ĐẠI HỌC NHA TRANG
BỘ MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ


ĐỒ ÁN
KẾT CẤU, TÍNH TOÁN Ô TÔ


ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN TỶ SỐ TRUYỀN CỦA CƠ CẤU DẪN
ĐỘNG BẰNG CƠ KHÍ CHO ĐIỀU KHIỂN LY HỢP

GVHD: Th.s Huỳnh Trọng Chương
SVTH: Đặng Duy Nam
Lớp: 55CNOT
Mssv: 55134062

1


Mục lục

Trang

Lời nói đầu

3

II. Nội dung
II.1 Thông số đầu vào

4

II.2 Lựa chọn phương án
1) Cơ cấu dẫn động bằng cơ khí
2) Cơ cấu dẫn động bằng thuỷ lực
3) Cơ cấu dẫn động cơ khí cường hoá bằng khí nén
4) Cơ cấu dẫn động kết hợp khí – thuỷ lực
4.1) Điều khiển van đóng (mở) khí nén tác động thuỷ lực

5
5
5
6
6

4.2) Điều khiển van đóng (mở) chân không tác động thuỷ lực
4.3) Điều khiển thuỷ lực đóng (mở) van khí nén tác động thuỷ lực
4.4) Điều khiển thuỷ lực đóng mở van chân không tác động thuỷ lực
II.2.5 kết luận chọn phương án
II.3 Thiết kế sơ bộ:
II.4 Tính toán
II.4.1 Tỷ số truyền thành phần
II.4.2 Tính tỷ số truyền của bàn đạp ibđ = a/b
III Kết luận và đề xuất
IV Tài liệu tham khảo

6
7
7
7

8
10
10

2


LỜI MỞ ĐẦU
Là một sinh viên chuyên nghành công nghệ kỹ thuật ôtô của trường đại học Nha Trang
chúng em được thực hiện “Đồ án kết cấu tính toán ôtô”. Đây là một điều kiện tốt để cho
chúng em có cơ hội tiếp thu tốt hơn những kiến thức từ học phần “Kết cấu ôtô” cũng như
có thể cập nhật thêm hiểu biết của mình về chuyên nghành của mình.
Trong quá trình thực hiện bài tập em đã được sự chỉ dẫn, giúp đỡ tận tình của giáo viên
hướng dẫn bộ môn và bạn bè. Tuy vậy, nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót, hạn
chế trong quá trình tính toán. Để hoàn thành tốt và khắc phục những hạn chế thiếu sót của
mình em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến, và sự giúp đỡ của thầy và các bạn.
Với đề tài là thiết kế và tính toán tỷ số truyền của cơ cấu dẫn động bằng cơ khí cho điều
khiển ly hợp. Trong bài đồ án này em sẽ nghiên cứu các vấn đề.
- Đối tượng nghiên cứu: Thiết kế và tính toán bộ điều khiển ly hợp.
- Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế và tính toán tỷ số truyền của cơ cấu dẫn động bằng cơ

khí cho điều khiển ly hợp.
- Mục tiêu nghiên cứu: Nhằm xác định cách thiết kế sơ đồ sơ bộ và cách tính tỷ số

truyền của cơ cấu dẫn động cơ khí cho điều khiển ly hợp nhằm đảm bảo các yêu cầu
của cơ cấu dẩn động ly hợp kiểu cơ khí trong mọi điều kiện làm việc của ôtô.

Nha trang 6/2016

3



II. Nội dung
II.1 Thông số đầu vào

THÔNG SỐ KỸ THUẬT XE TẢI HYUNDAI 8 TẤN THÙNG BẠT
THÔNG SỐ KỸ THUẬT
Tự trọng của xe
Tải trọng cho phép
Tổng trọng tải
Kích thước tổng thể (D x R x C)
Kích thước thùng xe (D x R x C)
Chiều dài cơ sở
Vết bánh xe trước / sau
Khoảng sáng gầm xe
Động cơ
Loại động cơ

kg
kg
kg
mm
mm
mm
mm
mm

Dung tích xy lanh
cc
Công suất lớn nhất / tốc đọ vòng

quay
Hộp số
Hệ thống phanh
Tốc độ tối đa
Km/h
Khả năng leo dốc tối đa
%
Lốp xe
Trước-sau
Máy phát điện
Số chổ ngồi
Người

4

HD170 (4x2)
8,155
7,650
16,000
9735 x 2500 x 3620
7210 x 2360 x 825/2150
5,850
2,040 / 1,850
210
D6AB-D
4 kỳ, 6 xy lanh thẳng hàng tăng
áp
11,149
213 kW/ 2000 v/ph
5 số tiến / 1 số lùi

Tang trống / khí nén
132
36,4
12R22.5 /12R22.5
24V-50A
03


II.2 Lựa chọn phương án
Nhiệm vụ: Cơ cấu dẫn động cho điều khiển ly hợp có nhiệm vụ truyền lực của người lái
từ bàn đạp ly hợp đến các đòn mở để thực hiện việc đóng mở ly hợp..
Yêu cầu: Dẫn động ly hợp cần phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- Có tỉ số truyền phù hợp để vừa bảo đảm điều khiển nhẹ nhàng và bảo đảm hành trình
dịch chuyển của đĩa ép khi mở ly hợp;
- Hiệu suất truyền động cao;
- Kết cấu đơn giản, dễ chăm sóc điều chỉnh;
- Nếu là dẫn động có cường hoá thì phải bảo đảm tính chép hình của cơ cấu.
Có 7 phương án lựa chọn cơ cấu dẫn động cho điều khiển ly hợp:
1) Cơ cấu dẫn động bằng cơ khí
Cơ cấu dẫn động ly hợp kiểu cơ khí là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các
thanh đòn, khớp nối, được lắp đặt theo nguyên lý đòn bẩy.
- Ưu điểm: loại dẫn động điều khiển ly hợp đơn thuần này có kết cấu đơn giản, dễ chế
tạo và có độ tin cậy làm việc cao.
- Nhược điểm: cơ bản của kiểu dẫn động này là yêu cầu lực tác động của người lái lớn
khi tác động lên bàn đạp ly hợp, nhất là đối với loại xe ôtô hạng nặng.
2) Cơ cấu dẫn động bằng thuỷ lực
Cơ cấu dẫn động ly hợp dẫn động bằng thủy lực được dùng khi vị trí của ly hợp không
thuận tiện cho việc dùng cáp hay thanh truyền hoặc ở những động cơ có tính năng kỹ
thuật cao.
- Yêu cầu: Đủ chất lỏng; Trong dẫn động bằng thuỷ lực không có lẫn không khí.

- Ưu điểm: việc bố trí của các chi tiết trong hệ thống khá linh hoạt, việc cắt ly hợp êm
dịu hơn
- Nhược điểm: lực dẫn động mở ly hợp cũng không được lớn lắm, áp dụng cho các xe
du lịch và xe tải nhỏ.
3) Cơ cấu dẫn động cơ khí cường hoá bằng khí nén
Dẫn động cơ khí cường hoá khí nén là sự kết hợp giữa dẫn động cơ khí và dẫn động khí
nén. ở đây dẫn động cơ khí nhằm thực hiện việc điều khiển van phân phối cấp khí nén
cho xi lanh lực thực hiện dẫn động khí nén để mở ly hợp. Vì vậy, ở đây lực mở ly hợp
chủ yếu do dẫn động khí nén thực hiện.
- Ưu điểm: có thể tăng được lực mở ly hợp theo mong muốn. Vì vậy kiểu dẫn động này
thường được áp dụng trên các ôtô khách hoặc ôtô tải cỡ lớn cần lực mở ly hợp lớn; Tuổi
thọ lớn; Tính đồng nhất năng lượng giữa các cơ cấu chấp hành và các phần tử chức
năng báo hiệu, kiểm tra, điều khiển nên làm việc trong điều kiện dễ nổ, và đảm bảo môi
trường làm việc sạch vệ sinh; Có khả năng truyền tải năng lượng xa, bởi vì độ nhớt
động học khí nén nhỏ và tổn thất áp suất trên đường dẫn thấp; Do trọng lượng của các
phần tử trong hệ thống điều khiển bằng khí nén nhỏ, hơn nữa khả năng giãn nở của áp
suất khí lớn, nên truyền động có thể đạt được vận tốc rất cao
5


- Nhược Điểm: khả năng tích hợp hệ điều khiển phức tạp cồng kềnh; Lực truyền tải
trọng thấp; Dòng khí nén thoát ra ở đưỡng dẫn gây tiếng ồn; Không điều khiển được
quá trình trung gian giữa 2 ngưỡng
4) Cơ cấu dẫn động kết hợp khí – thuỷ lực
* Con người trực tiếp tác động Trong đó có:
4.1) Điều khiển van đóng (mở) khí nén tác động thuỷ lực
4.2) Điều khiển van đóng (mở) chân không tác động thuỷ lực
* Con người gián tiếp điều khiển
4.3 Điều khiển thuỷ lực đóng (mở) van khí nén tác động thuỷ lực
- Ưu điểm: Trợ lực quá lớn, vì áp xuất khí nén có thể đạt tới 5 – 7 kG/cm 2

