Đ ồ á n t ố t n g h i ệ p
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe con 7 ch
Li Núi u
ễtụ l phng tin vn ti ch yu hin nay v c trong tng lai.Nú
úng vai trũ ht sc quan trng i vi i sng con ngi v i vi s phỏt
trin ca mi quc gia.ễtụ khụng ch l phng tin ch yu chuyờn ch
hnh khỏch ,hng húa m ngy nay cựng vi s phỏt trin tt bc ca cụng ngh
ụtụ cũn l nhng tỏc phm ngh thut,th hin v p,sang trng v s hũan
m.ễtụ l phng tin ch cht trong ngnh giao thụng vn ti ang khụng
ngng phỏt trin c v quy mụ v cht lng to iu kin cho mt nn kinh
t phỏt trin,vỡ th nc ta hin nay ng v nh nc ang rt chỳ trng phỏt
trin ngnh cụng nghip ụtụ.
Về quan điểm phát triển :
- Công nghiệp ôtô là ngành Công nghiệp rất quan trọng cần đợc u tiên phát
triển để góp phần phục vụ có hiệu quả quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và
xây dựng tiềm lực an ninh, quốc phòng của đất nớc.
- Phát triển nhanh ngành Công nghiệp ôtô trên cơ sở thị trờng và hội nhập
với nền kinh tế thế giới ; lựa chọn các bớc phát triển thích hợp, khuyến khích
chuyên môn hóa - hợp tác hóa nhằm phát huy lợi thế, tiềm năng của đất nớc ;
đồng thời tích cực tham gia quá trình phân công lao động và hợp tác quốc tế
trong ngành Công nghiệp ôtô.
- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô phải gắn kết với tổng thể phát triển
công nghiệp chung cả nớc và các chiến lợc phát triển các ngành liên quan đã đợc
phê duyệt, nhằm huy động và phát huy tối đa các nguồn lực của mọi thành phần
kinh tế, trong đó doanh nghiệp nhà nớc giữ vai trò then chốt.
- Phát triển ngành Công nghiệp ôtô trên cơ sở tiếp thu công nghệ tiên tiến
của thế giới, kết hợp với việc đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu - phát triển trong
1
Đ ồ á n t ố t n g h i ệ p
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe con 7 ch
nớc và tận dụng có hiệu quả cơ sở vật chất, trang thiết bị hiện có, nhằm nhanh

em hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày 19 tháng 5 năm 2008
Sinh viên thiết kế
Bựi Xuõn Trng
3
Đ ồ á n t ố t n g h i ệ p
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe con 7 ch
CHNG I
Tổng quan về hệ thống ly hợp trên ôtô
1. Công dụng, phân loại và yêu cầu của ly hợp
1.1. Công dụng ly hợp
Trong hệ thống truyền lực của ôtô, ly hợp là một trong những cụm chính,
nó có công dụng là :
- Nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ôtô di chuyển.
- Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trờng hợp ôtô khởi hành
hoặc chuyển số.
- Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực không
bị quá tải nh trong trờng hợp phanh đột ngột và không nhả ly hợp.
ở hệ thống truyền lực bằng cơ khí với hộp số có cấp, thì việc dùng ly hợp
để tách tức thời động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực sẽ làm giảm va đập giữa các
đầu răng, hoặc của khớp gài, làm cho quá trình đổi số đợc dễ dàng. Khi nối êm
dịu động cơ đang làm việc với hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự trợt) làm
cho mômen ở các bánh xe chủ động tăng lên từ từ. Do đó, xe khởi hành và tăng
tốc êm.
Còn khi phanh xe đồng thời với việc tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền
lực, sẽ làm cho động cơ hoạt động liên tục (không bị chết máy). Do đó, không
phải khởi động động cơ nhiều lần.
1.2. Phân loại ly hợp
Ly hợp trên ôtô thờng đợc phân loại theo 4 cách :
+ Phân loại theo phơng pháp truyền mômen.

