ĐÀO PHÚ HỒNG ANH

BỘ CƠNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ

Tên đề tài: Nghiên cứu, mơ phỏng bộ ly hợp bằng phần
mềm Inventor

CBHD: ThS Trịnh Đắc Phong
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ

Sinh viên: Đào Phú Hồng Anh
Mã số sinh viên: 2018600079

Hà Nội – Năm 2022


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành bản đồ án này trước hết em xin gửi đến quý thầy, cô giáo
trong khoa cơng nghệ kĩ thuật Ơ tơ trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội.
Em xin gửi đến thầy Trịnh Đắc Phong đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ
em hồn thành khóa đồ án tốt nghiệp. Từ những kiến thức ấy em đã học được
thêm rất nhiều kiến thức bổ ích, hữu dụng cho công việc sau này.
Em xin gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo và các thầy cô trong khoa Cơng
nghệ Ơ tơ đã tạo điều kiện giúp đỡ, dạy dỗ em trong suốt quá trình học tập tại
trường.
Em trân trọng và biết ơn sâu sắc tới tất cả mọi người trong gia đình, bạn

bè đã động viên khích lệ giúp em trong quá trình học tập và làm khóa luận.
Trong q trình làm khóa luận tốt nghiệp này, mặc dù đã được sự giúp
đỡ tận tình và hết sức cố gắng nhưng khơng thể tránh những thiếu sót. Vì vậy,
em kính mong nhận được ý kiến đóng góp chỉ bảo của các quý thầy cô.

Hà Nội, tháng 05 năm 2022.
Sinh viên thực hiện

Đào Phú Hoàng Anh


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................ vii
LỜI NĨI ĐẦU .................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP ....................................................... 3
1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại ................................................................... 3
1.1.1. Công dụng ............................................................................................... 3
1.1.2. Yêu cầu.................................................................................................... 3
1.1.3. Phân loại .................................................................................................. 4
1.2. Cấu tạo ly hợp ............................................................................................ 5
1.2.1. Ly hợp ma sát ma sát khô ....................................................................... 5
1.2.2. Ly hợp thủy lực ....................................................................................... 8
1.2.3. Ly hợp liên hợp ....................................................................................... 9
1.3. Kết cấu của các bộ phận chính của ly hợp ............................................... 10
1.3.1. Đĩa ma sát .............................................................................................. 10
1.3.2. Đòn mở ly hợp ...................................................................................... 12

1.3.3. Đĩa ép .................................................................................................... 13
1.3.4. Lò xo ép ................................................................................................. 13
1.3.5. Trục ly hợp ............................................................................................ 14
CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CỤM CHI TIẾT CỦA LY HỢP
......................................................................................................................... 15


2.1. Thông số xe Vinfast Lux A2.0 ................................................................. 15
2.2. Moment ma sát của ly hợp ....................................................................... 15
2.3. Xác định các thơng số và kích thước cơ bản của ly hợp.......................... 16
2.3.1. Bán kính hình vành khăn của bề mặt ma sát đĩa bị động...................... 16
2.3.2. Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát ........ 18
2.3.3. Lực ép cần thiết F .................................................................................. 18
2.3.4. Nhiệt sinh ra do trượt ly hợp ................................................................. 23
2.3.5. Xác định các thơng số cơ bản của cơ cấu ép......................................... 24
2.4. Tính toán điều khiển ly hợp ..................................................................... 29
2.4.1. Xác định hành trình của bàn đạp Sbd (mm) ........................................... 30
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM AUTODESK INVENTOR
PROFESSIONAL VÀO THIẾT KẾ LY HỢP ............................................... 32
3.1. Giới thiệu về phần mềm Inventor ............................................................ 32
3.2. Các tiện ích của Inventor.......................................................................... 33
3.2.1. Tiện ích tạo mơ hình ............................................................................. 33
3.2.2. Tiện ích quản lý thơng tin ..................................................................... 34
3.2.3. Hệ thống hỗ trợ người dùng .................................................................. 34
3.3. Module 3D model .................................................................................... 35
3.4. Module Assembly .................................................................................... 36
3.5. Ứng dụng trên phần mềm Inventor .......................................................... 38
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ ................................................................................. 43
4.1. Kết quả chung .......................................................................................... 43
4.2. Kết cấu của từng chi tiết của bộ ly hợp. ................................................... 43

4.2.1. Đĩa ma sát .............................................................................................. 43
4.2.2. Vỏ ly hợp ............................................................................................... 45


4.2.3. Bánh đà .................................................................................................. 46
4.2.4. Đĩa áp suất ............................................................................................. 47
KẾT LUẬN ..................................................................................................... 48
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................ 49