- Nhược điểm: số lượng các cụm trong hệ thống phanh nhiều, kết cấu phức tạp; cồng
kềnh, động cơ phải kèm theo máy nén khí
4.4 Điều khiển thuỷ lực đóng mở van chân không tác động thuỷ lực
- Ưu điểm: tận dụng được độ chênh áp giữa khí trời và đường ống nạp khi động cơ làm
việc mà không ảnh hưởng đến công suất của động cơ, vẫn đảm bảo được tải trọng
chuyên chở và tốc độ ô tô chuyển động. So với phương pháp trợ lực bằng khí nén , thì
kết cấu bộ trợ lực chân không đơn giản hơn nhiều , kích thước nhỏ ngọn, dễ chế tạo, giá
thành rẻ, dể bố trí trên xe.
- Nhược điểm: Độ chân không khi thiết kế lấy là: 0,5 kG/cm 2, áp suất khí trời là
1kG/cm2 nên độ chênh lệch áp giữa hai buồng của bộ trợ lực không lớn. Muốn có trợ
lực lớn thì phải tăng tiết diện của màng, như thế kích thước của bộ trợ lực tăng lên.
Phương án này thích hợp với hệ thống điều khiển ly hợp loại xe du lịch và xe tải, xe
hành khách có trọng tải nhỏ và trung bình, chỉ dùng với động cơ xăng.
II.2.5 kết luận
Dựa vào ưu nhược điểm, kết cấu của từng loại dẫn động điều khiển ly hợp ta chọn
phương án 1 cơ cấu dẫn động bằng cơ khí cho điều khiển ly hợp xe HYUNDAI 8 TẤN
THÙNG BẠT
Có 2 phương án cơ cấu dẫn động bằng cơ khí là: liên kết bằng các thanh nối; dẫn động
bằng dây cáp.
Như vậy: Chọn phương án dẫn động bằng cơ khí liên kết bằng các thanh nối cho điều
khiển ly hợp.

6


II.3 Thiết kế sơ bộ:

II.4 Tính toán
Để mở ly hợp ( kiểu thường đóng) người điều khiển phải tác dụng lực vào bàn đạp ly
hợp thông qua hệ thống điều khiển, lực sẽ được khuếch đại bằng lực nén lò xo khi ly

hợp ở trạng thái mở. Tỷ số khuếch đại ( tỷ số truyền i đk) của hệ thống điều khiển càng
lớn, lực điều khiển từ bàn đạp càng nhỏ và giảm nhẹ được điều kiện làm việc cho người
điều khiển. Tuy vậy, tỷ số truyền này bị giới hạn bản hành trình bàn đạp do tầm với
chân người điều khiển có hạn.
Tỷ số truyền của hệ thống điều khiển iđk chính bằng tích các tỷ số truyền thành phần
tham gia trong hệ thống điều khiển:

trong đó:
a/b – tỷ số truyền của bàn đạp, ký hiệu ibđ;
c/d – tỷ số truyền của dẫn động trung gian, kí hiệu itg;
e/f – tỷ số truyền của càng đẩy bạc mở, ký hiệu icm;
g/h- tỷ số truyền của đòn mở, ký hiệu idm
II.4.1 Tỷ số truyền thành phần
-

