Bảo trì và bảo dưỡng công nghiệp bảo dưỡng và sửa chữa hộp số mt

Trong khi xe chuyển động và đang tăng tốc thì cần ít mô men xoắn hơn thì ở tốc độ cao thì phải cần mômen xoắn cao hơn, do đó hộp số phải có nhiều bánh răng với tỉ số truyền khác nhau nhằ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINHKHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

BẢO TRÌ VÀ BẢO DƯỠNG CÔNG NGHIỆP

BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỘP SỐ MT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINHKHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

BẢO TRÌ VÀ BẢO DƯỠNG CÔNG NGHIỆP

BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỘP SỐ MT

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập – Tự do – Hạnh phúc

*** Tp Hồ Chí Minh, ngày - tháng - năm 2023

NHIỆM VỤ MÔN HỌC

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Công Trạng MSSV: 20145635 Lâm Minh Triết 20145639 Nguyễn Tuấn Tùng 20145653

Giảng viên hướng dẫn: Trần Thái Sơn ĐT:

1 Tên đề tài: Bão dưỡng và sửa chữa hộp số MT

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu: 3 Nội dung thực hiện đề tài: 4 Sản phẩm:

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập – Tự do – Hạnh phúc

*** PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Lâm Minh Triết 20145639 Nguyễn Tuấn Tùng 20145653 Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Tên đề tài: Bão dưỡng và sửa chữa hộp số MT Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Hiếu

4 Điểm:

……… (Điểm bằng chữ: ………)

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên)

2.1.4 Cơ cấu dẫn động điều khiển gài số 19

2.1.5 Cơ cấu định vị và khoá số: 21

2.3 Cấu trúc truyền mô men 24

2.3.1 Hộp số 3 trục 24

2.3.2 Hộp số MT dọc 25

2.3.3 Bộ phận điều khiển chuyển số 26

2.4 Nguyên lý làm việc của hộp số cơ khí: 33

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH THÁO, LẮP, KIỂM TRA 36

SỬA CHỮA HỘP SỐ CƠ KHÍ 36

3.1 Những hư hỏng, nguyên nhân, biện pháp khắc phục 36

3.1.1 Hiện tượng nhảy số : 36

3.1.2 Hộp số làm việc có tiếng kêu: 36

3.1.3 Không vào số được hoặc vào số có tiếng kêu: 37

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỘP SỐ 1 Sự ra đời của hộp số sàn

Được ví như trái tim của hệ thống truyền lực, hộp số biến đổi mô-men, tốc độ làm việc của động cơ sao cho phù hợp với điều kiện làm việc của bánh xe trên đường Kể từ khi phát minh nổi tiếng của George Selden về bộ truyền động cầu trước kết hợp với động cơ 3 xi-lanh đặt nằm ngang trở thành thiết kế trên xe hơi, có rất ít ý tưởng mới phù hợp.

Giới thiệu vào năm 1894, bản phác thảo đầu tiên của hộp số cận đại do hai kỹ sư người Pháp, Louis-Rene Panhard và Emile Levassor đưa ra đã không mang về cho hai ông vinh quang mà ngược lại phải nhận những chỉ trích.

Buổi thuyết trình không thành công, chiếc xe mô hình bị chết máy, nội dung bị cắt bớt chỉ còn trình bày trên bảng đen Một tờ báo viết "kẻ bịp bợm đã dùng nhiều trò mánh khóe để lừa gạt công chúng hâm hộ cùng với chiếc xe mới” Có lẽ các nhà phát minh nên bỏ qua buổi nói chuyện công nghệ và sử dụng mô tả vừa đủ Những gì họ đã làm thật thô thiển.

Chiếc xe do George Selden thiết kế vào năm 1877.

Thời ấy, kết cấu truyền động khá đơn giản bằng bộ truyền đai hoặc bộ truyền bánh răng côn Xe chỉ có thể chạy với tốc độ đa 32 km/h Khi gặp vật cản trên đường, tài xế phải dừng lại gài số thấp.

F W Lanchester, một trong những người tiên phong trong lĩnh vực ôtô ở Anh, mô tả về chiếc xe của ông gồm hai cấp truyền đai, một cho tốc độ thấp, cần mô-men lớn và một ở tốc độ cao, mô-mô-men nhỏ.

Một năm sau cuộc hộp báo tai tiếng, Panhard and Levassor nổi danh trở lại không những chỉ với riêng hộp số mà còn toàn bộ hệ thống truyền lực Lần này, họ đã có chiếc xe đầu tiên sẵn sàng chạy khi đạp ga Bên cạnh đó họ cũng đã có rất nhiều thay đổi về ý tưởng Thực tế, nó là một mẫu đã đáp ứng được hầu hết các yêu cầu của xe được xây dựng vào những năm 90 và cả những năm sau đó.

Không giống như mẫu xe hiện thời, thiết kế mới có động cơ đặt dọc phía trước, truyền công suất ra cầu sau thông qua ly hợp và hộp số trượt 3 cấp và cầu chuyển động bằng xích Nó gần giống như hệ thống truyền lực trên các xe hiện đại, nhưng chưa có vi sai và bán trục chủ động Tuy nhiên, vào năm 1898, điều này đã

trở thành hiện thực khi nhà triệu phú Louis Renault kết nối công suất thành công từ động cơ đặt dọc, qua hộp số tới cầu sau “sống” bằng trục kim loại.

Cầu sau “sống” hay còn gọi là vi sai cầu sau, cái mà Renault đã làm phù hợp với ý tưởng phát triển của một người Mỹ có tên C E Duryea vào năm 1893 Vì đã khắc phục vấn đề mòn lốp, nên phát minh này được hầu hết các nhà sản xuất ôtô áp dụng Vi sai bao gồm một cụm bánh răng răng khớp làm nhiệm vụ phân chia công suất cho hai bánh của cầu sau Nó cho phép bánh phía ngoài quay nhanh hơn bánh trong khi xe quay vòng.

Năm 1904, hộp số sàn sang số trượt của Panhard-Levassor đã được hiện thực hóa bởi hầu hết các nhà sản xuất ôtô Dù tồn tại dưới dạng này hay dạng khác thì chúng vẫn còn được sử dụng cho đến thời gian gần đây Hiển nhiên, đã có những cải tiến, thay đổi quan trọng nhất là hệ thống đồng bộ hóa cho phép quá trình ăn khớp giữa cách bánh răng diễn ra một cách trôi chảy, không phát sinh va đập Hộp số trang bị bộ đồng tốc được Cadillac sử dụng lần đầu tiên vào năm 1928 Sau khi được Porsche phát triển, phát minh này đã trở nên phổ biến cho đến tận ngày nay.

Khoảng thời gian kể từ khi hộp số sàn xuất hiện cho đến thời điểm phát minh ra bộ đồng tốc, có một sự cố gắng khác cũng nhằm đơn giản quá trình sang số Đó chính là hộp số có cấu tạo từ bộ truyền bánh răng hành tinh, xuất hiện lần đầu tiên trên mẫu Ford Model T 1908.

Ford Model T 1908.

Bộ truyền bánh răng hành tinh bao gồm một bánh răng trung tâm hay còn được gọi là bánh răng mặt trời, một số bánh răng hành tinh ăn khớp xung quanh Ngày nay, bộ truyền hành tinh được sử dụng trên hộp số tự động nhiều hơn trên số sàn Một vài loại số sàn phức tạp sử dụng bánh răng hành tinh đã được đưa ra, Wilson Preselector là một trong những hộp số như thế Nó từng được sử dụng vào những năm 30 Hệ thống sử dụng 4 bộ truyền bánh răng hành tinh riêng rẽ, cho phép lái xe chọn trước một tỷ số truyền bằng cách di chuyển cần điều khiển nhỏ cạnh trục lái.

2 Mục đích của hộp số

Để cho xe chuyển động, nó phải vượt qua một số lực cản Có ba loại lực cản chính cản trở sự chuyển động của xe: Lực cản lăn, nó sẽ nhỏ khi tình trạng mặt đường tốt và sẽ lớn khi mặt đường gồ ghề Lực cản gió: lực này sẽ nhỏ khi tốc độ xe nhỏ và lớn khi tốc độ xe cao Nó không tăng tuyến tính với tốc độ nhưng nó sẽ tăng gấp hai lần so với lượng công suất xe tăng Lực cản gió của xe phụ thuộc

vào hình dáng bên ngoài của xe, được biểu thị bằng giá trị Cw Giá trị này được đo theo rãnh gió đi qua bề mặt xe bởi một dụng cụ đo sức gió đặt lên xe mà nó xác định được tốc độ gió Lực cản nghiêng trên đường dốc, đường càng dốc thì lực cản càng lớn Khả năng leo dốc lớn nhất có thể bị giới hạn trong trường hợp kéo xe Tất cả các loại lực cản trên đòi hỏi phải có một hệ thống truyền lực hoạt động nhằm đáp ứng với điều kiện khí động học của xe Mỗi động cơ đều có một dải công xuất và mô men xoắn nhất định được xem như là tốc độ cho phép của động cơ đó, một hệ thống để điều chỉnh mô men và tốc độ cần thiết được trang bị trên xe được gọi là hộp số Hộp số thay đổi tốc độ động cơ và mômen xoắn đến một giá trị cần thiết để điều khiển xe Để thắng được lực quán tính của xe từ lúc đứng yên cho đến khi chuyển động thì mômen xoắn phải lớn khi tốc độ bánh xe thấp Hộp số sẽ thay đổi tương đối từ tốc độ cao / mô men xoắn thấp sang tốc độ thấp / mô men xoắn cao Trong khi xe chuyển động và đang tăng tốc thì cần ít mô men xoắn hơn thì ở tốc độ cao thì phải cần mômen xoắn cao hơn, do đó hộp số phải có nhiều bánh răng với tỉ số truyền khác nhau nhằm phù hợp với sự thay đổi này.

3 Công dụng, yêu cầu, phân loại

3.1Công dụng

- Nhiệm vụ - Hộp số dùng để thay đổi tỉ số truyền nhằm thay đổi mômen xoắn ở các bánh xe chủ động của ôtô, đồng thời thay đổi tốc độ chạy xe phù hợp với sức cản bên ngoài

- Thay đổi chiều chuyển động của ôtô (tiến và lùi)

- Tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng thời gian tuỳ ý mà

Hiệu suất truyền lực cao, khi làm việc không gây tiếng ồn, thay đổi số nhẹ nhàng không sinh lực va đập ở các bánh răng

Kết cấu gọn gàng, chắc chắn, dễ điều khiển bảo dưỡng và sửa chữa, giá thành hạ 3.3Phân loại hộp số

3.3.1 Phân loại theo phương pháp thay đổi tỉ số truyền Loại hộp số có cấp

Ngày nay trên ôtô dùng nhiều nhất là hộp số có cấp (loại này thay đổi tỉ số truyền bằng cách thay đổi sự ăn khớp giữa các cặp bánh răng), vì cấu tạo đơn giản, làm việc chắc chắn, hiệu suất truyền lực cao, giá thành rẻ

Trong loại hộp số có cấp người ta chia: Theo tính chất trục truyền

- Loại có trục tâm cố định việc thay đổi số bằng các con trượt thường có loại hai trục tâm dọc hoặc ngang, loại ba trục tâm dọc

- Loại có trục tâm di động(hộp số hành tinh) Theo cấp số ta có:hộp số 3 cấp, 4 cấp, 5 cấp …

Nếu hộp số càng nhiều cấp tốc độ càng cho phép sử dụng hợp lý công suất của động cơ, trong điều kiện lực cản khác nhau do đó tăng được tính kinh tế của ôtô nhưng thời gian thay đổi số dài, kết cấu phức tạp

Loại hộp số vô cấp

Hộp số vô cấp có ưu điểm là:có thể thay đổi tỉ số truyền liên tục trong một giố hạn nào đó, thay đổi tự động, liên tục phụ thuộc vào sức cản chuyển động của ôtô, nó rút ngắn được quãng đường tăng tốc, tăng lớn nhất tốc độ trung bình của

- Hộp số vô cấp dùng điện (dùng động cơ đốt trong kéo máy phát điện, cung cấp điện cho động cơ điện đặt ở bánh xe chủ động (hoặc có nguồn điện từ ắc quy) Ta thay đổi dòng điện kích thích của động cơ điện sẽ thay đổi tốc độ và mômen xoắn của động cơ điện và của bánh xe chủ động

- Hộp số vô cấp thuỷ lực: truyền mômen xoắn nhờ năng lượng dòng chất lỏng có thể là thuỷ động hoặc thuỷ tĩnh Hộp số vô cấp thuỷ lực có kết cấu phức tạp giá thành cao, hiệu suất truyền lực thấp, thay đổi mômen xoắn trong giới hạn hẹp Thông thường người ta kết hợp với hộp số có cấp có trục tâm di động(kiểu hành tinh) với biến mômen thuỷ lực

3.3.2 Phân loại theo cơ cấu điều khiển

- Loại điều khiển cưỡng bức(thường ở hộp số có cấp) - Loại điều khiển bán tự động (thường ở hộp số kết hợp

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 2.1 Cấu tạo

- Hộp cơ khí có cấp gồm các bộ phận sau:

- Vỏ ly hợp được lắp với động cơ

2.1.1 Các trục của hộp số:

Trục sơ cấp: Trên trục sơ cấp có một bánh răng liền trục và răng nhỏ ăn khớp với ống trượt của bộ đồng tốc Phần trước có rãnh then hoa ráp vào moayơ đĩa ly hợp Truyền chuyển động quay từ đĩa ma sát của ly hợp đến trục trung gian Trục sơ cấp hay còn được gọi là trục ly hợp dùng để truyền chuyển động quay từ đĩa ly hợp tới bánh răng của trục trung gian.

Trục trung gian: Có nhiệm vụ giữ cho các bánh răng trung gian luôn ăn khớp với bánh răng trên trục sơ cấp và trục thứ cấp Các bánh răng của trục trung gian thường được chế tạo thành một khối hoặc chế tạo rời, lắp với trục bằng then Trục trung gian luôn quay cùng chiều với trục sơ cấp của hộp số.

Trục thứ cấp: Trục thứ cấp có nhiệm vụ đỡ các bánh răng và đồng tốc, các bánh răng quay tự do chỉ có bộ đồng tốc bị khóa vào trục, dẫn động trục truyền chính và làm quay bánh xe.

Trục số lùi: Trục số lùi là một trục ngắn, được lắp bên dưới và bên cạnh trục trung gian Trên trục số lùi gồm có một hoặc hai bánh răng, quay trơn với trục và có thể di chuyển trên trục để gài số lùi.

2.1.2 Bánh răng

Việc sử dụng các loại bánh răng để đáp ứng về nhu cấu tốc độ và moment xoắn Trong hộp số ta thường sử dụng hai loại bánh răng: Bánh răng trụ răng thẳng và bánh răng trụ răng nghiêng Bánh răng thẳng dùng trong bánh răng gài số lùi, vì nó ít làm việc và dùng cho việc cài số Các bánh răng còn lại đều dùng bánh răng trụ răng nghiêng Bánh răng của hộp số được làm từ thép chất lượng cao, chúng được tôi cẩn thận để tạo độ nhẵn, bề mặt các răng cứng, nhưng bên trong rất dẻo Chúng được gia công nhiệt bề mặt Các răng, các vùng nguy hiểm được gia công trên máy chính xác.

2.1.3 Bộ đồng tốc:

Hai bánh răng đang quay, muốn gài vào nhau được êm dịu, không va đập, hư hỏng thì phải làm cho chúng quay cùng tốc độ (đồng tốc) trước khi gài vào khớp Hộp số ôtô hiện đại được trang bị cơ cấu đồng tốc các bánh răng trước khi gài răng, gọi là bộ đồng tốc.

Nhiệm vụ này được thực hiện bởi một cơ cấu gọi là bộ đồng tốc được làm cùng với khớp gài số trên hộp số của ô tô Hầu hết các ô tô hiện đại đều được trang bị hộp số kiểu đồng tốc Được gọi là đồng tốc vì khi chuyển số hai bánh răng làm việc tiến lại gần nhau để làm đồng bộ tốc độ quay của chúng nhờ ma sát Bộ đồng tốc dùng ở những tay số cao: số 2, 3, 4, 5 (có tỷ số truyền nhỏ) và những tay số có tốc độ góc của các cặp bánh răng chênh lệch nhau lớn

Cấu tạo của bộ đồng tốc có nhiều loại nhưng cơ bản gồm: moayơ (ruột đồng tốc) lắp then hoa với trục thứ cấp, vòng ngoài ăn khớp răng trong của ống trượt (vỏ đồng tốc).

Trên ống trượt có rãnh lắp càng gài số và ống trượt di chuyển theo chiều dọc để gài số Moayơ có ba rãnh rộng lắp ba miếng khoá, trên các miếng khoá có gờ được lò xo đẩy ra tiếp xúc với ống trượt, giữ ống trượt ở vị trí trung gian Hai vòng đồng tốc (vòng ma sát) làm bằng thau, bên trong vòng đồng tốc có mặt côn tiếp xúc với mặt côn trên bánh răng, bên ngoài có răng ăn khớp với răng trong của ống trượt, trên vòng đồng tốc có ba rãnh, ăn khớp với ba miếng khoá 2.1.4 Cơ cấu dẫn động điều khiển gài số

Có hai kiểu gài (sang) số:

- Điều khiển trực tiếp và điều khiển gián tiếp.

- Điều khiển trực tiếp: Loại này cần gài số lắp trực tiếp với hộp số Thường được sử dụng trên xe có cầu sau chủ động vì có ưu điểm: Chuyển số nhanh, chuyển số êm và dễ sử lý.

-Điều khiển gián tiếp: Loại này hộp số tách rời khỏi cần số Cần số được lắp riêng thường được lắp trên sàn xe hoặc trên trục tay lái Cần số được nối với cơ cấu gài số trên hộp số bằng các khớp quay và thanh nối Loại này có ưu điểm rung động và có tiếng ồn từ động cơ lên cần gài số được ngăn chặn.

2.1.5 Cơ cấu định vị và khoá số:

Cơ cấu định vị thanh trượt (khoá riêng): Cơ cấu này giúp cho thanh trượt ở một vi trí nhất định khi ở vị trí trung gian hoặc gài bất kỳ một số nào đó Trên thanh trượt có rãnh ứng với các số dùng chung thanh trượt và một rãnh số không, trên vỏ hộp số có lỗ, lắp lò xo và viên bi khoá

Khi ta muốn gài bất cứ số nào trên thanh trượt như từ rãnh B sang rãnh C ta tác dụng vào tay số, làm thanh trượt di chuyển sang phải, lò xo bị nén, viên bi đi lên và trượt trên thanh trượt, dưới tác dụng của lò xo đẩy viên bi lọt xuống rãnh C Nếu không có cơ cấu này hoặc cơ cấu này bị hư hỏng như: viên bi bị mòn hoặc lò xo bị gãy, sẽ gây ra hiện tượng tự trả về vị trí trung gian.

Cơ cấu khoá thanh trượt (khoá chung): Cơ cấu này giữ một thanh trượt cố định khi kéo thanh trượt khác để gài số, nhờ vậy ta không thể vào hai số cùng một lúc Kết cấu thanh trượt có rãnh tương ứng với các số và một rãnh ở số không, khi lắp thanh trượt các rãnh của hai thanh trượt hướng vào nhau Trên vỏ hộp số có lỗ, lắp các viên bi khoá.

Trên hình đang ở vị trí chuẩn bị gài số, nếu muốn gài số trên thanh trượt II ta phải đưa thanh trượt I về vị trí số không, sau đó đưa thanh trượt II về số cần gài.

2.2 Các thông số cơ bản của hộp số

Tỷ số truyền của các bánh răng: Tuỳ theo số truyền, có thể truyền qua một hay nhiều cặp bánh răng Tỷ số truyền của các cặp bánh răng được tính như sau: - Tỷ số truyền qua một cặp bánh răng:

Muốn xác định tỉ số truyền từ trục sơ cấp ra trục thứ cấp ta xác định bằng

Muốn xác định tỉ số truyền từ trục sơ cấp ra trục thứ cấp ta xác định bằng cách:

Cấu tạo hộp số cơ khí thông thường có cấp bao gồm các bộ phận cơ bản: - Bộ phận nhận chức năng truyền và biến đổi mô-men bào gồm: các cặp bánh

răng ăn khớp, các trục và ổ đỡ trục vỏ hộp số.

- Bộ phận điều khiển chuyển số theo sự điều khiển của người lái và khả năng giữ nguyên trạng thái trong quá trình xe hoạt động, bao gồm: cần số, các đòn kéo, thanh trượt, nạng gài, khớp gài, cơ cấu định vị, khóa hãm, cớ cấu bảo hiểm số lùi.

2.3 Cấu trúc truyền mô men

2.3.1 Hộp số 3 trục

- Ở số truyền thẳng, dòng lực truyền trực tiếp từ trục sơ cấp qua khớp gài tới trục thứ cấp Các bánh răng làm việc không tải, hiệu suất truyền lực của hộp số là cực đại, thời gian làm việc chiếm 50% - 70% tổng thời gian chuyển động, do vậy hạn chế hao mòn bánh răng.

- Bánh răng của hộp số được sử dụng với hai loại bánh răng nghiêng và bánh răng thẳng Các bánh răng có răng nghiêng giúp tăng khả năng chịu tải và giảm độ ồn, tuy nhiên trong thiết kế cần chịn chiều nghiêng hợp lý để hạn chế tối đa lực dọc trục tác dụng lên ổ đỡ trục

- Với cấu trúc tỷ số truyền qua 2 cặp bánh răng ăn khớp nên chiều quay của trục chủ động và bị động không thay đổi, cho phép thực hiện một số giả trị tỷ số truyền lớn.

Nhược điểm:

- Ổ bi phía trước của trục thứ cấp được đặt vào lỗ đằng sau của trục sơ cấp Do điều kiện kết cấu của hộp số (kích thước trục sơ cấp), ổ bi này không thể làm to được, cho nên khi làm việc có lực tác dụng thì ổ bi này sẽ ở tình trạng căng thẳng.

- Hiệu suất truyền lực sẽ thấp do truyền qua nhiều cặp bánh răng ăn khớp 2.3.2 Hộp số MT dọc