Khai thác kết cấu, tính năng kỹ thuật, nghiên cứu quy trình chẩn đoán, kiểmtra, sửa chữa cụm cầu Tucson G2.0 2010

* Theo truyền lực chính người ta chia ra làm hai loại: Cầu đơn: Có một cặp bánh răng ăn khớp ở truyên lực chính, thường được đặttrên các ô tô du lịch hoặc trên các ô tô vận tải có tải tr

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Hưng Yên, ngày… tháng… năm 2013

Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Hưng Yên, ngày… tháng… năm 2013

Giáo viên phản biện

Mục lục

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Hệ thống truyền lực trên ô tôHình 1.2a FF Hình 1.2b FRHình 1.3 Sơ đồ nguyên lý bộ vi sai

Hình 1.4 Quan hệ động học và động lực học vi sai côn đối xứng(bỏ qua ma sát)

Hình 1.5 Công dụng của bộ vi sai khi quay vòng.

Hình1.6 Cầu đơnHình 1.7 Cầu kép

Hình 1.8 Cầu trước chủ động

Hình 1.9 Cầu sau chủ động

Hình 1.10 Sơ đồ cặp bánh răng truyền lực chính đơn

Hình 1.11 truyền lực chính loại bánh răng côn thẳng

Hình 1.12 Bộ truyền lực chính loại đơn dạng bánh răng côn xoắn

Hình 1.13 Truyền lực chính đơn trục vít bánh vít

Hình 1.14 Bộ truyền lực chính loại đơn dạng bánh răng Hypoit

Hình 1.15 Bộ truyền chính képHình 1.16 Bộ vi sai tháo rờiHình 1.17 Bộ vi sai hoàn chỉnh

Hình 1.18 Nguyên lý hoạt động của bộ vi sai

Hình 1.19 Vi sai và khóa vi sai loại cơ khí

Hình 1.20 Bộ vi sai có khóa vi sai giới hạn trượt

Hình 1.21 Sơ đồ nguyên lý của bộ vi sai có khóa vi sai ma sát kép

Hình 1.22 Bộ vi sai có khóa vi sai loại khớp nối thủy lực

Hình 1.23 Khóa vi sai thủy lực

Hình 1.24 Truyền động tớiHình 1.25 Máy rẽ tráiHình 1.26 Hệ thống chống trượt quay ASD trên xe Porsche:

Hình 1.33 Bán trục loại hệ thống treo phụ thuộc

Hình 1.34 Bán trục không giảm tảiHình 1.35 Bán trục giảm tải trọng 1/2

Hình 1.36 Bán trục giảm tải trọng 3/4Hình 1.37 Bán trục giảm tải hoàn toàn.

Hình 1.38 Bán trục loại hệ thống treo độc lập

Hình 1.39 Nửa bán trục hai bên trái phải có chiều dài khác nhau

Hình 1.40 Giảm chấn động họcHình 1.41 Kiểu trục rỗng

Hình 1.42 Kiểu bán trục giữa

Hình 1.43 Góc nghiêng kiểu dùng bán trục giữa

Hình 1.44 Khớp nối RzeppaHình 1.45 Khớp nối chạc 3

Hình 1.46 Khớp tốc độ không thay dổi có độ lệc kép

Hình 1.47 khớp nối tốc độ không đổi kiểu rãnh chéo

Hình 1.48 Vỏ cầu theo kết cấu

Hình 1.49 Các loại vỏ cầu liền

Hình 2.1 Hệ thống truyền lực trên xe Huyndai Tucson G2.0 2010

Hình 2.2 Cách bố trí hệ thống truyền lực

Hình 2.3 Cấu tạo cầu trước

Hình 2.4 Cấu tạo hộp phân phối

Hình 2.5 Kết cấu cầu sau

HÌnh 2.6 Bộ truyền lực chính

Hình 2.7 Bộ vi sai cầu trước

Hình 2.8 Bộ vi sai cầu sauHình 2.9 Khớp ly hợp thủy lực điện từ

Hình 2.10 Ly hợp ma sát ướt

Hình 2.11 Cam bi khuyếch đại lực

Hình 2.12 Ly hợp từ

Hình 2.13 Vị trí của EMC 4WDHình 2.14 Bán trục trước

Hình 2.15 Bán trục trái

Hình 2.16 Bán trục phải

Hình 2.17 Bán trục cầu sau

Hình 2.18 Khớp bán trục trước.

Hình 2.19 Khớp bán trục sau

Hình 2.20 Moay ơ bánh xe trước

Hình 2.21 Moay ơ bánh xe sau

LỜI NÓI ĐẦU

Trong bối cảnh nền kinh tế nước ta hiện nay, đang từng bước trở thành mộtnước công nghiệp phát triển Nhờ có sự phát triển vượt bậc đó mà đời sống của ngườidân được nâng cao, ô tô ngày càng được sử dụng rộng rãi làm phương tiện đi lại,lượng ô tô lưu hành trên đường tăng nhanh Tuy vậy, nước ta nền công nghiệp ô tô vẫncòn non trẻ Để làm chủ được nền công nghiệp này đòi hỏi phải có nguồn nhân lực dồidào và trình độ kỹ thuật cao, mỗi người phải tự tìm tòi học tập và nghiên cứu Với xu

thế phát triển của nước ta hiện nay thì ngành công nghiệp ô tô sẽ có nhiều cơ hội pháttriển nhưng cũng không ít thách thức.

Trước những nhu cầu của xã hội thì chúng ta phải có một nền móng vững chắc

để làm bàn đạp cho sự phát triển của nền công nghiệp ô tô Vì vậy đòi hỏi mỗi ngườithợ sửa chữa ô tô phải nắm vững được các hệ thống trên ô tô, các phương tiện kiểmtra, sửa chữa, quy trình công nghệ bảo dưỡng ô tô, phải thường xuyên cập nhật cáckiến thức công nghệ mới

Là sinh viên khoa cơ khí động lực, em đã được nhận và thực hiện đồ án với đề

tài: “Khai thác kết cấu, tính năng kỹ thuật, nghiên cứu quy trình chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa cụm cầu Tucson G2.0 2010” Thông qua quá trình nghiên cứu đồ án và

khảo sát sự hoạt động của cầu chủ động trên dòng xe du lịch chúng ta có thể giải thíchcấu tạo chung của cầu chủ động, các kiểu bộ truyền động cuối cùng, các loại bán trục,cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bộ vi sai, tình trạng hoạt động của cầu chủ động

Để từ đó đề ra biện pháp kiểm tra sửa chữa

Trong quá trình thực hiện đồ án, do trình độ và hiểu biết còn hạn chế Nhưng

được sự chỉ bảo tận tình của Thầy (Cô) trong khoa, đặc biệt là thầy hướng dẫn Vũ Đình Nam Với những kiến thức đã học, sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo và sự đóng

góp trao đổi của các bạn cùng lớp nay em đã hoàn thành bản đồ án Song với sự hiểubiết còn hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm thực tế nên không thế tránh khỏi nhữngthiếu xót Em mong các Thầy cô và toàn thể các bạn sinh viên có những ý kiến đónggóp để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hưng Yên, ngày tháng năm 2013 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Quý Chiến

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẦU CHỦ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ 1.1Giới thiệu chung về hệ thống truyền lực.