Tỷ số truyền trung gian: itg = 0,9 – 1,1 => chọn 1,1
7


-

Tỷ số truyền càng mở: icm = 1,4 - 2,2

-

Tỷ số truyền đòn mở: iđm 3,8 – 5,5 => chọn 4,4

=> chọn 1,7

II.4.2 Tính tỷ số truyền của bàn đạp ibđ = a/b

Giá trị tỷ số truyền của bàn đạp i bđ cùng với các tỷ số truyền thành phần nêu trên phải
được xác định đủ lớn nhằm đảm bảo sao cho lực điều khiển từ bàn đạp là nhỏ; đồng thời
phải thoả mãn hành trình tổng cộng của bàn đạp ly hợp Sbđ không vượt quá ra ngoài giới
hạn tầm với của chân ngươi điều khiển; tức là Sbđ [Sbđ]
+ Đối với xe du lịch, xe tải và xe khách cở nhỏ: [sbđ] 150 – 180 [mm]
+ Đối với xe tải và khách cở trung: [sbđ] 170 – 200 [mm]
Vì xe tải HyunĐai 8 tấn thùng bạt thuộc cở Trung nên:
[sbđ] 170 – 200 [mm] => Chọn [sbđ] = 190 [mm]
Gọi iđk = =
Ta có: = = 0,308
Mặt khác ta có: Quan hệ giữa các khe hở với độ dịch chuyển bàn đạp S bđ [mm] (còn gọi
là hành trình bàn đạp) khi ly hợp mở được xác định theo các tỷ số truyền của hệ thống
điều khiển được xác định như sau:

Sbđ = ( ). iđk + + ( .

(*)

Trong đó:
- – độ dịch chuyển của đĩa ép khi tính đến độ đàn hồi của đĩa bị động;
- – khe hở tự do cần thiết giữa đòn mở và bạc mở, [mm];
+ đối với xe du lịch, tải và khách cở nhỏ: 2 – 3 [mm]
+ đối với xe du lịch, tải và khách cở trung: 3 – 4 [mm] => Chọn 3,3
- – khe hở tự do cần thiết giữa bàn đạp và hệ thống dẫn động, [mm];
+ 0,5 – 1,0 [mm] => chọn 0,8
- – khe hở tự do có thể có trong hệ thống dẫn động, [mm];
+ đối với dẫn động cơ khí: khe hở trong các khớp quay 0,5 – 1,0 [mm]
=> chọn = 0,7
Còn 3 thông số
8



- – khe hở giữa mỗi bề mặt ma sát khi mở ly hợp, [mm];
- zms – số bề mặt ma sát;
Ly hợp ma sát 1 đĩa
zms = 2
= 0,75 – 1,0 [mm]
Ly hợp ma sát 2 đĩa
zms = 4
= 0,6 – 0,7 [mm]
- – độ dịch chuyển của đĩa ép khi tính đến độ đàn hồi của đĩa bị động;
+ khi tính toán có thể lấy: = 0,25 – 1,0 [mm]
Như vậy 3 thông số này các bạn ở trên đã chọn ta chỉ việc lấy rồi đưa vào tính toán
Thay vào công thức (*) ta có:

Sbđ = ( ). iđk + + ( .
= ( + ) . 0,308 + 3,3 ..1,1.1,7 + (0,8+ 0,7)
Như trên đã kết luận: Sbđ [Sbđ] = 190 [mm]

 190 = ( + ) 0,308 + 3,3 ..1,1.1,7 + (0,8+ 0,7)
= ( + ) 0,308 + 6,731
Đã biết
Đây là phương trình 1 ẩn hoàn toàn giải được chỉ việc chọn các thông số ; ở phần tính
toán độ cứng lò xo ép như ở trên đã trình bày.
Như vậy ta hoàn toàn tìm được ibđ =

Thế vào phương trình:
Ta hoàn toàn tìm được Tỷ số truyền của hệ thống điều khiển i đk cũng chính là TỶ SỐ
TRUYỀN CỦA CƠ CẤU DẪN ĐỘNG BẰNG CƠ KHÍ CHO ĐIỀU KHIỂN LY HỢP


9


III kết luận
Như vậy qua bài đồ án kết cấu với đề tài thiết kế và tính toán tỷ số truyền của cơ cấu dẫn
động bằng cơ khí cho điều khiển ly hợp ta đã hoàn toàn xác định được các thông số cơ
bản của ly hợp ôtô. Bao gồm cả việc phải xác định được số lượng và kích thước bề mặt
ma sát, cơ cấu ép của các đề tài TRÊN mà các bạn đãm nhiệm thì mới hoàn thành được
đề tài tính toán tỷ số truyền của cơ cấu dẫn động bằng cơ khí cho điều khiển ly hợp.
Đề xuất, cần được tiếp cận nhiều hơn các đề tài đồ án của tất cả các bạn trong lớp thì mới
có thể hình dung vẹn toàn cả Đồ Án Kết Cấu ÔTÔ được. Các thông số mỗi bạn tính một
nẻo gây khó khăn tương đối trong việc hoàn thành bài làm, cần phân chia rỏ ràng từng
nhóm đãm nhiệm cơ cấu nào để dể kiểm soát thông số.
IV tài liệu tham khảo
Giáo trình GẦM ÔTÔ thạc sỹ Huỳnh Trọng Chương

10