Chương 5: CẦU CHỦ ĐỘNG 5.1 Chức năng, yêu cầu phân loại 5.1.1 Chức 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 5.1.2 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 5.1.3 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 5.2 Truyền lực 5.2.1 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 5.1 Truyền lực đơn Đầu trục Rãnh then hoa 3,5 Ổ bi bánh chủ động Bỏnh bị động 42 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 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 5.2.2 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 5.2 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 43 -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 5.3 Vi sai 5.3.1 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 Hình 5.3 Cấu tạo vi sai 5.3.2 Cấu tạo Bộ vi sai tiếp tục tăng mômen quay truyền qua hộp số dọc phân phối lực dẫn động tới bán trục bên trái bên phải Ngoài ra, truyền lực vi sai tạo chênh lệch tốc độ quay bánh xe phía bánh xe phía xe quay vòng làm cho xe chạy êm đường cong 44 Hình 5.4 Cấu tạo vi sai Trục cácđăng; Bánh chủ động; Bánh vành chậu; Bánh vi sai; Bánh bán trục; Bán trục 5.3.3 Hoạt động vi sai - Khi xe chạy thẳng Khi xe chạy thẳng, lực cản tác động lên bánh xe bên phải bánh xe 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 Khi xe chạy đườngvòng, tốc độ quay lốp lốp khác Nói khác đi, bên vi sai, bánh bán trục B phía quay chậm bánh vi sai phải quay cho bánh bán trục A phía quay nhanh Đó cách mà vi sai làm cho xe chạy êm qua đường vòng Gợi ý: Bộ vi sai hoạt động để tác động mômen quay vào bánh xe bên phải bánh xe bên trái Vì vậy, điều có ưu điểm làm cho xe chạy êm qua đườngvòng, lại có nhược điểm làm giảm lực dẫn động đến hai bánh xe lực dẫn động bánh xe bị giảm 5.3.4 Một số loại vi sai đặc biệt - LSD (Bộ vi sai hạn chế trượt) - LSD cấu hạn chế vi sai bánh xe bắt đầu trượt để tạo lực dẫn động phù hợp bánh xe làm cho xe chạy êm Có loại LSD khác a LSD nối khớp thuỷ lực 45 Hình 5.5 Vi sai LSD nối khớp thuỷ lực Khớp nối thuỷ lực loại khớp (ly hợp) thuỷ lực truyền mômen quay sức cản nhớt dầu Nó sử dụng sức cản nhớt để hạn chế trượt vi sai LSD nối khớp thuỷ lực sử dụng cấu hạn chế vi sai vi sai trung tâm xe 4WD số LSD nối khớp thuỷ lực sử dụng vi sai xe kiểu FF FR b Loại nhiều đĩa Hình 2.31.Vi sai LSD cảm nhận mômen quay Lò xo nén hình ống lắp bánh bán trục trái phải để giữ vòng đệm chặn ép vào ly hợp qua vòng cách bánh bán trục Do đó, ma sát tạo giữa ly hợp vòng đệm chặn hạn chế vi sai Gợi ý: Dùng dầu LSD đặc biệt cho Hình 5.6 Vi sai Loại nhiều đĩa LSD kiểu nhiều đĩa 46 5.4 Nửa trục ( bán trục ) 5.4.1 Bán trục (loại hệ thống treo độc lập) Chúng phải có cấu để triệt tiêu thay đổi chiều dài bán trục gây chuyển động lên xuống bánh xe Trong trường hợp xe FF, bánh xe sử dụng vừa để lái vừa để dẫn động, chúng phải trì góc làm việc bánh trước lái, phải quay bánh xe với tốc độ đồng Cầu xe (loại hệ thống treo phụ thuộc) Các bánh xe bên trái Hình 5.7 Bán trục bên phải nối thẳng với cầu xe Hộp cầu xe vừaphải đỡ trọng lượng xem vừa phải chứa vi sai tâm 5.4.2 Chiều dài bán trục Ở xe FF, chênh lệch chiều dài bán trục bên trái bên phải làm cho vô lăng lái bị ngoặt đột ngột bên, xe đổi hướng khởi hành nhanh tăng tốc độ đột ngột Ngườita gọi tợng “lái có mômen cản” Vì lẽ này, số kiểu xe sử dụng trục trung gian kết hợp với bán trục bên trái bên phải có chiều dài để tránh xảy tợng lái có mômen cản Hình 5.8 Chiều dài bán trục 5.5 Cầu chủ động thông dụng 47 48 ... Hình 5. 6 Vi sai Loại nhiều đĩa LSD kiểu nhiều đĩa 46 5. 4 Nửa trục ( bán trục ) 5. 4.1 Bán trục (loại hệ thống treo độc lập) Chúng phải có cấu để triệt tiêu thay đổi chiều dài bán trục gây chuyển... 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 Hình 5. 3 Cấu tạo vi sai 5. 3.2 Cấu... tạo lực dẫn động phù hợp bánh xe làm cho xe chạy êm Có loại LSD khác a LSD nối khớp thuỷ lực 45 Hình 5. 5 Vi sai LSD nối khớp thuỷ lực Khớp nối thuỷ lực loại khớp (ly hợp) thuỷ lực truyền mômen quay