Thông tin tài liệu
Chương CÁC ĐĂNG 7.1 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU 7.1.1 Công dụng Các đăng khớp nối cấu nối truyền mơmen Nó sử dụng để truyền mômen cụm không cố định đường trục cụm bị thay đổi vị trí tương đối q trình làm việc Ví dụ hệ thống truyền lực ôtô đăng dùng để nối hộp số với cầu chủ động (hình 7.1.a) để nối cầu chủ động với bánh xe hệ thống treo độc lập (hình 7.1.b) a b Hình 7.1: Sơ đồ bố trí truyền động đăng Vì đặc điểm nên truyền động đăng phải bảo đảm động học đầu vào đầu mà phải có khả dịch chuyển dọc trục để thay đổi độ dài trục đăng Ngoài để truyền mômen với khoảng cách lớn, thân trục đăng chế tạo thành hai phần: phần gắn lên thân xe, phần lại gắn với cầu xe Giữa đoạn thân khớp nối 7.1.2 Phân loại Các đăng phân loại theo công dụng, đặc điểm động học kết cấu 7.1.2.1 Theo công dụng Theo công dụng đăng, người ta chia thành loại sau: - Các đăng nối hộp số với cầu chủ động - Các đăng nối cầu chủ động với bánh xe chủ động - Các đăng nối hộp số với thiết bị phụ: bơm thuỷ lực, tời kéo, 7.1.2.2 Theo đặc điểm động học Theo đặc điểm động học đăng người ta chia thành loại sau: - Các đăng khác tốc: tốc độ quay trục chủ động bị động qua khớp đăng khác - Các đăng đồng tốc: tốc độ quay trục chủ động bị động qua khớp đăng - Khớp nối: khớp nối khác đăng khả truyền mômen trục chủ động bị động qua khớp nối giới hạn khoảng 3o - 6o 7.1.2.3 Theo kết cấu Theo kết cấu đăng người ta chia thành loại sau: 116 - Các đăng có trục chữ thập - Các đăng bi - Khớp nối đàn hồi, cho phép làm việc góc truyền giới hạn 7.1.3 Yêu cầu - Ở số vòng quay trục đăng không bị võng va đập, cần phải giảm tải trọng động mơmen qn tính sinh đến trị số đảm bảo an toàn - Các trục đăng phải đảm bảo quay không sinh tải trọng động - Đối với đăng đồng tốc phải đảm bảo xác động học trình làm việc trục chủ động bị động lệch với góc để đảm bảo hai trục quay tốc độ - Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, có độ bền vững cao, hiệu suất truyền động cao 7.2 CÁC ĐĂNG KHÁC TỐC 7.2.1 Sơ đồ cấu tạo động học 7.2.1.1 Sơ đồ cấu tạo Hình 7.2: Sơ đồ cấu tạo đăng khác tốc Cấu tạo đăng khác tốc bao gồm nạng chủ động 5, nạng bị động chạc chữ thập Nạng chủ động nối với trục then hoa có hai lỗ Nạng bị động nối với trục bị động then hoa có hai lỗ Chạc chữ thập gồm hai chốt đặt vng góc cố định với thành hình chữ thập Các chốt chạc chữ thập lắp ghép với lỗ nạng chủ động nạng bị động 7.2.1.1 Động học Động học đăng khác tốc mô tả hình 7.3 Khi trục chủ động A khớp đăng quay vịng trục bị động B quay vịng Bán kính quay khớp lớn (r 2) trục chữ thập vng góc với trục chủ động (ứng với góc quay 90o, 270o) Bán kính bé (r1) trục chữ thập khơng vng góc với trục chủ động (ứng với góc o, 180o 360o) Vì vận tốc dài nạng khớp đăng trục bị động thay đổi quay qua góc 90o, nên sinh thay đổi vận tốc góc tương đối so với trục chủ động Sự thay đổi lớn góc hợp trục chủ động bị động lớn 117 = 30o Hình 7.3: Động học đăng khác tốc Lợi dụng tính chất động học truyền đăng sử dụng hai khớp đăng bố trí theo sơ đồ hình 7.4.b a 1 2 b c Hình 7.4: Bộ truyền đăng hai khớp chữ thập Theo sơ đồ trục bị động khớp đăng phía trước lại trục chủ động khớp đăng phía sau cịn trục bị động khớp đăng phía sau trục bị động truyền đăng Hướng hai nạng trục trung gian phải trùng mặt phẳng Góc hợp trục chủ động với trục trung gian phải góc hợp trục trung gian với trục bị động (1 = 2) Với cấu tạo trục chủ động khớp đăng trước quay với vận tốc góc trục bị động trục trung gian truyền quay không Nhưng trục trung gian lại trục chủ động khớp đăng phía sau nên quay khơng lại cho trục bị động khớp đăng phía sau quay Có nghĩa trục chủ động bị động truyền đăng có vận tốc góc 1 2 1 = 2 Điều minh hoạ thêm hình 7.4.a 118 Để bảo đảm tốc độ góc trục chủ động trục bị động truyền đăng hai khớp chữ thập ngồi điều kiện góc 1 = 2 nạng trục trung gian phải có hướng trùng mặt phẳng Vì lắp ráp hai nửa trục trung gian có then hoa di trượt cần ý đặc điểm Chú ý hình 7.4.c 7.2.2 Cấu tạo Cấu tạo chung trục đăng bao gồm thân trục đăng khớp đăng Thông thường người ta sử dụng loại trục đăng có hai khớp nối (hình 7.5.a) a Trục đăng hai khớp b Trục đăng ba khớp Hình 7.5: Cấu tạo chung trục đăng Trong trường hợp khoảng cách truyền tương đối xa tốc độ quay trục đăng lớn trục có xu hướng bị võng rung động nhiều người ta sử dụng trục đăng hai thân ba khớp có ổ đỡ trung gian (hình 7.5.b) Với cấu tạo chiều dài đoạn đăng ngắn làm độ cứng vững tăng lên nên bị võng rung động làm việc tốc độ cao Bộ phận truyền đăng khớp đăng, mơ tả hình 7.6 Hình 7.6: Cấu tạo khớp đăng 119 Khớp đăng bao gồm trục chữ thập hai nạng gắn liền với trục chủ động trục bị động khớp đăng Trục chữ thập liên kết với lỗ hai nạng thông qua ổ bi kim Vòng bi kim lắp vào nắp nắp ép vào lỗ nạng Để ngăn khơng cho vịng bi dịch chuyển ngồi trục đăng làm việc tốc độ cao người ta sử dụng vòng hãm hãm để cố định nắp vòng bi lỗ nạng Các chi tiết hình 7.6 Thân trục đăng dùng để nối hai khớp đăng với (hình 7.7) Thân trục thường chế tạo ống thép hình trụ rỗng nhằm giảm khối lượng, tăng độ cứng vững tăng khả truyền mơmen xoắn Hình 7.7: Cấu tạo thân trục đăng Ngồi q trình làm việc khoảng cách hai khớp đăng thay đổi nên thân trục đăng thường chế tạo hai nửa liên kết với then hoa Do lắp ráp làm hai nạng thân trục không trùng mặt phẳng nên hai nửa thân trục thường có đánh dấu lắp ráp 7.3 CÁC ĐĂNG ĐỒNG TỐC 7.3.1 Nguyên lý hình thành đăng đồng tốc kiểu bi Nguyên lý hình thành đăng bi xem xét sở truyền bánh ăn khớp có kích thước hình học giống hồn tồn hình 7.8.a Hình 7.8: Nguyên lý hình thành đăng đồng tốc kiểu bi a Bộ truyền bánh có kích thước hình học giống b Bộ truyền thay đổi góc truyền lực ăn khớp bi c Các đăng đồng tốc bi tự định vị d Các đăng đồng tốc bi có vịng định vị Khi góc hai đường tâm trục thay đổi, tức thay đổi góc nghiêng truyền mômen hai trục chủ động bị động, điều kiện đồng tốc thực nếu: - Giữ nguyên khoảng cách từ điểm truyền lực đến điểm giao hai đường tâm trục 120 - Điểm truyền lực luôn nằm mặt phẳng phân giác góc tạo nên hai đường tâm trục Trong trường hợp truyền ăn khớp bi viên bi phải nằm mặt phẳng phân giác góc tạo hai đường tâm trục (hình 7.8.b) Để giữ cho viên bi truyền lực nằm mặt phẳng phân giác kết cấu cụ thể thực theo kiểu khác nhau: - Tự định vị rãnh cong (hình 7.8.c) - Dùng vịng định vị (hình 7.8.d) Thơng thường đăng đồng tốc sử dụng để truyền lực cho bánh xe chủ động cầu dẫn hướng chủ động, góc quay bánh dẫn hướng hai phía lên tới 30o - 40o Các dạng đăng đồng tốc tiêu biểu dùng ơtơ du lịch gồm có: - Các đăng đồng tốc bi kiểu Veise - Các đăng đồng tốc bi kiểu Rzeppa - Các đăng đồng tốc kiểu Tripod - Các đăng đồng tốc kiểu chữ thập kép 7.3.2 Các đăng đồng tốc bi kiểu Veise Hình 7.9: Cấu tạo đăng đồng tốc bi kiểu Veise Trên cầu trước dẫn hướng, chủ động có dầm cầu cứng, hệ thống treo phụ thuộc thường bố trí loại đăng đồng tốc kiểu Trục chủ động có nạng chữ C Hai bên đầu nạng có rãnh trịn để chứa viên bi truyền lực Các rãnh tròn tạo với rãnh cong trịn có tâm tâm khớp với cung cong cho phép viên bi di chuyển xấp xỉ 30o Trong khớp có bốn viên bi nằm ngồi có nhiệm vụ truyền lực Trục bị động có cấu tạo tương tự lắp đối diện với viên bi tạo nên rãnh ôm hai mặt với viên bi Một viên bi thứ nằm tâm khớp, hai phía tì vào hai nửa trục truyền nhờ rãnh lõm hình chỏm cầu 7.3.3 Các đăng đồng tốc bi kiểu Rzeppa Loại đăng đồng tốc kiểu sử dụng phổ biến ôtô du lịch với cầu chủ động dầm liền với hệ thống treo độc lập Cấu tạo chúng mô tả hình 7.10 Trục chủ động đăng đầu nối với bánh bán trục vi sai đầu lại lắp then hoa với phần cầu, bề mặt ngồi có sáu nửa rãnh tròn Trục bị động hốc cầu có sáu nửa rãnh trịn trong, chứa 121 viên bi Các viên bi nằm rãnh tròn nửa rãnh và định vị vòng định vị dạng cầu Vòng định vị nằm sát với vách cầu trục chủ động, đóng vai trị tạo mặt phẳng phân giác chứa viên bi Góc lệch tối đa cho phép hai đường tâm trục khoảng 40o Hình 7.10: Cấu tạo đăng đồng tốc bi kiểu Rzeppa Để thay đổi chiều dài đăng trình làm việc trục chủ động ghép then hoa với cầu đăng Khớp bôi trơn mỡ bao bọc vỏ cao su dạng xếp 7.3.4 Các đăng đồng tốc kiểu Tripod Cấu tạo đăng Tripod (xem hình 7.11) gồm thân bao hình trụ, xẻ ba rãnh dọc theo đường sinh Thân bao hình trụ nối với trục chủ động then hoa Trục bị động lắp then hoa với chạc ba cố định trục hai vành hãm Trên đầu trục chạc ba có bố trí lăn với hình bao ngồi dạng mặt cầu Con lăn vừa quay trục vừa di chuyển dọc trục Các lăn bị hạn chế khơng chạy ngồi gờ cao rãnh thân bao hình trụ Tồn khớp đăng bọc vỏ bọc cao su đàn hồi 122 Hình 7.11: Cấu tạo đăng đồng tốc kiểu Tripod Khớp đăng loại có khả truyền lực với góc lệch hai đường tâm trục tới 25o có khả di chuyển dọc trục lớn Với góc truyền lớn 25o khơng có khả giữ điểm truyền lực mặt phẳng phân giác khó đảm bảo khả đồng tốc Tuy so với kiểu đăng đồng tốc khác, loại đăng có cơng nghệ chế tạo đơn giản giá thành thấp Chúng thường bố trí ơtơ mini bt hay pick-up với dạng đăng đồng tốc bi khác để tạo nên trục truyền với hai đầu hai loại khớp đăng khác nhau, dùng hệ thống treo độc lập Trên hình 7.12 cấu tạo đăng loại kết hợp sử dụng ôtô Toyota Crown Một đầu khớp đăng kiểu Tripod đầu khớp đăng kiểu Rzeppa Đầu có cấu tạo kiểu Tripod đặt phía ngồi tạo điều kiện liên kết với trụ đứng hệ treo độc lập đồng thời có khả di chuyển dọc trục lớn để bù chiều dài bánh xe dao động theo phương thẳng đứng Hình 7.12: Cấu tạo đăng đồng tốc kết hợp (trên ôtô Toyota Crown) 7.3.5 Các đăng đồng tốc kiểu chữ thập kép Các đăng đồng tốc kiểu chữ thập kép thực chất biến hình đăng khác tốc kép, mà chiều dài đoạn thân trục nối hai khớp đăng giảm Cấu tạo khớp đăng đồng tốc kép mơ tả hình 7.13 123 Hình 7.13: Cấu tạo đăng đồng tốc kiểu chữ thập kép Loại đăng thường thấy cầu dẫn hướng chủ động có dầm cầu liền ơtơ du lịch tốc độ thấp, loại ôtô cao tốc không dùng Trên đoạn đăng đặt hai ổ, hai trục chữ thập liền kề chiều dài đoạn vừa đủ để nối hai trục chữ thập 7.4 KHỚP NỐI ĐÀN HỒI Hình 7.14: Cấu tạo số dạng khớp nối đàn hồi Khi mômen truyền khơng lớn góc hai đường tâm trục trục chủ động trục bị động truyền khơng lớn người ta sử dụng khớp nối đàn hồi Khớp nối đàn hồi thường sử dụng hệ thống truyền lực số ôtô du lịch Cấu tạo số dạng khớp nối đàn hồi mơ tả hình 7.14 Các khớp nối đàn hồi có khả giảm giật, hạn chế tiếng ồn, kết cấu đơn giản cho phép truyền lực với góc thay đổi nhỏ, bị hư hỏng dễ dàng thay Có hai dạng khớp nối đàn hồi: - Dạng đĩa: cấu tạo khớp dạng bao gồm đĩa thép có bố trí số lỗ (bốn sáu) lỗ có đặt vịng đàn hồi cao su Hai trục chủ động bị động có bố trí mặt bích dạng hai nạng ba nạng, nạng liên kết với đĩa thông qua bulông, đầu bắt với nạng thân nằm vòng đàn hồi - Khớp cao su thay kết cấu dạng đĩa Khớp cao su chế tạo liền khối có để lỗ để phần thân chốt bulông hai nạng chủ động bị động liên kết với khớp cao su 7.5 KHỚP CÁC ĐĂNG KHÁC TỐC 7.5.1 Khớp đăng đơn 7.5.1.1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo Cấu tạo đăng đơn giản bao gồm:Chốt chữ thập, nạng đăng chủ động, nối liền với trục chủ động, nạng đăng bị động nối liền với trục bị động (hình 7.15) Hình 7.15: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo truyền động Trục chủ động quay trịn kéo theo Hình 7.15 đăng đơn chốt chữ thập vừa quay vừa lúc 1: trục nạng đăng chủ động lắc làm cho trục bị động 2: chốt chữ thập, 3: trục nạng đăng bị động quay tròn theo phạm vi lúc lắc 124 chốt chữ thập 7.5.1.2 Động học khớp đăng đơn Trên hình 7.16 sơ đồ hai vị trí cấu đăng giúp ta nghiên cứu động học khớp đăng đơn giản Hình 7.16: Hai vị trí cấu đăng Hình 7.16 Hình 7.16 a: vị trí 00, b: vị trí 900 77772 Xét tốc độ tiếp tuyến điểm C, chuyển động bị chi phối hai trục Vc = 1.r1 = 2.r2 (7-1) r1, r2 khoảng cách 5-2 điểm c đến đường tâm trục 1, 2: tốc độ góc trục Điều kiện cần thiết để 1 = 2 r1 = r2 tức AC.sin1 = BCsin2 mặt kết cấu đảm bảo OA = OB muốn thỏa mãn yêu cầu đồng tốc nêu điểm C luôn phải nằm mặt phẳng phân giác hai đường tâm trục AOB Trên thực tế chuyển động cấu đăng đơn giản sau lần quay 900 điểm C từ vị trí vị trí bên mặt phẳng phân giác chuyển sang bên Như cấu đăng đơn giản khơng đảm bảo đồng tốc Ta tìm quy luật khác tốc Trong giáo trình nguyên lý máy chứng minh công thức biểu thị quan hệ động học đăng đơn giản tg1 = tg2.cos (7-2) Trong đó: 1, 2: góc quay trục chủ động bị động : góc giao hai trục Đồ thị hình 7.17 biểu thị quan hệ lệch pha hai trục Nếu xét vòng quay 3600 trục chủ động có hai lần trục bị động quay chậm hai lần quay nhanh (tức trục bị động quay không ổn định) Đạo hàm biểu thức (7-2) theo thời gian d d 1 cos 2 cos 1 dt cos dt d1 d 1 ; 2 thay vào (7.3) ta có dt dt 2 cos 2 1 cos cos 2 125 (7-3) (7-4) (7-5) Coi 2 hàm 1 ta có từ tg2 tg1 sin tg1 hay cos cos cos (7-6) (7-7) Bình phương hai vế lấy nghịch đảo biến đổi lượng giác ta cos 2 cos cos cos cos 2 cos (tg 21 cos ) (7-8) Thay (7-4) vào (7-3) rút gọn ta được: 2 cos 1 sin 1 cos cos 1 (7-9) Ta có kết luận: - 1 = const 2 biến thiên theo góc 1 có nghĩa biến thiên theo thời gian xuất gia tốc góc gây tải trọng động Hình 7.17 Hình 7.17: Đồ thị lệch pha hai trục cấu đăng đơn giản - Khi 1 = 00, 1800, 3600 = K tỉ số tốc độ góc hai trục đạt giá trị cực đại 2 1 max cos (7-10) cos 1 1 2 sin 1 cos cos 1 cos 1 sin 1 cos cos 1 - Khi 1 = 900, 2700, (2K + 1) Từ (7-9) ta viết (7-11) (7-12) Và quy luật biến thiên biểu thị đồ thị hình 7.18 Ta thấy nhỏ chênh lệch Để giải cho trục bị động quay ổn định, đồng tốc người ta sử dụng cấu đăng kép 126 Hình 7.18: Đồ thị biến thiên tốc độ góc trục bị động 2 7.5.2 Cơ cấu đăng kép Cơ cấu đăng kép bao gồm hai cấu đăng đơn giản trục truyền theo sơ đồ hình 7.19 Hình 7.19: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo cấu đăng kép 1: Trục chủ động góc quay 1 Trục bị động có góc quay 2 3: Trục trung gian góc quay 3 A,B: khớp đăng + Xét cấu đăng đơn giản 1-A-3 áp dụng biểu thức (7-2) ta có tg1 tg cos (7-13) + Tương tự với 2-B-3 Từ (7.7), (7.13) ta có: tg tg1 cos cos 1 (7-14) Nếu 1 = 2 ta có tg1 = tg2 1 = 2 biện pháp đơn giản để giải vấn đề đồng tốc đăng Để có (7-14) u cầu nạng trục phải nằm mặt phẳng 127 Hình 7.20 : Truyền động đăng kép nạng chủ động ; : trục chữ thập ; : ổ bi kim ; : nạng chủ động ; : đệm chắn mỡ ; : cao su chắn bụi ; : trục then hoa ; : ống then hoa ; : vú mỡ bơi trơn cho then hoa Hình 7.21 : Truyền động đăng qua ba khớp, bố trí theo a b 1: khớp nối chủ động ; 2: trục trung gian ; 3: giá đỡ kim loại ; 4: cao su chắn bụi ; 5: trục đăng ; 6: khớp bị động ; 7: khớp trung gian ; 8: phanh hãm ; 9: vú mỡ ; 10: ổ bi cầu đỡ trục trung gian ; 11: ống then hoa ; 12: trục then hoa ; 13: vòng hãm ; 14: kết cấu cụm hãm chắn mỡ ; 15: cao su đàn hồi ; 16: trục bánh dứa Như truyền động qua hai khớp đăng đơn có đồng tốc độ trục chủ động bị động không gây dật, không bị tải trọng động Để đảm bảo thay đổi chiều dài trục đăng người ta làm trục có hai đoạn, lắp ghép then hoa với Hình 7.20 bố trí đăng ơtơ, cách bố trí cho tăng độ cứng vững góc lệch nhỏ 128 7.5.3 Cấu tạo khớp đăng truyền động đăng Hình 7.22 : Cấu tạo khớp đăng khác tốc a, khớp đăng mềm : 1: nạng chủ động, 2: cao su đàn hồi, : nạng bị động, : định vị b, khớp đăng cứng, 1: vành hãm nắp đậy ; 2,6 : nạng đăng ; :vú mỡ, : chốt chữ thập, : bulông bịt lỗ khoan dẫn mỡ, : vòng đệm, : ổ bi kim, : ca ổ bi kim Các nạng đăng bắt với trục chủ động bị động Khớp đăng với ổ bi kim có hiệu suất truyền động cao đảm bảo định tâm trục xác, có độ bền tuổi thọ cao Truyền động đăng kép rõ hình 7.20 7.21 Trong số trường hợp trục đăng dài dễ gây dao động tốc độ quay cao đồng thời số vòng quay lớn trục đăng tỉ lệ nghịch với chiều dài trục người ta dùng truyền động qua ba khớp có ổ bi đỡ trung gian Bố trí đảm bảo độ cứng vững (có bi đỡ trung gian) bảo đảm đồng tốc trục chủ động bị động (vì góc lệch trục thứ nhỏ) đảm bảo tăng số vòng quay giới hạn lớn trục đăng (chiều dài ngắn) Ổ đỡ trung gian có giá đỡ kim loại, lắp cố định lên xà ngang khung xe bulơng Vịng cao su 15 cho phép giảm ứng suất gây lắp ghép khơng xác vị trí cụm biến dạng (uốn xoắn) khung xe chuyển động đường khơng phẳng Mối ghép then hoa đuôi trục (12) nạng (7) với ống then hoa 11 cho phép thay đổi so với khung xe 7.6 KHỚP CÁC ĐĂNG ĐỒNG TỐC 7.6.1 Nhiệm vụ nguyên tắc cấu tạo Khớp nối đăng có tỉ số 2 ln ln khớp đồng tốc 1 Khớp đăng đồng tốc dùng để nối dẫn động đến bánh xe dẫn hướng chủ động đảm bảo tốc độ góc trục chủ động bị động làm tăng tính ổn định bánh xe dẫn hướng khơng phát sinh tải trọng qn tính phụ tác dụng lên bánh xe dẫn hướng Khớp đăng đồng tốc đảm bảo truyền lực với góc lệch thay đổi lớn làm tăng tính động quay vịng 129 Xét hai trục quay đặt lệch góc trục có đoạn nối chúng có điểm tiếp xúc chung A (trên hình 7.23) Hình 7.23 : Sơ đồ khớp đăng đồng tốc I-I mặt phẳng phân giác chứa tâm viên bi Muốn cho tốc độ quay (1 = 2) hai trục quay nối với khớp, điểm tiếp xúc chung A phải đảm bảo khoảng cách từ đến đường tâm trục quay (phần đề cập đến khớp đăng đơn) tức r1 = r2 = r (hình 7.23.a), điểm A phải ln nằm mặt phẳng phân giác góc tạo đường tâm hai trục quay Khi trục trục quay góc lệch điểm A phần mặt cầu có tâm O bán kính OA (đây mặt phẳng phân giác góc lệch hai trục) Để đảm bảo khoảng cách r1 = r2 cấu tạo, hình dáng kích thước hai nạng tạo thành khớp phải hoàn toàn phải có kết cấu ln đảm bảo tiếp xúc hai nạng Điểm chung hai nạng nằm mặt phẳng phân giác góc tạo đường tâm hai trục quay đảm bảo rãnh phân chia hai nạng (7.23.b) 7.6.2 Cấu tạo đăng đồng tốc 7.6.2.1 Các đăng bi đồng tốc kiểu Vâyxơ Hình 7.24 chi tiết đăng Vâyxơ Hình 7.24: Các chi tiết khớp đăng đồng tốc Vâyxơ a.Các chi tiết tháo rời : b)khi lắp ráp 1: Viên bi trung tâm, : viên bi xung quanh, 3,4 : nạng đăng, 5: trục đăng, 6: chốt định vị xuyên qua viên bi 1, 7: chốt hãm Đặc điểm cấu tạo Khớp có hai nạng chế tạo liên tục, nạng có cấu tạo hình dáng, kích thước hồn tồn giống Mỗi nạng có bốn rãnh bố trí đối xứng nhau, đường tâm rãnh cung trịn có bán kính giống nhau, chiều dài rãnh góc lệch giới hạn hai trục Ở trạng thái lắp ráp bốn rãnh 130 chứa bốn viên bi (2) có viên nhỏ (1) đặt đầu mút hai nạng để định vị nạng Khi quay trục 5, nạng quay theo viên bị xung quanh làm nạng quay, bốn viên bi dịch chuyển để cho năm viên bi luôn nằm mặt phẳng phân giác góc lệch hai trục (hình 2.4.b) 7.6.2.2 Khớp đăng đồng tốc kiểu cam Khớp đăng đồng tốc kiểu cam mô tả hình 7.25 Đặc điểm cấu tạo : Khớp đăng đồng tốc kiểu cam (thông thường) gồm: hai nạng hai cam và đĩa Mỗi nạng có bề mặt trụ (C) Mỗi cam có bề mặt trụ ngồi A rãnh B Khi lắp ráp thành khớp bề mặt trụ ngồi cam A ép vào bề mặt C nạng, đĩa nằm hai rãnh B hai cam Như trục quay với nạng vừa quay xung quanh đường tâm đĩa lại vừa quay quanh đường tâm bề mặt trụ A cam Nghĩa chúng quay quanh hai đường tâm trục ln vng góc với Như khớp đăng cam kép thực chất truyền động khớp đăng kép khác tốc bố trí nối tiếp nên trục trục nạng ln có tốc độ góc Hình 7.25: Các chi tiết đăng đồng tốc kiểu cam 1,5: nạng đăng, 2,4: cam, 3: đĩa khớp đăng Người ta làm hai khớp đăng khác tốc nối tiếp nạng nối với ổ hai trục chữ thập yêu cầu ngõng trục nạng phải nằm mặt phẳng Để đảm bảo định vị nạng 1, cam 2, đĩa đảm bảo đường tâm đĩa cắt đường tâm chốt quay lái người ta dùng ống lót định tâm, vịng chặn Người ta ứng dụng khớp đăng đồng tốc vào bán trục cầu chủ động dẫn hướng ôtô : - Cho phép truyền mômen xoắn từ bánh bán trục bánh xe chủ động (về tốc độ góc hai đoạn trục qua khớp đăng) - Cho phép bánh xe dẫn hướng truyền lực lại lệch phương chuyển động để thay đổi hướng chuyển động ôtô 7.7 TÍNH TỐN SỐ VÕNG QUAY NGUY HIỂM CỦA TRỤC CÁC ĐĂNG Trong lý thuyết dao động người ta thường xét đến tượng cộng hưởng trục dài quay với tốc độ lớn Trục đăng thuộc diện xét Các đăng chế tạo có sai số, cân thiếu xác nên khối 131 lượng trục phân bố không trọng tâm bị lệch đoạn e so với đường tâm trục Khi quay sinh lực li tâm cho trục có độ võng y Xét điều kiện cân trục theo hình 7.26 ta có lực li tâm lực đàn hồi m(y e)2 C.y y EJ l3 (7-11) m3 e CEJ m2 l Hình 7.26 : Sơ đồ trục võng Độ võng y tiến đến vô có nghĩa xảy tượng cộng hưởng phá hoại trục, tốc độ góc trục đạt đến giá trị giới hạn (nguy hiểm) t: tốc độ tới hạn t 30 C.E.J C.E.J nt 3 l m l m (7-12) Trong đó: nt: võng quay tới hạn (v/p) C: hệ số xét đến ảnh hưởng gối tựa E: mơ đun đàn hồi (N.m-2) J: mơmen qn tính tiết diện trục (m4) l: chiều dài trục đăng (m) m: khối lượng trục (kg) Ví dụ: tính vịng quay nguy hiểm trục trịn đặc đường kính D đặt tự gối đỡ Ta có: D l D G J ;m 64 g g = 0,78.106 N.m-3 (trọng lượng riêng thép) E = 2,10.1011N.m-2 C = 384 thay vào (7-12) Ta có: n t 12.10 D l2 (7-13) Từ ta có cơng thức tính nt có trục đăng thép: 132 Loại điểm tựa Trục đặc Trục rỗng Đặt tự điểm tựa D 12.104 l 12.10 Ngàm điểm tựa D 27,5.14 l 27,5.10 D2 d2 l2 D2 d2 l2 Để nâng cao giá trị tốc độ vòng quay tới hạn nhằm tăng tốc độ lớn ôtô phải giảm chiều dài trục (1) cách phân thành đoạn đăng trung gian đăng chính, trục đăng nên làm rỗng Đối với loại trục đăng hở nằm tự gối tựa chiều dài l thừa nhận khoảng cách tâm điểm khớp nối đăng Khi chọn kích thước trục đăng cần tính đến hệ số dự trữ theo số vòng quay nguy hiểm nt 1,2 2,0 n max Trong đó: nmax số vòng quay cực đại trục đăng ứng với tốc độ lớn xe ôtô (v/p) Khi cần tính tốn thiết kế truyền động đăng người ta dựa vào cách bố trí đăng xe, tính tốn số vịng quay nguy hiểm, tính tốn sức bền trục, nạng, trục chữ thập theo uốn, dập, cắt, xoắn theo sức bền vật liệu 133 Chương CẦU CHỦ ĐỘNG Cầu chủ động ôtô bao gồm phận truyền lực chính, vi sai, truyền lực cạnh vỏ cầu Ở loại dầm cầu cứng vỏ cầu đóng vai trị dầm cầu Cịn hệ thống treo độc lập hộp vỏ cầu khối riêng lắp đặt khung, dầm ngang sàn xe hay liền khối với hộp số động 8.1 TRUYỀN LỰC CHÍNH 8.1.1 Cơng dụng Dùng để tăng mômen truyền mômen quay từ trục đăng đến bánh xe chủ động ôtô 8.1.2 Phân loại Truyền lực phân loại sau: * Theo số cặp bánh răng: - Loại đơn: gồm cặp bánh ăn khớp, thường sử dụng ôtô du lịch, ôtô tải nhỏ trung bình - Loại kép: gồm hai cặp bánh ăn khớp thường sử dụng ơtơ vận tải trung bình lớn * Theo loại bánh răng: - Loại bánh côn thẳng (ít dùng) - Loại bánh răng xoắn - Loại bánh hypoit - Loại trục vít bánh vít Truyền lực thường bố trí với vi sai phần cấu tạo nghiên cứu kết hợp với vi sai 8.1.3 Yêu cầu - Phải có tỉ số truyền cần thiết để phù hợp với chất lượng kéo tính kinh tế nhiên liệu ơtơ - Có kích thước nhỏ gọn để tăng khoảng sáng gầm xe - Hiệu suất truyền động cao - Đảm bảo có độ cứng vững tốt, làm việc khơng ồn, tuổi thọ cao - Trọng lượng cầu (trọng lượng phần không treo) phải nhỏ 8.2 VI SAI 8.2.1 Công dụng Bộ vi sai đảm bảo cho bánh xe chủ động quay với tốc độ góc khác ơtơ quay vịng đường khơng phẳng 8.2.2 Phân loại Tuỳ theo yếu tố phân loại, vi sai phân loại sau: * Theo công dụng: - Vi sai bánh xe - Vi sai cầu * Theo kết cấu: - Vi sai với bánh côn - Vi sai với bánh trụ - Vi sai tăng ma sát 134 * Theo đặc tính phân phối mơmen xoắn: - Vi sai đối xứng: mômen xoắn phân phối trục - Vi sai không đối xứng: mômen xoắn phân phối không trục 8.2.3 Yêu cầu - Phân phối mômen xoắn bánh xe hay trục theo tỉ lệ đảm bảo sử dụng trọng lượng bám ôtô tốt - Kích thước truyền động phải nhỏ gọn - Có hiệu suất truyền động cao 8.2.4 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc vi sai Cấu tạo truyền lực vi sai thể hình 8.1 a b Hình 8.1: Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc truyền lực vi sai 1: bánh lớn bị động hình trụ, 2: bánh chủ động hình cơn, 3: bánh hành tinh, 4: bánh bán trục, 5: bán trục Đây truyền lực cấp, bánh xoắn Truyền lực bao gồm bánh chủ động (còn gọi bánh dứa) bánh bị động (còn gọi bánh vành chậu) Bánh chủ động truyền lực chế tạo liền trục gối vỏ ổ đỡ Bánh bị động thường ghép với vỏ vi sai gối vỏ hai ổ đỡ Vỏ vi sai (được ghép với bánh bị động bulơng) có lỗ để đặt trục bánh hành tinh Trục bánh hành tinh dạng đơn, dạng ba chạc chữ thập tuỳ theo số lượng bánh hành tinh vi sai hai, ba bốn Hai bánh mặt trời (bánh bán trục) lắp đặt để quay tương đối vỏ vi sai Hai bánh mặt trời ăn khớp thường xuyên với bánh hành tinh Ở hai bánh mặt trời lỗ có then hoa để ăn khớp với then hoa hai bán trục Nguyên lý làm việc: - Khi ơtơ chuyển động thẳng (hình 8.1.a) Mơmen từ trục đăng truyền tới trục chủ động sang bánh bị động truyền lực đến vỏ vi sai Khi ôtô chuyển động thẳng đường phẳng, sức cản hai bánh xe chủ động bán kính lăn hai bánh xe chủ động Khi bánh hành tinh khơng quay quanh trục mà đóng vai trị vấu truyền để truyền mơmen từ 135 ... điểm tựa D 12. 104 l 12. 10 Ngàm điểm tựa D 27 ,5.14 l 27 ,5.10 D2 d2 l2 D2 d2 l2 Để nâng cao giá trị tốc độ vòng quay tới hạn nhằm tăng tốc độ lớn ? ?tô phải giảm chiều dài trục (1) cách phân thành... - Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, có độ bền vững cao, hiệu suất truyền động cao 7 .2 CÁC ĐĂNG KHÁC TỐC 7 .2. 1 Sơ đồ cấu tạo động học 7 .2. 1.1 Sơ đồ cấu tạo Hình 7 .2: Sơ đồ cấu tạo đăng khác tốc Cấu. .. tăng mômen truyền mômen quay từ trục đăng đến bánh xe chủ động ? ?tô 8.1 .2 Phân loại Truyền lực phân loại sau: * Theo số cặp bánh răng: - Loại đơn: gồm cặp bánh ăn khớp, thường sử dụng ? ?tô du lịch,
Ngày đăng: 27/02/2023, 18:51
Xem thêm:
