hîp. HÖ sè dù tr÷ ly hîp β ph¶i ®ñ lín (β>1) ®Ó b¶o ®¶m cho ly hîp truyÒn hÕt m« men xo¾n ®éng c¬ trong mäi ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña nã (khi c¸c bÒ mÆt ma s¸t bÞ dÇu më r¬i vµo, khi c¸c lß xo Ðp bÞ gi¶m tÝnh ®µn håi, khi c¸c tÊm ma s¸t bÞ mßn.v.v..). Tuy nhiªn hÖ sè β còng kh«ng ®−îc lín qu¸, v× nh− thÕ ly hîp kh«ng lµm tèt chøc n¨ng b¶o vÖ an toµn cho hÖ thèng truyÒn lùc khi qu¸ t¶i. HÖ sè β th−êng ®−îc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm; cã tÝnh ®Õn c¸c yÕu tè nh− ®· nªu còng nh− cã xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn lµm viÖc nÆng nhäc cña xe. Gi¸ trÞ cña β cã thÓ tham kh¶o theo sè liÖu ë b¶ng B2-1 nh− sau : B¶ng B2-1 : Sè liÖu hÖ sè dù tr÷ thùc nghiÖm β Lo¹i xe TrÞ sè β Xe du lÞch 1,35 ÷ 1,75 Xe t¶i, kh¸ch, m¸y kÐo vËn t¶i (kh«ng kÐo mooc) 1,60 ÷ 2,25 GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 13
  15. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« ¤ t« t¶i cã mooc (hoÆc tÝnh n¨ng th«ng qua cao) 1,80 ÷ 3,00 M¸y kÐo n«ng nghiÖp kiÓu ly hîp th−êng ®ãng 2,00 ÷ 2,50 Chó ý : Gi¸ trÞ vÒ phÝa giíi h¹n lín ®−îc chän cho xe lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn nÆng nhäc (nh− t¶i träng lín, xe ho¹t ®éng trong nhiÒu lo¹i ®−êng, hoÆc kiÓu ly hîp kh«ng ®iÒu chØnh ®−îc). Nh− vËy, c¨n cø vµo chñng lo¹i xe vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc th−êng xuyªn cña nã mµ ta chän hÖ sè β thÝch hîp; tõ ®ã x¸c ®Þnh ®−îc m« men ma s¸t cÇn thiÕt cña ly hîp theo c«ng thøc (2-15). Thùc tÕ, ®Ó t¹o ra m« men ma s¸t nµy, ly hîp ph¶i nhê mét c¬ cÊu Ðp; víi ly hîp th−êng ®ãng th× ®ã lµ lß xo Ðp, cßn víi ly hîp kh«ng th−êng ®ãng, ph¶i th«ng qua mét hÖ thèng ®ßn ®Æc biÖt nh− ®· chØ ra trªn h×nh H2-7. NÕu gäi lùc Ðp tæng céng do c¬ cÊu Ðp t¹o ra lµ P [N], ®Æt t¹i b¸n kÝnh trung b×nh Rtb [m] cña ®Üa Ðp, th× m« men ma s¸t cña ly hîp Mms [N.m] do c¬ cÊu Ðp t¹o ra lµ : Mms = µ.P.Rtb.zms (2-16) Trong ®ã : µ : HÖ sè ma s¸t tr−ît gi÷a tÊm ma s¸t vµ ®Üa Ðp hoÆc b¸nh ®µ; zms : Sè ®«i bÒ mÆt ma s¸t; phô thuéc vµo sè ®Üa bÞ ®éng cña ly hîp: + Ly hîp mét ®Üa bÞ ®éng : zms = 2 + Ly hîp hai ®Üa bÞ ®éng : zms = 4 MÆc kh¸c, nÕu gäi p [N/m2] lµ ¸p suÊt ph¸p tuyÕn sinh ra ë c¸c ®«i bÒ mÆt ma s¸t d−íi t¸c dông lùc Ðp P, vµ víi gi¶ thiÕt ¸p suÊt p lµ ph©n bè ®Òu trªn toµn bé bÒ mÆt ma s¸t (p = const) th× ta l¹i cã : R2 Mms = zms ∫ µp 2πR 2 dR = zms µpπ (R2 − R13 ) 2 3 (2-16') R1 3 Tõ (2-16) vµ (2-16') ta suy ra b¸n kÝnh trung b×nh Rtb : 2 R2 − R13 3 Rtb = (2-17) 3 R2 − R12 2 GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 14
