Tính toán, thiết kế cụm cầu chủ động xe bus thaco evergreen – tb81s của trường hải

Trong tình hình phát triển kinh tế như hiện nay thì ở các cảng nói riêng và các đầu mối giao thông vận tải nói chung việc áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật vào công tác cơ giới hóa xếp dỡ là rất quan trọng và cần thiết vì nó có thể nâng cao năng suất lao động và giảm nhẹ sức lao động. Bất cứ hoạt động nào muốn có hiệu quả và có thể tồn tại lâu dài trên thương trường thì phải không ngừng cải tiến chất lượng sản xuất kinh doanh. Do đó, ngoài công tác quản lý, tổ chức sản xuất hợp lý còn đòi hỏi phải đầu tư trang thiết bị, máy móc vận chuyển và xếp dỡ tốt. Để đáp ứng được yêu cầu đó khoa cơ khí trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh đã trang bị cho các sinh viên trong viện những kiến thức cơ bản về trang thiết bị máy xếp dỡ và vận tải, đồng thời tạo điều kiện cho sinh viên làm quen với các công tác xếp dỡ và bố trí các trang thiết bị xếp dỡ.

VIỆN CƠ KHÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CỤM CẦU CHỦ ĐỘNG XE BUS THACO EVERGREEN –

TB81S CỦA TRƯỜNG HẢI

Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Chuyên ngành: CƠ KHÍ Ô TÔ

Giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN THÀNH SA Sinh viên thực hiện : TRẦN NGUYỄN TƯỜNG VI MSSV: 19H1080147 Lớp: CO19CLCC

TP Hồ Chí Minh, năm 2023

LỜI CẢM ƠN

Lời nói đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu trường Đại học Giao thông vận tải Tp Hồ Chí Minh, quý thầy cô Viện Cơ Khí những người đã tận tâm giảng dạy và truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu của mình trong suốt quá trình học tập của em

Đặc biệt, em xin cảm ơn thầy TS Nguyễn Thành Sa người đã hướng dẫn em thực hiện luận văn tốt nghiệp Thầy đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện, thầy đã truyền đạt rất nhiều kinh nghiệm và kiến thức giúp em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp

Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp một cách hoàn chỉnh nhất Tuy nhiên, do lượng kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, em đã gặp phải ít nhiều khó khăn và việc giải quyết các vấn đề, không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy, em kính mong các thầy, cô đóng góp ý kiến giúp em hoàn thiện hơn trong tương lai Đây như là một tiền đề giúp em từng bước tiếp cận với chuyên ngành của mình

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Viện Cơ khí và Trường Đại học Giao thông vận tải Tp Hồ Chí Minh đã truyền đạt cho em những kiến thức phục vụ trong quá trình làm luận văn và công việc sau khi ra trường Lời cuối cùng em xin kính chúc quý thầy, cô dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp trồng người của mình

Em xin chân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, ngày… tháng … năm 2023

Tác giả/Sinh viên thực hiện (Ký và ghi rõ họ tên)

Trần Nguyễn Tường Vi

TÓM TẮT THUYẾT MINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

“Việt Nam hiện nay đang trong tiến trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước Nền kinh tế thị trường là động lực cho sự phát triển của nhiều nền kinh tế, đi đôi với việc phát triển kinh tế là hàng loạt khu công nghiệp được hình thành Nhằm thực hiện “Chiến lược phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đến năm 2035, tầm nhìn đến năm 2050” (theoQuyết định số 663/QĐ-TTg, ngày 30/5/2018 ) được Chính phủ ban hành, thúc đẩy các doanh nghiệp trong nước phát triển sản xuất và lắp ráp ô tô với quy mô công nghiệp và thực hiện kế hoạch xúc tiến đầu tư của UBND tỉnh Quảng Nam, THACO đã đầu tư vào Khu kinh tế mở Chu Lai

Trước bối cảnh như vậy thì vấn đề đặt ra là khi hàng rào thuế quan được xóa bỏ thì những sản phẩm trong nước sẽ có được năng lực cạnh tranh với những mặt hàng của nước ngoài Mặt khác vấn đề nội địa hoá đã và đang được chính phủ rất coi trọng Để có được năng lực cạnh tranh cần nâng tỷ lệ nội địa hoá của các sẩn phẩm ở trong nước, việc ứng dụng những kĩ thuật, khoa học công nghệ mới chính là một trong các biện pháp hữu hiệu và nhanh nhất Trong những năm vừa qua, tỷ lệ nội địa hoá ở các sản phẩm ô tô Việt Nam chủ yếu tập trung vào một số chi tiết, bộ phận như khung vỏ thân xe, săm lốp, chất dẻo, cao su… một phần đã và đang thay thế là động cơ hộp số chủ yếu là trong hệ thống truyền lực, chi tiết cơ khí Cụm cầu chủ động là một trong những cụm chi tiết quan trọng của hệ thống truyền lực, để giúp truyền động đến các bánh xe chủ động Cầu chủ động hoàn toàn có khả năng sản xuất bằng công nghệ trong nước Theo bản quy hoạch đã được chính phủ Việt Nam thông qua vào năm 2035, tỷ lệ sản suất trong nước đối của tất cả các chủng loại sản phảm ô tô phải đạt trên 50%, phấn đấu xuất khẩu ô tô và phụ tùng chiếm 5 – 10 % tổng sản lượng của ngành

Hoàn thành nhiệm vụ khoa học công nghệ năm 2018 của Công ty cổ phần tập đoàn Trường Hải – Công ty TNHH MTV sản xuất xe Bus Thaco, đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ: “Nghiên cứu, thiết kế và công nghệ chế tạo cụm cầu sau của xe Bus lớn nâng cao khả năng nội địa hóa phụ tùng ô tô” Trước tình hình thực tế đó, em được giao nhiệm vụ thực hiện để tài: “Tính toán, thiết kế cụm cầu chủ động xe Bus Thaco EverGreen – TB81S của Trường Hải” Bố cục luận văn tốt nghiệp được thực hiện bao gồm 4 chương chính:

Chương 1: Tổng quan về khu kinh tế mở - khu Công nghiệp Thaco Chu Lai - Công ty

TNHH MTV sản xuất xe Bus Thaco

Chương 2: Tính toán, thiết kế thông số kĩ thuật cụm cầu chủ động xe Bus Thaco Chương 3: Ứng dụng Catia vào thiết kế, tính bền kết cấu một số chi tiết và chăm sóc

bảo dưỡng kĩ thuật cụm cầu chủ động

Chương 4: Quy trình công nghệ gia công các chi tiết chính của cụm cầu chủ động

Kết quả của đề tài luận văn tốt nghiệp là xây dựng thành công bộ thiết kế cụm cầu chủ động trên máy vi tính, những chi tiết ở trạng thái vật thể không gian 3D Việc sử dụng các phần mềm cho phép tính toán – thiết kế, thử nghiệm, lắp ghép các chi tiết thành cụm một cách đơn giản, hết sức trực quan, dễ sử dụng và tương thích với kĩ thuật gia công trên các máy công cụ CNC Ngoài ra, các sản phẩm thiết kế cũng có thể ứng dụng trong việc dạy học về thiết kế và sử dụng lắp ráp kết cấu một cách rất trực quan, sống động trong truyền đạt giảng dạy giáo dục chuyên ngành Thiết kế cầu chủ động đây là đề tài khá mới yêu cầu phải đảm bảo được các vấn đề: hiệu quả kinh tế, sựu nhất quán trong thiết kế, tuân thủ theo tiêu chuẩn hiện hành và đảm bảo tính phù hợp với điều kiện hoạt động thực tiễn của xe Đây là đề tài thiết kế cụm cầu sau tương đối hoàn chỉnh Cụm cầu chủ động là một tập hợp hoàn chỉnh những cụm khác nhau có kết nối với nhau, đồng thời có thể đưa vào lắp ráp với số lượng lớn.”

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU KINH TẾ MỞ - KHU CÔNG NGHIỆP THACO CHU LAI - CÔNG TY TNHH MTV SẢN XUẤT XE BUS THACO 1

1.1 Giới thiệu chung 1

1.1.1 Phạm vi, vị trí địa lý quy hoạch dự án Khu kinh tế mở Chu Lai 1

1.1.2 Khu công nghiệp Thaco Chu Lai 2

1.2 Văn hóa Công ty cổ phần tập đoàn Trường Hải (THACO GROUP) – Văn hóa

2.1.2 Yêu cầu cầu chủ động 10

2.2 Giới thiệu chung 10

2.3.4 Cơ cấu phanh 22

2.3.5 Vỏ cầu sau chủ động 26

2.4 Các thông số kỹ thuật tham khảo xe Thaco Bus EverGreen – TB81S 27

2.5 Tính toán thiết kế các thông số kĩ thuật của cụm cầu sau chủ động 29

2.5.1 Tính toán thiết kế truyền lực chính 29

2.5.2 Tính toán thiết kế bộ truyền vi sai 37

2.5.3 Tính toán thiết kế bán trục và dầm cầu 45

2.5.4 Tính toán thiết kế cơ cấu phanh 53

2.5.5 Tính bền một số chi tiết của cơ cấu phanh 60

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CATIA VÀO THIẾT KẾ, TÍNH BỀN KẾT CẤU MỘT SỐ CHI TIẾT VÀ CHĂM SÓC BẢO DƯỠNG KĨ THUẬT CỤM CẦU CHỦ ĐỘNG 68

3.1 Giới thiệu phương pháp thiết kế 3D bằng phần mềm CATIA 68

3.1.1 Tổng quan về CATIA 68

3.1.2 Trình tự thiết kế 3D trong CATIA 68

3.2 Sử dụng Catia thiết kế các chi tiết trong cụm cầu chủ động 71

3.3 Ứng dụng Catia trong tính bền kết cấu một số chi tiết trong cụm cầu chủ động 78 3.3.1 Một số khái niệm của phương pháp phần tử hữu hạn 78

3.5.2 Ứng dụng Catia trong tính bền kết cấu một số chi tiết trong cụm cầu chủ động 79

3.4 Ứng dụng Catia vào tính ứng suất uốn bánh răng quả dứa và tính bền dầm cầu chủ động 84

3.5 Chăm sóc bảo dưỡng cụm cầu sau chủ động 87

CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CÁC CHI TIẾT CHÍNH

4.1.2 Quy trình gia công bánh răng vành chậu 92

4.1.3 Quy trình gia công bánh răng hành tinh 93

4.1.4 Quy trình gia công bánh răng bán trục 94

4.1.5 Quy trình gia công bán trục 95

KẾT LUẬN 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Sơ đồ vị trí KKTM Chu Lai trong vùng tỉnh Quảng Nam 2

Hình 1.2 Toàn cảnh khu công nghiệp Thaco Chu Lai 2

Hình 1.3 Sơ đồ toàn cảnh Trung tâm sản xuất, lắp ráp ô tô – KCN Thaco Chu Lai 3

Hình 1.4 Layout các vị trí tại Công ty TNHH MTV sản xuất xe Bus Thaco 5

Hình 1.5 Sơ đồ dây chuyền sản xuất tại Công ty TNHH MTV sản xuất xe Bus Thaco 6

Hình 1.6 Lưu đồ quy trình kiểm soát quá trình lắp ráp bus lớn 6

Hình 1.7 Sơ đồ tổ chức quản lý Công ty TNHH MTV sản xuất xe Bus Thaco 7

Hình 1.8 Xưởng lắp ráp xe Bus Thaco 7

Hình 1.9 Giá trị cốt lõi 8T 8

Hình 1.10 Toàn cảnh nhà máy Bus Thaco 9

Hình 2.1 Hệ thống truyền lực xe Bus Thaco EverGreen TB81S 10

Hình 2.2 Các dạng truyền lực chính đơn 11

Hình 2.3 Vi sai côn đối xứng 13

Hình 2.4 Hình ảnh 3D mô phỏng vi sai côn đối xứng 14

Hình 2.5 Vi sai cam 15

Hình 2.6 Vi sai tăng ma sát có lực ma sát cố định 17

Hình 2.7 Hình mô phỏng 3D vi sai tăng ma sát 18

Hình 2.8 Vi sai tăng ma sát trong có lực ma sát không cố định 18

Hình 2.9 Sơ đồ bán trục giảm tải hoàn toàn 20

Hình 2.10 Sơ đồ bán trục giảm tải 3/4 21

Hình 2.11 Sơ đồ bán trục giảm tải 1/2 21

Hình 2.12 Cơ cấu phanh guốc 22

Hình 2.13 Cơ cấu phanh guốc - ảnh mô phỏng 3D 23

Hình 2.14 Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phanh guốc đối xứng trục 24

Hình 2.15 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm 24

Hình 2.16 Cơ cấu phanh guốc kiểu bơi 25

Hình 2.17 Cơ cấu phanh tự cường hóa 26

Hình 2.18 Sơ đồ truyền lực chính và sơ đồ tính lực trên các bánh răng truyền lực hypoit 35

Hình 2.19 Sơ đồ tính toán lực và ứng suất trong vi sai côn 41

Hình 2.20 Ổ bi bán trục 46

Hình 2.21 Vị trí đặt lực tính bền cho dầm cầu chủ động 48

Hình 2.22 Sơ đồ các lực tác dụng lên dầm cầu chủ động 48

Hình 2.23 Sơ đồ lực và biểu đồ mômen tác dụng lên dầm cầu khi trượt ngang 50

Hình 2.24 Sơ đồ lực và biểu đồ mômen tác dụng lên dầm cầu khi trượt ngang 52

Hình 2.25 Họa đồ phanh 56

Hình 2.26 Các giá trị kích thước đến trọng tâm G 62

Hình 2.27 Các thông số hình học của cơ cấu phanh đoạn trên 63

Hình 2.28 Các thông số hình học của cơ cấu phanh đoạn dưới 64

Hình 2.29 Biểu đồ nội lực 65

Hình 2.30 Tính toán bền tại 3 điểm 65

Hình 3.1 Màn hình khởi động trong CATIA 71

Hình 3.2 Vào các môdun thiết kế với CATIA 72

Hình 3.3 Môi trường thiết kế Part design 72

Hình 3.4 Biên dạng của phôi 72

Hình 3.5 Phôi được tạo bằng lệnh shaft 73

Hình 3.6 Thiết lập các công thức và thiết lập các mối quan hệ 73

Hình 3.7 Thiết lập biên dạng răng 73

Hình 3.8 Tạo biên dạng cắt phôi (rãnh răng) 74

Hình 3.9 Biên dạng và đường cắt được tạo trên phôi 74

Hình 3.10 Tạo một rãnh răng 74

Hình 3.11 Tạo ra đầy đủ số răng của bánh răng vành chậu 75

Hình 3.12 Tạo lỗ bu lông bắt với vỏ vi sai 75

Hình 3.13 Hoàn tất quá trình vẽ bánh răng vành chậu 75

Hình 3.14 Mô hình phần tử bán trục xây dựng từ Catia 80

Hình 3.15 Chọn vật liệu cho mô hình phần tử từ Apply Material Catia 81

Hình 3.16 Các phương pháp chia lưới 81

Hình 3.17 Mô hình phần tử bánh răng quả dứa 84

Hình 3.18 Mô hình chia lưới bánh răng quả dứa 85

Hình 3.19 Mô hình đặt lực lên bánh răng quả dứa 85

Hình 3.20 Ứng xuất chính lớn nhất 86

Hình 3.21 Xây dựng mô hình phần tử, chia lưới, đặt lực cho dầm cầu 86

Hình 3.22 Kết quả ứng suất chính lớn nhất của dầm cầu 87

Hình 4.1 Máy tiện 1K62 91

Hình 4.2 Phay then hoa bằng máy phay răng bán tự động 53V30P 91

Hình 4.3 Chuyền nhiệt luyện thấm cacbon bằng máy lò thấm chuyên dụng 92

Hình 4.4 Thép hợp kim trung bình 15HM 93

Hình 4.5 Ảnh sau gia công bánh răng quả dứa – vành chậu – hành tinh – bán trục 95

Hình 4.6 Máy khoan cần 2M55 Nhật Bản 96

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Thông số kĩ thuật xe Thaco Bus EverGreen TB81S 27

Bảng 2.2 Các thông số truyền lực chính 33

Bảng 2.3 Các thông số hình học của bộ truyền vi sai 39

Bảng 2.4 Kiểm tra bền guốc phanh trong xét cân bằng đoạn trên 64

Bảng 2.5 Kiểm tra bền guốc phanh trong xét cân bằng đoạn dưới 65

Bảng 2.6 Ứng suất tại các điểm 67

Bảng 3.1 Một số các chi tiết của cụm cầu được vẽ bằng phần mền CATIA 76

Bảng 3.2 Thông số mô hình phần tử hữu hạn bánh răng quả dứa 84

Bảng 3.3 Chất lượng phần tử bánh răng quả dứa 85

Bảng 3.4 Điều chỉnh khe hớ ăn khớp giữa bánh răng quả dứa và bánh răng vành chậu 88

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

2 THACO GROUP Công ty Cổ phần Tập đoàn Trường Hải 3 TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU KINH TẾ MỞ - KHU CÔNG NGHIỆP THACO CHU LAI - CÔNG TY TNHH MTV SẢN XUẤT XE BUS THACO 1.1 Giới thiệu chung

1.1.1 Phạm vi, vị trí địa lý quy hoạch dự án Khu kinh tế mở Chu Lai

Khu kinh tế mở Chu Lai (KKTM Chu Lai) được thành lập theo Quyết định số 108/2003/QĐ-TTg ngày 05/6/2003 của Thủ tướng Chính phủ Đây là khu kinh tế ven biển đầu tiên của Việt Nam được áp dụng các cơ chế chính sách ưu đãi đặc biệt, có môi trường đầu tư thuận lợi, thông thoáng, bình đẳng, cho mọi loại hình kinh doanh của các tổ chức kinh tế trong và ngoài nước, phù hợp với thông lệ quốc tế KKTM Chu Lai có vị trí chiến lược vô cùng quan trọng, là trung điểm giao thoa của hai miền Nam - Bắc với một bên là đường bờ biển dài và một bên là dải đất rộng, có điều kiện giao thông thuận lợi để kết nối các địa phương khác của Việt Nam và thế giới (đặc biệt là điểm đầu của một trong những tuyến đường xuyên Á nối với Lào, Campuchia và Thái Lan) thông qua đường Quốc lộ 1A, Quốc lộ 40B, đường ven biển Quốc gia 129, đường sắt Bắc Nam, đường biển qua hệ thống cảng Kỳ Hà, đường hàng không qua sân bay Chu Lai và đường cao tốc Đà Nẵng - Quảng Ngãi

KKTM Chu Lai có tổng diện tích tự nhiên là 27.040ha, bao gồm thị trấn Núi Thành và các xã Tam Quang, Tam Hiệp, Tam Hòa, Tam Anh Bắc, Tam Anh Nam, Tam Tiến và một phần xã Tam Nghĩa thuộc huyện Núi Thành; các xã Tam Thanh, Tam Phú, một phần xã Tam Thăng và phường An Phú thuộc thành phố Tam Kỳ; các xã Bình Hải, Bình Sa, một phần xã Bình Nam, Bình Trung, Bình Tú, Bình Triều, Bình Minh, Bình Đào thuộc huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam; có ranh giới địa lý được xác định như sau:

- Phía Đông giáp biển Đông;

- Phía Tây giáp đường cao tốc Đà Nẵng - Quảng Ngãi khu vực thuộc huyện Núi Thành; giáp sông Bàn Thạch khu vực thuộc thành phố Tam Kỳ; giáp đất hiện trạng các xã Bình Nam, Bình Trung, Bình Tú, Bình Triều khu vực thuộc huyện Thăng Bình;

- Phía Nam giáp huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi;

- Phía Bắc giáp đường nối Quốc lộ 1A (tại vị trí ngã 3 cây cốc) với đường ven biển 129

Hình 1.1 Sơ đồ vị trí KKTM Chu Lai trong vùng tỉnh Quảng Nam 1.1.2 Khu công nghiệp Thaco Chu Lai

Hình 1.2 Toàn cảnh khu công nghiệp Thaco Chu Lai

THACO Chu Lai có tổng diện tích hơn 1.200 ha với 35 công ty, đơn vị gồm: các nhà máy sản xuất lắp ráp ô tô, các nhà máy sản xuất công nghiệp hỗ trợ, trung tâm cơ khí miền Trung; hệ thống cảng biển và các đơn vị giao nhận - vận chuyển; các đơn vị đầu tư - xây dựng; trường cao đẳng nghề và các đơn vị hỗ trợ… với tổng vốn đầu tư trên 80.500 tỷ đồng

Hình 1.3 Sơ đồ toàn cảnh Trung tâm sản xuất, lắp ráp ô tô – KCN Thaco Chu Lai

Từ năm 2022, THACO đã tái cấu trúc trở thành Tập đoàn công nghiệp đa ngành, bao gồm: Ô tô; Cơ khí và Công nghiệp hỗ trợ; Nông nghiệp; Giao nhận Vận chuyển; Thương mại Dịch vụ và Đầu tư xây dựng, có tính bổ trợ, tính tích hợp cao và cũng là những ngành kinh tế trọng yếu của nền kinh tế đất nước Tại Quảng Nam, THACO đang nỗ lực và kiên trì thực hiện chiến lược đưa THACO Chu Lai trở thành Hệ sinh thái công nghiệp thế hệ mới, xanh, phát triển bền vững, bao gồm: Trung tâm sản xuất lắp ráp ô tô; Trung tâm sản xuất cơ khí chế tạo và công nghiệp hỗ trợ; Trung Tâm sản xuất chế biến nông lâm nghiệp; Trung tâm giao nhận vận chuyển (logistics) tại miền Trung; Khu đô thị; Trung tâm Thương mại Dịch vụ

THACO Chu Lai được quy hoạch thành 4 phân khu: Khu công nghiệp cơ khí và ô tô, Khu công nghiệp nông - lâm nghiệp, Khu cảng, logistics và phi thuế quan và Khu đô thị Chu Lai

+ Khu công nghiệp cơ khí và ô tô có diện tích 358 ha, gồm:

Tổ hợp sản xuất lắp ráp ô tô với 07 nhà máy: nhà máy Thaco Kia; nhà máy Thaco Mazda; nhà máy Thaco Luxury Car; nhà máy Thaco Royal; nhà máy Thaco Tải; nhà máy Bus Thaco và nhà máy Thaco Motor Tại đây, THACO AUTO sản xuất, lắp ráp đầy đủ các chủng loại: xe tải, xe bus, xe du lịch, xe chuyên dụng và đầy đủ phân khúc

từ trung cấp đến cao cấp theo chuỗi giá trị khép kín, với doanh số luôn dẫn đầu thị trường Việt Nam (Trong đó, xe du lịch có các thương hiệu: Kia, Mazda, Peugeot; xe bus có Thaco Bus, Mini-bus, Bus chuyên dụng; xe tải có Mitsubishi Fuso, Kia tải, Foton/Forland)

Nhà máy Bus Thaco sản xuất và lắp ráp các dòng xe:

+ Sản phẩm trong nước: Thaco Bus, Mercedes-Benz Bus, Iveco Daily, Misubishi Fuso Rose, Thaco City Bus

+ Sản phẩm xuất khẩu: Thị trường Thái Lan: Thaco Bus – 31 chỗ, Thaco Bus – 45 chỗ; Thị trường Philipines: Thaco City Bus – 46 chỗ

Các nhà máy sản xuất công nghiệp hỗ trợ và cơ khí với 17 nhà máy: nhà máy Ghế ô tô, nhà máy Phụ tùng điện ô tô, nhà máy Kính ô tô, nhà máy sản xuất Linh kiện thân vỏ ô tô, nhà máy Linh kiện nhựa, nhà máy Linh kiện nội thất ô tô, nhà máy Linh kiện composite, nhà máy sản xuất Nhíp ô tô, nhà máy sản xuất Máy lạnh ô tô dành cho dòng xe du lịch, nhà máy sản xuất Máy lạnh dành cho ô tô tải và bus, nhà máy Keo và dung dịch chuyên dụng, nhà máy sản xuất Găng tay, nhà máy Bao bì; nhà máy Gia công và cung ứng phôi thép, nhà máy sản xuất Khuôn, Trung tâm cơ khí miền Trung, nhà máy sản xuất Xe chuyên dụng

Ngoài ra còn có các đơn vị hỗ trợ, gồm: Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển (R&D Center), Trường cao đẳng Thaco

+ Khu cảng, logistics và phi thuế quan có diện tích 142 ha, là nơi cung ứng chuỗi dịch vụ logistics trọn gói từ vận tải đường bộ, vận tải biển, dịch vụ cảng, kho bãi để phục vụ vận chuyển hàng hóa cho THACO và các doanh nghiệp tại Khu Kinh tế mở Chu Lai, khu vực miền Trung, trong đó có vận chuyển nông nghiệp Tại đây có 5 đơn vị: Công ty cảng biển quốc tế Chu Lai, Công ty Vận tải biển, Công ty giao nhận vận chuyển ô tô và linh kiện phụ tùng, Công ty Vận chuyển hàng hóa Nông nghiệp, Công ty Đóng gói và tháo kiện kiểm hàng Cảng Chu Lai có công suất 4 triệu tấn/năm; độ dài cầu cảng gần 500 m, có khả năng tiếp nhận cùng lúc 3 tàu có trọng tải đến 30.000 tấn Bên cạnh các tuyến vận chuyển nội địa, Cảng còn khai thác các tuyến vận chuyển quốc tế đến Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc và ngược lại Để nâng cao năng lực giao nhận - vận chuyển, Cảng Chu Lai đang đầu tư xây dựng bến cảng nước sâu có khả năng tiếp nhận tàu 50.000 tấn với chiều dài mở rộng là 365m

+ KCN Nông Lâm nghiệp có diện tích 451 ha, bao gồm các phân khu: Trung tâm thực

nghiệm, khu chế biến sản phẩm trái cây, thịt gia súc, khu sản xuất nguyên liệu gỗ và sản phẩm đồ gỗ, phát triển khu công nghiệp trở thành khu sản xuất chế biến chuyên nông lâm nghiệp cho tỉnh Quảng Nam, miền Trung và hướng đến thị trường xuất khẩu + Khu đô thị Chu Lai có diện tích là 329 ha, đáp ứng nhu cầu về chỗ ở cho đội ngũ chuyên gia, kỹ sư, cán bộ công nhân của Thaco Chu Lai và các doanh nghiệp trong Khu kinh tế mở Chu Lai

* Sơ đồ các vị trí tại Công ty TNHH MTV sản xuất xe Bus Thaco

Hình 1.4 Layout các vị trí tại Công ty TNHH MTV sản xuất xe Bus Thaco

* Dây chuyền sản xuất tại Công ty TNHH MTV sản xuất xe Bus Thaco

Hình 1.5 Sơ đồ dây chuyền sản xuất tại Công ty TNHH MTV sản xuất xe Bus Thaco * Quy trình kiểm soát quá trình lắp ráp bus lớn – Chuyền lắp ráp Chassis Monocoque – tại Xưởng lắp ráp

Hình 1.6 Lưu đồ quy trình kiểm soát quá trình lắp ráp bus lớn

Xưởng Hàn Xưởng Sơn Xưởng Lắp Ráp Xưởng Kiểm Định

Nhận Body từ xưởng sơn

* Giới thiệu sơ đồ tổ chức quản lý Công ty TNHH MTV sản xuất xe BusThaco

Hình 1.7 Sơ đồ tổ chức quản lý Công ty TNHH MTV sản xuất xe Bus Thaco

Hình 1.8 Xưởng lắp ráp xe Bus Thaco

1.2 Văn hóa Công ty cổ phần tập đoàn Trường Hải (THACO GROUP) – Văn hóa THACO

1.2.1 Đặc trưng văn hóa Thaco

Với mục tiêu trở thành Tập đoàn công nghiệp đa ngành, mang lại giá trị cho khác hàng, xã hội và có đóng góp quan trọng vào sự phát triển của nền kinh tế Việt Nam

THACO không ngừng đầu tư phát triển sức mạnh nội lực, đổi mới tư duy và hành động, nâng chất, năng tầm của đội ngũ nhân sự Để làm được những điều này, một trong

những yếu tố quan trọng để điều hành, quản trị công ty phải kể đến chính là văn hóa THACO

Luôn quan niệm CBNV là nguồn lực quan trọng tạo nên sự thành công và phát triển bền vững, văn hóa Thaco hướng đến việc xây dựng một đội ngũ nhân sự có ý chí mạnh mẽ; thái độ làm việc tích cực; tính sáng tạo cao và ý thức trau dồi năng lực chuyên môn trong môi trường kỷ luật, đóng góp vào sự phát triển của công ty, qua đó trở thành người hữu ích của xã hội, đất nước

Với những đặc thù của lĩnh vực sản xuất công nghiệp, đòi hỏi chất lượng và tầm nhìn về sự phát triển bền vững, Thaco lấy kỷ luật làm nền tảng, định hướng để xây dựng văn hóa Theo đó, công ty đề cao và tập trung nâng cao ý thức kỷ luật, hành động kỷ luật, con người kỷ luật trong đội ngũ nhân sự Thaco Để phát triển nguồn nhân lực, nâng cao ý thức tác phong công nghiệp, Thaco đề ra các chuẩn mực ứng xử thể hiện đặc trưng văn hóa là: Tôn trọng - Trung thực - Trách nhiệm - Tận Tâm - Thân thiện

1.2.2 Giá trị cốt lỗi 8T

Văn hóa Thaco còn đề cao tính nhân văn “đóng góp, cống hiến cho xã hội” thông qua sản phẩm và dịch vụ, luôn thể hiện “trách nhiệm với xã hội” Trong những năm qua, “Tiêu chí 8 chữ T” đóng vai trò cốt lõi trong Văn hóa Thaco mà mỗi CBNV hướng đến, góp phần tạo nên hình ảnh thương hiệu của Thaco, tiêu biểu cho nền công nghiệp của đất nước

Hình 1.9 Giá trị cốt lõi 8T

Sự nỗ lực vượt khó, tự tin, trí tuệ, kỷ luật và ý chí, nghị lực của người sáng lập cùng với đội ngũ nhân sự có thái độ làm việc tích cực, ý thức đóng góp cống hiến đã hình thành nên văn hóa Thaco thể hiện qua giá trị cốt lõi là: Tận tâm, trung thực, trí tuệ, tự tin, tôn trọng, trung tín, tận tình, thuận tiện

1.2.3 Tầm nhìn – Sứ mệnh – Chiến lược

+ Tầm nhìn: Là Tập đoàn công nghiệp đa ngành hàng đầu khu vực ASEAN, phát triển bền vững trong bối cảnh hội nhập khu vực và thế giới

+ Sứ mệnh: Mang lại giá trị cho khách hàng, đối tác, xã hội và phát triển kinh tế đất nước với tinh thần tận tâm phục vụ

+ Chiến lược: Thaco là tập đoàn công nghiệp đa ngành có các tập đoàn thành viên hoạt động trong các lĩnh vực: ô tô, nông nghiệp; cơ khí & CNHT; đầu tư & xây dựng; thương mại & dịch vụ và logistics có tính bổ trợ và tích hợp cao trong từng Tập đoàn & giữa các tập đoàn thành viên và Thaco

Hoạt động sản xuất kinh doanh của các Tập đoàn thành viên với quy mô lớn, được tổ chức xuyên suốt chuỗi giá trị theo phương pháp quản trị công nghiệp tham gia chuỗi giá trị toàn cầu & chuyển đổi số với lộ trình nhanh và phù hợp

Hình 1.10 Toàn cảnh nhà máy Bus Thaco

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỤM CẦU CHỦ ĐỘNG XE BUS THACO

2.1 Nhiệm vụ và yêu cầu đối với cụm cầu chủ động 2.1.1 Nhiệm vụ cầu chủ động

“Cầu sau của xe phải đảm bảo thực hiện các nhiệm vụ cơ bản sau:

- Là một phần của hệ thống truyền lực, do vậy nó có nhiệm vụ truyền và biến đổi mômen từ trục các đăng tới các bánh xe chủ động

- Là kết cấu chịu tải Đây là cụm chịu phần lớn tải trọng của ôtô tác dụng lên, sau đó truyền tới các bánh xe chủ động Cầu sau của xe còn là phần đỡ toàn bộ các hệ thống treo

2.1.2 Yêu cầu cầu chủ động

Khi tính toán, thiết kế, chế tạo cầu chủ động cần phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:

- Đảm bảo đặc tính động lực học, động học, tính kinh tế, tối ưu của xe với tỷ số truyền đã chọn

- Làm việc với hiệu suất chuẩn thiết kế, đáng tin cậy và êm dịu - Độ cứng vững rất cao do chịu tải trọng rất lớn

- Phải đảm bảo liên kết với hệ thống treo được dễ dàng và cứng vững

2.2 Giới thiệu chung

2.2.1 Bố trí chung hệ thống truyền lực

Hệ thống truyền lực xe Bus Thaco là hệ thống tất cả các cơ cấu nối từ động cơ tới bánh xe chủ động, bao gồm các cơ cấu truyền, biến đổi giá trị mômen truyền, đổi chiều quay, cắt Như vậy, kết cấu của hệ thống truyền lực là: Động cơ  Ly hợp  Hộp số  Trục các đăng  Truyền lực chính và bộ vi sai (Cầu sau chủ động)  Bán trục  Bánh xe chủ động

Sơ đồ bố trí chung hệ thống truyền lực xe Bus Thaco EverGreen TB81S:

Hình 2.1 Hệ thống truyền lực xe Bus Thaco EverGreen TB81S

Truyền lực chính công dụng để tăng mômen truyền và truyền mômen quay từ trục các đăng đến các bánh xe chủ động của xe Bus Thaco theo tỷ số truyền nhất định, đồng thời có thể chuyển hướng truyền mômen

* Yêu cầu đối với truyền lực chính

- Phải có tỷ số truyền cần thiết để phù hợp với chất lượng kéo và tính kinh tế nhiên liệu tối ưu cho ôtô bus với các tỷ số truyền đã chọn

- Có kích thước nhỏ; Do đó, tăng được khoảng sáng gầm xe - Có hiệu suất truyền động cao

- Đảm bảo độ cứng vững tốt, làm việc êm dịu, không gây ồn, tuổi thọ cao - Đảm bảo độ vững chắc của vỏ, các trục của truyền lực chính và các ổ

- Trọng lượng cầu phải nhỏ để giảm trọng lượng phần không được treo, khoảng sáng gầm xe đủ lớn

* Phân loại truyền lực chính

- Phân theo số bánh răng truyền lực chính có hai dạng là: + Loại đơn gồm một cặp bánh răng ăn khớp

+ Loại kép gồm hai cặp bánh răng ăn khớp

- Phân theo truyền lực đơn có thể phân loại theo các dạng bánh răng là: + Loại bánh răng côn răng thẳng

+ Loại bánh răng côn răng xoắn + Loại bánh răng hypoit

+ Loại trục vít bánh vít

Hình 2.2 Các dạng truyền lực chính đơn

Trong đó:

a Truyền lực chính bánh răng côn b Truyền lực chính hypoid

c Truyền lực chính bánh răng trụ d Truyền lực chính trục vít bánh vít - Truyền lực chính kép được phân thành hai loại:

+ Truyền lực chính trung tâm là cả hai cặp bánh răng được đặt trong cùng một cụm nằm giữa hai bánh xe chủ động

+ Truyền lực chính kép đặt không tập trung với cặp bánh răng thứ hai được bố trí tại các dẫn động tới các bánh xe chủ động

- Phân theo cấp số truyền lực chính có thể phân thành: + Truyền lực chính một cấp (chỉ có một tỉ số truyền duy nhất)

+ Truyền lực chính hai cấp (có hai cấp số được điều khiển bởi người lái)

* Phân tích kết cấu, ưu và nhược điểm truyền lực chính và lựa chọn phương án kết cấu thiết kế cho truyền lực chính

Truyền lực chính đơn có kết cấu nhỏ gọn, nhẹ tinh giản dễ sản xuất và sửa chữa bảo dưỡng, giá thành giảm nên được sử dụng phổ biến trong các hệ thống truyền lực ô tô mini bus hoặc xe tải nhẹ Tuy nhiên do chỉ có một cặp bánh răng, nên tỉ số truyền của truyền lực chính dạng đơn bị hạn chế khả năng chịu tải không lớn sẽ phải tăng môđun răng, bị giới hạn (i0 < 7) do đó dẫn đến tăng kích thước bánh răng, giảm khoảng sáng gầm xe

Truyền lực chính bánh răng trụ được sử dụng trên các ô tô con có động cơ đặt trước nằm ngang và cầu trước chủ động

Truyền lực chính dạng trục vít bánh vít cho phép có tỷ số truyền lớn hơn 7 với kết cấu nhỏ gọn Nhưng truyền lực chính dạng trục vít có khả năng chịu tải và hiệu suất thấp hơn truyền động truyền động hypoid và bánh răng côn, ngoài ra giá thành sản xuất của dạng truyền động này lại cao hơn nên được sử dụng tương đối hạn chế (sử dụng trên một số loại ô tô có tính năng việt dã cao)

Truyền lực dạng hypoid được sử dụng ngày càng rộng rãi trên các loại ô tô bus do có những ưu điểm nổi trội: khả năng chịu tải lớn, làm việc êm dịu và không ồn Đặc điểm nhận biết truyền lực chính loại này là trục của các bánh răng không cắt nhau mà đặt lệch nhau một đoạn Từ những ưu điểm lớn nói trên, ta chọn phương án kết cấu thiết kế cho truyền lực chính loại bánh răng côn hypoid

2.3.2 Bộ truyền vi sai

* Công dụng bộ truyền vi sai

Bộ vi sai có công dụng làm cho các bánh xe chủ động quay với các vận tốc khác nhau trong trường hợp xe Bus quay vòng hoặc ôtô chuyển động trên đường nhấp nhô, không bằng phẳng

* Yêu cầu bộ truyền vi sai

- Bộ vi sai phân phối mômen xoắn giữa các trục theo tỷ lệ đảm bảo sử dụng trọng lượng bám lớn nhất ở các bánh xe và phân phối momen xoắn giữa các bánh xe;

- Kích thước bộ truyền vi sai phải gọn nhỏ, để dễ dàng bố trí - Có hiệu suất truyền động cao

- Làm việc phải êm dịu

* Phân loại bộ truyền vi sai

- Theo kết cấu gồm có: + Vi sai bánh răng côn + Vi sai bánh răng trụ + Vi sai tăng ma sát

- Phân theo đặc tính phân phối mômen xoắn bao gồm:

+ Vi sai đối xứng loại mômen xoắn phân phối đều ra hai bán trục

+ Vi sai không đối xứng mômen xoắn phân phối không đều ra hai bán trục

* Phân tích kết cấu, ưu và nhược điểm một số dạng bộ truyền vi sai và lựa chọn phương án kết cấu thiết kế cho bộ truyền vi sai

 Vi sai côn

a Cấu tạo vi sai côn

Hình 2.3 Vi sai côn đối xứng

Trong đó:

1 Bánh răng chủ động 4 Bánh răng bị động 2 Bánh răng bán trục 5 Vỏ vi sai 2

3 Vỏ vi sai 1 6 Bánh răng hành tinh

Hình 2.4 Hình ảnh 3D mô phỏng vi sai côn đối xứng b Nguyên lý hoạt động

Khi mômen được truyền từ động cơ sang bánh răng chủ động 1 và qua bánh răng bị động 4 rồi đến vỏ vi sai 3, 5 vì vỏ vi sai được lắp ghép trên bánh răng bị động do đó vỏ vi sai quay, trên vỏ vi sai lắp chốt chữ thập có gắn các bánh răng hành tinh làm chốt quay Trong trường hợp hệ số bám của hai bên bánh xe giống nhau thì chốt chữ thập, bánh răng hành tinh đóng vai trò như một khóa gài khi mà chỉ có bánh răng bán trục quay làm bán trục quay Trong trường hợp hệ số bám trên hai bánh xe không giống nhau khi đó bánh răng hành tinh quay tương ứng với trục chữ thập và ăn khớp với bánh răng bán trục làm cho hai bán trục quay với tốc độ khác nhau

c Phân tích ưu nhược điểm vi sai côn

a Cấu tạo vi sai cam

Bánh răng côn bị động 2 gắn chặt với vỏ vi sai 3, ở một nửa vỏ vi sai 3 có chế tạo

liền các vách ngăn 4, các cam 5 được lắp vào vành ngăn đó và lại tựa lên vành cam ngoài 6 và vành cam trong 7 Trên vành cam 6 và 7 có sẻ các rãnh then hoa để nối với hai nửa trục truyền ra hai bên bánh xe.

Hình 2.5 Vi sai cam

Trong đó:

1 Bánh răng côn chủ động 4 Vành ngăn 2 Bánh răng côn bị động 5 Cam

3 Vỏ vi sai 6, 7 Vành cam

b Nguyên lý hoạt động:

Khi mômen truyền từ động cơ qua bánh răng côn chủ động 1 đến bánh răng côn bị động 2 qua vỏ vi sai 3 và qua vành ngăn 4 truyền sang cam 5, thì đầu cam 5 tỳ lên bề mặt vành cam 6 và 7 rồi truyền ra hai bên nửa trục qua then hoa Nếu sức cản hai bên bánh xe là bằng nhau thì cả hai nửa trục quay với vận tốc bằng nhau

Lúc này chốt 5 không dịch chuyển đáng kể, kể cả bề mặt cam 6 và 7 Trong điều kiện sức cản ở trên mỗi bộ phận bánh chủ động là khác nhau sẽ có một bên bánh xe quay nhanh và một bên bánh xe quay chậm, cam 5 sẽ đồng thời quay với bộ phận chủ động 3 đồng thời dị chuyển theo chiều hướng chiều trục Khi ấy xảy ra sự trượt ở bề mặt hoạt động của cam đối với bề mặt công tác của vành cam Trên mặt cam của nửa trục quay chậm tốc độ trượt của cam hướng theo chiều quay của bộ phận chủ động, ngược lại thì trên mặt cam của một nửa trục quay nhanh hướng về chiều ngược lại Để hiểu rõ vấn đề này ta xét lực tác dụng trên vi sai cam trong hai trường hợp khi sức cản ở hai bên

bánh xe chủ động là giống nhau, khi sức cản ở hai bên bánh xe chủ là như nhau và khi sức cản ở hai bên bánh xe chủ động khác nhau

Khi sức cản ở hai bên bánh xe chủ động là bằng nhau thì vành cam đặt 4 tác động lên cam 5 lực P tác dụng lên vành cam trong và ngoài những lực pháp tuyến với dạng cam Khi hai bên bánh xe chủ động có sức cản như nhau thì tốc độ góc của vành 4 và hai vành cam bằng nhau

Khi hai bánh chủ động có sức cản khác nhau và nếu một trong số những bánh xe có khuynh hướng tăng vận độ góc thì giữa những bộ phận của vi sai bắt đầu có sự dịch chuyển qua lại, ở những mặt đầu của cam 5 xuất hiện những lực ma sát hướng lên các vành cam quay nhanh và quay chậm về những hướng khác nhau Ở vành cam quay chậm lực ma sát ngược với tốc độ trượt, sẽ hợp với lực chủ động và tăng mômen cho bánh xe quay chậm Ở vành cam quay nhanh lực ma sát ngược với vận tốc trượt nhưng làm giảm mômen khi bánh xe quay nhanh

c Phân tích ưu nhược điểm vi sai cam

*Ưu điểm:

+ Khả năng vượt trơn trượt cao hơn vi sai côn đối xứng Do vậy tính năng cơ động cao hơn

+ Đảm bảo rằng xe ôtô bus không có trượt quay một trong số những bánh xe chủ động trong hầu hết các tình huống khi mà cả hai bánh xe cùng tì lên mặt đường

*Nhược điểm:

+ Vi sai cam một dãy do số mặt lồi lõm trên vành cam 6 và 7 khác nhau sẽ tạo ra mômen động khi vi sai hoạt động chóng mòn

+ Loại vi sai đặt theo hướng trục: lực chiều trục lớn tác dộng lên vỏ vi sai, do đó các bulông lắp trên vỏ phải chịu các lực này ổ bi phải chọn sao cho đủ khả năng chịu được lực chiều trục này do đó kết cấu ổ tăng, phải tăng độ bền và độ cứng chắc cho cả cơ cấu vì vậy sẽ làm tăng khối lượng và kích thước tổng thể của cơ cấu lên

+ Mms lớn khi quay vòng vì thế làm tăng sức cản nên tổn thất công suất

 Vi sai tăng ma sát trong cho vi sai đối xứng

A Vi sai tăng ma sát trong có lực ma sát cố định

a Cấu tạo vi sai tăng ma sát trong có lực ma sát cố định

Bộ truyền động loại này gồm có: bộ truyền lực chính (bộ bánh răng vành chậu 1 - côn xoắn 8); bộ vi sai gồm 4 bánh răng hành tinh 4 và hai bánh răng côn bán trục 3 đều có gắn với hai bộ ly hợp đĩa ma sát

Trục chữ thập có lỗ lớn bên trong có lò xo giúp ép hai bánh răng côn bán trục kết hợp với hai bộ ly hợp vào hai nửa khung vi sai Ly hợp ma sát gồm các đĩa thép trượt trên đuôi có then hoa của bánh răng côn bán trục, các đĩa ma sát có tai nằm trong khung vi sai (các đĩa ma sát này còn được gọi là các đệm chặn lực dọc trục)

b Nguyên lý làm việc

Khi chuyển động thẳng trên đường bằng phẳng, quãng đường lăn của hai bánh xe bằng nhau, nếu lực cản trên hai bánh xe như nhau thì sẽ làm cho các bánh răng bán trục quay cùng vận tốc, do đó các bánh răng hành tinh không xoay trên trục của nó, mà chỉ xoay quanh trục của bán trục

Khi chuyển động thẳng, dòng mômen truyền chủ yếu qua cụm vi sai, một phần nhỏ (có thể bị trượt nhẹ) truyền qua khớp ma sát

Khi di chuyển trên đường vòng, quãng đường lăn của các bánh xe khác nhau, hoặc lực cản của các bánh xe khác nhau, thời điểm đó thì mômen hai bên chênh lệch nhau

Khi khớp ma sát trượt lớn, dòng mômen truyền một phần qua vi sai, một phần qua khớp ma sát

Ta có quan hệ động lực học: Mt = Mp + Mms Trong đó: Mt, Mp: mômen trên bán trục quay chậm, bán trục quay nhanh

Hình 2.7 Hình mô phỏng 3D vi sai tăng ma sát

c Phân tích ưu – nhược điểm vi sai tăng ma sát trong có lực ma sát cố định

*Ưu điểm:

+ Khi di chuyển trên đường có chênh lệch hệ số bám cao, khả năng động lực học tốt hơn những loại vi sai khác

+ Trị số mômen hãm sẽ không phải là một hằng số như những vi sai khác mà sẽ tỉ lệ với mômen truyền lên mỗi bánh xe

+ Vi sai tăng ma sát được sử dụng phổ biến *Nhược điểm:

+ Phải sử dụng loại dầu cầu đặc biệt, không sử dụng loại dầu nhớt thông thường có thể gặp trục trặc kĩ thuật, phải sử dụng hai bên lốp có kích cỡ, hoa văn, áp suất giống nhau + Mms lớn khi quay vòng do vậy làm tăng sức cản nên mất mát công suất

B Vi sai tăng ma sát trong có lực ma sát không cố định

Hình 2.8 Vi sai tăng ma sát trong có lực ma sát không cố định

Bánh răng bán trục được ăn khớp với đĩa ma sát

Bộ ly hợp đĩa

Bánh răng bán trục

Lò xo nén

Bánh răng hành tinh Vỏ vi sai

Các tai khóa đĩa thép với vỏ vi

Trong đó:

1 Bánh răng côn chủ động 5 Trục

2 Bánh răng vành chậu 6 Bánh răng bán trục

4 Đĩa ma sát

a Cấu tạo vi sai tăng ma sát trong có lực ma sát không cố định

Bộ truyền động loại này gồm có : bộ truyền lực chính (bộ bánh răng vành chậu 2 - côn xoắn 1) bộ vi sai gồm 4 bánh răng hành tinh 7 và hai bánh răng côn bán trục 6 đều được trang bị thêm hai bộ ly hợp đĩa ma sát 4

Trục chữ thập được thay bởi trục 5 cắt nhau theo góc vuông hai trục 5 có khả năng chuyển động với nhau theo cả chiều trục lẫn chiều góc nghiêng tương đương A và B ở mỗi bên trục Ly hợp ma sát gồm các đĩa thép trượt trên đuôi có then hoa của bánh răng côn bán trục và các đĩa ma sát có tai nằm trong khung vi sai (các đĩa ma sát này còn được gọi là các đệm chặn lực dọc trục)

b Nguyên lý làm việc

Khi chuyển động thẳng trên đường bằng phẳng, quãng đường lăn của hai bánh xe bằng nhau, nếu lực cản trên hai bánh xe bằng nhau thì sẽ làm cho mỗi bánh răng bán trục quay cùng tốc độ, như vậy bánh răng hành tinh không quay trên trục của nó nữa mà

chỉ xoay quanh trục của bán trục

Khi di chuyển trên đường vòng, quãng đường lăn của các bánh xe khác nhau, hoặc lực cản của các bánh xe khác nhau lúc đó các bánh răng hành tinh ngoài quay cùng vỏ vi sai còn quay trên trục của nó Khi bánh răng hành tinh quay thì mặt nghiêng trên trục 5 sẽ bị dịch chuyển đi thế nào mà lực trên ly hợp ma sát 4 truyền đến vỏ vi sai tăng lên đối với một nửa trục quay chậm và giảm đi đối với nửa trục quay nhanh

c Phân tích ưu – nhược điểm vi sai tăng ma sát trong có lực ma sát không cố định

* Ưu điểm:

+ Khi di chuyển trên đường có chênh lệch hệ số bám cao thì khả năng động lực học cao hơn các loại vi sai khác

+ Trị số mômen hãm sẽ không phải là một hằng số như những vi sai khác mà sẽ tỉ lệ với mômen truyền lên những bánh xe

+ Vi sai tăng ma sát được sử dụng rộng rãi

* Nhược điểm: Phải dùng loại dầu cầu cao cấp, không dùng loại dầu nhớt thường

dễ gây sự cố kĩ thuật, phải sử dụng hai bên lốp có kích cỡ, hoa văn, áp suất như nhau Từ những ưu nhược điểm của các loại bộ truyền vi sai, ta chọn phương án kết cấu thiết kế bộ truyền vi sai bánh răng côn răng thẳng, không tăng ma sát

2.3.3 Các bán trục

* Công dụng của bán trục

Các bán trục dùng để truyền mômen xoắn từ bộ vi sai đến những bánh xe chủ động Trên các loại bán trục không được giảm tải toàn bộ thì bán trục sẽ được dùng để tiếp nhận các lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe chủ động

* Yêu cầu đối với từng bán trục a Yêu cầu chung đối với bán trục

+ Phải chịu đựng được mô men xoắn rất cao trong quãng thời gian dài Bán trục phải thẳng đứng, không được lệch nghiêng kể cả với những xe có tính lưu động

+ Giữa những bán trục của cầu dẫn hướng chủ động phải có sự đồng tâm, ăn khớp giữa những đoạn trục của bán trục

+ Chính xác kiểu dáng hình học và kích thước

b Yêu cầu riêng của bán trục dùng trên xe có khả năng cơ động

Các bán trục dùng trên những xe loại này phải chịu mô men xoắn cao, do đó các bán trục phải được thiết kế, chế tạo chính xác về mặt hình học, đặc biệt phải có các góc lượn thích hợp nhằm giảm ứng suất tập trung

* Phân tích kết cấu, ưu và nhược điểm một số dạng bán trục và lựa chọn phương án kết cấu thiết kế cho bán trục

+ Bán trục giảm tải hoàn toàn (hình 2.9): Bánh xe có moayơ được gắn trên 2 ổ bi, tất cả ổ này được gắn trên vỏ cầu Do hai ổ bi được lắp cách nhau một đoạn, cho nên toàn bộ mômen uốn của các lực tương tác giứa bánh xe và mặt đường ( Z, Y, X) sẽ được tiếp nhận bởi vỏ cầu Bán trục kiểu này được gọi là bán trục giảm tải toàn bộ, nó không chịu uốn mà phải chịu duy nhất là mômen xoắn Loại này thường được sử dụng trên các loại ô tô tải, taxi và ô tô khách

Hình 2.9 Sơ đồ bán trục giảm tải hoàn toàn

Trong đó:

1, 4 Ổ bi (bạc đạn) 2 Vỏ cầu 3 Bán trục 5 Bánh xe

+ Bán trục giảm tải 3/4 (hình 2.10): Loại bán trục khác với bán trục giảm tải hoàn toàn ở chỗ moay ơ chỉ có một ổ bi Bởi vậy bán trục sẽ phải chịu một phần mô men uốn từ các lực tác động lên bánh xe Dạng bán trục này thường hay rất ít được sử dụng Thường sử dụng cho xe mini bus, tải nhẹ - trung bình.

Hình 2.10 Sơ đồ bán trục giảm tải 3/4

Trong đó:

1,4 Ổ bi (bạc đạn) 2 Vỏ cầu 3 Bán trục 5 Bánh xe

+ Bán trục giảm tải 1/2 (hình 2.11): Đầu ngoài của bán trục được kẹp bởi một ổ bi bên trong vỏ cầu chủ động Trong trường hợp, moay ơ được trực tiếp bắt lên bán trục Kết cấu kiểu này cũng có thể không có moay ơ mà tang trống sẽ nối thẳng trực tiếp lên mặt bích ở cuối của bán trục Với cách bố trí như thế, bán trục phải chịu hoàn toàn mô men uốn của những lực tác động giữa bánh xe với mặt đường Bán trục kiểu này được dùng phổ biến trên các xe ô tô con do kết cấu đơn giản

Dùng phổ biến cho xe du lịch, mini bus

Hình 2.11 Sơ đồ bán trục giảm tải 1/2

Trong đó:

3 Bán trục 5 Bánh xe

Từ đó, ta chọn phương án kết cấu thiết kế cho bán trục loại giảm tải hoàn toàn

2.3.4 Cơ cấu phanh * Cơ cấu phanh guốc

Hình 2.12 Cơ cấu phanh guốc

Trong đó:

1 Guốc phanh 5 Xilanh lực 2 Má phanh 6 Cam

3 Tang trống 7 Đòn dẫn động cam 4 Chốt phanh 8 Bầu phanh

Cơ cấu phanh guốc gồm có trống phanh 3 quay cùng nhau với các bánh xe, các guốc phanh 1 gắn với phần không quay là mâm phanh, trên guốc có lắp các má phanh 2, một đầu của guốc phanh xoay quanh chốt tựa 4, đầu còn lại tỳ vào piston của xilanh công tác 5 trường hợp là dẫn động thuỷ lực, hoặc là cam ép 6 trường hợp là dẫn động khí nén Trong trường hợp hệ thống dẫn động thuỷ lực áp suất chất lỏng trong xilanh tác dụng lên các piston và đẩy các guốc phanh ép vào tang trống thực hiện quá trình phanh Đối với dẫn động khí nén thì áp suất khí tạo nên lực trên ty đẩy và qua trục đòn dẫn động 7 làm quay cam 6 đẩy các guốc phanh ép vào tang trống

Trên thực tế, cấu tạo của cơ cấu phanh có thể khác nhau ở cách bố trí các guốc phanh, ví dụ đối với dẫn động thuỷ lực mỗi guốc phanh phải được dẫn động bằng một xilanh độc lập đặt đối xứng với nhau ở trung tâm của cơ cấu phanh, các guốc phanh phải

được bố trí như hình trên nhưng không có tâm quay cố định mà đầu dưới của chúng được kết nối với nhau bởi một thanh liên động

Hình 2.13 Cơ cấu phanh guốc - ảnh mô phỏng 3D

Khe hở giữa các guốc phanh được điều chỉnh thường xuyên trong quá trình vận hành Các cơ cấu điều chỉnh sử dụng hiện nay khá phong phú, trong đó có các cơ cấu điều chỉnh tự động và bán tự động

* Ưu điểm:

+ Mô men phanh lớn vì diện tích tiếp xúc của má phanh và trống phanh lớn + Giá thành thấp

+ Cơ cấu phanh được che kín trong quá trình hoạt động

+ Phanh guốc không nguy hiểm khi phanh gấp do áp suất phanh không lớn + Má phanh lâu hao mòn hơn so với phanh đĩa

+ Áp suất phân bố không đồng đều trên bề mặt ma sát

* Các dạng cơ cấu phanh tang trống

* Sơ đồ các dạng cơ cấu phanh tang trống

Cơ cấu phanh đối xứng qua trục gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng trên đường

5 Tấm kẹp 10 Cam lệch tâm; 11 Tang trống (trống phanh) Cấu tạo chính của cơ cấu phanh kiểu này bao gồm một mâm phanh được gắn trực tiếp cố định trên dầm cầu Trên mâm phanh có gắn hai chốt định vị nhằm lắp ráp đầu dưới của cả hai guốc phanh Hai chốt cố định này có thể có bố trí bạc lệch tâm nhằm điều chỉnh khe hở của má phanh, trống phanh phía dưới Đầu trên của hai guốc phanh được lò xo guốc phanh kéo vào ép chặt với cam ép hoặc với piston xilanh Khe hở phía trên của má phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi trục cam ép hoặc bởi hai cam lệch tâm Trên hai guốc phanh có bố trí các tấm ma sát Các tấm ma sát có thể dài liên tiếp hoặc chia làm một vài đoạn

a Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm

Hình 2.15 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm

Được thể hiện trên mâm phanh cũng có bố trí guốc phanh và hai xilanh bánh xe, hai guốc phanh đều giống hệt và chúng đối xứng nhau qua tâm Mỗi guốc phanh được gắn trên một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có bạc lệch tâm giúp điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh và trống phanh Một phía của guốc phanh sẽ tì vào piston của xi lanh bánh xe thông qua lò xo guốc phanh Khe hở phía trên của má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng bộ phận tự động điều chỉnh khe hở gắn trong piston của xilanh bánh xe Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm và có dẫn động bằng thuỷ lực, được lắp ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ Bố trí làm sao mà khi ôtô chuyển động tiến thì cả hai guốc phanh cùng là guốc xiết còn khi lùi lại trở thành hai guốc nhả Như vậy hiệu quả phanh khi tiến thì rất lớn còn khi lùi thì nhỏ nhưng thời gian lùi ôtô rất ít và vận tốc chậm vì thế không cần lực phanh hay mômen phanh cao

b Cơ cấu phanh guốc loại bơi

Hình 2.16 Cơ cấu phanh guốc kiểu bơi

Hai guốc phanh không tựa trên một chốt xoay cố định mà cả hai cùng dựa trên hai xilanh làm việc chung nên loại này có lực phanh lớn, do lực nén từ dầu có áp suất đẩy cả hai đầu ép sát vào tang trống Tuy nhiên vì có hai xi lanh công tác và piston có khả năng tự di chuyển cho nên piston này có thể ảnh hưởng piston kia Kết cấu phanh có thể gây nên giá tri mômen phanh biến đổi, ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng di chuyển của