GIỚ I THIỆU ĐỀ TÀI
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của xã hội và công nghệ hiện đại đã dẫn đến nhu cầu đi lại của con người ngày càng tăng, kéo theo sự phát triển của ngành cơ khí ô tô như một nhu cầu thiết yếu Ô tô, sản phẩm của nhiều chuyên ngành như cơ khí, điện tử và chế tạo máy, được phân thành các hệ thống riêng biệt nhờ vào sự cải tiến của các kỹ sư Cùng với sự phát triển của ô tô, hệ thống vi sai cũng không ngừng được cải tiến với các tính năng và công nghệ mới Xuất phát từ những ứng dụng quan trọng và sự tò mò học hỏi, chúng tôi đã quyết định thực hiện nghiên cứu về bộ vi sai.
Khóa vi sai là một bộ phận quan trọng trong hệ thống điều khiển ô tô, giúp các bánh xe quay với tốc độ khác nhau, từ đó đảm bảo xe di chuyển ổn định khi vào cua Việc lựa chọn đề tài này nhằm nhấn mạnh vai trò thiết yếu của khóa vi sai trong việc cải thiện hiệu suất và an toàn của xe.
MỤC TIÊU VÀ Ý NGHĨA ĐỀ TÀI
Để hiểu rõ hơn về bộ vi sai trên ô tô và thỏa mãn niềm đam mê với ngành ô tô, đặc biệt là hệ thống vi sai, cần nhận thức rằng hiệu suất cao của động cơ phụ thuộc vào sự hoạt động hiệu quả của các hệ thống như bánh răng di động, bánh răng hành tinh, bánh răng bán trục, và bánh răng chủ động Do đó, công suất, sức bền, tuổi thọ và hiệu suất làm việc của động cơ đều gắn liền với sự hoạt động của các hệ thống này.
- Nắm vững các kiến thức về hệ thống của bộ visai.
-Khảo sát hệ thống bộ vi sai
-Vận dụng lý thuyết, tính toánquan sát thực tế và rút ra nhận xét
-Giúp các bạn sinh viên hiểu hơn về kết cấu và công dụng bộ vi saicũng như cách xử lý khi gặp vấn đề với bộ vi sai.
Việc thực hiện đề tài này đã giúp sinh viên củng cố kiến thức đã học và rèn luyện kỹ năng nghiên cứu, làm việc độc lập Điều này sẽ tạo nền tảng vững chắc cho sự nghiệp của các kỹ sư tương lai.
NỘI DUNG ĐỀ TÀI
Tuần 2: Phân tích và lấy số liệu chi tiết thiết k ế.
Tuần 3: Lên k ế hoạch, quy trình thiết k ế chi tiết.
Tuần 4: Tính toán và thiết k ế sơ bộ hệ thống.
Tuần 5, 6: Thiết k ế chi tiết theo quy trình đã vạch ra.
Tuần 7, 8: Hoàn chỉnh bản vẽ thiết kr61 2D gồm 3 hình chiếu và mặt cắ.t
Tuần 9: Chỉnh sửa bản vẽ thiết k ế 2D (nếu cần).
Tuần 10: Hoàn chỉnh đồ án Đóng thành cuốn cho giảng viên ký duyệt để tiến hành bảo vệ đồ án.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U
Do điều kiện về môi trườ ng nghiên cứu hạn chế nên phương pháp nghiên cứu chủ yếu của chúng em là:
Tham khảo tài liệu: sách “K ẾT CẤU Ô TÔ” cùng với đồ án chuyên nghành ô tô của các khóa trướ c và tìm kiếm thông tin trên Internet.
Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm quan sát mô hình hệ thống khởi động tại xưởng thực hành khu R-Hutech Ngoài ra, tiến hành mua sắm thiết bị và lắp ráp mô hình thực tế cũng là một phần quan trọng trong quá trình nghiên cứu này.
KẾT CẤU ĐỒ ÁN
- Chuơng 1: Giớ i thiệu về đề tài
- Chương 2: Cơ sở lý thuyết của hệ thống làm mát
- Chương 3: Tínhtoán , thiết k ế và mô phỏng hệ thống làm mát
- Chương 5: K ết luận và hướ ng phát triển Đề s ố : …….
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
TÌM HIỂU CHUNG
Bộ vi sai (Differential) là thiết bị quan trọng giúp phân chia mô-men xoắn của động cơ thành hai đường, cho phép hai bánh xe quay với tốc độ khác nhau, từ đó nâng cao khả năng điều khiển và ổn định của xe.
- Khi mới sinh ra ôtô, hai bánh nối với nhau bằng một trục cố định, không thể sinh ra sự khác biệt về vận tốc
-Do đó bộ vi sai ra đời với nhiệm vụ tạo ra tốc độ quay khác nhau cho mỗi bánh xe.
H ình 1.1 Vị trí của vi sai trên ô tô
-Visai được đặt giữa các bánh xe của cầu chủ động
Khi xe quay vòng hoặc di chuyển trên bề mặt không bằng phẳng, sự khác biệt giữa các bán kính lăn của hai bánh xe sẽ khiến vi sai nhận mô men xoắn từ trục truyền động Vi sai sau đó phân phối lại mô men xoắn cho hai nửa trục, đảm bảo xe hoạt động ổn định và hiệu quả trong mọi tình huống.
Truyền lực vi sai đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sự khác biệt về tốc độ quay giữa bánh xe phía trong và bánh xe phía ngoài khi xe thực hiện các vòng quay Điều này giúp xe di chuyển êm ái hơn khi vào cua hoặc quay vòng.
H ình 2.2 Kết cấu vi sai trên dòng xe FF và FR
-Một bộ vi sai thường gồm 2 bộ phận cơ bản là truyền lực cuối cùng và truyền lực vi sai:
-Truyền lực cuối cùng: có nhiệm vụ giảm số vòng quay từ hộp số ngang hoặc hộp số dọc, từ đó tăng mômen quay
Truyền lực vi sai giúp xe ổn định khi vào đường vòng bằng cách tạo ra sự chênh lệch tốc độ giữa các bánh trong và ngoài Điều này không chỉ ngăn ngừa hiện tượng trượt của lốp mà còn giảm độ mòn cho lốp xe, cải thiện khả năng quay vòng của xe.
-Truyền lực cuối: những bánh răng chủ động ăn khớp với bánh thụ động giúp giảm số vòng quay để tăng mô males xoắn
-Truyền lực vi sai: tạo ra tốc độ quay chênh lệch giữa 2 bánh xe lúc xe vào cua
-Vỏ bộ vi sai gắn trên bánh răng thụ động
- Bánhrăng hành tinh: kết nối với những bánh răng bán trục để điều khiển tốc độ
Bán trục trong/ngoài kết nối bánh răng với bánh xe, trong đó bánh răng cuối trục truyền động có vai trò quay bánh răng Điều này giúp truyền lực cho tổ hợp Đề số và đảm bảo bánh răng vi sai hoạt động hiệu quả, cho phép mỗi bánh xe có véc tơ vận tốc tức thời riêng biệt.
H ình 3.3 Cấu to của vi sai 2.1.2 Công dụng vi sai
Bộ vi sai của cầu chủ động giúp các bánh xe quay với vận tốc khác nhau, đảm bảo hiệu suất tối ưu khi xe quay vòng hoặc di chuyển trên địa hình không bằng phẳng, đồng thời điều chỉnh sự khác biệt giữa bán kính lăn của hai bánh xe.
-Đồng thờ i phân phối lại mômen xoắn cho hai nửa tr ục khi xả ra trong các trườ ng hợ p nêu trên.
Bộ vi sai giữa các cầu chủ động phân phối mômen xoắn, tối ưu hóa hiệu suất kéo của xe nhiều cầu chủ động theo thiết kế.
- Bộ vi sai có 3 nhiệm vụ chính :
H ình 4.4 Nhiệm vụ vi sai trên dòng xe FF và FR
+Truyền momen của động cơ tới những bánh xe
+ Đóng vai trò là cơ cấu giảm tốc cuối cùng trướ c khi mômen xoắn truyền đến các bánh xe
Bộ vi sai đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh tốc độ của bánh xe trái và phải khi xe vào cua, giúp tạo sự thăng bằng cho xe Khi vào cua, bánh xe phía ngoài phải di chuyển quãng đường dài hơn bánh xe phía trong, do đó cần có véc tơ vận tốc tức thời lớn hơn để dễ dàng vào cua Nếu không có bộ vi sai, hai bánh xe sẽ di chuyển cùng tốc độ, dẫn đến nguy cơ trượt quay bánh xe.
PHÂN LOẠI
Theo công dụng của bộ vi sai có 2 loi :
-Vi sai đối xứng : phân phối mômen giữa các bán tr ục, được đặt trong cầu chủ động và còn gọi là vi sai giữa các bánh xe.
-Vi sai không đối xứng : dùng phân phối mômen ra các cầu chủ động ,được đặt trong hộ p phân phối và còn gọi là bộ vi sai trung tâm.
Theo cấu to của bộ vi sai có 4 loi :
-Vi sai dùng bánh răng côn Đề s ố : …….
-Vi sai dùng bánh răng trụ
-Vi sai tăng ma sát
Trên ô tô thườ ng dùng bộ vi sai với bánh răng côn
Một số các loi vi sai ô tô:
*Vi sai đối xứ ng:
H ình 5.5.Sơ đồ hai bánh răng hành tinh và hộp số vi sai liền
1,5-bán trục; 2-vỏ vi sai; 3,4-bánh răng bán trục; 6-bánh răng vi sai; 7-vành răng truyền lực chỉnh; 8-trục
-Vi sai đối xứng thuộc loại vi sai có ma sát trong nhỏ Trong các loại vi sai hiện nay cùng loại này.
Sự khác nhau giữa các loại vi sai đối xứng trên xe này và xe khác chủ yếu nằm ở số lượng bánh răng vi sai, cấu trúc của vỏ vi sai và thiết kế các bánh răng bán trục.
Trên ô tô du lịch, thường sử dụng loại vi sai đối xứng với bánh răng hành tinh và vỏ vi sai liền, giúp bảo vệ độ cứng vững tốt.
Trên ô tô tải, việc sử dụng bốn bánh răng hành tinh và vỏ vi sai tháo rời dẫn đến việc giảm độ cứng vững, làm cho điều kiện làm việc của các bánh răng truyền lực chính trở nên kém hơn.
Mặt tháo rời thường được lắp đặt qua trục của bánh răng hành tinh, với các nửa vỏ được định vị đồng tâm nhờ các gờ Việc siết chặt các nửa vỏ thường sử dụng bulông, và trong một số trường hợp, đinh tán cũng được áp dụng.
Vỏ vi sai bao gồm bánh răng, bộ bánh răng hành tinh và đầu trong cùng của bán trục, được cố định và quay trong bán trục Chất liệu chế tạo vỏ vi sai thường là gang rèn, gang hợp kim hoặc thép 45.
H ình 6.6 Sơ đồ kết cấu vỏ hộp vi sai loi tháo đượ c
Ổ bi vỏ vi sai được lắp giữa vỏ ngoài và vỏ cầu, giữ vai trò quan trọng trong hệ thống truyền lực Mặt bích trên vỏ vi sai kết nối với bánh răng bị động, giúp truyền lực chính hiệu quả Hai nửa vỏ vi sai được gắn chặt với bánh răng bị động thông qua bulông hoặc đinh tán, đảm bảo tính ổn định và độ bền cho toàn bộ hệ thống.
Bộ bánh răng hành tinh, hay còn gọi là bộ bánh răng vi sai, bao gồm hai bánh răng côn bán trục và hai bánh răng hành tinh Các bánh răng này được lắp đặt trong vỏ vi sai, tạo thành một hệ thống bánh răng nhỏ gọn và hiệu quả.
-Một trục nhỏ xuyên qua hai bánh răng hành tinh (hoặc trục chữ thập xuyên qua bốn bánh răng hành tinh) và vỏ vi sai
*Vi sai đối xứng kiểu bánh răng nón
-Bộ vi sai nằm trong lòng bánh răng bị động của truyền lực chính và gồm: Đề s ố : …….
Vỏ vi sai không chỉ đóng vai trò là thân bánh răng bị động mà còn kết hợp với hai bánh răng mặt trời (bánh răng bán trục) và hai hoặc bốn bánh hành tinh (bánh răng vi sai).
+ Trục vi sai, các bán trục dẫn ra bánh xe phải, trái, các đệm tựa lưng cho các bánh răng.
+Bánh răng vi sai quay trên trục vi sai và quay cùng vỏ vi sai
H ình 7.7 Vi sai đối xứ ng kiểu bánh răng nón 1,4 bánh răng bán trục 2 bánh răng hành tinh
3 tr ục chữ thậ p(tr ục bánh rang hành tinh)
Các bánh xe chủ động được kết nối với trục bị động của hệ thống truyền lực chính thông qua bộ vi sai, đảm bảo sự ăn khớp hiệu quả Đồng thời, các bánh xe này cũng được gắn với bánh răng bán trục bằng then hoa, tạo nên sự liên kết chặt chẽ trong quá trình truyền động.
*Vi sai đối xứ ng kiểu bánh răng trụ
H ình 8.8 Vi sai đối xứ ng hình trụ Đề s ố : …….
Trên một số loại ô tô, bộ vi sai hình trụ đối xứng được sử dụng để truyền mômen Vi sai loại bánh răng trụ đối xứng có bề ngang nhỏ hơn nhưng bán kính lớn hơn so với vi sai có bánh răng nón đối xứng.
-Để tăng khoảng cách gầm xe người ta giảm kích thước của bánh răng bị động truyền lực trung ương
* Bộ vi sai của loi xe FF
Trong xe FF, động cơ được bố trí ngang và bộ vi sai gắn liền với vỏ hộp truyền lực, giúp tăng cường tính gọn nhẹ của hệ thống Cấu trúc này cho phép các nhà chế tạo lắp đặt cụm vi sai ở giữa vỏ hộp truyền lực và vỏ hộp số ngang, từ đó giảm thiểu chi phí sản xuất.
H ình 9.9 Bộ vi sai gắn vớ i vỏ hộp số ngang trong xe FF
Bánh răng lớn trong bộ vi sai thường là bánh răng xoắn, được đặt trên hai vòng bi bán trục và gắn vào vỏ hộp số ngang Nó nhận mômen xoắn trực tiếp từ trục thứ cấp của hộp số ngang.
-Bánh răng lớ n có các tr ục cố định để gắn bánh răng vi sai. Đề s ố : …….
H ình 10.10 Kết cấu cụm vi sai trên loi xe FF
Các bán trục ăn khớp với bánh răng bán trục bằng then, thường có hai bánh răng vi sai trong bộ vi sai để dẫn động cho bánh răng bán trục Đối với các động cơ công suất lớn, có thể sử dụng đến 4 bánh răng vi sai Các bánh răng vi sai có khả năng tham gia hai chuyển động đồng thời: quay cùng với bánh răng lớn khi xe di chuyển thẳng và quay quanh trục của nó khi xe vào đường vòng.
* Bộ vi sai của loi xe FR
H ình 11.11 Bộ vi sai cầu xe sau Đề s ố : …….
Bộ vi sai và truyền lực cuối cùng được lắp thành một cụm và đặt trực tiếp trong vỏ hộp vi sai Sau đó, cụm này tiếp tục được lắp đặt vào hộp cầu sau, thân xe hoặc khung xe.
H ình 12.12 Kết cấu cụm vi sai trên xe FR
Bánh răng quả dứa nhận mômen xoắn từ trục các đăng qua bích nối và được lắp trong vỏ hộp vi sai Nó lăn trên hai ổ bi côn, giúp hạn chế lực dọc trục phát sinh khi bánh răng hoạt động.
Ngườ i ta lắp bánh răng vành chậu liền vớ i vỏ hộp vi sai vào giá đỡ vi sai qua hai vòng bi bán tr ục.
YÊU CẦU BỘ VI SAI
Phân phối mô men xoắn từ động cơ đến bánh xe hoặc các cầu là quá trình quan trọng, giúp tối ưu hóa hiệu suất vận hành của xe Việc sử dụng loại vi sai giữa các bánh hoặc giữa các cầu đảm bảo rằng mô men xoắn được phân bổ hợp lý, phù hợp với khả năng bám của bánh xe hoặc cầu trên mặt đường Điều này không chỉ nâng cao khả năng kiểm soát mà còn cải thiện sự an toàn khi lái xe.
Đảm bảo rằng số vòng quay của các bánh xe chủ động khác nhau trong quá trình ô tô quay vòng hoặc di chuyển trên đường không bằng phẳng là rất quan trọng Điều này cũng áp dụng trong các trường hợp khi bán kính lăn của hai bánh xe chủ động ở cùng một cầu không bằng nhau Việc này giúp cải thiện hiệu suất và độ ổn định của xe.
K ết cấu bộ vi sai phải gọn nhẹ.
KẾT CẤU CỤM VI SAI
H ình 13.13 Cấu to chi tiết vi sai
- Bộ vi sai bao gồm hai bánh răng bán trục nối vớ i bán tr ục qua khớ p then hoa.
Vỏ vi sai lắp cứng với bánh răng vành chậu, bên trong chứa các bánh răng bán trục cùng với hai hoặc bốn bánh răng vi sai (bánh răng hành tinh).
-Các bánh răng bán trục có thể quay quanh bán tr ục và bánh răng vi sai cũng có thể quay quanh tr ục của nó.
-Bánh răng vành chậu và vỏ vi sai được đỡ bằngổ bi côn. Đề s ố : …….
- K ết cấu của cụm vi sai :
H ình 14.14 Kết cấu cụm vi sai trên ô tô
1 Khớp các đăng 2.Bánh răng quả dứa
3.Vỏ vi sai 4.Bánh răng vi sai
5.Tr ục bánh răng vi sai 6.Bánh răng bán trục
7.Bánh răng vành chậu 8 Bán tr ục
HOẠT ĐỘNG CỦA VI SAI
-Tr ục truyền động các đăng dẫn động bánh răng quả dứa làm quay bánh răng vành chậu và vỏ vi sai.
Vỏ vi sai quay kéo trục bánh răng vi sai, tạo ra sự ăn khớp giữa các bánh răng vi sai và bánh răng bán trục Điều này giúp các bánh răng bán trục quay cùng với vỏ vi sai, đóng vai trò quan trọng trong việc truyền động.
H ình 15.15 Ô tô khi quay vòng
Khi ô tô di chuyển thẳng trên đường bằng, lực cản lên hai bánh xe chủ động gần như tương đương, dẫn đến lực cản trên hai bán trục cũng bằng nhau Trong tình huống này, bánh răng vi sai không quay quanh trục của nó mà quay cùng với vỏ vi sai và bánh răng vành chậu Kết quả là tất cả các chi tiết của bộ vi sai hoạt động như một khối thống nhất, khiến hai bánh xe chủ động quay cùng chiều và cùng tốc độ.
H ình 16.16 Hot động của bộ vi sai
Khi ô tô di chuyển qua khúc quanh, bánh xe bên trong phải quay với bán kính nhỏ hơn bánh xe bên ngoài, dẫn đến lực cản lớn hơn cho bánh xe bên trong Do đó, bánh xe bên ngoài cần quay nhanh hơn để duy trì sự cân bằng Cơ cấu bánh răng vi sai đóng vai trò quan trọng trong việc này, khi các bánh răng vi sai quay quanh trục của nó, đồng thời quay theo vỏ vi sai và làm quay các bánh răng bán trục.
Như vậy bán tr ục bên trong sẽ quay chậm lại còn bán tr ục bên ngoài sẽ quay nhanh hơn
* Nguyên lý hot động của bộ vi sai
Các bánh xe bên trái và bên phải quay với tốc độ giống nhau, khiến cho các bộ phận như vỏ vi sai, bánh răng bán trục, bánh răng visai, đệm chặn, đĩa ly hợp, đế và lò xo nén hoạt động đồng bộ như một khối thống nhất Điều này tương tự như cơ chế của bộ vi sai thông thường, giúp truyền lực dẫn động hiệu quả đến các bánh xe.
Chiều dài của mũi tên trong hình 17.17 biểu thị độ lớn của lực cản, mômen xoắn và tốc độ quay Các bánh xe dẫn động quay với tốc độ đồng nhất, và mômen xoắn của các bánh răng bán trục bên trái và bên phải là tương đương.
H ình 18.18 Hot động của bộ vi sai chống trượ t lúc xe chy thẳng
Bánh răng hành tinh không quay quanh trục của chính nó, mà chỉ quay cùng với trục của bán trục Mômen được truyền từ vỏ vi sai sẽ cân bằng với mômen cản lăn tại điểm tiếp xúc của bánh xe.
Khi có sự chênh lệch lớn giữa tốc độ quay của bánh xe trái và bánh xe phải trong quá trình xe quay vòng, sẽ dẫn đến sự khác biệt tương ứng về tốc độ giữa bánh răng bán trục trái và phải.
H ình 19.19 Hot động của bộ vi sai chống trượt lúc xe qua đon đườ ng cong Đề s ố : …….
Sự khác biệt giữa đệm chặn và đĩa ly hợp dẫn đến hiện tượng trượt Tuy nhiên, do chúng được ép chặt bởi lò xo nén, mômen ma sát phát sinh giữa đệm chặn và đĩa ly hợp là kết quả của sự tiếp xúc trực tiếp giữa các bề mặt của chúng.
- Vì vậy ,khi xe r ẽ sang phải hoặc trái , một độ trượ t nhỏ xảy ra giữa đệm chặn và đĩa ly hợ p
-Điều này để giữ cho sự khác nhau về tốc độ quay của các bánh răng bán trục càng nhỏ càng tốt
H ình 20.20 Chiều dài của mũi tên biểu thị cho độ lớ n của lự c cản , mômen xoắn và tốc độ quay
Khi xe đi vào đường vòng, lực cản tác động lên hai bánh dẫn động khác nhau, dẫn đến tốc độ quay của lốp A nhỏ hơn lốp B Điều này xảy ra do lực cản trên lốp A lớn hơn lốp B, buộc bánh răng bán trục A quay chậm hơn Bộ vi sai điều chỉnh để bánh răng bán trục B quay nhanh hơn, giúp xe di chuyển êm ái qua các khúc cua.
Bộ vi sai phân phối mômen khác nhau cho các bánh xe bên trái và bên phải, giúp xe vận hành êm ái qua các đoạn đường vòng Tuy nhiên, nhược điểm của nó là giảm lực dẫn động đến cả hai bánh xe khi lực dẫn động lên một bánh xe bị giảm.
VI SAI CÓ HẠN CHẾ TRƯỢT
Khi lái xe trên đường bùn và tuyết, hoặc khi thực hiện các vòng quay đột ngột, bộ vi sai có thể làm mất mát công suất chuyển động nếu một trong các bánh xe không bám đường.
Nếu một trong các bánh xe chủ động bị mắc kẹt trong ổ gà hoặc bùn, bánh xe đó sẽ quay với tốc độ cao trong khi bánh xe còn lại gần như đứng yên, dẫn đến việc xe không thể thoát ra khỏi tình huống khó khăn này.
H ình 21.21 Điều kiện ma sát kém
Khi một bánh xe của xe bị trượt trên đường dính bùn, cát hoặc tuyết, hoặc rơi vào ổ gà mà không thể vượt qua, hoặc khi quay vòng mà một bánh xe nổi lên khỏi mặt đường, mô men truyền đến sẽ giảm và tính năng chuyển động của xe sẽ bị ảnh hưởng.
Bộ vi sai hạn chế trượt được thiết kế để giảm bớt các vấn đề liên quan đến trượt, bằng cách bổ sung chức năng hạn chế trượt vào các tính năng hiện có của bộ vi sai thông thường.
KẾT CẤU VI SAI HẠN CHẾ TRƯỢ T LOẠI MA SÁT NHIỀU ĐĨA
-Các đệm chặn và đĩa ly hợp được đặt tuần tự xen k ẽ nhau giữa các bánh răng bán tr ục và vỏ bộ vi sai.
Bộ vấu lồi của đệm chặn lắp vào các rãnh dẫn hướng trên vỏ bộ vi sai, giúp đảm bảo sự ăn khớp chính xác với đĩa ly hợp Các thành phần này được kết nối với nhau bằng then, tạo nên sự liên kết chắc chắn với bánh răng bán trục.
H ình 22.22 Cấu to của cụm vi sai chống trượ t
Một lò xo nén được lắp giữa bánh răng bán trục trái và phải, có tác dụng giữ cho đệm chặn ép chặt vào đĩa ly hợp thông qua đế và bánh răng bán trục.
-Điều này có nghĩa là các bánh răng bán trục luôn đượ c ép vào vỏ bộ vi sai qua đệm chặn và đĩa ly hợ p nhờ lò xo. Đề s ố : …….
CƠ CẤU KHÓA VI SAI
Cơ cấu khóa vi sai có nhiệm vụ đảm bảo rằng hai bánh xe chủ động quay với tốc độ đồng nhất, ngăn chặn hiện tượng một bánh quay nhanh trong khi bánh còn lại quay chậm Điều này giúp cải thiện hiệu suất và độ ổn định của xe khi di chuyển.
Để cải thiện lực kéo cho bánh xe chủ động còn lại, cần hạn chế hoạt động của bộ vi sai khi một bánh xe chủ động có hệ số bám nhỏ, như khi bánh xe bị sa lầy và quay trơn tại chỗ, nhằm khắc phục lực cản từ mặt đường.
H ình 23.23 Kết cấu cơ cấu khóa vi sai cưỡ ng bứ c
Khi khóa vi sai được kích hoạt, cơ cấu khóa sẽ kết nối chặt chẽ bánh răng bán trục với bánh răng vành chậu Điều này tạo ra một khớp cứng, giúp chúng quay đồng thời với tốc độ của bánh răng vành chậu.
-Bánh răng bán tr ục phía đối diện lúc này cũng quay theo làm hai bánh xe chủ động quay cùng tốc độ.
Khóa vi sai là một thiết bị cực kỳ quan trọng trong ô tô, gồm hệ thống bánh răng nằm trên trục nối hai bánh xe Nó có chức năng nhận mô men xoắn từ trục truyền động và phân bổ lực cho từng bánh xe, giúp cải thiện khả năng vận hành và độ bám đường của xe.
H ình 24.24 Hìnhảnh chi tiết khóa vi sai
Khóa vi sai giúp điều khiển 4 bánh xe di chuyển với các vận tốc khác nhau, tạo ra sự cân bằng cho xe Điều này cho phép mỗi bánh xe quay với tốc độ riêng biệt, cải thiện khả năng vận hành và ổn định khi di chuyển trên các bề mặt khác nhau.
Để vào cua dễ dàng, bánh xe phía ngoài cần có vận tốc lớn hơn Nếu không có bộ khóa vi sai hỗ trợ, xe sẽ không thể thực hiện điều này, dẫn đến tình trạng 2 bánh xe sẽ khóa lại với nhau khi vào cua.
Xe sẽ di chuyển với cùng một tốc độ, dẫn đến việc lăn bánh khó khăn và dễ xảy ra tình trạng trượt quay bánh xe.
* Các loi khóa vi sai.
Vi sai mở (open differential) là một loại khóa vi sai nổi bật với độ bền cao và giá thành thấp Tuy nhiên, nhược điểm của loại vi sai này là không phân bổ đều mô-men xoắn đến các bánh xe, dẫn đến tình trạng trượt khi di chuyển trên đường trơn.
Khóa vi sai (lock differential) cho phép xe tăng cường lực kéo bằng cách khóa các trục, giúp bánh xe có sức mạnh hơn Tuy nhiên, khi vào cua, việc mở khóa vi sai có thể trở nên phức tạp Loại khóa vi sai này thường được trang bị trên các dòng xe địa hình.
Hiện nay, trên thị trườ ng có 2 loại khoá vi sai cơ bản gồm khoá vi sai tự động và khoá vi sai bằng tay Trong đó: Đề s ố : …….
Khóa vi sai tự động
Khóa vi sai tự động được thiết kế nhằm đảm bảo rằng năng lượng từ động cơ được truyền tải đồng đều đến tất cả các bánh xe, bất chấp điều kiện độ bám của mặt đường.
- Khoá vi sai này sẽ tự hoạt động khi lực kéo bị mất và đồng thờ i tự ngắt khi lực kéo đã đượ c lấy lại.
Một số khoá vi sai tự động chỉ ngắt khi một bánh xe cần quay nhanh hơn các bánh xe khác, ví dụ như khi xe vào cua.
Khóa vi sai bằng tay
Khoá vi sai tay cho phép người lái chủ động quyết định thời điểm cần thêm lực kéo cho xe Có nhiều loại khoá vi sai tay, và hầu hết được kích hoạt thông qua công tắc trên bảng điều khiển hoặc cần số.
Thông qua cơ cấu khí nén hoặc điều khiển điện, khóa vi sai có khả năng mở hoặc khóa theo lựa chọn của người lái, giúp phù hợp với các điều kiện vận hành khác nhau.
Ngoài hai loại phanh cơ bản, hiện nay còn có vi sai hạn chế trượt kết hợp phanh, giúp tăng cường độ bám cho xe, đảm bảo chuyển động an toàn và giảm thiểu tình trạng bánh xe bị trượt.
H ình 25.25 Kết cấu khóa vi sai bằng tay
Khóa vi sai được cấu tạo từ một trục truyền động kết hợp với một bánh răng trụ ở đầu khớp và một bánh răng vòng Bánh răng vòng này chứa một bánh răng nhện cùng với hai bánh răng phụ, tạo nên một hệ thống truyền động hiệu quả.
TÍNH TOÁN VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG KHÓA VI SAI
ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU KHÓA VI SAI
Nhóm chúng em đã nghiên cứu và phân tích một số trường hợp tính toán và mô phỏng liên quan đến khóa vi sai Qua quá trình tìm hiểu, chúng em đã xác định được một số trường hợp cụ thể như sau:
H ình 27.1 Sơ đồ động học vi sai
Nếu một trong hai bán trục là chủ động, thì trục còn lại sẽ đóng vai trò là trục bị động Vỏ vi sai cùng với các bánh răng vành chậu là những thành phần quan trọng trong hệ thống dẫn động.
- Áp dụng công thức vi sai :
Z1, Z2: - số răng của bánh răng bán trục 1 và bán tr ục 2
Trong trường hợp khâu dẫn đứng yên, trục chủ động quay với vận tốc ω1 và trục bị động quay với vận tốc góc ω2, ta có thể xác định mối quan hệ giữa các vận tốc này thông qua công thức đã được thiết lập.
- Như vậy tr ục I và tr ục II quay cùng tốc độ , nhưng ngượ c chiều.
* Trườ ng hợp 2 : Trườ ng hợ p tr ục chủ động đứng yên , khâu dẫn quay vớ i vận tốc
- Như vậy một tr ục đứng yên , tr ục còn lại sẽ quay nhanh gấ pđôi
* Trườ ng hợp 3 : Trườ ng hợ p khâu dẫn , tr ục chủ động quay , khi đó :
- Như vậy tổng vân tốc tr ục I và II bằng hai lần vận tốc khâu dẫn
* Trườ ng hợp 4 : Trườ ng hợ p khâu dẫn quay , tr ục chủ động và tr ục bị động quay cùng chiều,khi đó:
- Như vậy tr ục chủ động và tr ục bị động quay cùng vận tốc và bằng vận tốc khâu dẫn. Đề s ố : …….
THI CÔNG MÔ HÌNH VÀ MÔ PHỎ NG 3D, 2D XE FORD
MÔ HÌNH THIẾT KẾ 3D XE FORD RANGER
Xe Ford Ranger không chỉ nổi bật trên thế giới mà còn là một trong những mẫu xe bán tải hàng đầu tại Việt Nam Chiếm đến một nửa doanh số bán hàng của Ford và hơn 60% thị phần trong phân khúc bán tải, Ford Ranger luôn thu hút sự chú ý của khách hàng với doanh số ấn tượng.
H ình 28.1.1 Hìnhảnh 3D xe Ford Ranger đượ c thiết kế trên Sodidworks
Lịch sử phát triển của Ford Ranger bắt đầu từ năm 1983 khi chiếc xe tải hạng trung này được giới thiệu Sau 20 năm, Ranger chính thức ra mắt tại Việt Nam, với thiết kế và tính năng phục vụ nhu cầu vận chuyển Từ một chiếc xe tải đơn giản, Ranger đã trở thành một mẫu xe mạnh mẽ, tinh tế và đầy đủ tiện nghi, phản ánh phong cách sống của người sử dụng ô tô hiện đại.
Ford Ranger đã khẳng định vị thế vững chắc trong phân khúc bán tải tại Việt Nam, làm thay đổi tư duy tiêu dùng của nhiều người Trong khi một số dòng bán tải khác vẫn được ưa chuộng bởi người lao động và dịch vụ vận tải, Ranger ngày càng trở thành biểu tượng cho phong cách sống của những chủ sở hữu hiện đại.
Những gia đình yêu thiên nhiên, cá nhân đam mê khám phá, người nổi tiếng thích xê dịch, và những cô gái cá tính luôn tìm kiếm sự khác biệt là những hình mẫu tiêu biểu cho những tâm hồn yêu thích trải nghiệm.
Các chi tiết thiết kế 3D trên Sodidworks:
H ình 32.1.5 Gương chiếu hậu Đề s ố : …….
H ình 38.1.11 Trục cầu xe Đề s ố : …….
BẢN VẼ CHI TIẾT 2D
Lazang xe ô tô, hay còn gọi là vành bánh xe, là bộ phận kết nối trục xe với lốp xe, có chức năng giữ cho lốp xe cố định khi bơm hơi và khi xe lăn bánh Việc ứng dụng đồ họa trong bản vẽ 2D giúp chúng ta có cái nhìn chi tiết về cấu tạo của lazang, từ đó tạo ra nhiều sản phẩm hữu ích.
H ình 39.2.1 Bản vẽ chi tiết 2D
Bản vẽ cung cấp thông tin chính xác về kích thước và hình dạng của lazang, giúp chúng ta thiết kế và thi công những sản phẩm tinh tế, phù hợp với tâm lý và thị hiếu của khách hàng.