Đang tải... (xem toàn văn)
Bộ vi sai là một thiết bị dùng để chia mô men xoắn của động cơ thành hai đường, cho phép hai bên bánh xe quay với hai tốc độ khác nhau. Chúng ta có thể tìm thấy bộ vi sai ở tất cả các xe hơi và xe tải hiện đại, và đặc biệt ở các xe bốn bánh chủ động hoàn toàn. Mỗi cầu chủ động của những xe này đều cần một bộ vi sai và đương nhiên giữa bánh trước và bánh sau cũng cần vì khi vào cua, quãng đường mà bánh trước và sau đi được cũng khác nhau.
Phần 1. Giới thiệu chung 1.1. Giới thiệu bộ vi sai Bộ vi sai là một thiết bị dùng để chia mô men xoắn của động cơ thành hai đường, cho phép hai bên bánh xe quay với hai tốc độ khác nhau. Chúng ta có thể tìm thấy bộ vi sai ở tất cả các xe hơi và xe tải hiện đại, và đặc biệt ở các xe bốn bánh chủ động hoàn toàn. Mỗi cầu chủ động của những xe này đều cần một bộ vi sai và đương nhiên giữa bánh trước và bánh sau cũng cần vì khi vào cua, quãng đường mà bánh trước và sau đi được cũng khác nhau. Cơ cấu vi sai: Hình 1. Bản vẽ cơ cấu vi sai Bộ vi sai trên xe có ba nhiệm vụ chính sau: - Truyền mô men của động cơ tới các bánh xe. - Đóng vai trò là cơ cấu giảm tốc cuối cùng trước khi mô men xoắn truyền tới các bánh xe. - Truyền mô men tới bánh xe trong khi cho phép chúng quay với tốc độ khác nhau . chức năng ứng sử của hệ thống + Ưu điểm của cơ cấu: Ưu điểm của vi sai thể hiện rất rõ, nhờ nó mà ta có thể di chuyên bằng xe linh động trên các đoạn đường cong, dốc, nghiêng … + nhược điểm: Khi xe chuyển động trên đường xấu, một bánh bám dính tốt còn một bánh nằm trên vũng lầy, khi đó dù ta co ga tăng tốc, bánh xe quay nhanh thì xe vẫn nằm ì tại chỗ. + Phạm vi ứng dụng: Bộ vi sai là cơ cấu không thể thiếu trong các loại xe 4 bánh, như oto, xe tải, nó là phát minh quan trọng để tạo ra những chuyển động linh hoạt cho oto 1.2 Cấu tạo và quy trình tháo lắp cơ cấu vi sai trong mô hình hộp số visai otô tại phòng thí nghiệm cơ khí động lực – Trung tâm thí nghiệm trường ĐHKTCN - Bước 1: Rút thanh định tâm ra rồi tháo rời 2 bánh xe Hình 2. Bánh xe - Bước 2: Vặn ốc đinh vị 3 bánh răng nón trong cần c rồi tháo ra a) b) Hình 3. a) Cặp bánh răng nón trong cần C b) Ốc định vị Bước 3: tháo cần c có gắn cứng bánh răng nón lớn ra khỏi khung và tháo các bộ phận còn lại: a) b) Hình 4. a) Bánh răng nón lớn b) Tay quay c), Khung c) Từ các số liệu đo đạc được trong quá trình tháo lắp thực tế ta có bản vẽ của các chi tiết: Hình 5. Bản vẽ lắp 1.3 Ngyên lý hoạt động Vi sai là cơ cấu với 1 đầu vao và cho ta 2 đâu ra. Nó thể hiện lợi ích rõ nhất khi xe đi trên đường cong hoặc phải cua xe, khi đó với 1 momen truyền vào bánh răng đầu vào thì 2 bánh xe quay với 2 tốc độ khác nhau - Khi xe chạy trên đường thẳng thì mọi lực cản đều tác động lên cả 2 bánh xe, khi đó bánh răng lớn gắn cứng trên cần c, bánh răng vi sai và bánh răng bán trục đều quaynhư một khối liền để truyền lực dẫn động - Khi xe chạy trên đường vòng, tốc độ 2 bánh khác nhau, khi đó bánh răng vi sai phải quay cùng cần c sao cho tốc của 2 bánh răng bán trục khác nhau. 1.4 . một số loại vi sai: - vi sai mở: là loại vi sai đơn gian nhất mà ta đang nghiên cứu. nó mang theo rất nhiều ưu điểm, dễ chế tạo, nhưng nó cũng có nhiều nhược điểm như đã phân tích ở trên - Vi sai khoá locking: Bộ vi sai khoá rất hữu ích trong trường hợp chiếc xe của bạn chạy trên đường rất xấu. Kết cấu của nó cũng giống với loại vi sai mở nhưng được kết hợp thêm cơ cấu thuỷ lực, khí nén hoặc điện để khoá các bánh răng đầu ra lại với nhau. Cơ cấu vi sai này được điều khiển đóng mở chủ yếu bằng công tắc và khi nó hoạt động các bánh xe đều quay với cùng một tốc độ như nhau. - Vi sai Torsen: là một thiết bị cơ khí hoàn toàn, nó không được điều khiển bằng điện tử, không có ly hợp và cũng không có tý chút thuỷ lực nào. Vi sai Torsen (kết hợp từ “torque” và “sensing”, có nghĩa là cảm biến mô men) làm việc như một bộ vi sai mở khi giá trị mô men của mỗi bánh xe là cân bằng. Thế nhưng ngay sau khi một bánh xe nào đó mất lực bám, sự khác nhau về mô men dẫn đến các bánh răng trong bộ vi sai Torsen kết nối với nhau. Việc thiết kế các bánh răng trong bộ vi sai sẽ quyết định đến tỷ số chênh lệch mô men. Ví dụ, nếu một bộ vi sai Torsen đặc biệt được thiết kế với tỷ số chênh lệch 5:1, nó sẽ có khả năng cung cấp mô men xoắn cho bánh xe có lực bám tốt lớn gấp 5 lần bánh xe bị trượt. 1.5 . Sửa chữa và bảo dưỡng Bộ truyền động vi sai trong ôtô của bạn đóng vai trò rất quan trọng trong những khúc cua ngoặt trên đường phố. Một chi tiết cơ khí "thông minh" được các nhà sản xuất đúc kết kinh nghiệm trong hàng chục năm để đưa ra một giải pháp tối ưu nhất cho chiếc ôtô của bạn giữ được thế cân bằng khi rẽ vào nhưng ngã ba ngã tư lắt léo. Để chăm sóc cho chi tiết tinh vi này, bạn nên quan tâm đến mức độ và chất lượng dầu cho những bánh răng nhỏ bé trong bộ phận này Trước khi nghĩ đến việc thay dầu cho bộ vi sai, ta phải biết chiếc xe mình có cầu trước hay cầu sau. Để phân biệt ta có thể nhìn máy và gầm xe. Nếu xe có bộ cản sốc ở bên cạnh máy và ở sát bánh trước xe có một ống đệm cao su thì xe của bạn là xe cầu trước. Ngược lại, ở trước máy bộ tản nhiệt và mộ hộp kim loại tròn ở phần giữa trục cuối 2 bánh thì xe của bạn có cầu sau. Hình 6. Bộ cản sốc Sau khi định vị được bộ vi sai, muốn thay được dầu, bạn phải kích xe lên đủ tầm rồi mới tìm chốt dầu, từ từ vặn ngược chiều kim đồng hồ mở nó ra. Chú ý, chỉ đứng bên dưới gầm xe khi sử dụng loại kích dành cho ôtô. Dầu trong bộ vi sai khi đủ thường mấp mé dưới lỗ chốt dầu, ta có thể kiểm tra bằng tay. Nếu kiểm tra dầu thấy thường thấp hơn bình thường, xung quanh hộ vi sai ẩm nhớt, có thể hộp vi sai đang bị rò rỉ. Hình 7. Cơ cấu vi sai trong thực tế Ngoài ra còn có thể kiểm tra chất lượng dầu qua mùi của nó. Dầu nhớt khi qua sử dụng thường có mùi trứng thối (mùi của hợp chất sulfur). Khi còn mùi đó nghĩa là dầu của bạn vẫn còn sử dụng được, còn không bạn nên thay dầu ngày tức khắc. Để thay dầu ta phải có máy bơm dầu chuyên dụng. Và nên nhớ phải thay đúng loại dầu dùng cho bộ vi sai. Khi thấy dầu bắt đầu rỉ ra khỏi lỗ dầu nghĩa là bạn đã bơm đủ lượng cần thiết. Công việc cuối cùng là vặn chốt dầu và lau chùi sạch sẽ xung quanh. Phần 2. Tính toán 2.1. Phân tích động học cơ cấu 2.1.1. Dựng lược đồ cơ cấu Hình 8. Dựng sơ đồ tính toán +)Ta có 1 2 3 12 1 2 2 3 1 1 2 c c c c z z i z z ω ω ω ω ω ω ω − = = − = − ⇒ + = − +)Khi xe chạy thẳng 1 2 c ω ω ω = = +)Khi xe chạy vòng vận tốc dài bánh 1, bánh 2 khác nhau nhưng thỏa mãn 1 2 1 2 bxe bxe r r R R r r ω ω ω ω = => = ⇒ 1 2 1 c R r ω ω = + 2 2 1 c R R r r ω ω = + 2.1.2. Tính bậc tự do, xếp loại cơ cấu +) Bậc tự do của cơ cấu: Trong không gian, bậc tự do của cơ cấu có công thức tính như sau: 5 4 w 6 (5 )n p p= − + - Số khâu động : n=4 - Số khớp loại 5: 5 p =4 - Số khớp loại 4: 4 p =2 - số ràng buộc trùng 0 R =0 w 6.4 (5.4 2) 2 = − + = =>> Vậy cơ cấu ta đang nghiên cứu có 2 bậc tự do 2.2. Tính thiết kế cặp bánh răng côn trong cần C bằng inventor Hình 9. Chọn số răng 2 bánh, modul,bề rộng bánh lớn Hình10. Chọn thông số cho bánh 1 và chọn vật liệu [...]...Hình 11.Chọn factors(các yếu tố) Hình 12.Chọn độ chính xác Sau khi chọn đầy đủ thông số ta chon calculate tính thử thấy thông số thỏa mãn yêu cầu làm việc ta nhấn vào results và inventor cho kết quả như sau: Project Info Guide Unit Corrections Guide - User Type of Load Calculation - Torque calculation . trượt. 1.5 . Sửa chữa và bảo dưỡng Bộ truyền động vi sai trong tô của bạn đóng vai trò rất quan trọng trong những khúc cua ngoặt trên đường phố. Một chi tiết cơ khí "thông minh" được các nhà. linh hoạt cho oto 1.2 Cấu tạo và quy trình tháo lắp cơ cấu vi sai trong mô hình hộp số visai otô tại phòng thí nghiệm cơ khí động lực – Trung tâm thí nghiệm trường ĐHKTCN - Bước 1: Rút thanh định. Giới thiệu bộ vi sai Bộ vi sai là một thiết bị dùng để chia mô men xoắn của động cơ thành hai đường, cho phép hai bên bánh xe quay với hai tốc độ khác nhau. Chúng ta có thể tìm thấy bộ vi sai