CHƯƠNG I HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 1.1 Ly hợp Ly hợp nằm động hộp số có nhiệm vụ truyền cắt mômen từ trục khuỷu động tới hệ thống truyền lực Đồng thời ly hợp đóng vai trò cấu an toàn nhằm tránh tải cho hệ thống truyền lực động chịu tải lớn Ly hợp có khả dập tắt tượng cộng hưởng truyền động nhằm nâng cao chất lượng truyền lực 1.1.1 Phân loại ly hợp - Theo cách truyền mômen động đến trục sơ cấp hộp số chia ra: ly hợp ma sát, ly hợp thủy lực, ly hợp điện từ, ly hợp liên hợp thường xuyên đóng mở - Theo hình dạng số lượng đĩa ma sát: ly hợp hay nhiều đĩa, ly hợp hình nón, ly hợp hình trống, ly hợp hình côn - Theo hình thức phát sinh lực ép đĩa ép: ly hợp dùng lò xo trụ đặt xung quanh, lò xo trụ đặt giữa, lò xo màng 1.1.2 Yêu cầu ly hợp - Phải nối hộp số động cách êm dịu - Đóng ngắt nhanh xác, đảm bảo an toàn cho hệ thống truyền lực tải - Ở trạng thái đóng ly hợp phải truyền hết mômen quay lớn động mà không bị trượt điều kiện sử dụng - Ly hợp điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ - Kết cấu ly hợp đơn giản, dễ điều chỉnh, chăm sóc, bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt, có tuổi thọ cao 1.1.3 Cấu tạo nguyên lý làm việc ly hợp ma sát a) Cấu tạo Hình 1.1 Cấu tạo ly hợp ma sát Vỏ ly hợp Càng mở ly hợp Trục ly hợp Bi tỳ Lò xo ép (lò xo màng) Cơ cấu đòn bẩy Đĩa ép Đĩa ma sát Đầu trục khuỷu 10 Mặt ma sát 11 Bánh đà Cấu tạo ly hợp ma sát chia làm hai phần: Phần chủ động, phần bị động cấu dẫn động - Phần chủ động gồm bề mặt bánh đà nắp ly hợp Nắp ly hợp bắt với bánh đà bulông - Phần bị động gồm trục bị động đĩa ma sát Đĩa ma sát đặt bánh đà 10 11 đĩa ép, lắp với trục then hoa - Cơ cấu dẫn động ly hợp gồm đòn mở, vòng bi tỳ, mở, bàn đạp ly hợp dẫn động khí hay thủy lực  Nắp ly hợp Nắp ly hợp dùng để nối suất động cơ, phải cân thoát nhiệt tốt nối ly hợp lắp nắp ly hợp đẩy đĩa ép vào lò xo lò xo trụ ngắt công động tốt Lò xo đĩa ma sát, lò xo màng Kiểu lò xo màng làm lò xo tán đinh tán lông bắt chặt vào nắp ly hợp Phần thép bu phía Hình 1.2 Nắp ly hợp Lò xo ép Vỏ ly hợp Đĩa ép có rãnh dài xẻ hướng tâm kết thúc lỗ tròn tạo điều kiện cho lò xo có khả biến dạng tốt Đầu lò xo mài lõm tạo nên rãnh tròn nhằm giảm diện tích tiếp xúc với bi tỳ tạo điều kiện kiểm tra độ mòn mép lò xo sau thời gian làm việc định Ở trạng thái tự lò xo có dạng hình nón, trạng thái lắp lò xo bị biến dạng để gây nên lực ép Kiểu lò xo trụ lắp đĩa ép nắp ly hợp bố trí theo đường tròn Lò xo trụ định vị vỏ ly hợp liên kết với đòn bẩy gắn với cần mở ly hợp Ngày ôtô du lịch người ta sử dụng loại lò xo màng chủ yếu ưu điểm nó: Lực cần ấn vào bàn đạp ly hợp nhỏ so với cấu ly hợp sử dụng lò xo trụ, khả truyền công suất ly hợp kiểu lò xo màng không bị giảm giới hạn mòn đĩa, kết cấu đơn giản Đĩa ép làm gang có khả dẫn nhiệt tốt, mặt tiếp giáp với đĩa ma sát gia công nhẵn, mặt đối diện có gờ lồi, số gờ tạo nên điểm tựa cho lò xo ép, số tạo nên điểm truyền mômen xoắn vỏ đĩa ép  Đĩa ma sát Đĩa ma sát nằm bánh đà đĩa ép, gia công rãnh then hoa để di trượt với trục sơ cấp, xung quanh đĩa ma sát có xẻ rãnh để đảm bảo khả tản nhiệt êm dịu đóng, ngắt ly hợp Cấu tạo đĩa ma sát trình bày hình vẽ: Mặt ma sát làm vật liệu chịu mài mòn có hệ số ma sát ổn định, tán vào xương đĩa nhờ hàng đinh tán đồng tâm Trên bề mặt ma sát có xẻ rãnh hướng tâm vòng tròn nhằm tăng khả tiếp xúc, tạo nên rãnh thoát bẩn, thoát nhiệt Xương đĩa làm thép đàn hồi, uốn vênh lượn sóng tạo điều kiện biến dạng nhỏ dọc trục làm việc Nhờ có kết cấu xương đĩa có khả đàn hồi dọc trục theo chiều xoắn nên làm êm trình đóng mở ly hợp Hình 1.3 Cấu tạo đĩa ma sát Mặt ma sát Đinh tán Xương đĩa Moayơ ly hợp Lá thép Lò xo giảm chấn Moayơ nằm trực tiếp xương đĩa ma sát, có then hoa di trượt trục bị động, phần moayơ có dạng hoa thị, phần trống có chỗ để lắp lò xo trụ giảm chấn Ôm vành thép tán xương đĩa nhờ đinh tán cho phép dịch chuyển nhỏ moayơ Giữa vành thép moayơ có ma sát bị ép chặt nhờ đinh tán Trên vành thép có ô cửa sổ nhỏ lồng vào lò xo cao su giảm chấn Một đầu lò xo cao su giảm chấn tỳ vào moayơ đầu tỳ vào ô cửa sổ tác dụng để giảm chấn trình hoạt động ly hợp b) Nguyên lý hoạt động ly hợp Trạng thái đóng: trạng thái làm việc thường xuyên ly hợp Dưới tác dụng lò xo ép: đĩa ép, đĩa ma sát bánh đà động bị ép sát vào Khi bánh đà, đĩa ma sát, đĩa ép, lò xo ép vỏ ly hợp quay thành khối Mômen xoắn động truyền từ bánh đà qua bề mặt ma sát đến trục ly hợp Ly hợp thực chức truyền mômen từ động đến trục sơ cấp hộp số b a Hình 1.4 Hoạt động ly hợp a Trạng thái đóng b Trạng thái mở Trạng thái mở: trạng thái làm việc không thường xuyên ly hợp Khi người lái xe tác động lên cấu mở ly hợp vòng bi tỳ nén lò xo ép lại làm cho đĩa ép di chuyển ngược chiều nén lò xo, mặt ma sát đĩa ma sát với bánh đà đĩa ép tách Phần chủ động ly hợp (nắp ly hợp) quay theo động lực ép không tác dụng lên đĩa ép không tạo nên ma sát để truyền mômen xoắn từ động đến trục ly hợp 1.1.4 Cơ cấu dẫn động ly hợp Có nhiệm vụ truyền lực người lái từ bàn đạp ly hợp đến đòn mở để thực việc đóng mở ly hợp Cơ cấu dẫn động ly hợp chia làm loại chính: Dẫn động khí dẫn động thủy lực a) Cơ cấu dẫn động khí Cơ cấu dẫn động ly hợp kiểu khí hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp đòn, khớp nối, lắp đặt theo nguyên lý đòn bẩy, loại dẫn động điều khiển ly hợp đơn có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo có độ tin cậy làm việc cao Nhược điểm kiểu dẫn động yêu cầu lực tác động người lái lớn tác động lên bàn đạp ly hợp, loại xe ôtô hạng nặng b) Cơ cấu dẫn động thủy lực Cơ cấu dẫn động ly hợp dẫn động thủy lực dùng vị trí ly hợp không thuận tiện cho việc dùng cáp hay truyền động có tính kỹ thuật cao Ưu điểm việc bố trí chi tiết hệ thống linh hoạt, việc cắt ly hợp êm dịu nhiên lực dẫn động mở ly hợp không lớn lắm, áp dụng cho xe du lịch xe tải nhỏ  Sơ đồ cấu tạo chung trình bày hình vẽ: Hình 1.5 Cơ cấu dẫn động ly hợp thủy lực Xi lanh cắt ly hợp Cần đẩy Bàn đạp ly hợp Bulông chặn bàn đạp Cần đẩy Xy lanh  Bàn đạp ly hợp Bàn đạp ly hợp: tạo áp suất thủy lực xy lanh lực ấn vào bàn đạp, áp suất tác dụng lên Hình 1.6 Cấu tạo bàn đạp xy lanh cắt ly hợp để đóng, ly hợp ngắt ly hợp a: Hành trình bàn đạp Hành trình tự ly hợp bàn đạp ly hợp khoảng b: Chiều cao bàn đạp ly cách mà bàn đạp ly hợp hợp ấn vòng bi Bàn đạp ly hợp Lò xo hồi a Vít điều chỉnh Cần đẩy Xy lanh ly hợp b cắt ly hợp tác dụng vào đĩa ép Khi đĩa ma sát bị mòn hành trình tự bàn đạp bị giảm Nếu đĩa tiếp tục bị mòn, hành trình tự bàn đạp ly hợp không gây tượng trượt ly hợp Do cần phải trì hành trình tự bàn đạp ly hợp Việc trì hành trình tự bàn đạp ly hợp tiến hành cách điều chỉnh độ dài cần đẩy xy lanh cắt ly hợp loại điều chỉnh Điều chỉnh độ cao bàn đạp ly hợp bulông chặn bàn đạp, điều chỉnh độ cao bàn đạp ly hợp giúp cho trình mở ly hợp diễn hoàn toàn (mở hết)  Xy lanh ly hợp Xy lanh ly hợp làm nhiệm vụ tạo áp suất thủy lực cho xy lanh cắt ly hợp điều khiển trình đóng mở ly hợp Cấu tạo xy lanh trình bày hình vẽ bao gồm chi tiết: Van nạp Hình 1.7 Xy lanh ly hợp Buồng A: đến xy lanh căt ly hợp Thanh nối Lò xo nén Hãm lò xo Piston Buồng B Cần đẩy Buồng A Lò xo côn Bình chứa dầu Vỏ xy lanh ly hợp chế tạo gang có mặt bích lỗ khoan để bắt giá đỡ Xy lanh dài đường kính nhỏ tạo điều kiện nhanh chóng tăng áp lực dầu đạp bàn đạp ly hợp Hoạt động xy lanh ly hợp: Khi ấn bàn đạp: Piston tác dụng cần đẩy dịch chuyển bên trái, dầu xy lanh qua van nạp chảy đến bình chứa đồng thời chạy đến xy lanh cắt ly hợp Khi piston tiếp tục dịch chuyển bên trái nối tách khỏi phận hãm lò xo van nạp bị đóng lại Do hình thành áp suất buồng A áp suất truyền đến xy lanh cắt ly hợp Khi nhả bàn đạp: Khi nhả bàn đạp ly hợp lò xo nén đẩy bên phải áp suất giảm xuống, piston trở hoàn toàn phận hãm lò xo đẩy nối bên phải Như van nạp mở nối bình A với bình B  Xy lanh cắt ly hợp Xy lanh cắt ly hợp tiếp nhận áp suất thủy lực từ xy lanh chính, điều khiển cắt ly hợp thông qua cần đẩy Xy lanh cắt ly hợp có loại: loại tự động điều chỉnh khe hở đĩa ma sát mòn, loại phải điều chỉnh tay Loại tự động điều chỉnh: lò xo bên xy lanh luân ép cần đẩy vào cắt ly hợp giữ cho hành trình tự bàn đạp ly hợp không đổi Loại điều chỉnh được: ta trực tiếp điều chỉnh độ dài cần đẩy cắt ly hợp để đảm bảo hành trình tự bàn đạp đĩa ma sát bị mòn trình hoạt động 1.1.5 Ly hợp dùng đĩa ma sát Khi cần ly hợp làm việc với công suất lớn không gian làm việc bị giới hạn chế tạo ly hợp lớn người ta dùng ly hợp có đĩa ma sát, chúng thường dùng xe tải nặng trung bình Dùng đĩa ma sát thứ nhằm tăng diện tích ma sát tiếp xúc khả tải mômen lớn hơn, ăn khớp đĩa ma sát truyền nửa mômen từ bánh đà đến trục ly hợp Nhược điểm ly hợp dùng đĩa ma sát mở dứt khoát, có kết cấu phức tạp a) Cấu tạo Ly hợp hai đĩa ma sát có cấu tạo tương tự loại đĩa ma sát, có thêm đĩa ép đĩa ma sát Sơ đồ cấu tạo ly hợp dùng đĩa ma sát trình bày hình vẽ bao gồm phận: Hình 1.8 Cấu tạo ly hợp đĩa ma sát Bánh đà 2, Đĩa ép Mặt bích phụ Vỏ ly hợp Đòn mở ly hợp 7, Đĩa ma sát 8, 11 Lò xo ép 10 Thanh kéo 12 Đòn mở 13 Bi tỳ 14 Ống dẫn b) Nguy ên lý làm việc Ở trạng thái đóng: tác dụng lò xo ép, đĩa ép ép chặt đĩa ma sát với bánh đà, mômen 10 11 12 13 14 xoắn truyền từ trục khuỷu qua bánh đà tới đĩa ma sát qua trục sơ cấp hộp số đến cầu chủ động Ở trạng thái mở: người lái tác động vào bàn đạp ly hợp thông qua cấu dẫn động, đòn mở kéo đĩa ép sau dịch chuyển phía sau, đồng thời lò xo tách đẩy đĩa ép trước phía sau Hai đĩa ma sát tách khỏi bề mặt bánh đà đĩa ép Đường truyền công suất từ động đến trục ly hợp bị cắt 1.1.6 Các loại ly hợp khác a) Ly hợp điện từ Ly hợp điện từ bố trí ôtô mà sử dụng nhiều lĩnh vực khác Ưu điểm loại truyền động êm, cho phép trượt lâu dài mà không ảnh hưởng tới hao mòn chi tiết ly hợp  Cấu tạo ly hợp điện từ C B Bộ phận chủ động 2 Bộ phận cố định Cuộn dây điện từ Bộ phận bị động A A, B, C, D Các khe hở Trên phần cố định có cuộn dây điện từ Bộ phận chủ động nối với trục khuỷu động cơ, phận bị động nối với trục ly hợp (trục sơ cấp hộp số) Các phận chủ động, bị động phận cố định quay trơn với thông qua khe hở A, B, C, D Để hiệu suất truyền động cao khe hở phải nhỏ D Hình 1.9.Ly hợp điện từ  Nguyên lý hoạt động Nguyên lý hoạt động ly hợp điện từ dựa vào lực điện từ tương tác phần chủ động bị động nhờ nam châm điện cuộn dây sinh Trạng thái đóng ly hợp: Lúc cuộn dây cấp dòng điện chiều trở thành nam châm điện Điện trường nam châm khép kín mạch, từ cuộn dây qua phân cố định 2, phần chủ chủ động 1, phần bị động theo chiều mũi tên hình vẽ Khi tương tác lực điện từ phần chủ động kéo phần bị động quay theo mômen truyền từ trục động sang trục ly hợp Trạng thái mở ly hợp: Khi cần mở ly hợp người ta ngắt dòng điện cấp cho cuộn dây, lúc lực điện từ mất, chi tiết quay tự do, ngắt đường truyền mômen từ trục động đến trục ly hợp b) Ly hợp thủy lực Ngoài ly hợp ma sát ôtô sử dụng ly hợp thuỷ lực So với ly hợp ma sát, ly hợp thuỷ lực có ưu điểm sau: - Làm việc êm dịu, hạn chế va đập truyền mômen từ động xuống hệ thống truyền lực - Có khả trượt lâu dài mà không gây hao mòn ly hợp ma sát - Khi đóng ly hợp êm dịu  Cấu tạo ly hợp thủy lực Cấu tạo ly hợp thủy lực trình bày hình vẽ bao gồm: Bánh đà Bánh tuabin Bánh bơm Trục sơ cấp 5 Vỏ ly hợp Hình 1.10 Ly hợp thủy lực Chi tiết ly hợp gồm có bánh bơm, bánh tuabin Các bánh công tác có dạng nửa hình vòng xuyến, bố trí nhiều cánh dẫn theo chiều hướng tâm Bánh bơm hàn chặt với vỏ ly hợp bắt chặt với trục khuỷu động (quay với trục khuỷu) Nó có tác dụng quạt dòng chất lỏng sang bánh tuabin thông qua truyền mômen Bánh tuabin đặt vỏ ly hợp quay tự do, nối với trục sơ cấp hộp số khớp nối then hoa, chịu tác động dòng chất lỏng từ bánh bơm truyền sang, quay truyền chuyển động cho trục sơ cấp hộp số  Hoạt động ly hợp thủy lực Khi trục khuỷu quay, thông qua vỏ ly hợp bánh bơm quay theo, theo nguyên tắc ly tâm dầu chứa ly hợp bánh bơm quạt từ phía phía sang tác động vào cánh bánh tuabin làm cho bánh tuabin quay theo chiều Dòng chất lỏng sau sang bánh tuabin vào phía tâm bánh trở bánh bơm Cứ mômen xoắn truyền từ bánh bơm (chủ động) sang bánh tuabin (bị động) a) Công dụng Cầu chủ động phận cuối hệ thống truyền lực, tùy theo kết cấu ta có cầu chủ động đặt phía sau hộp số, nối với hộp số hay hộp phân phối trục truyền động đăng, cầu chủ động hộp số đặt cụm Công dụng: - Là giá đỡ giữ hai bánh xe chủ động - Phân phối mômen động đến hai bánh xe chủ động để xe chuyển động tiến lùi - Tăng tỷ số truyền để tăng mômen xoắn, tăng lực kéo bánh xe chủ động - Cho phép bánh xe chủ động quay với vận tốc khác xe quay vòng - Đỡ toàn trọng lượng phận đặt xe b) Yêu cầu - Có tỷ số truyền cần thiết phù hợp với yêu cầu làm việc - Đảm bảo độ cứng vững độ bền học cao - Phải có hiệu suất làm việc cao, làm việc không gây tiếng ồn, kích thước nhỏ gọn c) Phân loại - Theo kết cấu truyền lực chính: cầu đơn, cầu kép - Theo vị trí cầu chủ động xe: cầu trước chủ động, cầu sau chủ động - Theo số lượng cầu bố trí xe: xe có cầu chủ động, xe có hai cầu chủ động, xe có ba cầu chủ động - Theo số lượng cặp bánh truyền lực chính: cặp bánh răng, hai cặp bánh có tỷ số truyền cố định 1.4.2 Các phận cầu chủ động Hình 4.1 Cấu tạo cầu chủ động 1, 2, 3, Các chi tiết truyền lực Bánh vành chậu 6, ổ bi đỡ bán trục Vòng chắn dầu Bán trục 10 Vỏ cầu 11 Bánh dứa 12 Bánh bán trục 13 Vỏ vi sai a) Truyền lực  Chức truyền lực chính: - Tăng mômen quay cho bánh xe tạo nên số vòng quay tối ưu cho chuyển động ôtô khoảng tốc độ xe yêu cầu - Tạo nên chiều quay thích hợp bánh xe hệ thống truyền lực  Yêu cầu truyền lực - Phải có tỉ số truyền cần thiết để phù hợp với chất lượng kéo tính kinh tế nhiên liệu ôtô - Đảm bảo hiệu suất truyền động phải cao thay đổi nhiệt độ vận tốc quay - Đảm bảo độ cứng vững tốt làm việc êm dịu - Có kích thước nhỏ gọn để tăng khoảng sáng gầm xe  Phân loại  Tuỳ theo kiểu bánh ăn khớp truyền lực đuợc chia thành: - Truyền lực đơn - Truyền lực kép  Truyền lực đơn Truyền lực đơn có cặp bánh côn truyền mômen xoắn theo đường vuông góc, bánh chủ động hình dứa chế tạo liền trục Phía đỉnh trục có dạng hình trục để lắp ổ bi 5, ổ bi nằm gối đỡ bên vỏ hộp cầu sau Phía sau chân có lắp ổ bi 3, ổ bi nằm gối đỡ nắp vỏ hộp Hình 4.2 Truyền lực đơn Đầu trục có ren Rãnh then hoa 3,5 Ổ bi Bánh chủ động Bánh bị động Trên trục có rãnh then hoa để lắp với mặt bích trục đăng Phần cuối trục có đường ren để bắt đai ốc hãm mặt bích đăng Bánh chủ động bánh bị động luân ăn khớp với hình thành truyền lực loại đơn Cặp bánh truyền lực có hai loại: loại bánh côn xoắn loại bánh hypoit Sự khác loại truyền truyền hypoit trục bánh chủ động đặt lệch tâm khoảng e so với tâm trục bị động nhằm thỏa mãn mục đích: - Nâng hạ trọng tâm cầu xe để tăng tính thông qua chướng ngại vật hạ thấp trọng tâm toàn xe - Nâng cao độ bền, tăng độ êm cho truyền lực  Truyền lực kép Trên xe tải có công suất lớn, để đủ mômen đảm bảo độ bền học bánh răng, truyền lực thường có cặp bánh Ngoài cặp bánh côn truyền lực có thêm cặp bánh trụ, thường bánh xiên để nâng cao tỷ số truyền lực Cấu tạo truyền lực kép trình bày hình vẽ: Hình 4.3 Truyền lực kép Bánh dứa Bánh vành chậu 3, Cặp Bánh trụ trung gian Trục trung gian Bánh dứa chế tạo liền với trục chủ động, trục bánh dứa lắp với vỏ cầu bulông, có đệm điều chỉnh Bánh vành chậu ăn khớp với bánh dứa lắp chặt với trục trung gian đinh tán Trục trung gian chế tạo liền với bánh trụ trung gian nhỏ Đây bánh bị động cặp truyền động trung gian Trục trung gian quay trơn hai vòng bi côn đặt vỏ cầu, phía có nắp đệm điều chỉnh Bánh trung gian lớn lắp với vỏ vi sai bulông Khi bánh dứa nhận truyền động từ trục đăng, mômen quay truyền tới bánh vành chậu, bánh trung gian nhỏ, bánh trung gian lớn vỏ vi sai  Nguyên lý hoạt động Nguyên lý hoạt động truyền lực loại đơn kép hoàn toàn giống nhau: - Đối với truyền lực đơn bánh chủ động quay làm cho bánh bị động quay theo vi sai quay - Đối với truyền lực kép bánh vành chậu quay làm cho bánh trụ quay với tốc độ góc bánh lắp cứng trục Bánh trụ ăn khớp với bánh trụ 4, bánh trụ quay làm cho vi sai quay theo b) Bộ vi sai Nhiệm vụ vi sai: - Tiếp tục giảm chuyển động quay nhận từ hộp số hộp phân phối để tăng mômen quay truyền tới bán trục - Tạo chênh lệch tốc độ quay bánh xe phía bánh xe phía xe quay vòng - Thay đổi lực chuyển động quay từ hộp số theo góc vuông truyền đến bánh xe dẫn động xe FR Bộ vi sai chia làm loại: loại sử dụng cho xe FF loại sử dụng cho xe FR  Bộ vi sai loại xe FF Bộ vi sai dùng xe FF có động lắp ngang gắn liền với hộp truyền lực Người ta lắp cụm vi sai vỏ hộp số ngang vỏ hộp truyền lực Sơ đồ cấu tạo trình bày hình vẽ 10 11 13 13 12 Hình 4.4 Bộ vi sai loại xe FF Bánh vi sai Bánh bán trục Then Đệm điều chỉnh Bánh lớn Vỏ hộp vi sai Vỏ hộp số ngang Cụm vi sai Vòng bi bán trục 10 Vòng lăn vòng bi bán trục 11 Vỏ hộp truyền lực 12 Trục thứ cấp 13 Bánh dứa Bánh lớn loại bánh xoắn, bánh kết hợp với hộp vi sai lắp vỏ hộp số ngang qua hai vòng bi bán trục Bán trục ăn khớp với then hoa bánh bán trục Thường có hai bánh vi sai để dẫn động, vi sai dùng cho động có công suất cao thường dùng bốn bánh vi sai để dẫn động  Bộ vi sai loại xe FR 6 11 12 11 10 13 Hình 4.5 Bộ vi sai xe FR Bích nối dứa Vòng đệm điều chỉnh Bánh Đai ốc điều chỉnh Bán trục sau Bánh vi sai Hộp bán trục cầu sau Vòng bi bán trục Vỏ hộp vi sai 10 Bánh bán trục 11 Bánh vành chậu 12 Ổ lăn côn 13 Trục bánh vi sai Truyền lực vi sai lắp liền thành cụm đặt trực tiếp vỏ hộp vi sai lắp vào hộp cầu sau, thân xe khung xe Các bánh hành tinh gắn trục chúng quay với vỏ vi sai ăn khớp với hai bánh bán trục Khớp nối đăng trục đăng lắp cố định vào mặt bích nối làm quay bánh dứa nối với bích Bánh dứa lắp vỏ hộp vi sai ổ lăn côn Người ta lắp bánh vành chậu liền với vỏ hộp vi sai vào giá đỡ vi sai qua hai vòng bi bán trục Các bánh bán trục lắp vào bán trục rãnh then  Nguyên lý hoạt động vi sai Khi xe chạy thẳng: lực cản tác động lên hai bánh xe bên phải bên trái bánh vành chậu, bánh vi sai bánh bán trục quay khối liền để truyền lực dẫn động đến hai bánh xe Khi xe chạy đường vòng: bánh hành tinh kéo hai bánh bán trục quay vỏ vi sai Trong trường hợp này, lực cản lăn bánh xe lớn bánh xe ngoài, lực tác động lên bánh hành tinh không cân bằng, chúng vừa quay quanh trục vừa quay quanh đường tâm trục bánh bán trục Điều tạo nên sai lệch tốc độ quay bánh xe bên bánh xe bên ngoài, tốc độ bánh xe giảm tốc độ bánh xe tăng lên nhiêu Với đặc tính truyền động này, vi sai tự động điều chỉnh tốc độ hai bánh xe chủ động khác quay vòng để tránh hai bánh xe bị lết trượt n2 n1 ` a n2 n1 b Hình 4.6 Hoạt động vi sai n2 c a Khi xe chạy thẳng b Khi xe quay vòng n1: tốc độ quay bán trục bên trái c Khi bị sa lầy n2: tốc độ quay bán trục bên trái Khi xe bị sa lầy: vi sai hoạt động tương tự xe chuyển động đường vòng Bánh xe đất khô đứng yên, bánh xe bị sa lầy quay trượt với tốc độ gấp đôi vỏ vi sai, xe không tiến để thoát khỏi sa lầy Để cải tiến tình trạng người ta sử dụng cấu khóa vi sai dùng vi sai hạn chế trượt LSD (vi sai ma sát cao) c) Bộ vi sai hạn chế trượt LSD (Vi sai ma sát cao) Bộ vi sai hạn chế trượt LSD cấu hạn chế vi sai bánh xe bắt đầu trượt để tạo lực dẫn động phù hợp lên bánh xe để làm cho xe chạy êm Có nhiều loại LSD có cấu tạo khác như: LSD nối khớp thủy lực, LSD loại nhiều đĩa  LSD nối khớp thủy lực Khớp nối thủy lực loại khớp (ly hợp) thủy lực truyền mômen quay sức cản nhớt dầu Nó sử dụng sức cản nhớt để hạn chế trượt vi sai LSD nối khớp thủy lực sử dụng cấu hạn chế vi sai vi sai trung tâm xe 4WD số LSD nối khớp thủy lực sử dụng vi sai kiểu FF FR 1 Bánh vành chậu 2.Đĩa bên 3.Đĩa bên 4.Dầu silicon 5 Then hoa 6 Vỏ hộp vi sai Hình 4.7 LSD nối khớp thủy lực Bánh vi sai  LSD loại nhiều đĩa ma sát Cấu tạo có loại: loại khóa ma sát đơn, loại khóa ma sát kép Bộ vi sai khóa ma sát kép: vi sai sử dụng khóa ly hợp nhiều đĩa làm khớp ma sát đơn có đĩa liên kết với vỏ vi sai, đĩa liên kết với bánh bán trục Các đĩa lắp ghép xen kẽ đĩa đĩa trong, bị ép lò xo đĩa đặt nằm cạnh vỏ vi sai Khớp ma sát Vỏ vi sai 3, Bánh vi sai 5.Trục vi sai Bánh bán trục Hình 4.8 Bộ vi sai khóa ma sát đơn 7, Khớp ma sát Khi có quay tương đối vỏ bánh bán trục xuất lực ma sát đĩa, nhờ ly hợp có tác dụng khóa vi sai giới hạn định Với vi sai này, đường có chênh lệch hệ số bám lớn, khả động lực học bánh xe tốt  Bộ vi sai khóa ma sát kép : Cấu tạo nguyên lý làm việc loại tương tự loại khóa đơn, xe có bố trí hai khóa đối xứng Do tính đối xứng kết cấu nên tải trọng tác dụng vào hai bán trục bánh bán trục đồng đều, kết cấu bớt cồng kềnh Khớp ma sát Bộ vi sai Hình 4.9 Bộ vi sai có khóa ma sát kép Bên cạnh vi sai hạn chế trượt ngày người ta sử dụng nhiều loại vi sai hạn chế trượt khác như: LSD cảm nhận mômen quay, LSD cảm biến mômen kiểu bánh xoắn LSD cảm nhận mômen quay: Lực hạn chế vi sai tạo từ ma sát cạnh bánh bên vi sai ma sát vỏ hộp vi sai, vòng đệm chặn bánh bán trục LSD cảm biến mômen kiểu bánh xoắn: Độ hạn chế trượt thực chủ yếu nhờ lực ma sát tạo đỉnh bánh hành tinh tạo mặt đầu bánh bán trục vòng đệm chặn d) Cơ cấu khóa vi sai Do kết cấu dùng truyền ma sát LSD thường có giá thành cao, để đơn giản người ta sử dụng cấu khóa vi sai để khóa vi sai thời gian ngắn xe bị sa lầy Người ta thường khóa cứng phận vi sai lại với Sơ đồ nguyên lý trình bày hình vẽ Khi khóa vi sai Hình 4.10 Cơ cấu khóa vi gài theo chiều mũi tên sai cấu cài cứng 3 Bánh vành chậu bánh bán trục vi sai với vỏ vi sai Nó Vỏ vi sai hình thành khớp cứng Càng gạt quay tốc độ với 4 Khớp gài vi sai bánh vành chậu Bánh hành tinh phía Bánh bán trục đối diện lúc Bánh vi sai quay theo làm cho hai bánh xe chủ động quay tốc độ Như xe thoát khỏi sa lầy cách dễ dàng Khi nối cứng bán trục lại, gây nên tải cho kết cấu nối cứng bán trục đồng thời khó điều khiển vành tay lái Vì sử dụng khóa vi sai nên dùng dùng thời gian ngắn, vượt qua quãng đường xấu phải mở cấu khóa vi sai tránh tải lâu dài 1.5 Truyền động đăng 1.5.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu a) Công dụng Các đăng cấu nối truyền dẫn mômen quay từ hộp số từ hộp phân phối tới cầu xe điều kiện góc nghiêng trục hộp số hộp phân phối trục bánh dứa luân bị thay đổi xe chạy b) Phân loại Người ta phân đăng làm loại sau: - Theo số lượng khớp đăng: loại đơn, loại kép, loại nhiều khớp - Theo đặc điểm động lực học: đăng đồng tốc, đăng khác tốc - Theo kết cấu: đăng có trục chữ thập, đăng bi c) Yêu cầu Yêu cầu đăng: có hiệu suất truyền động cao, phải quay không đảo, dao động xoắn chế độ truyền động ôtô 1.5.2 Cấu tạo trục truyền động đăng a) Trục truyền động đăng dọc (các đăng khác tốc) Dùng để truyền mômen xoắn hộp số cầu chủ động Bình thường trục truyền động đăng gồm trục có khớp nối hai đầu trường hợp khoảng cách từ hộp số tới cầu chủ động tương đối xa, trục đăng có chiều dài lớn dễ gây chấn động nên người ta bố trí thêm trục đăng trung gian Trục đăng trung gian lắp đặt đồng tâm với trục thứ cấp hộp số, đầu nối với trục đăng chính, đầu lại nối với trục thứ cấp hộp số Khớp trượt then hoa bố trí trục trung gian gồm giá đỡ, vòng đỡ cao su vòng bi Trục đăng ống thép nhẹ thép cacbon gồm hai nửa có chiều dài khác lồng với rãnh then hoa để tạo khớp trượt, nhờ mà chiều dài dọc trục thay đổi truyền động, hai đầu trục có hàn với tai lắp khớp đăng Khớp đăng để khử biến đổi góc phát sinh từ thay đổi vị trí tương đối vi sai hộp số, nhờ việc truyền công suất từ hộp số đến vi sai êm dịu  Khớp đăng kiểu chữ thập (khớp đăng khác tốc) đăng thập phổ biến tạo đơn giản việc hai trục trục chạc gắn liền Hình 4.11 Khớp đăng kiểu chữ thập bích nối đoạn trục rỗng (khớp trượt) Trục đăng Nắp vòng bi Vòng bi đũa Vòng chặn Rãnh hãm Chạc mặt bích Chạc đầu trục Vòng chắn dầu Trục chữ thập Khớp kiểu chữ sử dụng cấu chúng làm xác Một chạc đầu hàn vào đăng, vào một Khớp đăng gồm có hai tai lắp khớp nối chữ thập, trục chữ thập vòng bi đũa Trục chữ thập lắp vào lỗ tai, đầu trục lỗ tai lắp vòng bi đũa, phía đặt vòng chắn dầu Để tránh cho nắp vòng bi không bị văng trục đăng quay tốc độ cao, người ta dùng phanh hãm chặn để giữ chặt nắp vòng bi  Khớp nối mềm Khớp đăng kiểu chữ thập Hộp số dọc Bộ vi sai 2 Hình 4.12 Khớp nối mềm 1.Ổ đỡ Khớp nối mềm Trong hệ thống truyền lực ôtô truyền mômen không lớn người ta sử dụng số dạng khớp nối mềm (bằng cao su) Các khớp có khả giảm giật, hạn chế tối đa tiếng ồn hệ thống truyền lực, cho phép truyền lực với góc nhỏ, bị hỏng dễ thay Khớp nối mềm thường đặt vào b) Trục truyền động đăng đặt ngang Dùng để truyền mô men xoắn từ cầu chủ động tới bánh xe trường hợp bánh xe chủ động làm nhiệm vụ dẫn hướng hay treo độc lập Mômen xoắn truyền từ cầu chủ động bánh xe với góc độ thay đổi, nên bán trục chia làm hai đoạn, đoạn đặt khớp đăng Để đảm bảo tốc độ quay truyền mômen xoắn góc độ lớn nên thường sử dụng khớp đăng đồng tốc  Khớp nối Rzeppa Vòng lăn lồng vào vòng lăn hình bát, với sáu viên bi thép vòng cách bi giữ cách Cấu tạo hệ thống đơn giản có khả truyền lực lớn Người ta sử dụng loại khớp nối phía bánh xe bán trục Nguyên lý làm việc khớp nối Rzeppa: mặt tựa viên bi có độ cong đặc biệt cho điểm giao (0) đường tâm trục chủ động bị động luôn nằm đường nối tâm (P) viên bi thép Do đó, tốc độ góc (tốc độ quay theo góc) bán trục luôn tốc độ trục bị động vòng lăn Bán trục Viên bi thép Vòng cách bi Vòng lăn Trục bị dẫn Hình 4.13 Khớp nối Rzeppa  Khớp chạc ba Trong khớp nối này, có chạc ba với ba trục xoay mặt phẳng Ba lăn lắp vào trục xoay này, ba vỏ hình khum có rãnh song song lắp với lăn Cấu tạo hệ thống đơn giản không đắt tiền Nói chung, loại khớp nối dịch chuyển theo chiều trục Người ta sử dụng loại khớp nối phía vi sai bán trục 1 Vỏ hình khum Trục xoay 3 Bán trục Con lăn Hình 4.14 Khớp chạc ba Chạc ba chân  Khớp nối có tốc độ không thay đổi có độ lệch kép Cấu tạo loại khớp nối gần giống loại khớp Rzeppa (Birfield), trượt theo chiều trục Các bề mặt vòng cách bị lệch trục với  Khớp nối tốc độ không đổi kiểu rãnh chéo Đây loại khớp nối nhỏ nhẹ, rãnh đặt bi vòng lăn rãnh vòng lăn tạo thành góc Có hai loại, trượt dọc trục, loại không trượt 1.5.2 Bán trục Bán trục có tác dụng truyền mômen xoắn từ hộp vi sai đến bánh xe chủ động Căn vào mức độ chịu tải mà bán trục chia ra: Bán trục thoát tải 1/2: Loại sử dụng xe du lịch xe vận tải nhỏ, vỏ vi sai lắp với vỏ cầu qua vòng bi côn Đầu bán trục lắp vào bánh bán trục vi sai đỡ trọng lượng vi sai Đầu bán trục tựa vòng bi đặt vỏ cầu gắn cố định vào bánh xe Bán trục chịu tải trọng toàn xe tất va chạm bánh xe gây nên Nếu bán trục bị gẫy bánh xe rời khỏi cầu xe Bán trục thoát tải 3/4: Đầu bán trục lắp với bánh bán trục vi sai, đầu bán trục gắn chặt vào moayơ đai ốc chốt Moayơ bánh xe quay vỏ cầu vòng bi Như vỏ cầu đỡ toàn trọng lượng xe, bán trục chịu mômen lực uốn ngang tác dụng vào bánh xe Bán trục thoát tải hoàn toàn: Loại dùng cho ôtô tải hạng nặng, có kết cấu giống loại thoát tải 3/4 moayơ tựa dầm cầu nhờ vòng bi côn.Bán trục chịu tác dụng mômen xoắn gồm mômen kéo mômen uốn [...]... lo i hộp số ngang, hộp số dọc - Phân lo i theo số lượng trục: lo i có 2 trục, lo i có 3 trục - Phân lo i theo số tỷ số truyền: lo i 3 số truyền, lo i 4 số truyền, lo i 5 số truyền c) Yêu cầu của hộp số cơ khí - Ph i có các tỉ số truyền đảm bảo tính năng động lực - Không sinh ra các lực va đập trên các hệ thống truyền lực - Ph i có tay số trung gian để ngắt động cơ ra kh i hệ thống truyền lực lâu d i. .. N i một cách khác bánh bơm được quay do mômen của động cơ và nó được thêm vào một mômen của dòng dầu thủy lực chảy h i về từ bánh tuabin i u đó có nghĩa là bánh bơm sẽ khuyếch đ i mômen ban đầu để truyền đến bánh tuabin e) Quá trình hoạt động của bộ biến mô Quá trình hoạt động của bộ biến mô được chia làm 2 d i: - D i biến mô trong đó có sự khuyếch đ i mômen - D i khớp n i giai đoạn này chỉ đơn giản... i m ly hợp trong 2-3 giây nhưng v i trường hợp t i năng có khi chuyển động ở tốc độ trung bình xe vẫn hoạt động t i d i biến mô 1.3.3 Cơ cấu ly hợp khóa biến mô Do bộ biến mô sử dụng dòng thủy lực để gián tiếp truyền công suất nên có sự tổn hao công suất, vì vậy ly hợp khóa biến mô được lắp trực tiếp trong bộ biến mô để n i trực tiếp động cơ v i hộp số để nâng cao hiệu quả truyền công suất và nhiên... cơ khí 1.2.1 Công dụng, phân lo i, yêu cầu a) Công dụng - Biến đ i mômen quay của động cơ để tăng, giảm lực kéo ở bánh xe chủ động - Thay đ i tốc độ của tô và thực hiện chuyển động l i của tô - Truyền hoặc không truyền mômen từ động cơ t i bánh xe chủ động để khi xe dừng mà máy vẫn nổ b) Phân lo i hộp số cơ khí - Ngư i ta có thể phân hộp số cơ khí làm các lo i cơ bản sau: - Phân lo i theo hình dáng... là truyền mômen mà không khuyếch đ i, biến mô làm việc như một khớp n i thủy lực Hình 3.7 Quá trình hoạt động của bộ biến mô Bánh tuabin i m ly hợp là đường phân giai đoạn này Trên đồ thị hiệu suất truyền biến mô cho thấy năng lượng bánh bơm được truyền t i bánh hiệu quả ra sao Hiệu suất của bộ đạt được 95% do nhiệt sinh ra và do ma sát Bánh bơm Vỏ hộp số Từ động cơ Hình 3.8 Khi động cơ chạy không... t i, xe dừng cách giữa 2 động của truyền cho tuabin v i biến mô chỉ trong dầu i m dừng chỉ tình trạng mà ở trạng th i đó bánh tuabin không chuyển động, sự chêch lệch tốc độ quay của bánh bơm và bánh tuabin là lớn nhất Tỉ số truyền của bộ biến mô đạt giá trị lớn nhất t i i m này nó nằm trong phạm vi từ 1,7 – 2,5, hiệu suất truyền động bằng 0  Khi động cơ chạy không t i, xe dừng Khi động cơ chạy không... vai trò như một khớp n i thủy lực để truyền hay không truyền mômen động cơ đến hộp số - Hấp thụ các dao động xoắn của động cơ và hệ thống truyền lực - Dẫn động bơm dầu của hệ thống i u khiển thủy lực b) Cấu tạo của bộ biến mô Hình 3.2 Cấu tạo bộ biến mô 1 Bánh bơm 2 Bánh tubin 3 Stato 4 Khớp 1 chiều 5 Trục sơ cấp hộp số 6 Vỏ hộp số 7 Vỏ bộ biến mô 8 Moayơ stato Bánh bơm: Bánh bơm được gắn liền v i. .. ph i ấn nút này và sau khi đã vào đúng số thì nhả tay ra để định vị số 1.3.2 Bộ biến mô Bộ biến mô truyền công suất của động cơ đến hộp số bằng cách sử dụng lực dẫn động của dòng dầu Bộ biến mô được lắp ở đầu vào của trục hộp số và được gắn v i trục khuỷu thông qua tấm truyền động Bộ biến mô vừa truyền vừa khuyết đ i mômen từ động cơ vào hộp số  Chức năng của bộ biến mô: - Tăng mômen do động cơ sinh... phần tử n i và ngắt công suất  Ly hợp Ly hợp làm việc gián đoạn để truyền công suất từ bộ biến mô đến một trong các bộ phận của bộ truyền bánh răng hành tinh qua trục sơ cấp Ly hợp được sử dụng là ly hợp ma sát nhiều đĩa làm việc trong dầu, nó hoạt động bằng áp lực dầu của hệ thống i u khiển thủy lực Hình vẽ bên dư i mô tả cấu tạo của 2 ly hợp trong một bộ truyền bánh răng hành tinh lo i Simpson trong... khiển trực tiếp và i u khiển thông qua các đòn n i Dạng i u khiển trực tiếp: dạng i u khiển này có đầu dư i của cần số đặt trực tiếp vào cửa sổ trong nắp hộp số, cần số trực tiếp kéo thanh trượt di chuyển, thanh trượt di chuyển mang theo nạng g i số thực hiện quá trình chuyển số Dạng i u khiển từ xa: lo i này liên kết cần số v i hộp số bằng dây cáp hoặc các thanh n i Cơ cấu i u khiển hộp số bao