intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Ly hợp

Chia sẻ: Nguyễn Thị Ngọc Lựu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22

298
lượt xem
40
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Ly hợp trình bày các nội dung chính: công dụng, phân loại và yêu cầu; ảnh hưởng của ly hợp đến sự gài số, xác định các thông số kỹ thuật của ly hợp, tính sức bền các chi tiết. Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên và giảng viên ngành Cơ khí - chế tạo máy.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Ly hợp

  1. CHƯƠNG 2: LY HỢP. I. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU (tự đọc). II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 1. Khi gài số không tách ly hợp. Jm Jl 4 a M B 1 A Ja m b 2 3 E e Sơ đồ để xét ảnh hưởng của ly hợp đến sự gài số Jm – Mômen quán tính của các chi tiết chuyển động của động cơ và của phần chủ động của ly hợp [Nms2]. Jl – Mômen quán tính của phần bị động của ly hợp và của các chi tiết hộp số có liên hệ động học với phần bị động của ly hợp được quy dẫn về trục của ly hợp [Nms2]. Ja – Mômen quán tính của bánh đà tượng trưng đặt trên trục thứ cấp hộp số tương đương với trọng khối chuyển động tịnh tiến của xe [Nms2] .
  2. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 1. Khi gài số không tách ly hợp. Khi gài BR3 vào BR4. Phương trình moment xung lượng cho chuyển động quay của trục A: P4 .r4 .t  J a .a  a   (1) P4 – Lực tác dụng lên răng của bánh răng 4 trong thời gian gài số r4 – Bán kính vòng tròn lăn của bánh răng 4 t – Thời gian lực P4 tác dụng,trong thời gian đó trục A thay đổi vận tốc góc từ a đến ’a a – Tốc độ góc của trục A trước khi gài số ’a – Tốc độ góc của trục A sau khi gài số Phương trình mô men xung lượng cho trục trung gian E : P3 .r3 .t  J e .e   'e  2 r  => P3 r3t  Jm  Jl  2 r  e  ' e    1 
  3. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 1. Khi gài số không tách ly hợp. 2  r2   r1 r4  => P3 .r3 .t   J m  J l .  r  . b  a   r   (2)  1  2 r3  P3, P4 tác dụng giữa các răng là bằng nhau và thời gian gài số t là chung. r2 r4 Tỷ số truyền của hộp số ih là: ih   r1 r3 r4 Nhân hai vế phương trình (2) với r3 2 r4  r2   r r r P3 .r3 .t  J m  J l . r     b 1   4 . 4 . r3  r3 a r3  1   r2  => P3 .r4 .t  J m  J l . b .i h  J m  J l . .i 2 a h (3)
  4. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 1. Khi gài số không tách ly hợp. Vì P3 = P4 cho nên P3.r4.t = P4.r4 .t Từ phương trình (1) và (3) ta có: J a ωa  ω a   J m  J l .ω b .i h  J m  J l .ω .i 2 a h J m  J l .b .i h  J a .a =>   a J m  J l .i 2  J a h  Jm  Jl . b .i h  Ja .a  Thay giá trị a’ vào (1) ta có : P4 .r4 .t  Ja   a   Jm  Jl .i h  Ja 2  J a .ih b   a .ih  Ja Jm  Jl .i h  b   a .i h  (4) P4 .r4 .t  P4 .r4 .t  => 2 Ja (5) Jm  Jl .i 2  Ja ih  h Jm  Jl
  5. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 1. Khi gài số không tách ly hợp. Nhận xét:  Theo phương trình (5) ta thấy lực xung kích tác dụng lên cặp bánh răng khi gài số phụ thuộc vào tổng số mômen quán tính (Jm + Jl ).  Vì mômen quán tính Jm lớn hơn Jl rất nhiều, nên khi ly hợp tách trong quá trình gài số thì lực P4 sẽ giảm rất nhiều. 2. Khi gài số có tách ly hợp (Jm=0). J a .J l .ih .b  a .ih  Phương trình (4) lúc này sẽ như sau: P4.r4 .t  (6) J l .i 2 h  J a P’4 - lực tác dụng lên cặp bánh răng được gài khi tách ly hợp. Nhận xét:  Lực P’4 phụ thuộc mômen quán tính Jl.  Để cho P’4 giảm, cần phải giảm Jl, bởi vậy khi thiết kế ly hợp cần phải giảm mômen quán tính phần bị động xuống mức nhỏ nhất có thể được.
  6. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ.  Từ phương trình (4) và (6) ta thấy giá trị P4 hoặc P’4 tỷ lệ thuận với hiệu số (b - a.ih ).  Nếu trong hộp số có đặt bộ đồng tốc thì sẽ tránh được lực va đập giữa các bánh răng khi gài số. Để vận tốc góc có thể đồng đều nhanh chóng thì ly hợp phải đảm bảo mở dứt khoát. P4 .t Ja Jl i h ω b  ω a i h   Jm  Jl i 2 h  Ja So sánh 2 trường hợp ta có:    P4 .t Jl i 2 h  Ja Ja Jm  Jl i h ω b  ω a i h   Jl  2 Ja  Jl 1   i h    Jl Jm  Jl i h  Ja 2   Jm   Jm       Jl i 2 h  Ja Jm  Jl   2   J  1  l  Jl i h  Ja   Jm  Vì mômen quán tính Jm lớn hơn Jl rất nhiều, nên J l có giá trị rất nhỏ. Ja 2 có thể xem i  h  P4  t Jm Jm =>  (7) P4  t J i2  a h Jl
  7. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 3. Aûnh hưởng của ly hợp khi phanh. m Ml Jm ih i0  bx Sơ đồ hệ thống truyền lực để xét tác dụng của ly hợp khi phanh Chúng ta xét trường hợp phanh gấp để dừng xe mà ly hợp vẫn đóng. dv Khi phanh xe sẽ có gia tốc âm dt d m Trục khuỷu chuyển động chậm dần với gia tốc góc dt d m d bx d bx d v  1 dv  ih io =>     r  dt dt dt dt dt  rbx   bx
  8. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 3. Aûnh hưởng của ly hợp khi phanh. d m i 0 .i h dv =>   (8) dt rbx dt Do trục khuỷu chuyển động có gia tốc góc, cho nên sẽ xuất hiện mômen các lực quán tính Mj truyền từ động cơ qua ly hợp: d m (9) M J j m dt i0 .ih dv Thay (8) vào (9) ta có : M j  J m  (10) rbx dt dv i0 .i h  dv  Mj phụ thuộc vào , cho nên: M j max  J m max   (11) dt rbx  dt  max Theo định luật Niutơn Lực phanh cực đại Pp max G  dv  Pp max    (12) g  dt  max
  9. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 3. Aûnh hưởng của ly hợp khi phanh. Ppmax =  .G (13) Từ (12) và (13) ta có:  dv   .g    (14)  dt  max δ Thế (14) vào (11) ta được: i h i 0 g M j max  Jm. . (15) rbx  Nhận xét:  Mjmax> Ml thì ly hợp bị trượt và hệ thống truyền lực sẽ chịu tải trọng với giá trị chỉ bằng mômen ma sát Ml của ly hợp.  Mjmax< Ml thì ly hợp không bị trượt và hệ thống truyền lực sẽ chịu tải trọng với giá trị chỉ bằng mômen quán tính Mj.  Bởi vậy khi phanh gấp, để tránh gây tải trọng quá lớn cho hệ thống truyền lực, chúng ta cần tách ly hợp.
  10. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 4. Công trượt của ly hợp. Sơ đồ để tính toán công trượt  m A B 0 m Mm Ml a a Jm Ja Ma to Trượt Tăng Tốc độ ly hợp tốc ổn định Mô hình tính toán Đồ thị biến thiên vận tốc góc 0 – Vận tốc góc của khối lượng có mômen quán tính Jm và Ja sau khi ly hợp vừa kết thúc sự trượt. m, a – Vận tốc góc của trục khuỷu và trục ly hợp.
  11. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. 4. Công trượt của ly hợp. Ja – Mômen quán tính của xe và rơmoóc quy dẫn về trục của ly hợp.  G o  G m  r 2 bx Ja      i i i 2  g  h po Ma – Mômen cản chuyển động quy dẫn về trục ly hợp  M a  G o  G m ψ  KFv 2  i i ri η bx  h p o tl Công trượt của ly hợp được xác định theo phương trình : L   M l d (16) 0 Có hai quá trình đóng ly hợp khác nhau: Đóng ly hợp nhanh. Đóng ly hợp từ từ. => Có hai phương pháp khác nhau để xác định công trượt.