  16. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« ë ®©y : R1,R2 lµ b¸n kÝnh trong vµ b¸n kÝnh ngoµi bÒ mÆt ma s¸t [m]; Nh− vËy, nÕu kÝch th−íc cña bÒ mÆt ma s¸t ®· x¸c ®Þnh, tõ (2-15,16 vµ 17) ta suy ra lùc Ðp cÇn thiÕt P [N] mµ c¬ cÊu Ðp ph¶i t¹o ra ®Ó b¶o ®¶m cho ly hîp cã ®−îc m« men ma s¸t cÇn thiÕt theo (2-15) lµ : β .M e max F= (2-18) µ .Rtb z ms Khi ®ã, ¸p suÊt lµm viÖc trung b×nh cña c¸c bÒ mÆt ma s¸t p [N/m2] lµ : F p= (2-18') π(R − R 1 ) 2 2 2 VËy, ®Ó cho ¸p suÊt lµm viÖc kh«ng v−ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp, víi ly hîp mét ®Üa (zms = 2) th× lùc Ðp F vµ do ®ã kÝch th−íc cña ®Üa Ðp (R2) ph¶i t¨ng khi m« men xo¾n cña ®éng c¬ t¨ng. 2.2.2 B¸n kÝnh bÒ mÆt ma s¸t cña ly hîp : C¸c b¸n kÝnh trong R1 vµ b¸n kÝnh ngoµi R2 cña bÒ mÆt ma s¸t ly hîp ®−îc x¸c ®Þnh tr−íc hÕt b¶o ®¶m sao cho ¸p suÊt lµm viÖc cña c¸c bÒ mÆt ma s¸t (nh− ®· nªu ra ë trªn) kh«ng v−ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp. Tõ (2-15) vµ (2-17) suy ra : 3.β.M e max R2 = ( ) (2-19) 3 2.z ms .µ.π.p. 1 − k 3 R Trong ®ã : p : ¸p suÊt lµm viÖc cho phÐp cña c¸c bÒ mÆt ma s¸t, [N/m2]; R1 kR : HÖ sè tû lÖ gi÷a b¸n kÝnh trong vµ ngoµi bÒ mÆt ma s¸t, kR = ; R2 B¸n kÝnh R2 hoµn toµn ®−îc x¸c ®Þnh khi biÕt c¸c ®¹i l−îng trong biÓu thøc (2-19) Gi¸ trÞ ¸p suÊt lµm viÖc cña c¸c bÒ mÆt p lµ mét trong nh÷ng th«ng sè quan träng quyÕt ®Þnh ®Õn l−îng mßn cña c¸c bÒ mÆt ma s¸t khi ly hîp tr−ît trong qu¸ tr×nh ®ãng ly hîp sau gµi sè. Trong ®ã vµnh ma s¸t th−êng lµm b»ng vËt liÖu cã hÖ sè ma s¸t cao nh−ng mÒm h¬n thÐp vµ gang. V× vËy trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ ph¶i chän gi¸ trÞ ¸p suÊt lµm viÖc p nhá h¬n hoÆc b»ng gi¸ trÞ cho phÐp [p] = 1,4.105 ÷ 2,5.105 [N/m2] nh»m b¶o ®¶m tuæi thä cÇn thiÕt cho chóng gi÷a hai lÇn s÷a ch÷a thay thÕ. GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 15
  17. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« Gi¸ trÞ giíi h¹n trªn ®−îc ¸p dông cho «t« cã ®éng c¬ nhiÒu xy lanh (lín h¬n 4), ®Æc tÝnh ®éng lùc cña xe tèt vµ lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn ®−êng s¸ tèt (Ýt ph¶i sang sè) vµ ng−îc l¹i «t« cã ®éng c¬ Ýt xy lanh, ®Æc tÝnh ®éng lùc cña xe kh«ng tèt vµ lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn ®−êng s¸ xÊu. HÖ sè tû lÖ kR cã thÓ chän theo kinh nghiÖm b»ng kR = 0,53 ÷ 0,75. Gi¸ trÞ nhá chØ dïng cho xe cã ®éng c¬ tèc ®é trung b×nh vµ thÊp vµ ®Æc tÝnh ®éng lùc xe tèt (Ýt ph¶i sang sè). Víi ®éng c¬ cao tèc, nÕu chän hÖ sè kR bÐ (tøc R1 vµ R2 kh¸c nhau lín) th× chªnh lÖch tèc ®é tr−ît tiÕp tuyÕn ë mÐp trong vµ mÐp ngoµi cña tÊm ma s¸t sÏ lín, g©y ra sù mßn kh«ng ®Òu tõ trong ra ngoµi tÊm ma s¸t, thêi h¹n phôc vô cña tÊm ma s¸t sÏ gi¶m. V× vËy ®èi víi ®éng c¬ cao tèc nªn chän hÖ sè tû lÖ kR vÒ phÝa giíi h¹n trªn. HÖ sè ma s¸t µ phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè : vËt liÖu vµ t×nh tr¹ng cña ®«i bÒ mÆt ma s¸t, tèc ®é tr−ît t−¬ng ®èi, nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt trªn bÒ mÆt ma s¸t. §èi víi ly hîp ma s¸t c¬ khÝ «t« m¸y kÐo, hÖ sè ma s¸t gi÷ phª-ra-®« ®ång víi gang (hoÆc thÐp) th× hÖ sè ma s¸t µ cã thÓ ®¹t ®Õn 0,35. Tuy vËy, do ¶nh h−ëng cña c¸c yÕu tè nhiÖt ®é, tèc ®é tr−ît .v.v.. nªn khi tÝnh to¸n chØ chän trong kho¶ng µ = 0,22 ÷ 0,30. Sè ®«i bÒ mÆt ma s¸t zms th«ng th−êng b»ng 2 (tøc ly hîp mét ®Üa bÞ ®éng, v× nh− vËy dÔ ng¾t nhanh vµ hoµn toµn). ChØ ®èi víi m¸y kÐo hoÆc «t« t¶i lín; cã m« men cùc ®¹i cña ®éng c¬ tõ 465 [N.m] trë lªn vµ lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn nÆng nhäc (ph¶i sang sè nhiÒu) th× míi chän zms = 4 (tøc lµ ly hîp cã hai ®Üa bÞ ®éng). Trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ, víi viÖc −u tiªn chän zms = 2, b¸n kÝnh ngoµi R2 x¸c ®Þnh theo biÓu thøc (2-19). NÕu R2 cã gi¸ trÞ qu¸ lín, cã thÓ v−ît qu¸ giíi h¹n ®−êng kÝnh cho phÐp cña b¸nh ®µ ®éng c¬. V× vËy, gi¸ trÞ R2 sau khi tÝnh to¸n ph¶i ®−îc kiÓm tra so s¸nh víi sè liÖu kinh nghiÖm; ®−îc cho theo b¶ng B2-2 ë phÇn phô lôc. NÕu R2 lín qu¸ giíi h¹n, cÇn thiÕt ph¶i chän l¹i zms = 4 vµ tÝnh l¹i b¸n kÝnh R2 theo (2-19). B¸n kÝnh trong cña bÒ mÆt ma s¸t R1 ®−îc x¸c ®Þnh th«ng qua hÖ sè tû lÖ kR khi chän ®Ó tÝnh b¸n kÝnh ngoµi R2 ë trªn; nghÜa lµ R1 = kRR2. GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 16
