CHÖÔNG 2 HOÄP SOÁ VAØ HOÄP SỐ PHAÂN PHOÁI

Vẽ được sơ đồ động học và nêu được nguyên lý làm việc của các loại hộp số.. Tính được các thông số hình học của bánh răng hộp số.. Đặc điểm kết cấu các bộ phận của hộp số tự động .... Đặ

CHƯƠNG 2

HỘP SỐ VÀ HỘP SỐ PHÂN PHỐI

Mục tiêu:

Sau khi học xong chương này các sinh viên có khả năng:

1 Trình bày được công dụng, yêu cầu và phân loại hộp số

2 Vẽ được sơ đồ động học và nêu được nguyên lý làm việc của các loại hộp số

3 Trình bày được trình tự tính toán hộp số có cấp

4 Xác định được các tỉ số truyền của hộp số

5 Tính được các thông số hình học của bánh răng hộp số

6 Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ đồng tốc

7 Nêu được khái quát về hộp số tự động

8 Trình bày được sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc và các đường đặc tính của biến mômen thủy lực

9 Tính toán được động học và động lực học của hộp số hành tinh

10 Trình bày được hệ thống điều khiển hộp số tự động

11 Trình bày được được nguyên tắc phân phối công suất cho các cầu của xe nhiều cầu chủ động

Bài tập cuối chương: Tính tốn và thiết kế:

1 Hộp số 2 trục (3 số);

2 Hộp số 3 trục (3, 4, 5, 6 …số);

3 Hộp số tự động cĩ cấp;

4 Hộp số tự động vơ cấp;

5 Hộp số phân phối

I CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 3

II CẤU TẠO CHUNG CỦA HỘP SỐ Ô TÔ 4

1 Cấu tạo chung 4

2 Đặc điểm kết cấu các bộ phận của hộp số 12

3 Đặc điểm kết cấu của một số loại hộp số 22

3.1 Hộp số hai trục (3 số tiến, 1 số lùi) 22

3.2 Hộp số ba trục (3 số tiến, 1 số lùi) 24

3.3 Hộp số ba trục (4 số tiến, 1 số lùi) 26

3.4 Hộp số ba trục (5 số tiến, 1 số lùi, tỷ số truyền tăng) 27

4 Hộp số phụ trên ô tô 29

B – TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỘP SỐ 31

III CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỘP SỐ 31

IV ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỘP SỐ 31

BÀI 2 – HỘP SỐ TỰ ĐỘNG 39

A – KẾT CẤU HỘP SỐ TỰ ĐỘNG 39

I CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 39

II ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỘP SỐ TỰ DỘNG 39

1 Cấu tạo chung 39

2 Đặc điểm kết cấu các bộ phận của hộp số tự động 41

3 Đặc điểm kết cấu của một số loại hộp số tự động 114

3.1 Hộp số tự động có cấp 115

3.2 Hộp số tự động vô cấp 116

B – TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG 122

III CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG 122

IV TÍNH ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG 122

BÀI 3 – HỘP SỐ PHÂN PHỐI 136

A – KẾT CẤU HỘP SỐ PHÂN PHỐI 136

II ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỘP SỐ PHÂN PHỐI 136

1 Cấu tạo chung 136

2 Đặc điểm kết cấu các bộ phận của hộp số phân phối 138

3 Đặc điểm kết cấu của một số loại hộp số phân phối 138

B – TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỘP SỐ PHÂN PHỐI 141

III CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỘP SỐ PHÂN PHỐI 141

IV TÍNH ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỘP SỐ PHÂN PHỐI 141

CÂU HỎI ÔN TẬP 146

BÀI 1 – HỘP SỐ CHÍNH Ơ TƠ

A – KẾT CẤU HỘP SỐ CHÍNH Ơ TƠ

I CƠNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI

1 Cơng dụng

 Nhằm thay đổi tỷ số truyền và mômen xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động phù hợp với mômen cản luôn thay đổi và nhằm tận dụng tối đa công suất của động cơ

 Giúp cho xe thay đổi được chiều chuyển động (cho xe chạy lùi)

 Đảm bảo cho xe dừng tại chỗ mà không cần tắt máy hoặc không cần tách ly hợp (cắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian dài)

 Dẫn động mômen xoắn ra ngoài cho các bộ phận đặc biệt đối với các xe chuyên dụng

2 Yêu cầu

Yêu cầu chung đối với hộp số: làm việc cĩ độ tin cậy cao; đơn giản trong bảo dưỡng; kích

thước và kết cấu nhỏ gọn; giá thành hạ

Với chức năng là hộp số ơ tơ:

 Có dãy tỷ số truyền phù hợp nhằm nâng cao tính năng động lực học và tính năng kinh tế của ô tô

 Phải có hiệu suất truyền lực cao, không có tiếng ồn khi làm việc, sang số nhẹ nhàng, không sinh ra lực va đập ở các bánh răng khi gài số

 Phải có kết cấu gọn bền chắc, dễ điều khiển, dễ bảo dưỡng hoặc kiểm tra và sửa chữa khi có hư hỏng

 Cĩ khả năng trich cơng suất để dùng cho các thiết bị khác lắp trên ơ tơ

3 Phân loại

HỘP SỐ

HS CĨ CẤP

Theo sơ đồ động học

Loại cĩ trục cố định (

HS hai trục, HS ba trục, ) Loại cĩ trục khơng cố định (HS hành tinh một cấp, hai cấp, )

Theo dãy số truyền

Một dãy tỉ số truyền ( 3

số, 4 số, 5 số, )

Hai dãy tỉ số truyền

Theo phương pháp điều khiển

HS điều khiển bằng tay

HS tự động

HS VƠ CẤP

HS ma sát

HS thủy lực (tĩnh và động)

HS điện

Theo cách bố trí hộp số chính thì gồm: hộp số ngang (đi cùng với hệ thống truyền lực dạng FF) và hộp số dọc (đi cùng với hệ thống truyền lực dạng FR)

Theo phương pháp thay đổi tỷ số truyền, hộp số được chia thành: hộp số có cấp và hộp số vô cấp

3.1 Hộp số có cấp được chia theo

* Sơ đồ động học gồm có:

+ Loại có trục cố định (hộp số hai trục, hộp số ba trục…)

+ Loại có trục không cố định (hộp số hành tinh một cấp, hai cấp…)

* Dãy số truyền gồm có:

+ Một dãy tỷ số truyền (3 số, 4 số, 5 số…)

+ Hai dãy tỷ số truyền

* Phương pháp sang số gồm có:

+ Hộp số điều khiển bằng tay

+ Hộp số tự động

* Theo phương pháp điều khiển:

+ Hộp số điều khiển tự động;

+ Hộp số điều khiển bán tự động;

+ Hộp số điều khiển cưỡng bức;

+ Hộp số điều khiển trực tiếp và điều khiển gián tiếp

3.2 Hộp số vô cấp g ồm

+ Hộp số thủy lực (hộp số thủy tĩnh, hộp số thủy động)

+ Hộp số điện

+ Hộp số ma sát

II CẤU TẠO CHUNG CỦA HỘP SỐ Ơ TƠ

1 Cấu tạo chung

Cấu tạo chung của hộp số gồm các cụm và bộ phận chính sau:

a) Cácte hộp số (vỏ hộp số);

b) Các trục và bánh răng hộp số: trục sơ cấp, trục thứ cấp, trục trung gian;

c) Trục số lùi và bánh răng số lùi;

d) Bộ đồng tốc;

e) Cơ cấu truyền số;

f) Cần tay số

Hình 1 – Kết cấu chung của hộp số cơ khí

1 – Trục bánh răng bán trục của vi sai; 2 – Cácte ly hợp; 3 – Trục sơ cấp; 4 – Áo bọc bảo vệ bụi; 5 – Cơ cấu ngắt đường truyền; 6 – Đầu cấm dẫn động ngắt ly hợp; 7 – Giá ở miếng đệm dây dẫn; 8 – Tay treo vỏ dây cáp truyền động ngắt ly hợp; 9 – Nắp phía sau; 10 - Ống nối ống thông gió; 11 – Lỗ đặt cảm biến vận tốc ô tô; 12 - Vỏ bọc khớp nối bên trong của truyền động bánh xe bên trái; 13 –

Công tắc đèn chạy lùi; 14 – Vỏ hộp số; 15 – Nút lỗ châm dầu

Hình 2 – Kết cấu hộp số

1 – Nắp phía sau của hộp số; 2 – Cảm biến vận tốc; 3 – Công tắc đèn số lùi; 4 – Cần sang số; 5 –

Lỗ thông gió; 6 – Thanh kéo trung gian để chọn số; 7 – Vòng bít kín của bán trục; 8 – Bán trục phải; 9 – Bán trục trái; 10 – Nút lỗ để chăm dầu; 11 – Nút của nắp sau hộp số; 12 – Cần ngắt ly

hợp; 13 – Cácte hộp số; 14 – Cácte ly hợp

Hình 3 – Kết cấu hộp số ma sát 6 số của Audi

Hình 4 – Sơ đồ kết cấu các bộ phận chính của hộp số

1 – Trục sơ cấp; 2 – Vòng bít kín trục sơ cấp; 3 – Cácte ly hợp; 4 – Vòng đệm cao su; 5 – Lỗ thông gió; 6 – Vòng bi hình kim của trục thứ cấp; 7 – Vánh răng của bộ đồng tốc cấp truyền số 4; 8 – Dĩa sang số từ số 3 sang số 4; 9 – Khớp trượt của bộ đồng tốc số 3 và số 4; 10 – Moay ơ khớp nối của

bộ đồng tốc số 3 và số 4; 11 – Bánh răng và vành răng của bộ đồng tốc số 3; 12 - Bánh răng và vành răng của bộ đồng tốc số 2; 13 - Dĩa sang số từ số 1 sang số 2; 14 – Khớp sang số 1 và số 2; 15

- Bánh răng và vành răng của bộ đồng tốc số 1; 16 - Ổ trục trung gian của trục thứ cấp; 17 – Bánh răng truyền số 5; 18 – Cần sang số; 19 – Vỏ cần sang số; 20 - Ống cách; 21 – Bích khớp mềm; 22 – Trục thứ cấp; 23 - Vòng bít kín ổ trục sau của trục thứ cấp; 24 - Ổ trục sau của trục thứ cấp; 25 – Vòng đệm bộ phận hắt dầu; 26 - Ổ trục của bộ bánh răng truyền số 5 và số lùi; 27 – Bộ bánh răng

số 5 và số lùi; 28 – Moay ơ của bộ đồng tốc truyền số 5; 29 – Bánh răng trung gian của số lùi; 30 – Nắp hộp số phía sau; 31 - Ổ trục phía sau của trục trung gian; 32 – Khớp trượt cùa bộ đồng tốc truyền số 1 và số 2; 33 – Nắp lỗ chăm dầu; 34 – Trục trung gian; 35 - Ổ trục trước của trục trung

gian; 36 – Cácte hộp số; 37 - Ổ trục sau của trục sơ sấp; 38 - Ống dẫn hướng

Hình – Kết cấu bên trong của hộp số ngang và hộp số dọc

* Sự cần thiết phải sang số:

* Khái niệm về truyền động bánh răng:

Hình 5 – Kết cấu của hộp số chính

Hình 6 – Hai bánh răng A và B có đường kính

bằng nhau, khớp răng với nhau sẽ quay cùng

vận tốc

Hình 7 – Bánh răng A bé dẫn động bánh răng B lớn (bánh răng A quay nhanh, bánh răng B quay

chậm)

Hình 8 – Tỉ số truyền

a) Một cặp bánh răng; b) Hai cặp bánh răng

Hình 9 – Sơ đồ làm việc của hộp số chính

1 – Trục sơ cấp; 2 – Cần tay số; 3 – Cơ cấu truyền; 4 – Trục thứ cấp; 5 – Nút chăm dầu; 6 –

Trục trung gian; 7 – Các te hộp số

Hình 10 – Sơ đồ truyền mômen xoắn khi mở truyền số lùi

1 – Trục sơ cấp; 2 – Bánh răng của trục sơ cấp; 3 – Trục trung gian; 4 – Bánh răng truyền của số

lùi; 5 – Trục thứ cấp

2 Đặc điểm kết cấu các bộ phận của hộp số

2.1 Vỏ và nắp hộp số

2.2 Trục sơ cấp

Hình 11 – Trục sơ cấp

2.3 Trục trung gian

Hình 12 – Trục trung gian

2.4 Trục thứ cấp

Hình 13 – Trục thứ cấp

2.5 Trục số lùi

2.6 Cơ cấu sang số

Hình 14 – Cơ cấu sang số

1 – Cần sang số; 2 – Nắp hộp số; 3, 9 – Cáp sang số; 4, 5 – Lò xo và đạn đhhh vị; 6, 7 - Ống trượt;

8 – Chốt hãm; 10 – Khớp gạt số; 11 – Khớp hình cầu và chốt giữ cần số

Hình 15 – Cơ cấu điều khiển hộp số

1 - Ống lót (moay ơ); 2 – Chốt định vị tay gạt; 3 – Cần tay gạt sang số; 4 – Tay cầm của cần tay

gạt; 5 – Vỏ hộp của cơ cấu điều khiển hộp số

2.7 Bộ đồng tốc

b) Cấu tạo:

Hình 16 – Kết cấu bộ động tốc

Hình 17 – Bộ đồng tốc hộp số xe GAZ

Hình 18 – Kết cấu bộ đồng tốc của hộp số

1 – Bánh răng truyền số 1; 2 – Vòng điệm trung gian; 3 – Vòng khóa; 4 – Khớp nối đồng tốc; 5 –

Moay ơ của khớp nối đồng tốc; 6 – Chốt định vị; 7 – Bánh răng truyền số 2

A – VAZ 2110 và B - VAZ 2181