  12. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. a. Công trượt khi đóng ly hợp đột ngột. Phương trình của hệ chủ động gồm động cơ, ly hợp (Phần A) là: ( M l  M m )  to  J m m  o  (17) Phương trình của hệ bị động ly hợp và hệ thống truyền lực (Phần B): ( M l  M a ).to  J a o  a  (18) Từ hai phương trình (17) và (18) ta suy ra: J m m M l  M a   J a a M l  M m  o  J m M l  M a   J a M l  M m  J m J a  m  a  to  J m M l  M a   J a M l  M m 
  13. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. a. Công trượt khi đóng ly hợp đột ngột. Góc trượt  được xác định:  = tb.to tb – vận tốc góc trượt trung bình: tb  m  a  2 Thay giá trị t0 và tb vào biểu thức  ta có: 2 1 J m J a m  a   2 J m M l  M a   J a M l  M m  Công trượt sinh ra khi đóng ly hợp đột ngột là : 2 1 M l J m J a m  a  L  Ml   2 J m M l  M a   J a M l  M m 
  14. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. b. Công trượt khi đóng ly hợp từ từ.  Giai đoạn 1: Tăng mômen ma sát của ly hợp Ml từ 0 đến giá trị bằng Ma. Lúc đó xe bắt đầu khởi động tại chỗ.  Giai đoạn 2: Tăng mômen của ly hợp Ml đến giá trị không còn tồn tại sự trượt của ly hợp. Ở giai đoạn 1, ly hợp bị trượt hoàn toàn, bởi vậy công của động cơ ở giai đoạn này với thời gian t1 sẽ tiêu hao cho sự trượt và nung nóng ly hợp. Công trượt của giai đoạn 1 được tính: m  a L1  M a  t1 2
  15. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. b. Công trượt khi đóng ly hợp từ từ. Ở giai đoạn 2, công của động cơ với thời gian t2 dùng để tăng tốc trục bị động của ly hợp và để thắng các sức cản chuyển động của xe. Công trượt của giai đoạn 2 được tính: 1 2 2 L2  J a  m   a   M a  m  a t 2 2 3 Công trượt toàn bộ L của ly hợp là:  t1 2  1 L  L1  L 2  M a  m  a   t 2   J a  m  a  2 2 3  2
  16. CHƯƠNG 2: LY HỢP. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP ĐẾN SỰ GÀI SỐ. b. Công trượt khi đóng ly hợp từ từ. Thời gian t1 và t2 được tính như sau: Ma t1  k A t2  k k – Hệ số tỉ lệ, đặc trưng cho nhịp độ tăng mômen của đĩa ly hợp Ml khi đóng ly hợp. k = 50  150 Nm/s đối với xe du lịch. k = 150  750 Nm/s đối với xe tải. Giá trị của A được xác định theo công thức: A  2J a m  a 
  17. CHƯƠNG 2: LY HỢP. III. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA LY HỢP. 1. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp. Mômen ma sát của ly hợp: M l    M e max (19) Trong đó: Me max - Mômen xoắn cực đại của động cơ (Nm).  - Hệ số dự trữ của ly hợp. Xe du lịch :  = 1,3  1,75 Xe tải không có moóc  = 1,6  2,25 Xe tải có moóc 2  3. Phương trình (19) cũng có thể viết dưới dạng sau: M l  β  M e max  μ  P  Rtb  p (20) Trong đó:  - Hệ số ma sát của ly hợp. p - Số lượng đôi bề mặt ma sát. P - Lực ép lên các đĩa ma sát. Rtb - bán kính ma sát trung bình (bán kính của điểm đặt lực ma sát tổng hợp).
  18. CHƯƠNG 2: LY HỢP. III. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA LY HỢP. 1. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp. Từ phương trình (20) xác định được lực ép cần thiết lên các đĩa ma sát: P Ml  β  M emax (21) R1  R 2 R tb  dR   R tb  p   R tb  p 2 D2 Có thể chọn đường kính ngoài của tấm ma sát theo R công thức kinh nghiệm sau : O R1 D2 3,18 M e max R2   2 2 C R2 C – Hệ số kinh nghiệm: Sơ đồ xác định Rtb Đối với xe du lịch C = 4,7 Đối với xe tải sử dụng trong điều kiện bình thường C = 3,6 Đối với xe tải đổ hàng và xe tải sử dụng trong điều kiện nặng nhọc C = 1,9. Bán kính trong R1 của tấm ma sát có thể chọn sơ bộ như sau: R1 = (0,53  0,75).R2
  19. CHƯƠNG 2: LY HỢP. III. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA LY HỢP. 1. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp. Vật liệu chế tạo tấm ma sát của ly hợp. Nguyeân lieäu cuûa caùc beà maët Heä soá masaùt  AÙp suaát cho pheùp ma saùt Khoâ Trong daàu (kN/m2 ) Theùp vôùi gang 0,15 0,18 0,03 0,07 150  300 Theùp vôùi theùp 0,15 0,20 0,07 0,15 250  400 Theùp vôùi pheârañoâ 0,25 0,35 0,07 0,15 100  250 Gang vôùi pheârañoâ 0,2 100  250 Theùp vôùi pheârañoâ cao su 0,4 0,5 100 250 Số lượng đôi bề mặt ma sát p có thể tự chọn dựa vào kết cấu hiện có, sau đó tìm lực ép P cần thiết theo công thức (21), sau đó cần kiểm tra áp suất lên bề mặt ma sát rồi so sánh với bản trên. P P Aùp suất lên bề mặt ma sát: q   q  2  S π R2  R12 
  20. CHƯƠNG 2: LY HỢP. III. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA LY HỢP. 2. Tính toán độ hao mòn của ly hợp.  Để xét mức độ hao mòn của ly hợp, chúng ta phải tính công trượt trên đơn vị diện tích bề mặt các tấm ma sát.  Công trượt riêng L0: L Lo   L o  S.p Trong đó: Lo – Công trượt riêng (J/m2) L – Công trượt sinh ra khi ly hợp trượt (J) S – Diện tích bề mặt tấm ma sát (m2) p - Số lượng đôi bề mặt ma sát [Lo] – Công trượt riêng cho phép tra theo bảng Loaïi oâtoâ [L0] OÂ toâ taûi coù troïng taûi ñeán 50 kN 150.000  250.000 J/m2 OÂ toâ taûi coù troïng taûi treân 50 kN 400.000  600.000 J/m2 OÂ toâ du lòch 1.000.000  1.200.000 J/m2 Công trượt riêng cho phép
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0