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Cấu tạo ly hợp .................................................................................... 6
Hình 1.2 Ly hợp ở trạng thái đóng và mở ......................................................... 8
Hình 1.3 Nguyên lý của ly hợp thủy lực ........................................................... 9
Hình 1.4 Cấu tạo ly hợp liên hợp ...................................................................... 9
Hình 1.5 Cấu tạo đĩa ma sát ............................................................................ 10
Hình 1.6 Địn mở ly hợp ................................................................................. 13
Hình 2.1 Cơng trượt của ly hợp ...................................................................... 18
Hình 3.1 Khởi động mơi trường lắp ráp.......................................................... 37
Hình 3.2 Giao diện của mơi trường lắp ghép .................................................. 37
Hình 3.3 Sketch hình vành khăn của đĩa ma sát ............................................. 38
Hình 3.4 Đùn biên dạng vành khăn................................................................. 39
Hình 3.5 Biên dạng rãnh ................................................................................. 39
Hình 3.6 Extrude cut biên dạng rãnh .............................................................. 40
Hình 3.7 Sử dụng cơng cụ Circular Pattern .................................................... 40
Hình 3.8 Vị trí lỗ ............................................................................................. 41
Hình 3.9 Cơng cụ Hole.................................................................................... 41
Hình 3.10 Đĩa ma sát ....................................................................................... 42
Hình 4.1 Phân rã các chi tiết của ly hợp ......................................................... 43
Hình 4.2 Đĩa ma sát ......................................................................................... 43

Hình 4.3 Chi tiết đĩa ma sát ............................................................................. 44
Hình 4.4 Trục ly hợp ....................................................................................... 45
Hình 4.5 Moay ơ ............................................................................................. 45
Hình 4.6 Nắp ly hợp ........................................................................................ 46
Hình 4.7 Bánh đà............................................................................................. 46
Hình 4.8 Đĩa áp suất ........................................................................................ 47


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Hệ số dự trữ của các loại xe............................................................. 17
Bảng 2.2 Giới hạn của đường kính ngoài vành ma sát ................................... 18
Bảng 2.3 Hệ số cản tổng cộng của đường ....................................................... 21
Bảng 2.4 Hiệu suất thuận của hệ thống truyền lực ......................................... 22
Bảng 2.5 Đường kính dây lị xo và đường kính trung bình ............................ 27
Bảng 2.6 Các hệ số k, v, γ ............................................................................... 27
Bảng 3.1 Các lệnh trong môi trường 3D Model ............................................. 36
Bảng 3.2 Các lệnh cơ bản trong môi trường lắp ghép .................................... 38


1

LỜI NĨI ĐẦU
Ơ tơ là phương tiện vận tải chủ yếu hiện nay và cả trong tương lai.Nó
đóng vai trị hết sức quan trọng đối với đời sống con người và đối với sự phát
triển của mỗi quốc gia. Ô tô không chỉ là phương tiện chủ yếu để chuyên chở
hành khách, hàng hóa mà ngày nay cùng với sự phát triển tột bậc của cơng nghệ
ơ tơ cịn là những tác phẩm nghệ thuật thể hiện vẻ đẹp, vẻ sang trọng và sự hồn
mỹ. Ơ tơ là phương tiện chủ chốt trong ngành giao thông vận tải đang không
ngừng phát triển cả về quy mô và chất lượng để tạo điều kiện cho một nền kinh
tế phát triển, vì thế ở nước ta hiện nay Đảng và Nhà nước đang rất chú trọng

phát triển ngành công nghiệp ôtô.
Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của nước ta hiện nay với chủ
trương “cơng nghiệp hố-hiện đại hố” đã có nhiều loại ơ tơ được nhập khẩu
và lắp ráp tại Việt Nam. Dòng xe con ngày càng được sử dụng rộng rãi bởi
chúng có nhiều tính năng ưu việt: điều khiển dể dàng,an tồn, độ bền tốt và
kích thước nhỏ gọn nên đi lại dễ dàng trong các đường hẹp, đặc biệt là trong
thành phố với rất nhiều phương tiện giao thông lưu thông trên đường.Với mục
tiêu là nghiên cứu thiết kế hệ thống ly hợp theo hướng giảm nhẹ lao động cho
người lái,giảm hành trình bàn đạp, song kết cấu phải đơn giản nên em đã thực
hiện đề tài thiết kế bộ ly hợp.
Với nội dung như vậy,em đã tập trung nghiên cứu tính tốn kiểm nghiệm
trên xe cơ sở Vinfast Lux A2.0. Ly hợp này sẻ có kết cấu đơn giản, lực điều
khiển của người lái sẽ nhẹ hơn và đảm bảo hành trình bàn đạp hợp lý.các bộ
phận thiết kế có thể sản xuất được trong nước.
Nội dung gồm các phần chính như sau:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP
CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CỤM CHI TIẾT
CHƯƠNG 3: ỨNG DỰNG PHẦN MỀM AUTODESK INVENTOR
PROFESSIONAL VÀO THIẾT KẾ LY HỢP


2
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ

Trong quá trình làm đồ án, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng, xong do
khả năng và thời gian có hạn nên bản đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót. Em rất
mong sự góp ý, phê bình của các thầy và các bạn trong lớp.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo
hướng dẩn Trịnh Đắc Phong và các thầy trong Khoa Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội đã tạo điều kiện cho em hoàn thành bản

đồ án này.


3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP
1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại
1.1.1. Công dụng
Ly hợp là một bộ phận quan trọng của hệ thống truyền lực trên xe ô tơ.
Ly hợp có nhiệm vụ:
Đóng hoặc ngắt moment truyền từ động cơ đến hệ thống truyền lực khi
khởi động, phanh, chuyển số, dừng xe.
Là cơ cấu an toàn, bảo vệ toàn bộ hệ thống truyền lực trước tác động của
sự thay đổi tải trọng xuất hiện ở các chế độ quá độ, khi chuyển động trên các
loại đường phức tạp hoặc khi phanh đột ngột mà ly hợp đang được nối [1].
1.1.2. Yêu cầu
Truyền được moment xoắn lớn nhất của động cơ mà khơng bị trượt trong
bất kì điều kiện nào.
Khi đóng ly hợp phải êm dịu để tăng từ từ moment xoắn lên trục của hệ
thống truyền lực, không gây va đập vào các bánh răng khi vào số, lúc ô tô khởi
hành không bị giật, …
Ly hợp ngắt phải dứt khốt và nhanh chóng sẽ cắt truyền lực từ động cơ
xuống hệ thống truyền lực, giúp cho việc gài số được dễ dàng. Moment quán
tính của phần bị động phải nhỏ (có khổi lượng bé) để nhanh chóng dừng lại khi
mở ly hợp.
Đảm bảo cho hệ thống truyền lực không chịu những lực quá tải lớn, đột
ngột.
Đảm bảo thoát nhiệt tốt từ các bề mặt ma sát. Kết cấu đơn giản, điều
khiển thuận tiện, dễ bảo dưỡng, sửa chữa [3].
Khối lượng các chi tiết, moment quán tính của phần bị động của ly hợp

phải nhỏ để giảm tải trọng động tác dụng lên các bánh răng và bộ đồng tốc.


4
1.1.3. Phân loại
1.1.3.1. Theo cách truyền moment xoắn
 Ly hợp ma sát
Truyền moment xoắn nhờ các bề mặt ma sát (tạo moment ma sát để
truyền moment xoắn) [3].
Sử dụng đĩa ma sát và lò xo ép để truyền năng lượng từ động cơ đến hệ
thống truyền lực.
Được sử dụng phổ biến trên các dòng xe hiện nay nhờ thiết kế đơn giản,
bền, giá thành rẻ.
 Ly hợp thủy lực
Truyền moment xoắn nhờ lực của dòng chất lỏng (ly hợp thủy tĩnh, ly
hợp thủy động) [3].
 Ly hợp điện từ
Truyền moment xoắn nhờ lực từ trường của nam châm điện [3].
Sử dụng lực điện từ từ cuộn dây để kéo phần ứng ma sát ép vào rotor.
 Ly hợp liên hợp:
Là sự kết hợp của 2 loại ly hợp thủy lực và ly hợp ma sát.
1.1.3.2. Theo cách dẫn động điều khiển
 Ly hợp điều khiển tự động
Ly hợp điều khiển tự động là một cơ cấu khá đặc biệt. Nó được điều
khiển bởi máy tính với các thơng số đầu vào dựa trên tín hiệu chuyển số từ
cần gạt số, và các tín hiệu cần thiết khác tùy thuộc và cấp độ tinh vi của hệ
thống.
 Ly hợp điều khiển thủ công



5
Đây là loại điều khiển dẫn động và điều khiển thơng thường. Nó bao gồm
các phương pháp truyền động ở mục 1.1.3.1. Dưới tác dụng của người lái vào
bàn đạp ly hợp, truyền lực thông qua thủy lực hoặc cơ khí đến càng cắt ly hợp
để thực hiện việc mở ly hợp.
1.1.3.3. Theo trạng thái hoạt động
 Ly hợp thường đóng
Là loại ly hợp thơng thường (ly hợp ma sát) với trạng thái lị xo ln ép
đĩa ép, đĩa ma sát và mặt bích bánh đà tạo thành khối cứng để truyền mô men.
 Ly hợp thường mở
Là loại ly hợp ln mở khi khơng có tác động. Khi có tác động điều
khiển thì nó đóng, và thực hiện vai trị kết nối của nó.
1.2. Cấu tạo ly hợp
1.2.1. Ly hợp ma sát ma sát khô
1.2.1.1. Cấu tạo
Phần chủ động: vỏ ly hợp 2 liên kết với bánh đà động cơ 7 bằng bu lông,
đĩa ép 3 cùng các chi tiết gắn trên vỏ ly hợp (lò xo ép, đòn mở 11). Đĩa ép 3 nói
với vỏ 2 bằng các thanh trụ 16 đảm bảo truyền được moment xoắn lên đĩa ép
và có khả năng đàn hồi. Lực ép từ lị xo dạng đĩa 11 truyền tới đĩa ép có tác
dụng kẹp chặt đĩa bị động 4 với bánh đà 7.
Phần bị động: đĩa bị động 4 (với các chi tiết: xương đĩa bị động, các tấm
ma sát 8, moay ơ 5, bộ phận giảm chấn xoắn 10), trục ly hợp 6.
Phần dẫn động: gồm có các chi tiết liên kết từ bàn đạp 14, đòn kéo 15
tới càng gạt 12, ổ bi tỳ 9, đòn mở 11 (là một phần của lị xo ép dạng đĩa). Càng
gạt 12 có điểm tựa cố định trên các te chung của cụm 1, địn mở có điểm tựa
trên vỏ ly hợp 2 [3].


6


Hình 1.1 Cấu tạo ly hợp
1.2.1.2. Nguyên lý làm việc
Ly hợp trên ô tô đảm nhận truyền moment xoắn khi ô tô hoạt động. sự
làm việc của ly hợp được chia thành hai trạng thái cơ bản: đóng và mở. Trong
quá trình khởi hành, chuyển số và phanh, người lái tác dụng lực điều khiển trên
bàn đạp ly hợp ở buồng lái, bàn đạp 14 di chuyển, dẫn động dịch chuyển đĩa ép
3 sang phải, thực hiện mở ly hợp, ngắt dòng truyền moment từ động cơ tới hệ
thống truyền lực.
Trạng thái đóng ly hợp: Bàn đạp ly hợp ở vị trí ban đầu, dưới tác dụng
của các lị xo hồi vị bố trí trên ly hợp, đĩa bị động 4 được ép giữa bánh đà 7 và
đĩa ép 3 bằng lực của lò xo đĩa 11, moment ma sát được tọa nên giữa chúng.
Moment xoắn truyền từ phần chủ động tới phần bị động, qua bề mặt tiếp xúc
giữa đĩa bị động 4 và bánh đà 7 và đĩa ép 3 tới trục bị động ̉ của ly hợp, sang
hộp số.
Trạng thái mở ly hợp: Khi tác dụng lực điều khiển lên bàn đạp 14, bàn
đạp dịch chuyển, đầu dịch chuyển sang phải, tách các bề mặt ma sát của đĩa bị
động ra khỏi bánh đà và đĩa ép. Moment ma sát giảm và triệt tiêu, ly hợp được
mở, thực hiện ngắt moment truyền từ động cơ tới hộp số. Ở trạng thái mở ly
hợp, lực điều khiển cần thắng lực ép của lò xo ép để dịch chuyển đĩa ép sang
phải.


7
Khi ô tô khởi hành, ban đầu người lái mở ly hợp, ngắt moment truyền từ
động cơ khỏi hệ thống truyền lực, gài số trong hộp số, sau đó từ từ nhả bàn đạp
14, bánh đà và đĩa ép được nối với đĩa bị động và truyền moment tới hệ thống
truyền lực làm bánh xe quay. Khi chuyển số, quá trình mở, đóng ly hợp xảy ra
trong thời gian ngắn: ngắt tạm thời moment truyền, thực hiện giảm xung lực va
đạp chuyển số và sau đó đóng ly hợp thực hiện truyền moment ở chế độ moment
truyền khác. Khi phanh ô tô, ly hợp có thể được đóng, ngắt tạm thời moment

truyền, đảm bảo động cơ không bị giảm tốc độ quay và dẫn tới chết máy.
Sự đóng mở ly hợp trong các quá trình quá độ trên thường xuyên xảy ra.
Trong các giai đoạn này, giá trụ lực ép và moment ma sát thay đổi và tạo nên
sự trượt của đĩa bị động trên bề mặt tiếp xúc của bánh đà và đĩa ép, sinh nhiệt,
làm nóng các chi tiết của ly hợp. mặt khác, khi nhả bàn đạp quá nhanh có thể
làm gia tăng đột ngột moment truyền và tải trọng động xuất hiện trong hệ thống
truyền lực lớn làm ảnh hưởng tới tuổi thọ của các chi tiết và sự chuyển động ổn
định của ô tô. Quá trình trượt của ly hợp thường dẫn tới mài mịn tấm ma sát
của đĩa bị động 11, giảm dần chiều dày, giảm lực ép của lò xo ép 9, thu hẹp khe
hở. do vật, trong phần dẫn động bố trí khe hở ban đầu giữa ổ bi và đòn mở đủ
lớn, tránh hiện tượng tự mở ly hợp khi tấm ma sát của đĩa bị động bị mòn.
Khe hở ban đầu trên ly hợp thường nằm trong giá trị (1 – 3 mm) phụ
thuộc bào kết cấu, vật liệu tấm ma sát. Khi mở ly hợp, bàn đạp cần di chuyển
một hành trình để khắc phục khe hở này. Hành trình này là hành trình tự do
của bàn đạp ly hợp. hành trình tự do trên ơ tơ thường bằng (10 – 30 mm). Để
thực hiện mở hoàn toàn ly hợp, hành trình dịch chuyển của đĩa ép có giá trị (1,2
– 2 mm), tương ứng với hành trình của bàn đạp ly hợp là (60 – 130 mm) (được
gọi là hành trình làm việc của bàn đạp ly hợp). Hành trình tồn bộ của bàn
đạp ly hợp là tổng của hành trình tự do và hành trình làm việc (70–160 mm).
Hành trình tồn bộ của bàn đạp ly hợp phụ thuộc vào khơng gian bố trí bàn đạp
ly hợp trong buồng lái.


8
Ly hợp ma sát khô phù hợp với ô tô có cơng suất động cơ nhỏ hơn 200
kW.
Với các loại ô tô có công suất và moment lớn, do bị giới hạn bởi kích
thước bánh đà nên ly hợp một đĩa ma sát khô không đảm bảo đủ khả năng
truyền moment xoắn lớn [3].


Hình 1.2 Ly hợp ở trạng thái đóng và mở
1.2.2. Ly hợp thủy lực
Ly hợp thủy lực thường được sử dụng ở xe con và xe khách.
• Nguyên lý làm việc
Đĩa bơm (1) được gắn với trục khuỷu động cơ, đĩa tuốc bin (2) gắn với
trục hộp số (trục ly hợp), cả hai đĩa có các cánh hướng kính, chất lỏng được
chứa sẵn trong ly hợp và tuần hoàn theo rãnh giữa các cánh.
Khi động cơ làm việc, đĩa bơm quay do lực ly tâm, chất lỏng chuyển
động từ tâm với vận tốc tuyệt đối v1 theo các cánh ra ngồi rìa với vận tốc tuyệt
đối v2 (v2 > v1), bắn vào cánh tuốc bin buộc đĩa này phải quay theo. Chất lỏng
tiếp tục di chuyển từ rìa vào tâm đĩa tuốc bin và lại sang đĩa bơm, chu kỳ tuần
hoàn được lặp lại. Như vậy moment xoắn truyền xuống hệ thống truyền lực,
tăng từ từ theo tốc độ động cơ chứ không tăng đột ngột được [3].


9

Hình 1.3 Nguyên lý của ly hợp thủy lực
1.2.3. Ly hợp liên hợp
Ly hợp liên hợp (kết hợp giữa ly hợp thủy lực và ly hợp ma sát) cũng
được sử dụng rộng rãi trên ô tô hiện nay. Ly hợp ma sát được đặt sau ly hợp
thủy lực giúp cho việc đóng ly hợp êm dịu hơn cho dù ly hợp ma sát đóng đột
ngột. Ly hợp ma sát có nhiệm vụ cắt ly hợp khi cần vào số [3].

Hình 1.4 Cấu tạo ly hợp liên hợp
1, Trục khuỷu động cơ

4, Đệm lót

2, Mặt bích trục khuỷu


5, Vỏ bắt liền với động cơ

3, Moay ơ

6, Đánh đà liền với vỏ


10
7, Đĩa bơm

16, Trục ly hợp (trục sơ cấp hộp số)

8, Vỏ ly hợp thủy lực

17, Lò xo ép

9, Đĩa tuốc bin

18, Đĩa ép

10, Nút dầu

19, Đĩa ma sát

11, Moay ơ đĩa tuốc bin

20, Lò xo

12, Bánh đà của ly hợp ma sát


21, Phớt

13, Vỏ ly hợp ma sát

23, Các te

14, Vỏ ly hợp

24,Bulong

15, Đòn mở
1.3. Kết cấu của các bộ phận chính của ly hợp
1.3.1. Đĩa ma sát
Đĩa ma sát được lắp với trục sơ cấp của hộp số thống qua mối ghép then
hoa. Loại đĩa ma sát đặc trưng nhất là đĩa ma sát có bộ giảm chấn xoắn kiểu lị
xo.
• Cấu tạo:

Hình 1.5 Cấu tạo đĩa ma sát
 Xương đĩa:


11
- Cấu thành từ thép mỏng có các rãnh hướng kính chia xương đĩa thành
hình rẻ quạt đều để giảm độ cứng, giảm khối lượng, tăng độ đàn hồi, giảm sự
cong vênh khi đĩa ma sát quá nóng.
- Xương đĩa được tán chặt với các tấm đệm và được tán với các tấm ma
sát, các tấm ma sát được cố định vào các tấm đệm theo cách tán độc lập. Tấm
ma sát bên trái sẽ tán với tấm đệm bên trái, tấm ma sát bên phải sẽ tán với tấm

đệm bên phải. Khi ngắt ly hợp thì xương đĩa và các tấm đệm ở trạng thái tự do,
khi đóng ly hợp thì các tấm này sẽ được ép phẳng và tạo ra lực ép lên bề mặt
ma sát.
- Trên bề mặt các tấm ma sát có các rãnh để thơng gió và thốt các hạt
mài trong q trình ma sát.
- Trên đĩa ma sát cịn có bộ phận giảm chấn gồm các lò xo và các cánh
lò xo.
 Moay ơ:
- Moay ơ được dùng để truyền moment xoắn từ đĩa ma sát tới trục sơ cấp
của hộp số.
- Mặt trong thường được gia công các rãnh then hoa để lắp ghép với trục
sơ cấp của hộp số. Các rãnh then hoa thường dùng răng thân khai để làm tăng
độ bền, độ đồng tâm, diện tích tiếp xúc trong khi di trượt giữa moay ơ và trục.
- Trên thân có 4 lỗ hình trụ chữ nhật để lắp lị xo giảm chấn
- Thường dùng thép để chế tạo.
 Bộ giảm chấn
- Làm tăng độ êm trong q trình đóng ly hợp và tránh khỏi các dao động
xoắn cộng hưởng sinh ra khi có tần số dao động riêng của hệ thống truyền lực
đúng bằng tần số dao động do lực tác dụng gây nên vì có hiện tượng thay đổi


12
moment xoắn của động cơ. Bộ giảm chấn gồm 4 lị xo giảm chấn được lắp trong
4 lỗ hình trụ chữ nhật của xương đĩa và trong mặt bích moay ơ.
- Do có khe hở giữa đinh tán với thành của dãy bán nguyệt trong mặt
bích với độ căng ban đầu của các lị xo, mơmen xoắn được truyền từ đĩa bị động
tới mặt bích moay ơ qua các lị xo xoắn. Để đảm vệ cho lò xo khỏi rơi đã có
các vịng bảo vệ, giữa các vịng bảo vệ của đĩa và mặt bích moay ơ đặt các vịng
thép ma sát.Đĩa bị động và xương đĩa không nối cứng với moay ơ nên dao động
xoắn của trục khuỷa động cơ làm biến dạng các lò xo xoắn và làm các đĩa ma

sát bị động quay tương đối với moay ơ, lúc này xuất hiện ma sát giữa các bề
mặt của đĩa và vòng thép ma sát làm cho dao động xoắn bị dập tắt [4].
 Các tấm ma sát
- Các tấm ma sát có dạng vành khăn, một mặt trơn lắp với xương đĩa ma
sát, mặt cịn lại có các rãnh khía hướng tâm, nghiêng để thốt nhiệt và thoát
một phần vật liệu mà các bề mặt ma sát bị mài mịn [3].
1.3.2. Địn mở ly hợp
Thường có cấu tạo đơn giản như:
- Đầu ngoài nối với đĩa ép qua ổ thanh lăn kim 1, ở giữa kết nối bản lề
với giá đỡ 5, giá đỡ này lắp cố định trên vỏ ly hợp, địn mở 3 tì vào bạc mở ly
hợp. Khớp bản lề 2 và giá đỡ 5 phải đảm bảo cho đầu trong của đòn mở có thể
quay quanh bản lề với tâm quay thay đổi để đầu ngồi của địn mở chỉ có một
chuyển động tịnh tiến dọc trục ly hợp khi đóng và ngắt ly hợp. Đầu phía trong
4 của các địn mở phải nằm trong cùng một mặt phẳng vng góc với đường
tâm trục [3].


13

Hình 1.6 Địn mở ly hợp
1.3.3. Đĩa ép
Có dạng hình khối và dày nên nó sẽ hấp thụ nhiệt và tỏa ra môi trường
để không làm ảnh hưởng đến hệ số ma sát của ly hợp và độ bền nhiệt của các
chi tiết. Đĩa ép và bánh đà được coi là hai bộ phận hấp thụ toàn bộ nhiệt sinh ra
trong quá trình làm việc. Đĩa ép phải đảm bảo độ cứng để tránh bị cong vênh
trong quá trình làm việc.
Đĩa ép chuyển động quay cùng bánh đà và di chuyển dọc trục ly hợp khi
ly hợp đóng, ngắt.
Đĩa ép bị ép bởi các lò xo ép. Đĩa ép và vỏ ly hợp được liên kết với nhau
bởi các lò xo. Có một đầu cố định với vỏ ly hợp bằng đinh tán, một đầu bắt với

đĩa ép bằng ống bạc và bu lông. Vậy nên sự liên kết của đĩa ép và vỏ ly hợp đủ
cứng để đảm bảo truyền được moment xoắn và di chuyển dọc trục khi ly hợp
đóng, ngắt [3].
1.3.4. Lị xo ép
Có nhiều loại lị xo ép, có thể là hình trụ (loại nén biên) hoặc lị xo hình
cơn có tiết diện hình chữ nhật.


14
Lị xo nén biên thì có một đầu tì vào ly hợp, đầu cịn lại tì vào vách cách
nhiệt trên đĩa ép, được định tâm bằng mép các lỗ ở vỏ và gờ lồi trên đĩa ép.
Chiều dài của các lị xo thường khơng chênh nhau q 2mm, khi nén lị xo
10mm thì u cầu các lực lớn nhất và nhỏ nhất không chênh nhau quá 30N.
1.3.5. Trục ly hợp
Trục ly hợp là chính là trục sơ cấp hộp số. Ở một số xe, hộp số đặt cách
xa ly hợp nên trục ly hợp và trục sơ cấp của hộp số nối với nhau thông qua trục
các đăng.
Trục ly hợp phải có độ cứng vững cao, khơng bị cong, xoắn trong quá
trình làm việc.


15

CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CỤM CHI TIẾT
CỦA LY HỢP
2.1. Thơng số xe Vinfast Lux A2.0
Thơng số
Kích thước (dài x rộng x cao)

4973 x 1900 x 1500


Chiều dài cơ sở

2968

Tự trọng/ tải trọng

1795/535

Khoảng sáng gầm xe

150

Động cơ

Xăng 2.0L, I-4, tăng áp, van biến
thiên, phun nhiên liệu trực tiếp

Công suất tối đa (Hp/rpm)

174/6000

Moment xoắn cực đại (Nm/rpm)

300/4000

Hộp số

Tự động 8 cấp ZF


Tỉ số truyền của hộp số:
- ở tay số 1

3,454

- ở tay số 2

2,059

- ở tay số 3

1,310

- ở tay số 4

0,970

- ở tay số 5

0,795

Tỉ số truyền lực chính

4,510

2.2. Moment ma sát của ly hợp
Moment ma sát của ly hợp phải truyền được hết moment xoắn lớn nhất
của động cơ. Từ đó ta có mối quan hệ giữa moment ma sát của ly hợp và
moment xoắn của động cơ là:
Mms = β. M emax ( 1.3.5.1)

Trong đó:
Mms: moment ma sát của ly hợp.


16
β: hệ số dự trữ của ly hợp.
Đối với xe con β = 1,35 – 1,75; Với ô tô tải khơng dùng kéo mc β =
1,6 – 2,25; Với ơ tơ tải dùng để kéo mc mc = 2 – 3.
Hệ số dự trữ β tính đến các yếu tố làm giảm lực ép hoặc làm giảm
moment ma sát trong q trình sử dụng như mịn vùng ma sát làm giảm lực ép
15% - 20%, giảm độ đàn hồi của lò xo ép làm giảm 8% - 20%.
Như vậy tổng lực ép do các yếu tố trên sẽ bị giảm 23% - 30%. Hệ số β
phải chọn không được nhỏ quá, tuy vậy cũng không được lớn quá. Nếu β lớn
quá thì cần phải tăng lực ép điều khiển ly hợp vậy sẽ gây ra mỏi cho người lái.
Hơn nữa kích thước của ly hợp cũng tăng lên.
Trong trường hợp này ta chọn giá trị ở giữa β = 1,5
M emax: moment xoắn lớn nhất của động cơ
Vậy moment ma sát của ly hợp
Mms = β. M emax = 1,5. 300 = 450 Nm
2.3. Xác định các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp
2.3.1. Bán kính hình vành khăn của bề mặt ma sát đĩa bị động
Nếu gọi lực ép tổng cộng do cơ cấu ép tạo ra là F (N) đặt tại bán kính
trung bình Rtb (m) của đĩa bị động thì moment ma sát của ly hợp Mms (Nm) do
cơ cấu ép tạo ra là:
Mms = µ.F.Rtb.zms ( 2.3.1.1)
Trong đó:
µ: Hệ số ma sát trượt giữa các đôi bề mặt ma sát (tấm ma sát với đĩa ép
và tấm ma sát với bánh đà). µ = 0,22 – 0,3. Chọn µ = 0,25
zms: Số đơi bề mặt ma sát, phụ thuộc vào số đĩa bị động của ly hợp.
Ly hợp một đĩa bị động: zms = 2



17
Ly hợp hai đĩa bị động: zms = 4
Gọi p (N/m2) là áp suất pháp tuyến sinh ra ở các đôi bề mặt ma sát dưới tác
dụng của lực ép F, và với giả thiết áp suất p được phân bố đều trên toàn bộ
trên bề mặt ma sát (p = const). Moment ma sát của đĩa bị động ly hợp do cơ
cấu ép tạo ra là [7]:
𝑀𝑚𝑠 = 𝜇. 𝑝. 𝜋. 𝑅23 (1 − 𝐾𝑅3 )𝑧𝑚𝑠 ( 2.3.1.2)
Trong đó:
p: áp suất pháp tuyền của các bề mặt ma sát (N/m2). p = 1,4.105 – 2,5.105
(N/m2). Chọn p = 2.105.
KR: Hệ số tỷ lệ giữa bán kính trong và ngồi bề mặt ma sát, KR = R1/R2.
KR = 0,53 – 0,75. Chọn KR = 0,65
3

𝑅2 = √
2.𝑧

3.𝛽.𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥

3
𝑚𝑠 .𝜇.𝜋.𝑝.(1−𝐾𝑅 )

( 2.3.1.3)

Trong đó:
β: Hệ số dự trữ của ly hợp. Chọn β = 1,5
Loại xe


Trị số β

Xe du lịch

1,35 – 1,75

Xe tải, khách, máy kéo khơng kéo mooc

1,6 – 2,25

Xe tải có mooc

1,8 – 3

Mát kéo nông nghiệp kiểu ly hợp thường đóng

2 – 2,5

Bảng 2.1 Hệ số dự trữ của các loại xe
 R2 = 0,11 (m)
 R1 = 0,07 (m)
Moment cực đại của động Số vòng quay tương ứng nN Đường kính cho
cơ Memax (Nm)

(v/ph)

phép D2 (mm)

≤ 88 - 240


≥ 7000 - 10000

≤ 180 – 240

≤ 200 – 375

≥ 4500 – 5000

≤ 250 – 325


18
≤ 400 (465) – 685 (1080) ≥ 3000 – 4000

≤ 340 – 400

≤ 1080 (1420)

≤ 420

≥ 2500 - 3000

Bảng 2.2 Giới hạn của đường kính ngồi vành ma sát
Theo điều kiện trong bảng ta thấy kết quả R1, R2 thỏa mãn.
2.3.2. Diện tích và bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát
Diện tích hình vành khăn tấm ma sát
𝑆 = 𝜋. (𝑅22 − 𝑅12 ) = 0,024 (m2) ( 2.3.2.1)
Bán kính trung bình của hình vành khăn tấm ma sát Rtb

𝑅𝑡𝑏 =


2 𝑅23 − 𝑅13

.

3 𝑅22 − 𝑅12

= 0,1 (m)

2.3.3. Lực ép cần thiết F
Lực ép cần thiết lên đĩa để truyền được moment ma sát Mms
Fct =

1,5.300
 .M e max
=
= 4714 (N)
.Rtb z ms 0,25.0,1.4

2.3.3.1. Xác định công trượt của ly hợp

M



e

e (t)

.M emax

 e = a

M ms

t)

(t)

M

M a a

e M e

(
ms

a

Je Ja

Ma

a
t1

Hình 2.1 Cơng trượt của ly hợp

t2


t