1.1.1 Các bộ phận trên hệ thống truyền lực.

Hình 1.1 Hệ thống truyền lực trên ô tô

Hệ thống truyền lực hoàn chỉnh của một chiếc xe ô tô gồm có ly hợp (biến mô),hộp số, trục các đăng, cầu chủ động (truyền lực chính, vi sai, bán trục, moay ơ bánhxe)

Công dụng của hệ thống truyền lực:

Truyền và biến đổi mô men xoắn từ động cơ tới bánh xe chủ động sao cho phùhợp giữa chế độ làm việc của động cơ và mô men cản sinh ra trong quá trình ô tôchuyển động

Cắt dòng công suất trong thời gian ngắn hoặc dài

Thực hiện đổi chiều chuyển động giúp ô tô chuyển động lùi

Tạo khả năng êm dịu và thay đổi tốc độ cần thiết trên đường

a) Ly hợp

Ly hợp dùng để truyền hay không truyền công suất từ động cơ đến hệ thốngtruyền lực Cắt truyền động từ động cơ tới hệ thống truyền lực nhanh và dứt khoáttrong những trường hợp cần thiết như khi chuyển số một cách êm dịu Nó cũng chođộng cơ hoạt động khi dừng xe mà không cần chuyển hộp số về số trung gian

b) Hộp số

Hộp số dùng để biến đổi mô men xoắn của động cơ tới các bánh xe chủ độngsao cho phù hợp với các chế độ tải bằng cách thay đổi tỉ số truyền động giữa động cơvới bánh xe chủ động Ngoài ra hộp số còn cho phép xe thực hiện chuyển động lùibằng cách gài số lùi và cho xe đứng yên trong khi động cơ vẫn hoạt động và ly hợpchưa ngắt truyền động

Chắc chắn sự mất mát công suất ở hộp số là không tránh khỏi vì thế công suấtthực tế đưa đến các bánh xe luôn nhỏ hơn công suất đưa ra của trục khuỷu động cơ( hiệu suất của hộp số)

c) Trục các đăng

à cơ cấu nối và truyền mô men quay từ hộp số hoặc hộp phân phối tới cầu xetrong điều kện góc nghiêng giữa trục ra của hộp số hoặc hộp phân phối và trục bánhrăng quả dứa lệch nhau một góc α >00 và giá trị của α luôn thay đổi khi xe chạy.

d) Cầu chủ động

Cầu chủ động là bộ phận cuối cùng trong HTTL, là bộ phận giảm tốc cuối cùngtrong hệ thống truyền lực do vậy cầu chủ động cũng làm cho tỉ số truyền của hệ thốngtruyền lực được tăng lên

Cầu chủ động truyền công suất của động cơ đến các bánh xe theo phươngvuông góc

Cầu chủ động phân phối mô men tới các bánh xe trong khi cho phép chúngquay với tốc độ là khác nhau từ đó đảm bảo cho xe quay vòng hay đi trên đườngkhông bằng phẳng được dễ dàng hơn Tránh được hiện tượng trượt lết bánh xe và hạnchề lật xe khi quay vòng

1.1.2 Các kiểu bố trí hệ thống truyền lực.

Hình 1.2a FF Hình 1.2b FR

Hệ thống truyền lực chủ yếu được sử dụng là:

FF : Động cơ đặt trước – Bánh trước chủ động

FR : Động cơ đặt trước – Bánh sau chủ động

Ngoài xe FF và FR còn có các loại xe 4WD (bốn bánh chủ động), RR (động cơđặt sau bánh sau chủ động) hiện nay ít được sử dụng, và xe Hybrid đang bắt đầu đượcphát triển

1.2 Tổng quan về cầu chủ động.

1.2.1 Công dụng, phân loại và yêu cầu.

a) Công dụng.

Giá đỡ hai bánh xe chủ động

Phân phối mô men của động cơ tới hai bahs xe chủ động theo phương vuônggóc.

Tăng tỉ số truyền để tăng mô men xoắn,tăng lực kéo của các bánh xe chủ động

Cho phép hai bánh xe chủ động quay với vận tốc khác nhau khi xe quay vònghoặc xa lầy

Đỡ toàn bộ trọng lượng của các bộ phận đặt trên xe

Thu hút và truyền dẫn mô men xoắn của cầu lên khung xe khi tăng tốc hoặcphanh xe

b) Phân loại.

* Theo truyền lực chính người ta chia ra làm hai loại:

Cầu đơn: Có một cặp bánh răng ăn khớp ở truyên lực chính, thường được đặttrên các ô tô du lịch hoặc trên các ô tô vận tải có tải trọng nhỏ và trung bình

Cầu kép: Có hai cặp bánh răng ở truyền lực chính, thường được đặt trên xe ô tôvận tải có tải trọng trung bình và lớn

* Theo các loại bánh răng người ta phân ra làm các loại:

Bánh răng nón răng thẳng: Loại này ngày nay ít dùng

Bánh răng nón răng cong: loại này thường được dùng trên tất cả các loại xe.Bánh răng Hypoit: Loại này thường dùng trên xe du lịch và hiện nay được áp dụng trên cả các loại xe tải

Bánh răng trục vít: Ngày nay ít dùng

c)Yêu cầu.

Phải đảm bảo tỷ số truyền cần thiết để phù hợp với chất lượng kéo

Có kích thước nhỏ gọn để tăng khoảng sáng gầm xe

Hiệu suất truyền động phải lớn

Đảm bảo độ cứng vững, làm việc êm dịu, tuổi thọ cao

Truyền mô-men từ các trục các-đăng hoặc trực tiếp từ hộp số đến bộ vi sai

Trong trường hợp hộp số đặt dọc và truyền mô-men ra cầu sau qua các-đăng dọc

xe thì bộ truyền bánh răng của truyền lực chính có cặp bánh răng côn để truyền men giữa hai trục vuông góc, truyền lực chính loại đơn chỉ có một cặp bánh răng côn,còn loại kép có thêm một cặp bánh răng trụ

mô-Trong trường hợp động cơ và hộp số đặt ngang và hộp số truyền động trực tiếptruyền lực chính thì truyền lực chính là cặp bánh răng trụ răng nghiêng và bánh răngchủ động thường nằm trên hộp số

Giảm tốc và tăng mô-men truyền đến các bánh xe để đảm bảo tỷ số truyền chungvà thích hợp của hệ thống truyền lực trong khi hộp số vẫn nhỏ gọn

Tỷ số truyền của truyền lực chính:

Số răng của vành răng nhiề̀u hơn số răng của bánh răng hình côn, có nghĩa latrong hệ thống truyền động ô tô có sự giảm tốc và tăng mô-men giữa trục truyền các-đăng và bánh xe chủ động Tỷ số giảm tốc này thay đổi tùy theo tính năng ô tô và kiểuthiết kế động cơ Nó thay đổi từ 3.36:1 đế́n 5:1 đối với xe du lịch Đối với xe tải nặng,tỷ số giảm tốc khoảng 9:1 Với yêu cầu giảm tốc lớn như thế, bộ vi sai được trang bịthêm một số bánh răng để̉ giảm tốc để̉ giảm tốc hai lần

Tỷ số truyền bộ truyền lực chính được diễn tả như sau:

Tỷ số truyền = Số răng của bánh răng vành chậu / số răng của bánh răng quả dứaThông thường tỷ số truyền không được làm tròn thành số nguyên, làm như vậy đểtránh cho cặp bánh răng luôn ăn khớp cùng nhau, giúp cho các bánh răng mòn đều.Truyền lực chính phải đảm bảo một số yêu cầu sau:

Phải đảm bảo tỷ số truyền cần thiết để phù hợp với chất lượng kéo và tính kinh tếnhiên liệu tốt nhất

Đảm bảo hiệu suất truyền động phải cao ngay cả khi thay đổi nhiệt độ và tốc độquay

Đảm bảo có độ cứng vững tốt, làm việc không ồn để tăng thời hạn làm việc

Có kích thước chiều cao không lớn để tăng khoảng sáng gầm xe

b) Nguyên lý quay vòng của cầu chủ động

Bộ vi sai của cầu chủ động có tác dụng đảm bảo cho các bánh xe quay với vậntốc khác nhau khi xe quay vòng, chuyển động không bằng phẳng, hoặc có sự khácnhau giữa các bán kính lăn của hai bánh xe, đồng thời phân phối lại mô-men xoắn chohai nửa trục khi xảy ra trong các trường hợp nêu trên

Bộ vi sai đặt giữa các cầu chủ động có tác dụng phân phối mô-men xoắn cho cáccầu theo yêu cầu thiết kế nhằm nâng cao tính năng kéo của xe có nhiều cầu chủ động

Bộ vi sai có 3 nhiệm vụ chính:

Truyền mô-men của động cơ đến các bánh xe

Đóng vai trò là cơ cấu giảm tốc cuối cùng trước khi mô-men xoắn truyền đến cácbánh xe

Truyền mô-men đến các bánh xe trong khi cho phép chúng quay với tốc độ khácnhau

• Tính năng hoạt động

Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý bộ vi saiKhi chuyển động thẳng trên đường bằng phẳng, quãng đường lăn của hai bánh xebằng nhau, nếu lực cản trên hai bánh xe như nhau, sẽ làm cho các bánh răng bán trụcquay cùng tốc độ, như vậy bánh răng hành tinh không quay quanh trục của nó, mà chỉcùng quay quanh trục của bán trục Mômen truyền xuống từ vỏ vi sai cân bằng vớimômen cản lăn tại vết tiếp xúc của bánh xe, tức là:

nt = np = n0 và mt = mp = 0,5m0

Nt , np , n0 – tốc độ quay của bánh xe trái, phải, vỏ vi sai, vg/ph;

Mt , mp , m0 – mômen trên bánh xe trái, phải, vỏ vi sai

Có thể hiểu các bánh răng đóng vai trò là chêm truyền lực

Hình 1.4 Quan hệ động học và động lực học vi sai côn đối xứng(bỏ qua ma sát)

a.Khi đi thẳng Vt=Vp; b.Khi quay vòng Vt # Vp;

c.Quan hệ lực và bánh răng vi sai Khi đi trên đường vòng, quãng đườnglăn của các bánh xe khác nhau, các bánhrăng bán trục quay với các tốc độ góc khác nhau, hoặc lực cản của các bánh xe khácnhau dẫn tới tốc độ góc các bánh răng bán trục cũng khác nhau Như vậy bánh rănghành tinh vừa quay quanh trục của nó với tốc độ góc ωht và quay quanh đường tâmtrục của bánh răng bán trục vớitốc độ Vht Mô-men truyền xuống từ vỏ vi sai cân bằngvới momen cản đặt tại tâm trục của bánh răng vi sai mt + mp Trên bánh răng vi sai: Do

sự không cân bằng của các lực ăn khớp tạo nên mômen quay bánhrăng vi sai xungquanh trục của nó với gía trị bằng mt – mp, mômen còn lại bằng giá trị mp tác dụng cho

cả các bánh răng bán trục hai bên Như vậy:Mt = mp

Nếu np = 2n0 thì nt = 0 và khi đó bánh xe phải quay gấp đôi, còn bánh xe tráikhông quay Mặt khác bánh xe bên phải có lực cản trở rấtnhỏ, coi như bằng không mt

= 0, thì mt = mp = 0 Do vậy xe không còn khả năng khắc phục lực cản đường đó chính

là hiện tượng patinê

Quan hệ tổng quát của vi sai là: nt + np = 2n0

Nt# np

Mt = mpViệc sử dụng vi sai đối xứng như trên cho phép các bánh xe quay với tốc độ khácnhau, hạn chế mài mòn lốp xe, nhưng lại làm xấu khả năng truyền lực của cầu chủđộng, đồng thời có thể làm tăng khả năng tiêu hao nhiên liệu của ôtô

• Mục đích

Hình 1.5 Công dụng của bộ vi sai khi quay vòng

Khi xe vào đường vòng, vết các bánh xe sẽ tạo một đường tròn đồng tâm, tâm cácđường tròn nằm trên một đường thẳng nối dài đi qua hai tâm của bánh xe Do đóbánhxe ngoài sẽ lăn nhiều hơn bánh xe trong

Nếu các bánh xe sau được ăn khớp bánh răng cố định với trục các đăng thẳng vàotrục bánh xe bên trong sẽ trượt trên mặt đường Như vậy vỏ (lốp) xe sẽ mòn nhanh hơn

và gây ứng suất xoắn trên trục làm cho việc đi vào đường không ổn định bộ vi sai sẽloại bỏ được trục trặc này, bởi vì nó cho phép các bánh xe quay ở những đường trònkhác nhau

• Yêu cầu của bộ vi sai

Phân phối mô-men xoắn từ động cơ cho các bánh xe (loại vi sai giữa các bánh)hay cho các cầu (loại vi sai giữa các cầu) theo tỷ lệ cho trước phù hợp với khả năngbám của bánh xe (hay cầu) đối với mặt đường

Đảm bảo số vòng quay của các bánh xe chủ động khác nhau trong khi ô tô quayvòng hoặc chuyển động trên đường không bằng phẳng và những trường hợp khác,hoặc khi bán kính lăn của hai bánh xe chủ động ở cùng một cầu không bằng nhau.Kết cấu bộ vi sai phải gọn nhẹ

1.2.3 Một số loại cầu thường dùng trên ô tô hện nay.

1.2.3.1 Cầu chủ động loại đơn.

Hình1.6 Cầu đơnCầu chủ động đơn bao gồm: bánh răng chủ động (quả dứa ) bánh răng bị động(bánh răng vành chậu ) bán trục, bánh răng bán trục, bánh răng hành tinh, vỏ vi sai

Mô men được truyền từ trục các đăng tới bánh răng chủ động (quả dứa) sau đó

mô men được truyền tới bánh răng bị động (vành chậu) rồi đi đến bộ vi sai mô men lại

từ bộ vi sai đi tới các bán trục mô men từ bán trục được phân bổ đến các bánh xe

Cầu đơn là loại cầu có một cặp bánh răng ăn khớp ở truyền lực chính được

sử dụng cho xe du lịch, kết cấu nhỏ gọn, rễ tháo lắp sửa chữa, giá thành hợp lý

Khó khăn trong tháo lắp, sửa chữa.

Giá thành đắt do thêm chi tiết

1.2.3.3 Cầu chủ động cho xe cầu trước là cầu chủ động.

Hình 1.8 Cầu trước chủ động

Bộ vi sai trong động cơ đặt trước –cầu trước chủ động có động cơ đặt ngangđược gắn liền với hộp số

Cụm vi sai được đặt giữa vỏ phía hộp số và vỏ phía vi sai

Bánh răng nghiêng được dùng làm bánh răng lớn Bánh răng này liền với vỏ visai và được lắp trong vỏ hộp số phía vi sai qua hai vòng bi bán trục

Một đệm điều chỉnh được lắp vào bên trái của vòng bi bán trục bên trái và mộtđệm điều chỉnh lắp vào phía bên phải của vòng bi bán trục bên phải Tải trọng ban đầutrên các vòng bi được điều chỉnh bằng sự thay đổi chiều dày của đệm này Bán trục ănkhớp với các then hoa bên trong bánh răng bán trục.

Thông thường có 2 bánh răng vi sai, nhưng ở bộ vi sai cho xe công suất cao, thìthường dùng bốn bánh răng vi sai

1.2.3.4 Cầu chủ động cho xe cầu sau là cầu chủ động.

1.2.4 Các cụm chi tiết trong cầu chủ động.

Sơ đồ cấu trúc cặp bánh răng truyền lực chính:

Hình 1.10 Sơ đồ cặp bánh răng truyền lực chính đơn

a) Côn xoắn; b) Hypoit

• Truyền lực chính đơn loại bánh răng côn thẳng

Hình 1.11 truyền lực chính loại bánh răng côn thẳng

1 Bánh răng chủ động (quả dứa) 2 Bánh răng bị động (vành chậu )

3 Cụm vi sai

Cầu chủ động loại này bao gồm có bánh răng chủ động và bánh răng bị độngđều là bánh răng côn răng thẳng ăn khớp với nhau Bánh răng chủ động còn gọi làbánh răng quả dứa và bánh răng bị động còn gọi là bánh răng vành chậu Ngay saubánh răng vành chậu có bố trí cụm vi sai để truyền mô men đến các bánh xe

* Ưu điểm:

Loại bánh răng côn răng thẳng có ưu điểm là dễ chế tạo;

Dễ tháo lắp, bảo dưỡng, sửa chữa;

• Bộ truyền lực chính loại đơn dạng bánh răng côn xoắn

Cầu chủ động loại bánh răng côn răng xoắn bao gồm có bánh răng chủ động vàbánh răng bị động đều là loại bánh răng côn răng xoắn ăn khớp với nhau Ngay saubánh răng côn xoắn bị động có bố trí cụm vi sai để truyền mô men đến các bánh xe.Kết cấu của cầu chủ động loại này được minh hoạ trong hình

Hình 1.12 Bộ truyền lực chính loại đơn dạng bánh răng côn xoắn

Truyền động êm dịu ngay cả khi ô tô chạy với tốc độ cao và chạy trên cungđường dài;

Khả năng chịu tải lớn

* Nhược điểm:

Chế tạo khó

Phải tính đến thành phần lực dọc trục

• Truyền lực chính đơn loại trục vít bánh vít.

Bánh răng chủ động có kết cấu của trục vít và bánh răng bị động có kết cấu củabánh vít Tuỳ từng loại cầu xe mà trục vít có thể đặt trên hoặc đặt dưới so với bánh vít.Cụm vi sai được đặt trong bánh vít và có kết cấu giống như loại cầu chủ động thôngthường

Có tỷ số truyền lớn, kích thước bộ truyền lại nhỏ;

Làm việc êm dịu hơn các loại truyền động khác;

Khi đặt trục vít xuống dưới hạ thấp được trọng tâm , nâng cao độ ổn định khi ô

tô chạy trên đường

* Nhược điểm:

Hiệu suất truyền động thấp;

Khi đặt trục vít dưới bánh vít khoảng sáng gầm xe sẽ bé, làm tăng góc nghiêngcủa trục các đăng nhưng khi đặt trục vít lên trên bánh vít thì việc bôi trơn cặp bánh vítlại kém tuy góc nghiêng của trục các đăng có giảm đi;

Chế tạo cặp trục vít bánh vít phức tạp

• Truyền lực chính đơn dạng bánh răng Hypoid

Cầu chủ động loại bánh răng hypôit có các răng của bánh răng chủ động và bị động của truyền lực chính là loại răng cong Loại truyền động này có đường tâm trục bánh răng chủ động và đường tâm trục bánh răng bị động không cắt nhau tại một điểm

mà lệch với nhau một khoảng e nhằm tăng chiều dài ăn khớp giữa các răng Nhờ có khoảng lệch này mà xe ô tô có thể hạ thấp được trọng tâm xe, giảm góc nghiêng của

trục các đăng, nâng cao tính ổn định khi ô tô chuyển động Kết cấu của cầu chủ động loại này được mô tả trong (hình vẽ 1.14)

Hình 1.14 Bộ truyền lực chính loại đơn dạng bánh răng Hypoit

1 Bánh răng chủ động; 2 Bánh răng bị động

* Ưu điểm:

Trọng tâm ô tô được hạ thấp nên nâng cao độ ổn định khi xe chạy trên đường;

So với cặp bánh răng côn (có đường tâm hai trục các bánh răng cắt nhau) cócùng tỉ số truyền và cùng một mô men thì đường kính của bánh răng chủ động trongtruyền động hypôit lớn hơn và trục bánh chủ động lớn hơn Do đó kết cấu vững hơn,

độ bền lớn hơn và làm việc êm dịu hơn;

Áp suất tổng hợp lên răng giảm xuống so với bánh răng nón răng xoắn cùngkích thước;

Do bề mặt tiếp xúc lớn nên ứng suất tiếp xúc trong các răng của truyền độnghypôit có giá trị bé hơn so với bánh nón răng cong

b) Truyền lực chính kép.

Hình 1.15 Bộ truyền chính kép

1, 2 Cặp bánh răng xoắn hoặc Hypoit

3, 4 Cặp bánh răng trung gian

Bộ truyền lực chính kép có hai cặp bánh răng ăn khớp: Cặp bánh răng (1, 2)dạng côn xoắn và cặp bánh răng (3, 4) dạng trụ thẳng hoặc nghiêng

Thông thường truyền lực chính loại kép được sử dụng trên các ô tô có sức chởlớn Loại này ứng dụng ở những nơi cần có tỷ số truyền lớn và khoảng cách vỏ vi saivới mặt đường bé

Truyền lực chính loại kép gồm hai cặp bánh răng: Một cặp bánh răng nón vàmột cặp bánh răng trụ Có hai phương án đặt bánh răng:

Phương án tương đối phổ biến là hai cặp bánh răng cùng đặt trong một vỏ và visai đặt sau cặp thứ hai, hai cặp bánh răng và vi sai đặt giữa cầu

Phương án hai là cặp bánh răng nón và vi sai đặt ngay sau hộp số hay giữa cầu,bánh răng trụ đặt trên bán trục

Trong phương án đầu mô-men xoắn truyền đến vi sai sẽ lớn hơn trong phương

án sau, nên các chi tiết vi sai được chế tạo với kích thước lớn hơn Ở phương án hai,cặp bánh răng trụ có thể bố trí ăn khớp với truyền động xích, nhưng đều có khuyếtđiểm là cồng kềnh, đắt tiền vì thêm chi tiết

Kiểu truyền động kép phổ biến nhất hiện nay được trình bày như hình bên dưới,trong đó cặp bánh răng thứ nhất là cặp bánh răng nón hay bánh răng Hypoid, còn cặpbánh răng thứ hai là cặp bánh răng răng thẳng hay răng nghiêng Răng nghiêng làmviệc êm dịu hơn răng thẳng và tuổi thọ cao hơn Nhưng khi ôtô chuyển động lùi, lựcchiều trục của bánh răng trụ răng nghiêng và tải trọng lên ổ bi bên phải sẽ tăng lên rấtcao Vì có lực chiều trục tác dụng lên bánh răng trụ bị động nên cần phải lắp ổ bi nóntrên vỏ vi sai có thể điều chỉnh được trong quá trình sử dụng

1.2.4.2 Bộ vi sai.

a) Cấu tạo của bộ vi sai

Hình 1.16 Bộ vi sai tháo rời 1: Bánh răng hành tinh 2: Trục chữ thập

3: Bánh răng bán trục 4: Vỏ bộ vi sai

5: Bánh răng bị động của bộ truyền lực chính

Hình 1.17 Bộ vi sai hoàn chỉnh

b) Nguyên lý hoạt động của bộ vi sai.

Khi bánh răng vành chậu nhận mô men từ bánh răng quả dứa ( bánh răng chủđộng ) của bộ truyền lực chính làm cho bánh răng vành chậu quay đồng thời làm cho

vỏ bộ vi sai và các bánh răng hành tinh, bánh răng bán trục quay Các bánh răng hànhtinh đồng thời xảy ra hai chuyển động là : Bánh răng hành tinh quay trên trục của bánhrăng hành tinh ( trục chữ thập ) và quay xung quanh trục của bánh răng vánh chậu Cácbánh răng bán trục se truyền mô men cho bán trục và tới bánh xe chủ động

Hình 1.18 Nguyên lý hoạt động của bộ vi sai

Khi xe chạy thẳng lực cản tác động lên cả bánh xe bên phải và bánh xe bên trái

là bằng nhau, vì vậy bánh răng vành chậu,bánh răng vi sai và bánh răng bán trục đềuquay như một khối liền để truyền lực dẫn động đến hai bánh xe Các bánh răng vi sai

và bánh răng bán trục lúc này không quay quanh trục của chúng mà chỉ quay xungquanh trục của bánh răng vành chậu

Khi xe chạy trên đường vòng, tốc độ của bánh xe bên ngoài và bánh xe bêntrong sẽ khác nhau Bên trong bộ vi sai bánh răng vi sai phải quay sao cho bánh răngbán trục B phía trong sẽ quay chầm hơn bánh răng bán trục A phía ngoài Lúc nàybánh răng vi sai đồng thời thực hiện hai chuyển động là vừa quay quanh trục củachúng và vừa quay xung quanh trục của bánh răng vành chậu

c) Khóa vi sai

Hệ thống khóa vi sai là một hệ thống hạn chế tác dụng của bộ vi sai khi cầnthiết công suất truyền đến các bánh xe chủ động là đều như nhau Nếu một trong cácbánh xe chủ động kẹt (xa lầy, hố sâu ) bánh còn lại vẫn quay Do đó bộ khóa vi sai sẽkhiến cho công suất được phân phối đều cho tất cả các bánh chủ động và làm cho bánh

xe bị kẹt có thể thoát ra

d) Một số loại vi vai và khóa vi sai thường gặp.

• Khóa vi sai loại cơ khí

Hình 1.19 Vi sai và khóa vi sai loại cơ khí

1 Chốt điều khiển 4 Khớp gải vi sai

2 Càng cua (càng đẩy) 5 Vỏ vi sai

3 Bán trục 6 Hướng dịch chuyển

Khi cho xe chạy thẳng cưỡng bức , người điều khiển gạt cần tác động vào bộkhóa vi sai: Khi đó từ cần điều khiển tác động qua dây cáp kéo chốt số 1 tác động vàocàng đẩy 2 làm cho các vấu răng 4 ăn khớp với nhau Nhờ đó bán trục được liên kếtcứng với vỏ của bộ vi sai ,cho nên mô men sẽ được truyền từ bộ truyền lực chính qua

bộ vi sai và phân bố đều về 2 bên bán trục nhờ vậy xe chạy thẳng

• Bộ vi sai giới hạn trượt (loại ma sát đơn)

Hình 1.20 Bộ vi sai có khóa vi sai giới hạn trượt

1 Lò xo 5 Trục vi sai

2,8 Vỏ bộ vi sai 6 Bánh răng bán trục

3, 4 Bánh răng hành tinh 7 Đĩa ma sát

Khi cho xe chạy thẳng cưỡng bức, người điều khiển gạt cần tác động vào bộkhóa vi sai: Khi đó từ cần điều khiển tác động vào lò xo số 1 tác động vào đĩa ma sát 7

ăn khớp với nhau Nhờ đó bán trục được liên kết cứng với vỏ của bộ vi sai, cho nên

mô men sẽ được truyền từ bộ truyền lực chính qua bộ vi sai và phân bố đều về 2 bênbán trục nhờ vậy xe chạy thẳng

Nhận xét: Kết cấu nhỏ gọn đơn giản dễ lắp đặt và sửa chữa, lực tác động lớn,tính ổn định kém, hiệu quả không cao như loại ma sát kép

• Bộ vi sai có khóa vi sai ma sát kép

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của loại này tương tự như loại khoá đơn Nhưngtrên xe bố trí hai khoá đối xứng, do tính đối xứng của kết cấu nên tải trọng tác dụng

vào hai bán trục và bánh răng bán trục đồng đều, kết cấu cồng kềnh

Hình 1.21 Sơ đồ nguyên lý của bộ vi sai có khóa vi sai ma sát kép

1 Khớp ma sát 2 Bộ vi sai

Nhận xét: làm việc ổn định và hiệu quả hơn, lực tác động nhỏ, thời gian nhanh,kết cấu phức tạp, cồng kềnh, phức tạp

• Bộ vi sai có khóa vi sai loại khớp nối thủy lực

Hình 1.22 Bộ vi sai có khóa vi sai loại khớp nối thủy lực

• Khóa vi sai dẫn động bằng thủy lực.

Hình 1.23 Khóa vi sai thủy lực

Khoá thuỷ lực trên hình sử dụng đầu nén để khoá bộ vi sai

Khi tài xế nhấn bàn đạp, van giúp đầu nén chạy vào bộ vi sai làm cho dầu éppittông tì vào ly hợp đĩa, ép nó vào vỏ Vì các đĩa được chốt vào bánh răng nón và cáctấm được gắn chuỗi vào vỏ nó khoá các bánh răng nón và không cho bộ vi sai hoạtđộng

Khoá này cũng có thể gài “khi máy đang chạy” Khi tài xế nhả bàn đạp điềukhiển, van ngắt áp lực dầu vào pittông, giúp các lò xo đẩy nó trở lại, nhả ly hợp đĩa.Sau đó bộ vi sai hoạt động bình thường

Bàn đạp trên bộ này được nối bàn thắng của xe Đây là một cách nhả khoá antoàn và mở bộ vi sai bất kỳ khi nào sử dụng các bàn đạp thắng, tránh không để quaygấp khi khoá vi sai khác còn gài

• Khóa vi sai tự động

Khi truyền động tới các răng ly hợp của trục hình nhện và các ly hợp đượctruyền động bị gài hoàn toàn và trục hình nhện truyền động các bộ ly hợp bị truyềnđộng Sau đó, toàn bộ hệ thống quay thành 1 khối duy nhất Các thành phần vẫn bị các

lò xo cài

Truyền động tới

Hình 1.24 Truyền động tớiKhi máy kéo rẽ trái, ly hợp truyền động bên phải quay nhanh hơn để quẹo cua,nhờ hoạt động vượt của bánh xe bên phải Các răng trên vòng chịu bên phải trượt lên

trên các răng của cam giữa, buộc các răng của ly hợp bị truyền động bên phải nhả rakhỏi các răng của trục hình nhện Trong khi đó ly hợp bị truyền động bên trái luôn bịlực cản của bánh xe bên trái chạy chậm giữ ở tình trạng cài vào cam giữa.

Máy rẽ trái

Hình 1.25 Máy rẽ tráiKhi máy kéo rẽ cua xong và không còn hoạt động vượt, tốc độ của trục hìnhnhện và ly hợp bị truyền động bên phải lại trở nên giống nhau Có một sự đảo chiềunhẹ của mô-men xoắn vào làm cho vòng chịu chuyển trở lại vào cùng pha với các răngtrên ly hợp bị truyền động, lại gài mọi răng lại

Sau đó toàn bộ cơ cấu trở lại vị trí hoàn toàn bị khoá cho đến lần rẽ cua kếtiếp

Bộ khoá không quay, không để bánh xe trong đang quay giảm tốc độ, chỉ cóbánh xe ngoài tăng tốc Vì lý do này nó không được sử dụng ở những loại máy mà tốc

độ của bánh lúc quay khác xa nhau Khi rẽ gắt, các máy này sẽ không giảm tốc độ antoàn

• Hệ thống chống trượt quay ASD thuộc loại tự động khóa vi sai, đặt trênPORSCHE (1987) của hãng MERCEDES-BENZ

Hệ thống ASD bao gồm khớp ma sát kép và cơ cấu khóa cứng vi sai

Trên xe bố trí ba cảm biến tốc độ: Hai trên các bánh xe trước và một cảm biếnđặt tại bánh răng chủ động của cầu xe, bộ điều khiển trung tâm và hệ thống thủy lực

Hệ thống thủy lực gồm: bơm dầu được dẫn động từ động cơ, bình dự trữ dầu ápsuất thấp, bình dự trữ dầu áp suất cao và điện từ, được điều khiển tự động Các khớp

ma sát được điều khiển bởi pittông thủy lực

Số cầu quay của cầu sau chủ động được so sánh với số vòng quay của hai bánhtrước (giống như của ABS) Khi xuất hiện sự sai khác tốc độ quay của bánh xe đếngiới hạn cho phép, bộ điều khiển trung tâm, van điện từ điều khiển nối mạch thủy lựcđóng khớp ma sát, tạo nên khóa cứng vi sai Sự khóa cứng vi sai duy trì cho đến khi ô

tô dừng lại, sau đó khởi hành lại xe ở chế độ khóa cứng vi sai Hiện tượng khóa cứng

vi sai tự động kết thúc khi tốc độ của bánh xe nằm dưới giới hạn cho phép (địnhtrước).

Hệ thống ASD cho phép làm việc chỉ với tốc độ trung bình của ô tô, để khônglàm xấu tính điều khiển của xe

Ngoài ra cơ cấu khóa vi sai có thể bằng ly hợp vấu, ly hợp răng hoặc chốt

Hình 1.26 Hệ thống chống trượt quay ASD trên xe Porsche:

a. Cấu tạo bộ vi sai và hệ thống điều khiển

b Sơ đồ cơ cấu có khóa vi sai trong hệ thống ABD

Nếu lái xe có bộ vi sai thông thường trên đường bùn và tuyết hoặc khi nó quayvòng đột ngột trên loại đường nói trên, công suất truyền động sẽ bị mất mát khi mộttrong các bánh quay tròn không bám đường Hơn nữa, nếu một trong các bánh chủđộng mắc vào ổ gà hoặc kẹt trong bùn thì bánh xe đó sẽ bắt đầu quay trượt ở tốc độcao, nhưng bánh xe kia sẽ đứng yên, hoặc hầu như đứng yên một chỗ và xe không cókhả năng thoát ra khỏi ổ gà và vũng bùn

Nếu một bánh xe quay trượt trên đường có dính bùn, cát và tuyết v.v… hoặcnếu một bánh xe rơi vào ổ gà hoặc lỗ và không thể qua được hoặc nếu trong khi quayvòng một bánh xe “nổi” lên trên mặt đường, thì mô-men truyền đến sẽ giảm và tính

năng ổn định sẽ bị ảnh hưởng Bộ vi sai hạn chế trượt được thiết kế để giúp giảm bớtnhững vấn đề này bằng việc bổ sung thêm một chức năng hạn chế trượt vào nhữngchức năng hiện có của bộ vi sai thông thường.

• Phân loại:

Loại LDS khớp thuỷ lực

Loại LDS cảm biến mô-men kiểu bánh răng xoắn

Loại LDS cảm nhận mô-men quay

Loại LDS có nhiều đĩa

Hình 1.27 Vi sai LSD khớp thủy lực

Loại LSD khớp nối thuỷ lực này được sử dụng nhiều ở bộ vi sai trung tâm củacác xe trong các loại xe 4WD để hạn chế tác dụng của vi sai Ngoài ra một số ít LSDkhớp nối thuỷ lực còn được dùng trong bộ vi sai của các xe FF và FR

+ LSD cảm biến mô-men kiểu bánh răng xoắn:

Bộ hạn chế trượt này hoạt động chủ yếu nhờ lực ma sát được tạo ra giữa cácđỉnh răng của các bánh răng hành tinh và vách trong của hộp vi sai và ma sát được tạo

ra giữa mặt đầu của bánh răng bán trục và vùng đệm chặn

Hình 1.28 Vi sai LSD cảm biến mô men kiểu bánh răng xoắnNguyên tắc làm việc của bộ hạn chế trượt này là làm cho phản lực Ft (được hợpthành từ hai lực gồm phản lực ăn khớp của bánh răng hành tinh và bánh răng bán trục,

và phản lực ăn khớp của bản thân các bánh răng hành tinh) có thể đẩy bánh răng hànhtinh theo chiều quay của hộp vi sai và tỷ lệ với mô-men đầu vào

Do phản lực Ft, lực ma sát được tạo ra giữa đỉnh răng của bánh răng hành tinh

và vách trong của hộp vi sai sẽ tác động theo hướng làm bánh răng hành tinh ngừngquay và như vậy tác dụng của bộ vi sai được hạn chế

+ Loại LSD cảm nhận mô-men quay:

Ly hợp thuỷ lực truyền mô-men quay bằng sức cản

Hình 1.29 Vi sai LSD loại cảm nhận mô men quay

Lực hạn chế vi sai được tạo ra từ ma sát cạnh răng giữa các bánh răng bán trục

và các trục vít, và ma sát giữa vỏ hộp vi sai, các vòng đệm chặn và các bánh răng bántrục

Trong loại LSD cảm nhận mô-men quay này, lực hạn chế vi sai thay đổi mạnh

và nhanh theo mô-men quay tác động vào nó Do đó, nếu nhả bàn đạp ga trong khi xeđang quay, bộ vi sai sẽ làm việc êm dịu như một bộ vi sai bình thường Tuy nhiên,trong trường hợp có mô-men lớn hơn tác động, thì lực hạn chế vi sai lớn hơn sẽ đượctạo ra

+ LSD loại có nhiều đĩa

Lò xo như hình ống được lắp giữa các bánh răng bán trục trái và phải để giữ cácvùng đệm chặn luôn ép vào các tấm ly hợp qua các vòng đệm chặn và các bánh răngbán trục Do đó, ma sát được tạo ra giữa các tấm ly hợp và vòng đệm chặn sẽ hạn chế

bộ vi sai Đối với loại vi sai này cần phải dùng loại dầu LSD đặc biệt và tham khảothêm trong hướng dẫn bảo dưỡng đi kèm

Hình 1.30 Vi sai LSD loại có nhiều đĩa

+ Vi sai khớp nối dính.

Khớp nối dính thường được thấy trên các xe có các bánh xe chủ động hoàntoàn Nó được sử dụng để kết nối các bánh sau với các bánh xe trước để khi một cặpbánh xe bị trượt thì mô men xoắn sẽ được chuyển tới cặp bánh kia

Hình 1.31 Vi sai khớp nối dính

Khớp nối dính có hai bộ đĩa ma sát đặt bên trong một không gian kín điền đầychất lỏng (thường là dầu thuỷ lực đặc biệt) có độ nhớt cao Mỗi bộ đĩa ma sát được nốivới một đầu trục Dưới điều kiện bình thường, cả hai bộ đĩa ma sát và lượng dầu thuỷlực trong khớp nối cùng quay với một tốc độ nhất định Khi một cặp bánh xe cố gắngquay nhanh hơn, có thể đang bị trượt chẳng hạn, bộ đĩa ma sát tương ứng với cặp bánh

xe quay nhanh hơn cũng bị quay nhanh hơn theo Lúc này, dầu thuỷ lực nằm trongkhông gian giữa hai bộ đĩa ma sát sẽ có tác dụng cuốn bộ đĩa ma sát kia cùng quaynhanh theo Điều này sẽ làm cho mô men xoắn sẽ được truyền từ cặp bánh xe quaynhanh hơn sang bánh xe quay chậm hơn, làm cho bánh đỡ bị trượt hơn

Khi chiếc xe vào cua, sự khác nhau về tốc độ giữa các bánh xe không lớn nhưkhi một trong chúng bị trượt Một trong hai bộ đĩa ma sát quay càng nhanh so với bộkia (tương ứng với bánh xe trượt càng nhiều) thì lượng mô men xoắn được bộ khớpnối dính chuyển đổi càng lớn Như vậy tác dụng của loại khớp nối này khi xe vào cua

là không có, vì vậy nhược điểm lớn nhất, rõ ràng là: không có một chút mô men nàođược chuyển đổi trước khi hiện tượng trượt bắt đầu

Các thiết bị này thường được sử dụng ở các xe hơi có các bánh chủ động hoàntoàn với hiệu suất cao Giống như bộ khớp nối dính, chúng thường được sử dụng đểchuyển đổi công suất giữa bánh trước và bánh xe sau Trong hai loại này, bộ vi saiTorsen tốt hơn bộ vi sai khớp nối dính vì chúng truyền mô men ngay khi hiện tượngtrượt có thể xảy ra Tuy nhiên, nếu một cặp bánh xe bị mất sức bám hoàn toàn thì visai Torsen sẽ không thể cung cấp một chút mô men nào cho cặp bánh xe kia, bởi vì tỷ

số chênh lệch sẽ quyết định bao nhiêu mô men xoắn được chuyển đổi, và đương nhiên

Trong ô tô nếu đặt dầm cầu liền (hệ thống treo phụ thuộc) thì chuyển động đếncác bánh xe chủ động nhờ các bán trục Nếu đặt hệ thống treo độc lập cũng như trườnghợp truyền mô-men đến các bánh dẫn hướng là chủ động thì dùng các-đăng đồng tốc.

a) Bán trục cho xe sử dụng hệ thống treo phụ thuộc

Hình 1.33 Bán trục loại hệ thống treo phụ thuộc

Các bánh xe bên trái và bên phải được nối thẳng với cầu xe Hộp cầu xe vừaphải đỡ trọng lượng xe, vừa phải chứa bộ vi sai đặt ở tâm của nó

• Bán trục không giảm tải

Hình 1.34 Bán trục không giảm tảiKhi ổ bi trong và ổ bi ngoài đều đặt trực tiếp lên bán trục trong trường hợp nàybán trục chịu toàn bộ các lực là:

Mô-men uốn gây nên do lực vòng từ bánh răng chậu chuyển về đầu bán trục,mô-men xoắn Mx, phản lực thẳng đứng từ bánh xe Zbx lực kéo Xk, lực phanh Xp, lựccản trực ngang y xuất hiện khi ô tô máy kéo đi trên đường nghiêng hay khi quay vòng,nghĩa là tất cả các ngoại lực vòng của bánh răng chậu (Loại bán trục không giảm tảinày hiện nay trong ô tô hiện đại không dùng)

• Bán trục giảm tải 3/4.

Hình 1.36 Bán trục giảm tải trọng 3/4Loại này ổ bi đặt trên vỏ hộp vi sai như loại bán trục giảm 1/2 tải, còn ổ bingoài được đặt trên dầm cầu và lồng vào trong may-ơ của bánh xe Bố trí như vậy bántrục chỉ chịu mô-men xoắn Mk hay mô-men phanh Mp và phản lực tác dụng

• Loại Bán trục giảm tải trọng hoàn toàn.

Hình 1.37 Bán trục giảm tải hoàn toàn.

Loại bán trục này được dùng cho tất cả các xe ô tô tải hạng nặng Kết cấugiống như loại giảm tải 3/4 nhưng moay ơ tựa lên dầm cầu nhờ hai vòng bi côn

Bán trục chỉ còn chịu tải dụng của các mô men xoắn gồm mômen kéo vàmômen uốn

b) Bán trục cho xe sử dụng hệ thống treo độc lập

Hình 1.38 Bán trục loại hệ thống treo độc lập

Các ô tô có cầu sau chủ động với hệ thống treo độc lập thường chế tạo theo kiểubán trục rời Bán trục rời thường được dùng khi bộ vi sai gắn chắc chắn trên khung xe.Khớp các-đăng trên bán trục là cần thiết để cho phép hệ thống treo dịch chuyển lênxuống Kết cấu như vậy đảm bảo độ êm dịu chuyển động, vì bánh xe leo qua các vậtchướng ngại dịch chuyển trong mặt phẳng thẳng đứng, lực không tác dụng hay lực tácdụng rất ít lên quả cầu liền

Bán trục truyền mô-men từ bánh răng vi sai đến các bánh xe chủ động phải thỏamãn hai yêu cầu sau

Nó phải có cơ cấu bù trừ thay đổi chiều dài bán trục khi các bánh xe dịchchuyển lên xuống

Do các bánh trước vừa là bánh dẫn hướng, vừa là bánh chủ động nên các bántrục phải có khả năng đảm bảo góc hoạt động không đổi trong khi đang lái các bánhtrước và các bán trục phải làm các bánh trước quay cùng tốc độ

Với truyền động loại này sẽ dùng các khớp đồng tốc khác nhau Khớp nối đăng bên ngoài là khớp nối cứng, được sử dụng rộng rãi nhất là khớp đồng tốcRzeppa.

các-• Chiều dài bán trục

Chiều dài bán trục phụ thuộc vào vị trí của động cơ và hộp số Hơn nữa, tùy vàocấu tạo của hộp số mà chiều dài bán trục phải và trái có thể bằng nhau hoặc khác nhau

Nếu chiều dài hai bán trục khác nhau thì trục dài hơn có độ cứng nhỏ hơn, nên

dễ xảy ra rung động xoắn khi truyền mô-men Nó dễ gây ra rung động, tiếng ồn vàtruyền động không ổn định Sự khác nhau về chiều dài của bán trục trái và phải cũng

có thể làm lắc đột ngột sang một phía hay làm xe không đổi hướng khi khởi hành haytăng ga đột ngột hiện tượng này gọi là hiện tượng “tự lái”

Các phương pháp sau được sử dụng để giảm rung động, tiếng ồn và tính không

ổn định chuyển động do sự chênh lệch chiều dài và các nguyên nhân tương tự cũngnhư nhờ đó cải thiện tính năng điều khiển của xe

Hình 1.39 Nửa bán trục hai bên trái phải có chiều dài khác nhau

• Kiểu bán trục giảm chấn động lực học

Hình 1.40 Giảm chấn động họcNhư hình vẽ dưới đây kiểu bán trục này có một giảm chấn động lực học gắntrên trục dài nơi dễ bị xoắn và rung động Giảm chấn động lực học này được gắn trêntrục qua đệm cao su Khi bán trục bị xoắn hay rung động, do quán tính, giảm chấn có

xu hướng quay ở tốc độ không đổi nên đệm cao su bị biến dạng và hấp thụ các rungđộng hay sự xoắn

• Kiểu bán trục dùng trục rỗng

Như hình vẽ dưới bán trục dài hơn trục rỗng và có đường kính lớn hơn Để tăng

độ cứng của nó sao cho độ cứng của hai bán trục như nhau

cơ và hộp số đều đặt nằm ngang

Nếu sự chệnh lệch chiều dài giữa hai bán trục lớn thì rất dễ xảy ra hiện tượng tựlái Khi khởi hành tăng hoặc tăng ga đột ngột, đầu xe bị nâng lên và góc nghiêng (sovới mặt phẳng ngang) của bán trục trở nên lớn nên có xu hướng sinh ra một mô-menlàm các bánh xe xoay quanh trục thẳng đứng của khớp ngoài vào phía trong Mô-mennày càng lớn khi góc nghiêng của bán trục càng lớn Vì vậy, như hình vẽ dưới, mô-men sinh ra ở phía bán trục ngắn hơn trong hai bán trục (bán trục có góc nghiêng θ1

lớn hơn) có xu hướng làm bánh xe quay vào trong sẽ lớn hơn, trong khi mô-men củatrục dài hơn (trục có góc nghiêng θ2 nhỏ hơn) sẽ nhỏ hơn, nên xe có xu hướng quay vềphía bán trục dài

Hình 1.43 Góc nghiêng kiểu dùng bán trục giữa

Phương pháp để ngăn cản sự tự lái là lắp thêm một trục trung gian như hình vẽtrên có thể làm hai bán trục có chiều dài bằng nhau Nếu dùng phương pháp này, gócnghiêng θ1 và θ2 của hai bán trục sẽ bằng nhau nên mô-men làm các bánh trước xoayvào trong sẽ khử lẫn nhau và đảm bảo được tính ổn định chuyển động thẳng của xe.c) Các loại khớp đồng tốc

• Khớp nối có tốc độ không đổi

Các khớp nối có tốc độ không tải dùng để tránh xảy ra tốc độ quay khác nhaugiữa bán trục và trục bị dẫn

+ Khớp nối Rzeppa ( Birfield )

Hình 1.44 Khớp nối Rzeppa