Ly hợp Ô Tô

Chia sẻ: Le Kien | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:51

0
778
lượt xem
380
download

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 . Ngoài ra , ly hợp còn được dùng như một cơ cấu an toàn cho hệ thống truyền lực khi quá tải

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Ly hợp Ô Tô

  1. 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
Đồng bộ tài khoản