  18. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« 2.2.3 C«ng tr−ît riªng cña ly hîp : ViÖc x¸c ®Þnh kÝch th−íc cña bÒ mÆt ma s¸t theo ®iÒu kiÖn ¸p suÊt lµm viÖc kh«ng v−ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp nh− trªn ch−a ®ñ ®Ó ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chèng mßn cña ly hîp. Khi c¸c ly hîp kh¸c nhau cã cïng ¸p suÊt lµm viÖc nh−ng víi «t« m¸y kÐo cã träng l−îng kh¸c nhau th× sù hao mßn cña ly hîp sÏ kh¸c nhau. Ta biÕt r»ng, qu¸ tr×nh ®ãng ªm dÞu ly hîp bao giê còng kÌm theo sù tr−ît ly hîp gi÷a c¸c ®«i bÒ mÆt ma s¸t. Sù tr−ît cña ly hîp sÏ lµm cho c¸c bÒ mÆt ma s¸t mßn, ®ång thêi sinh nhiÖt nung nãng c¸c chi tiÕt tiÕp xóc trùc tiÕp víi c¸c bÒ mÆt trù¬t. NÕu c−êng ®é tr−ît qu¸ m¹nh sÏ lµm mßn nhanh c¸c bÒ mÆt ma s¸t vµ nhiÖt sinh ra sÏ rÊt lín, cã thÓ lµm ch¸y côc bé c¸c tÊm ma s¸t, lµm nung nãng lß xo Ðp tõ ®ã cã thÓ lµm gi¶m kh¶ n¨ng Ðp cña chóng. V× vËy, viÖc nghiªn cøu x¸c ®Þnh c«ng tr−ît, c«ng tr−ît riªng ®Ó h¹n chÕ sù mßn khèng chÕ nhiÖt ®é cùc ®¹i nh»m b¶o ®¶m tuæi thä cho ly hîp lµ hÕt søc cÇn thiÕt. a) C«ng tr−ît riªng: §Ó ®¸nh gi¸ tuæi thä cña ly hîp theo ®iÒu kiÖn tr−ît, ng−êi ta dïng chØ tiªu c«ng tr−ît riªng; ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng tr−ît trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch lµm viÖc cña c¸c bÒ mÆt ma s¸t, kÝ hiÖu lr [J/m2] : L lr = (2-20) z ms π ( R2 − R12 ) 2 Trong ®ã : L : C«ng tr−ît cña ly hîp, [Jun]; zms : Sè ®«i bÒ mÆt ma s¸t; R2 : B¸n kÝnh ngoµi cña bÒ mÆt ma s¸t, [m]; R1 : B¸n kÝnh trong cña bÒ mÆt ma s¸t, [m]. Sù tr−ît cña ly hîp diÔn ra ngay sau khi gµi sè vµ thùc hiÖn ®ãng ly hîp. §iÒu ®ã cã thÓ xÉy ra lóc xe ®ang ch¹y hoÆc khi b¾t ®Çu khëi hµnh xe; trong ®ã tr−êng hîp xe b¾t ®Çu khëi hµnh sÏ cã c«ng tr−ît lín nhÊt v× lóc nµy sù chªnh lÖch tèc ®é gi÷a b¸nh ®µ ®éng c¬ vµ tèc ®é trôc ly hîp (xe ®ang ®øng yªn) lµ lín nhÊt. GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 17
  19. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« b) C«ng tr−ît ly hîp: Sù tr−ît ly hîp khi khëi hµnh xe còng cã thÓ cã hai tr−êng hîp : sù tr−ît ly hîp do ®ãng ly hîp ®ét ngét hoÆc sù tr−ît ly hîp do ®ãng ly hîp tõ tõ. - Khi ®ãng ly hîp ®ét ngét (l¸i xe th¶ nhanh bµn ®¹p ly hîp) lµm cho ®Üa Ðp lao nhanh vµo ®Üa bÞ ®éng, thêi gian tr−ît ng¾n nh−ng lùc Ðp t¨ng lªn nhanh lµm cho xe bÞ giËt m¹nh, g©y t¶i träng ®éng lín ®èi víi hÖ thèng truyÒn lùc (do qu¸n tÝnh lao vµo cña ®Üa Ðp, nªn lµm t¨ng thªm lùc Ðp t¸c dông lªn ®Üa bÞ ®éng, m« men ma s¸t cña ly hîp lóc t¨ng lªn vµ do vËy ly hîp cã thÓ truyÒn qua nã mét m« men qu¸n tÝnh lín h¬n m« men ma s¸t tÝnh to¸n theo 2-15). - Khi ®ãng ly hîp tõ tõ : ViÖc ®ãng ly hîp hîp tõ tõ t¹o ®−îc sù ªm dÞu cÇn thiÕt cho ly hîp vµ hÖ thèng truyÒn lùc. §ã