5
Đ ồ á n t ố t n g h i ệ p
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe con 7 ch
Nhợc điểm của ly hợp ma sát là : các bề mặt ma sát nhanh mòn do hiện t-
ợng trợt tơng đối với nhau trong quá trình đóng ly hợp, các chi tiết trong ly hợp bị
nung nóng do nhiệt tạo bởi một phần công ma sát.
Tuy nhiên ly hợp ma sát vẫn đợc sử dụng phổ biến ở các ôtô hiện nay do
những u điểm của nó.
Loại 2 : Ly hợp thủy lực : là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lợng
của chất lỏng (thờng là dầu).
Ưu điểm của ly hợp thủy lực là : làm việc bền lâu, giảm đợc tải trọng động
tác dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe.
Nhợc điểm của ly hợp thủy lực là : chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất
truyền lực nhỏ do hiện tợng trợt.
Loại ly hợp thủy lực ít đợc sử dụng trên ôtô, hiện tại mới đợc sử dụng ở
một số loại xe ôtô du lịch, ôtô vận tải hạng nặng và một vài ôtô quân sự.
Loại 3 : Ly hợp điện từ : là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng của từ
trờng nam châm điện. Loại này ít đợc sử dụng trên xe ôtô.
Loại 4 : Ly hợp liên hợp : là ly hợp truyền mômen xoắn bằng cách kết hợp
hai trong các loại kể trên (ví dụ nh ly hợp thủy cơ). Loại này ít đợc sử dụng trên
xe ôtô.
1.2.2. Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp
Theo trạng thái làm việc của ly hợp thì ngời ta chia ly hợp ra thành 2 loại
sau :
Ly hợp thờng đóng : loại này đợc sử dụng hầu hết trên các ôtô hiện nay.
Ly hợp thờng mở : loại này đợc sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi nh C -
100 , C - 80 , MTZ2
1.2.3. Phân loại theo phơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép
6
Đ ồ á n t ố t n g h i ệ p

thì ngời ta lại chia ra thành 3 loại sau :
- Dẫn động bằng cơ khí.
- Dẫn động bằng thủy lực và cơ khí kết hợp.
- Dẫn động bằng trợ lực : có thể bằng trợ lực cơ khí (dùng lò xo), trợ lực
bằng khí nén hoặc trợ lực bằng thủy lực. Nhờ có trợ lực mà ngời lái điều khiển ly
hợp dễ dàng, nhẹ nhàng hơn.
1.3. Yêu cầu ly hợp
Ly hợp là một trong những hệ thống chủ yếu của ôtô, khi làm việc ly hợp
phải đảm bảo đợc các yêu cầu sau :
- Truyền hết mômen của động cơ mà không bị trợt ở bất kỳ điều kiện sử
dụng nào. Muốn vậy thì mômen ma sát của ly hợp phải lớn hơn mômen cực đại
của động cơ (có nghĩa là hệ số dự trữ mômen của ly hợp phải lớn hơn 1).
- Đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng va đập sinh ra trong các răng
của hộp số khi khởi hành ôtô và khi sang số lúc ôtô đang chuyển động.
- Mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng, tách động cơ ra khỏi hệ thống
truyền lực trong thời gian ngắn (vì mở không dứt khoát sẽ làm cho khó gài số đợc
êm dịu).
- Mômen quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập
lên bánh răng khi khởi hành và sang số.
- Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ.
- Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt.
- Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều chỉnh và chăm sóc, tuổi thọ cao.
Ly hợp làm nhiệm vụ bộ phận an toàn để tránh quá tải cho hệ thống truyền lực.
Tất cả những yêu cầu trên, đều đợc đề cập đến trong quá trình chọn vật
liệu, thiết kế và tính toán các chi tiết của ly hợp.
8
Đ ồ á n t ố t n g h i ệ p
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe con 7 ch
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát
khô

Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo thì ngời ta chia thành 2 bộ phận :
- Cơ cấu ly hợp : là bộ phận thực hiện việc nối và ngắt truyền động từ động
cơ đến hệ thống truyền lực.
- Dẫn động ly hợp : là bộ phận thực hiện việc điều khiển đóng mở ly hợp.
10
Đ ồ á n t ố t n g h i ệ p
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe con 7 ch
Trong phần này, ta xét cấu tạo của cơ cấu ly hợp, nó gồm 3 phần chính :
bánh đà, đĩa ma sát và đĩa ép.
- Nhóm các chi tiết chủ động gồm bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép, đòn mở và
các lò xo ép. Khi ly hợp mở hoàn toàn thì các chi tiết thuộc nhóm chủ động sẽ
quay cùng bánh đà.
- Nhóm các chi tiết bị động gồm đĩa ma sát, trục ly hợp. Khi ly hợp mở
hoàn toàn các chi tiết thuộc nhóm bị động sẽ đứng yên.
Theo sơ đồ cấu tạo hình 1.1.a : vỏ ly hợp 5 đợc bắt cố định với bánh đà 1
bằng các bulông, đĩa ép 3 có thể dịch chuyển tịnh tiến trong vỏ và có bộ phận
truyền mômen từ vỏ 5 vào đĩa ép. Các chi tiết bánh đà 1, đĩa ép 3, lò xo ép 4, vỏ
ly hợp 5 đợc gọi là phần chủ động của ly hợp và chi tiết đĩa ma sát 2 đợc gọi là
phần bị động của ly hợp. Các chi tiết còn lại thuộc bộ phận dẫn động ly hợp.
Đối với một số ôtô vận tải khi cần phải truyền mômen lớn ngời ta sử dụng
ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động. So với ly hợp ma sát khô một đĩa bị động thì ly
hợp ma sát khô hai đĩa bị động có những u nhợc điểm sau :
+ Nếu cùng một kích thớc đĩa bị động và cùng một lực ép nh nhau thì ly
hợp hai đĩa truyền đợc mômen lớn hơn ly hợp một đĩa.
+ Nếu phải truyền một mômen nh nhau thì ly hợp hai đĩa có kích thớc nhỏ
gọn hơn ly hợp một đĩa.
+ Ly hợp hai đĩa khi đóng êm dịu hơn nhng khi mở lại kém dứt khoát hơn
ly hợp một đĩa.
+ Ly hợp hai đĩa có kết cấu phức tạp hơn ly hợp một đĩa.
Theo sơ đồ cấu tạo hình 1.1.b : cũng bao gồm các bộ phận và các chi tiết

khe hở bi "T" 11 sẽ tì vào đầu đòn mở 12. Nhờ có khớp bản lề của đòn mở liên
kết với vỏ 5 nên đầu kia của đòn mở 12 sẽ kéo đĩa ép 3 nén lò xo 4 lại để dịch
12
Đ ồ á n t ố t n g h i ệ p
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe con 7 ch
chuyển sang phải. Khi này các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động
của ly hợp đợc tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp
số.
Nguyên lý làm việc theo hình 1.2 :
Trạng thái đóng ly hợp : ở trạng thái này các lò xo ép 7 một đầu tựa vào vỏ
ly hợp 8, đầu còn lại tì vào đĩa ép 5 tạo lực ép để ép chặt toàn bộ các đĩa ma sát 4
và đĩa ép trung gian 3 với bánh đà 1 làm cho phần chủ động và phần bị động tạo
thành một khối cứng. Khi này mômen từ động cơ đợc truyền từ phần chủ động
sang phần bị động của ly hợp thông qua các bề mặt ma sát của các đĩa ma sát 4
và đĩa ép trung gian 3 với đĩa ép 5 và lò xo ép 7. Tiếp đó mômen đợc truyền vào
xơng đĩa bị động qua bộ giảm chấn 17 đến moayơ rồi truyền vào trục ly hợp. Lúc
này giữa bi "T" 15 và đầu đòn mở 16 có một khe hở từ 3-4 mm tơng ứng với hành
trình tự do của bàn đạp ly hợp từ 30-40 mm.
Trạng thái mở ly hợp : khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp
của hộp số thì ngời lái tác dụng một lực vào bàn đạp 11 thông qua đòn kéo 13 và
kéo càng mở 14, bạc mở 9 mang bi "T" 15 sẽ dịch chuyển sang trái. Sau khi khắc
phục hết khe hở bi "T" 15 sẽ tì vào đầu đòn mở 16. Nhờ có khớp bản lề của đòn
mở liên kết với vỏ 8 nên đầu kia của đòn mở 16 sẽ kéo đĩa ép 5 nén lò xo 7 lại để
dịch chuyển sang phải tạo khe hở giữa các đĩa ma sát với các đĩa ép, đĩa ép trung
gian và bánh đà. Khi này các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động
của ly hợp đợc tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp
số.
Ngoài các trạng thái làm việc trên, thì ly hợp còn xuất hiện trạng thái trợt
tơng đối giữa các bề mặt ma sát của ly hợp. Hiện tợng này thờng xuất hiện khi
đóng ly hợp (xảy ra trong thời gian ngắn) hoặc khi gặp quá tải (phanh đột ngột

195/70/R14T
14
Đ ồ á n t ố t n g h i ệ p
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe con 7 ch
2. Lựa chọn kết cấu cụm ly hợp
2.1.Kt cu ly hp 1 a ma sỏt
2.1.1. Kết cấu ly hợp lắp trên xe ZIN-130
Ly hợp lắp trên xe ZIN-130 là ly hợp một đĩa ma sát khô (hình 2.1).
- Đĩa ép 3 bị ép bởi lò xo ép 8 bố trí xung quanh vỏ ly hợp 9. Vỏ ly hợp đ-
ợc lắp ghép với bánh đà 2 nhờ các bulông 23. Đĩa ép 3 và vỏ ly hợp 9 liên kết với
nhau bằng lò xo lá 4, mỗi lò xo lá có một đầu đợc tán cố định với vỏ ly hợp bằng
các đinh tán và đầu còn lại đợc lắp cố định với đĩa ép 3 bằng các bulông. Do đó,
đã tạo nên sự liên kết cứng giữa đĩa ép với vỏ ly hợp (vỏ trong) theo phơng pháp
tuyến để đảm bảo truyền đợc mômen xoắn, đồng thời đảm bảo đợc sự di chuyển
dọc trục của đĩa ép khi mở và đóng ly hợp.
- Đĩa bị động của ly hợp trên xe ZIN-130 :
Xơng đĩa bị động đợc chế tạo bằng thép và có xẻ rãnh. Đĩa ma sát đợc lắp
ghép với xơng đĩa bằng các đinh tán. Bộ giảm chấn gồm 8 lò xo giảm chấn đặt
xung quanh cách đều nhau cùng tấm ma sát. Xơng đĩa đợc ghép chặt với moayơ
đĩa bị động bằng các đinh tán. Đinh tán đợc chế tạo bằng thép.
- Đòn mở ly hợp 16 (hình 2.1) : gồm có 4 chiếc và đợc chế tạo bằng thép.
Mỗi đòn mở thì đầu ngoài liên kết khớp bản lề với đĩa ép 3 qua các ổ bi kim.
Phần giữa đòn liên kết bản lề với càng nối qua ổ bi kim. Càng nối gối tựa lên vỏ
ly hợp bằng đai ốc hình chỏm cầu. Các đai ốc này bị ép vào vỏ ly hợp bằng đệm
đàn hồi, mỗi đệm đàn hồi này đợc cố định vào vỏ ly hợp bằng hai bu lông nhỏ.
Nhờ có mối liên kết nh vậy mà càng nối có thể chuyển động xoay để tạo ra tâm
quay thay đổi ở giữa đòn mở ly hợp, cần thiết cho sự di chuyển của đĩa ép khi mở
và đóng ly hợp. Đai ốc chỏm cầu còn có tác dụng điều chỉnh đầu đòn mở để các
đòn mở cùng nằm trong mặt phẳng song song với mặt phẳng của đĩa ép.
15

chấn gồm có 6 lò xo giảm chấn 18, đặt xung quanh và cách đều nhau. Tấm ma
sát đợc ghép với xơng đĩa bằng các đinh tán. Lò xo giảm chấn đợc đặt trong các
lỗ của đĩa bị động và tấm đỡ.
- Hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp : Ly hợp đợc dẫn động điều khiển
bằng cơ khí. Đòn mở ly hợp 5 đợc chế tạo bằng thép, đầu trên đòn mở liên kết
bản lề với đĩa ép qua các ổ bi kim, giữa đòn liên kết bản lề với càng nối 8 thông
qua ổ bi kim. Khe hở giữa đầu đòn mở và bạc mở là = 4 mm. Điều chỉnh đòn
17
Đ ồ á n t ố t n g h i ệ p
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe con 7 ch
mở ta dùng đai ốc 7. Bạc mở ly hợp gồm có ổ bi tỳ và bạc trợt 9. Trên bạc trợt có
lắp ống bơm mỡ 6.
Hình 2.2 Ly hợp lắp trên xe AZ-53
1. Bánh đà ; 2. Vỏ ngoài ly hợp ; 3. Đĩa ma sát ; 4. Đĩa ép ; 5. Đòn mở ly hợp ; 6.
ống bơm mỡ ; 7. Đai ốc điều chỉnh ; 8. Càng nối ; 9. Bạc trợt ; 10. Trục ly hợp ;
11. Càng mở ly hợp ; 12. Đinh tán nối các tấm đĩa ; 13. Vỏ trong ly hợp ; 14. Lò
18
Đ ồ á n t ố t n g h i ệ p
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe con 7 ch
xo ép ; 15. Đai ốc điều chỉnh ; 16. Thanh kéo ; 17. Lò xo hồi vị càng mở ly hợp ;
18. Lò xo giảm chấn ; 19. Xơng đĩa ; 20. Đế cách nhiệt lò xo ép.
2.1.3Ly hp lp trờn xe innova
- Phn ch ng : gm cỏc chi tit lp ghộp trc tip hoc giỏn tip vi bỏnh
ca ng c v cú cựng tc quay vi bỏnh .Trờn hỡnh 2.3 phn ch ng
gm: bỏnh , a ộp,v ly hp,lũ xo mng(lũ xo ộp)
- Phn b ng gm cỏc chi tit lp ghộp trc tip hoc giỏn tip vi trc b ng
ca ly hp v cú cựng tc vi trc b ng ca ly hp.Trờn hỡnh2.3 phn b
ng gm: trc b ng,a b ng.Trc b ng thng l trc s cp ca hp
s
- Phn dn ng iu khin ly hp gm cỏc chi tit iu khin ly hp,chỳng gm

2.2Kt lun
Qua cỏc kt cu ly hp ó nờu trờn ta chn phng ỏn 3 ly hp lp trờn xe
innnova lm c s thit k tớnh toỏn cm ly hp cho xe 7 ch.
3. Lựa chọn phơng án dẫn động điều khiển ly hợp
3.1. Phơng án 1 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí.
Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các đòn, khớp nối và đợc
lắp theo nguyên lý đòn bẩy. 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. Hệ thống dẫn động
này đợc sử dụng phổ biến ở các ôtô quân sự nh xe ZIN-130, ZIN-131,
Nhợc điểm cơ bản của hệ thống dẫn động này là : yêu cầu lực tác động của
ngời lái nên bàn đạp ly hợp phải lớn, nhất là đối với loại xe ôtô hạng nặng.

1 Q
bđ

8
2
6
O
2

3 5
4
O
1

Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí
1. Bạc mở ; 2. Càng mở ly hợp
3. Cần ngắt ly hợp ; 4. Cần của trục bàn đạp ly hợp
5. Thanh kéo của ly hợp ; 6. Lò xo hồi vị

Nhợc điểm : Kết cấu phụ thuộc vào vị trí đặt ly hợp. Yêu cầu lực của ngời
lái tác dụng lên bàn đạp lớn. Hiệu suất truyền lực không cao.
21
Đ ồ á n t ố t n g h i ệ p
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe con 7 ch
3.2. Phơng án 2 : Dẫn động ly hợp bằng thủy lực.
Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng cách dùng áp lực của
chất lỏng (dầu) trong các xilanh chính và xilanh công tác.

3 4 2
Q
bđ

8 1
6 O
7
5
Hình 3.2.1.Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực
1. Bàn đạp ly hợp ; 2. Lò xo hồi vị
3. Xilanh chính ; 4. Piston xilanh chính
5. Đờng ống dẫn dầu ; 6. Xilanh công tác
7. Càng mở ly hợp ; 8. Bạc mở ly hợp
22
Đ ồ á n t ố t n g h i ệ p
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe con 7 ch
2 3 4
a
1 C
b 5
E

ép phớt cao su 8 để lọt sang bổ sung dầu cho khoang D (tránh hiện tợng lọt khí
vào khoang D, khi khoang D có độ chân không). Khi dầu đã khắc phục đợc sức
cản của đờng ống và van hồi dầu 12 để trở về khoang D, thì lợng dầu d từ khoang
D theo lỗ bù dầu b trở về khoang C, đảm bảo cho ly hợp đóng hoàn toàn.
Lỗ bù dầu b còn có tác dụng điều hòa dầu khi nhiệt độ cao. Lúc nhiệt độ
cao dầu trong khoang D nở ra, làm áp suất dầu tăng lên, dầu qua lỗ bù dầu b về
khoang C. Vì thế khắc phục đợc hiện tợng tự mở ly hợp.
Ưu điểm : Kết cấu gọn, việc bố trí hệ thống dẫn động thủy lực đơn giản và
thuận tiện. Có thể đảm bảo việc đóng ly hợp êm dịu hơn so với hệ thống dẫn
động ly hợp bằng cơ khí. ống dẫn dầu không có biến dạng lớn, nên hệ thống dẫn
động thủy lực có độ cứng cao. Đồng thời hệ thống dẫn động bằng thủy lực có thể
dùng đóng mở hai ly hợp.
Nhợc điểm : Loại hệ thống dẫn động bằng thủy lực không phù hợp với
những xe có máy nén khí. Yêu cầu hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực cần
có độ chính xác cao.
24
Đ ồ á n t ố t n g h i ệ p
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe con 7 ch
3.3. Phơng án 3 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cờng hóa khí nén.
Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn, khớp nối.
Đồng thời kết hợp với lực đẩy của khí nén.

2
O
1

1
3 Q
bđ
19