lµ mét trong nh÷ng yªu cÇu quan träng cña ly hîp nh»m b¶o ®¶m tÝnh ªm dÞu vµ kh«ng sinh ra va ®Ëp cho hÖ thèng truyÒn lùc. Tuy nhiªn sù ®ãng tõ tõ ly hîp lµm cho thêi gian tr−ît kÐo dµi vµ do vËy c«ng tr−ît sÏ t¨ng lªn. §Ó kh¶o s¸t c«ng tr−ît ly hîp trong tr−êng hîp ®ãng tõ tõ, ta xÐt m« h×nh tÝnh to¸n nh− trªn h×nh H2-9 : M, ω Mms ωe(t) Mms(t) ωe Je Ja A Ma ωa ωa(t) ωe Ma t ωa O t1 t2 a) M« h×nh tÝnh to¸n b) Quan hÖ M(t), ω(t) theo t khi ®ãng ly hîp. H×nh H2-9 : M« h×nh tÝnh to¸n c«ng tr−ît ly hîp Chó thÝch : Je : M« men qu¸n tÝnh khèi l−îng qui dÉn cña b¸nh ®µ, [kg.m2]; Ja : M« men qu¸n tÝnh khèi l−îng cña xe qui dÉn vÒ trôc ly hîp; ωe(t) : BiÕn thiªn tèc ®é gãc trôc khuûu ®éng c¬, [rad/s]; GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 18
  20. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n «t«: (PhÇn truyÒn lùc trªn «t«) - Ngµnh C«ng nghÖ ¤t« ωa(t) : BiÕn thiªn tèc ®é gãc trôc ly hîp, [rad/s]; Mms : M« men ma s¸t cña ly hîp, [N.m]; Ma : M« men c¶n chuyÓn ®éng cña xe qui dÉn vÒ trôc ly hîp, [N.m]. M« men qu¸n tÝnh khèi l−îng qui dÉn Ja ®−îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn c©n b»ng ®éng n¨ng nh− sau : ⎛ G + Gm ⎞ rbx 2 Ja = ⎜ a ⎜ ⎟ (i i i ) 2 δ ⎟ (2-20') ⎝ g ⎠ h po Trong ®ã : Ga : Träng l−îng toµn bé cña «t«, [N]; Gm : Träng l−îng toµn bé cña r¬ mooc hoÆc ®oµn xe kÐo theo, [N]; g : Gia tèc träng tr−êng, g = 9,81 [m/s2]; rbx : B¸n kÝnh lµm viÖc cña b¸nh xe chñ ®éng, [m]; ih,ip,io : Tû sè truyÒn t−¬ng øng cña hép sè, hép sè phô vµ truyÒn lùc chÝnh. δ : HÖ sè tÝnh ®Õn c¸c khèi l−îng chuyÓn ®éng quay trong hÖ thèng truyÒn lùc; trong tÝnh to¸n cã thÓ lÊy b»ng δ = 1,05 ÷ 1,06. M« men c¶n chuyÓn ®éng cña xe qui dÉn vÒ trôc ly hîp ®−îc tÝnh b»ng : M a = [(Ga + Gm )ψ + Pω ] rbx (2-20") i tη t Trong ®ã : ψ : HÖ sè c¶n tæng céng cña ®−êng; Pω : Lùc c¶n cña kh«ng khÝ, [N]; it : Tû sè truyÒn chung hÖ thèng truyÒn lùc; ηt : HiÖu suÊt thËn cña hÖ thèng truyÒn lùc; C¸c th«ng sè kh¸c ®· ®−îc chó thÝch. Chóng ta cã thÓ chia qu¸ tr×nh tr−ît ly hîp lµm hai giai ®o¹n : • Giai ®o¹n I : TÝnh tõ lóc c¸c bÒ mÆt ma s¸t b¾t ®Çu ch¹m vµo nhau cho ®Õn lóc tèc ®é gãc trôc ly hîp b¾t ®Çu t¨ng (khi m«-men ma s¸t ly hîp Mms vÉn cßn nhá h¬n hoÆc b»ng m«-men c¶n qui dÉn Ma). GVC. Ths. Lª V¨n Tôy - Khoa C¬ khÝ Giao th«ng - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa - §H§N 19

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản