Tài liệu tham khảo Giáo trình ô tô 1 ( lý thuyết ô tô ) khoa cơ khí động lực bộ môn khung gầm. Giáo trình bao gồm các vấn đề về khảo sát động học chuyển động thẳng, quay vòng và phanh ô tô, khảo s
CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA CẦU CHỦ ĐỘNGCầu chủ động gồm các bộ phận quan trọng nhất là : bộ truyền lực chính , bộ vi sai, hai nửa bán trục và moay ơ của bánh xe chủ động.4.2.1 Truyền lực chính1. Nhiệm vụ− Truyền mômen xoắn của động cơ tới bộ vi sai với góc truyền 90O để chuyển động quay của trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến của xe.− Tăng tỷ số truyền để tăng mômen xoắn và lực kéo ở bánh xe chủ động.2. Phân loại truyền lực chính* Dựa theo số cặp bánh răng ăn khớp, truyền lực chính được phân làm hai loại:− Truyền lực chính đơn: có một cặp bánh răng.− Truyền loại chính kép: có hai cặp bánh răng.* Dựa theo kết cấu cặp bánh răng côn, truyền lực chính có ba loại:− Dùng cặp bánh răng côn răng thẳng.− Dùng cặp bánh răng côn răng xoắn.− Dùng cặp bánh răng côn răng hypoid.Ngoài ra truyền lực chính của xe có động cơ đặt ngang không phải dùng cặp bánh răng côn. Truyền lực chính chỉ có cặp bánh răng trụ răng xiên, bởi trục khuỷu đặt song song với trục bánh xe chủ động.3. Cấu tạo và hoạt động của bộ truyền lực chínhCó hai loại truyền lực chính: truyền lực chính đơn và truyền lực chính képa. Truyền lực chính đơn* Cấu tạo: ( hình 4.22)Truyền lực chính đơn chỉ có một cặp bánh răng ăn khớp.Đối với xe có động cơ đặt dọc truyền lực chính đơn có cặp bánh răng hình côn (1),(2) để truyền mômen xoắn theo chiều vuông góc. Cặp bánh răng hình côn có 3 loại: bánh răng côn răng thẳng, răng xoắn và răng Hypoit. Bánh răng côn răng thẳng khó đảm bảo tỷ số truyền, làm việc không êm, ngày nay không dùng nữa.Đối với loại bánh răng côn xoắn, các đường tâm của hai bánh răng cùng nằm trên một mặt phẳng, loại Hypoit thì giữa hai trục có độ lệch tâm e ( hình 4.21). Nhờ độ lệch tâm e mà có thể nâng hoặc hạ chiều cao trọng tâm xe, giảm góc nghiêng trục các đăng và tăng tính êm dịu của cặp truyền lực bánh răng, nhưng loại này làm tăng trượt dọc của bánh răng truyền lực chính làm chóng mòn răng mềm và phải bôi trơn bằng dầu chuyên dùng ( dầu hypoit ).Hình 4.21 Các cặp truyền lực chính đơnCặp bánh răng côn bao gồm bánh răng quả dứa và bánh răng vành chậu.Bánh răng chủ động được chế tạo liền trục và thường được gọi là bánh răng quả dứa.Trục bánh răng quả dứa lắp vào vỏ cầu bằng hai vòng bi côn, phía ngoài có phay rãnh then hoa để lắp với mặt bích truyền động từ trục các đăng, ngoài cùng tiện ren để lắp êcu hãm. Trên trục có bố trí ống phân cách 2 vòng bi, phớt chắn dầu và các đệm điều chỉnh. Đệm điều chỉnh vị trí bánh răng qủa dứa đặt sát ngay quả dứa, phía trước vòng bi trong đỡ trục. Các đệm còn lại lắp cùng ống phân cách để điều chỉnh độ dơ dọc của trục chủ động. Bánh răng bị động là bánh răng côn lớn, thường gọi là bánh răng vành chậu và luôn ăn khớp với bánh răng chủ động. Vỏ hộp vi sai được lắp chặt vào bánh răng vành chậu bằng đinh tán hay bulông. Vỏ hộp vi sai quay trơn trên hai vòng bi côn đặt trong ổ đỡ của vỏ cầu.− Hoạt động: Khi trục các đăng truyền mômen xoắn tới bánh răng quả dứa, nó tiếp tục truyền cho bánh răng vành chậu và hộp bi sai để truyền ra 2 bán trục và các bánh xe chủ động. Đối với xe có động cơ đặt ngang phía trước và dẫn động trực tiếp hai bánh xe trước, hệ thống truyền động không có trục truyền động các đăng dọc, hộp số và hộp vi sai được đặt chung trong một vỏ, thường gọi là Transaxle. Truyền lực chính là cặp bánh răng hình trụ. Bánh răng chủ động lắp chặt ở một đầu trục thứ cấp hộp số. Bánh răng bị động luôn ăn khớp với bánh răng chủ động, trên bánh răng bị động lắp với vỏ vi sai. Qua cặp bánh răng truyền lực chính, mômen quay từ trục thứ cấp hộp số truyền cho bộ vi sai để truyền động cho hai bánh xe trước.( hình 4.23)Truyền lực chính loại đơn thường dùng cho các xe du lịch và xe tải cỡ nhỏ yêu cầu tỉ số truyền thấp từ 2 ÷ 4. Hình 4.22 Truyền lực chính đơn trong cầu chủ động1. Bánh răng vành chậu; 2. Bánh răng quả dứa; 3. Bánh răng bộ vi sai;4. Bán trục; 6, Trục bánh răng quả dứa;,7. Các vòng bi côn; 8. Vỏ cầub. Truyền lực chính képĐối với các xe tải có công suất lớn, để có đủ mômen xoắn và lực kéo cho hai bánh xe chủ động, đồng thời đảm bảo độ bền cơ học của các bánh răng, truyền lực chính thường có hai cặp bánh răng. Ngoài cặp bánh răng côn, truyền lực chính còn có thêm bánh răng trụ răng nghiêng. Tỷ số truyền của truyền lực chính kép khoảng 4 ÷ 12.Cấu tạo: (hình 4.24) Bánh răng quả dứa (2) chế tạo liền với trục chủ động. Trục và bánh răng quả dứa đặt trong một vỏ riêng (7) lắp với vỏ cầu bằng bulông, ở giữa có đệm điều chỉnh. Kết cấu lắp ghép trục bánh răng với vỏ tương tự như ở bộ truyền lực chính đơn. Bánh răng vành chậu (1) lắp chặt với trục trung gian bằng đinh tán và luôn ăn khớp với bánh răng quả dứa (2). Trục trung gian chế tạo liền với bánh răng trụ trung gian nhỏ (3). Hình 4.23. Truyền lực chính trong Transaxle. Hình 4.24 Truyền lực chính kép trong cầu chủ động1. Bánh răng vành chậu; 2. Bánh răng quả dứa; 3. Bánh răng trụ trung gian nhỏ;4. Bánh răng trung gian lớn; 5, 9 vòng bi; 6. trục bánh răng quả dứa; 7. Vỏ lắp bánh răng quả dứa và trục trung gian; 8. Bán tục; 10. Vỏ cầu. Trục trung gian quay trơn trên vòng bi côn đặt trên vỏ cầu, phía ngoài có nắp và đệm điều chỉnh. Bánh răng trung gian lớn lắp với vỏ vi sai bằng các bulông. − Hoạt động: Khi bánh răng quả dứa nhận truyền động từ trục các đăng, mômen quay được truyền tới bánh răng vành chậu, bánh răng trung gian nhỏ, bánh răng trung gian lớn và vỏ bộ vi sai.4. Hư hỏng, kiểm tra, sửa chữa:a. Hư hỏng:− Các vòng bị mòn, tróc rỗ, vỡ do ma sát, thiếu bôi trơn.− Trục quả dứa bị mòn ở chỗ lắp vòng bi, rãnh then hoa mòn, hỏng ren đầu trục. Nguyên nhân do ma sát, thiếu dầu bôi trơn hoặc điều chỉnh khe hở bánh răng không tốt, tháo lắp không đúng kỹ thuật.− Phớt cao su biến cứng, rách, mòn do lão hoá và ma sát.− Các đệm điều chỉnh mòn, nứt, gẫy, đinh tán bị dơ lỏng.b. Kiểm tra:* Kiểm tra sơ bộ: + Quan sát xem gioăng đệm có hỏng, bị chảy dầu không. + Dùng Clê cân lực quay trục quả dứa để đo độ bó giữa bánh răng quả dứa và bánh răng vành chậu khi bánh răng quả dứa bắt đầu quay. Yêu cầu độ bó phải đúng quy định với từng loại xe.Ví dụ: Xe Toyota Hiace, Nissan là 10 ÷ 16 KG.cm. * Kiểm tra khi tháo rời:− Quan sát kiểm tra đệm làm kín bị rách, biến cứng, bánh răng, vòng bi bị tróc rỗ, đầu trục quả dứa bị chờn ren.− Kiểm tra độ mòn các cổ trục bằng panme. − Kiểm tra độ mòn của bánh răng, độ mòn của rãnh then hoa bằng các dưỡng chuyên dùng.− Đo khe hở giữa bánh răng vành chậu và bánh răng quả dứa bằng kẹp chì, hoặc dùng đồng hồ so ( hình 4.24) như sau:+ Gá đồng hồ như hình vẽ. Đầu đo của đồng hồ tỳ vuông góc vào bề mặt làm việc của một răng bánh răng vành chậu.+ Một tay giữ chặt bánh răng quả dứa, tay kia xoay bánh răng vành chậu theo hai chiều cho tới khi cảm giác nặng tay ( bánh răng quả dứa có xu hướng bị xoay đi), trị số dao động kim đồng hồ so cho ta khe hở ăn khớp giữa hai bánh răng. Khe hở cho phép tuỳ thuộc vào các loại xe, ví dụ: Xe Toyota Hiace và Nissan Bcurbid/90 là: 0,13 ÷ 0,18 mmXe Din 130 là: 0,15 ÷ 0,20 mm Hình 4.24 Đo khe hở cặp bánh Hình 4.25 Kiểm tra độ đảo bánh răng ăn khớp răng vành chậuSửa chữa:− Thay thế các chi tiết: phớt cao su, đệm làm kín, đệm thép điều chỉnh, bị hỏng, vòng bi bị mòn hỏng vỡ.− Cổ trục mòn ít thì mạ Crôm và gia công lại kích thước ban đầu. Nếu ren bị hỏng thì gia công lại ren mới.− Các bánh răng: Nếu mòn ít khe hở ăn khớp vẫn đảm bảo, có vết tróc rỗ nhỏ và sứt mẻ không quá 3 mm chiều cao và 5 mm chiều dài ở một vài răng cách quãng xa thì cho phép hàn đắp và sửa lại. Nếu khe hở ăn khớp vượt quá tiêu chuẩn cho phép, sứt mẻ, tróc rỗ lớn thì thay mới đồng bộ.− Phần then hoa trục quả dứa mòn mà bánh răng quả dứa còn tốt thì hàn đắp và phay lại theo kích thước ban đầu.− Đinh tán nối bộ vi sai với bánh răng vành chậu bị dơ lỏng thì tán lại bằng phương pháp tán nóng. Sau khi tán xong phải kiểm tra độ đảo của bánh răng vành chậu bằng đồng hồ so. ( hình 4.25) Độ đảo tối đa cho phép:+ Xe Din 130 < 0,1 mmômen.+ Xe Toyota Haice, Nissan < 0,07 mm4.2.2 Bộ vi sai1. Nhiệm vụ− Phân phối mômen quay ra các bán trục.− Cho phép bán trục quay với tốc độ khác nhau khi xe quay vòng hay chuyển đông trên đường không bằng phẳng.1. Phân loại* Theo công dụng của bộ vi sai có hai loại:− Vi sai đối xứng: phân phối mômen giữa các bán trục; được đặt trong cầu chủ động và còn gọi là vi sai giữa các bánh xe.− Vi sai không đối xứng: dùng phân phối mômen ra các cầu chủ động, được đặt trong hộp phân phối và còn gọi là bộ vi sai trung tâm.* Theo cấu tạo của bộ visai có ba loại:− Vi sai dùng bánh răng côn.− Vi sai dùng bánh răng trụ.− Vi sai tăng ma sát.− Vi sai cam. Trên ôtô thường dùng bộ vi sai với bánh răng côn.2. Cấu tạo ( hình 4.24) − Vỏ bộ vi sai lắp chặt với bánh răng vành chậu hay bánh răng trung gian lớn. Trục chữ thập đặt cố định trong vỏ vi sai, đầu trục chữ thập lắp tự do bốn bánh răng hành tinh. Trục chữ thập và các bánh răng hành tinh luôn quay cùng với vỏ vi sai. Các bánh răng hành tinh luôn ăn khớp với hai bánh răng bán trục. Phía trong bánh răng bán trục có rãnh then hoa để lắp với bán trục. Giữa bánh răng bán trục và vỏ hộp vi sai có tấm đệm một mặt trơn một mặt có hốc chứa dầu bôi trơn. ( Ở một số xe công suất nhỏ, hộp vi sai chỉ có hai bánh răng hành tinh lắp tự do trên một trục thẳng ).− Bộ vi sai được quay trên 2 vòng bi côn đặt trong hốc của vỏ cầu, phía ngoài vòng bi có các căn đệm và đai ốc hãm hoặc có đai ốc điều chỉnh để chỉnh độ dơ dọc và điều chỉnh vị trí của bộ vi sai. Hình 4.24 Cấu tạo bộ vi sai bánh răng2. Nguyên lý làm việc ( hình 4.25)Mômen quay của động cơ đưa đến truyền lực chính, bánh răng bị động quay và vỏ bộ vi sai quay. Vỏ bộ vi sai kéo trục chữ thập và các bánh răng hành tinh quay theo. Vì các bánh răng hành tinh luôn ăn khớp với bánh răng bán trục nên kéo các bánh răng bán trục cùng quay với vỏ bộ vi sai, qua bán trục mômen xoắn đưa tới các bánh xe chủ động.Khi xe chạy trên đường thẳng và phẳng, hai bánh xe chủ động chịu một lực cản bằng nhau. Lực tác động lên các bánh răng hành tinh cân bằng từ hai phía nên bánh răng hành tinh không quay trên trục của nó, kéo hai bánh răng bán trục quay cùng tốc độ với vỏ bộ vi sai.Tốc độ hai bánh xe bằng nhau. Khi xe chạy trên đường vòng, các bánh răng hành tinh vẫn kéo hai bánh răng bán trục quay cùng với vỏ bộ vi sai. Trong trường hợp này, lực cản lăn của bánh xe trong lớn hơn nên lực tác động lên các bánh răng hành tinh không Hình 4.25 Nguyên lý làm việc của bộ vi sai.cân bằng nhau, chúng tự quay xung quanh trục và làm các bánh răng bán trục quay với tốc độ khác nhau: Bánh răng ngoài quay với tốc độ : nt = no - nht x Z ht / Zbt. nn = no + nht x Zht / Zbt nn + nt = 2 no. Trong đó: - nt , nn, no, nht là tốc độ của bánh xe trong, bánh xe ngoài, vỏ vi sai và bánh răng hành tinh.− Zht, Zbt Số răng của bánh răng hành tinh và bánh răng mặt trời.Do đó tốc độ bánh xe trong giảm đi bao nhiêu thì tốc độ bánh xe ngoài tăng lên bấy nhiêu và tổng số vòng quay của bai bên bánh xe là không đổi và bằng hai lần số vòng quay của vỏ vi sai. Với đặc tính truyền động này, bộ vi sai luôn tự động điều chỉnh tốc độ của hai bánh xe chủ động khác nhau để khi quay vòng hay chuyển động trên đường không bằng phẳng, hai bánh xe không bị lết trượt. [...]... các xe tô tải hạng nặng Bán trục có đầu trong lắp vào bánh răng của bộ vi sai, đầu ngoài thông qua mặt bích bắt chặt vào moay bánh xe Moay ơ tựa lên đầu mút dầm cầu nhờ hai vòng bi côn Bán trục chỉ còn chịu tác dụng của các mômen xoắn, gồm mômen kéo và mômen phanh Dầm cầu chịu toàn bộ trọng lượng của xe và tất cả các lực va đập tác dụng lên bánh xe Có thể tháo bán trục thoát tải hoàn toàn mà không cần... vòng bi côn Đầu trong của bán trục lắp vào bánh răng bán trục của bộ vi sai nhưng không phải đỡ trọng lượng bộ vi sai Đầu ngoài bán trục tựa lên vòng bi đặt trong vỏ cầu và liên kết với bánh xe Bán trục chịu toàn bộ trọng lượng của xe, lực chiều trục T lúc bánh xe bị trượt ngang, gây ra mômen uốn trong mặt phẳng thẳng đứng Lực kéo F ( vuông góc với mặt phẳng hình vẽ) tác dụng lên lốp xe do mômen M truyền... lầy, bộ vi sai sẽ hoạt động tương tự như xe chuyển động trên đường vòng Bánh xe trên đất khô sẽ đứng yên, còn bánh xe trong sình lầy quay trượt với tốc độ gấp đôi vỏ bộ vi sai Xe không tiến được để thoát sa lầy Cải tiến tình trạng này bằng cách dùng cơ cấu khóa vi sai hay dùng bộ vi sai giới hạn trượt hoặc không trượt Cơ cấu này dùng cho loại xe có tính năng việt dã cao, hoạt động trên các loại đường... không có độ dơ, moay ơ lắp trên hai vòng bi đũa hay vòng bi côn Bánh xe có hai loại: chủ động và bị động, do đó moay ơ của bánh xe cũng có kết cấu lắp ghép phù hợp Hình 4.27 a là kết cấu moay ơ bánh xe trước chủ động dẫn hướng gồm có vỏ moay ơ lắp trên trục bằng hai vòng bi côn lắp ngược chiều Kết cấu may ơ trước bị động được giới thiệu trên hình 4.27.b Moay ơ lắp với trục quay bằng hai vòng bi côn.Vòng... rỗ, vỡ thay mới − Đệm phớt mòn hỏng thay mới − Bu lông gẫy chờn ren thì ta rô lại với kích thước lớn hơn d Điều chỉnh: − Kích bánh xe lên, tháo đai ốc hãm và long đen hãm đai ốc − Siết đai ốc điều chỉnh vào khi nào quay moay ơ đến nặng thì dừng lại − Nới đai ốc điều chỉnh ra từ 1/6 đến 1/8 vòng, quay kiểm tra không thấy có tầm nặng, tầm nhẹ, lắc không có độ dơ là được − Lắp long đen hãm và siết êcu... cầu ) 1 Nhiệm vụ − Đỡ toàn bộ trọng lượng của xe − Bao kín và chứa dầu bôi trơn cho cầu chủ động.Gá lắp bánh xe, hệ thống treo và một số chi tiết khác 2 Phân loại * Theo công dụng dầm cầu chủ động được chia làm 2 loại: − Dầm cầu chủ động không dẫn hướng − Dầm cầu chủ động dẫn hướng Dầm cầu dẫn hướng là dầm cầu trước, dầm cầu không dẫn hướng là dầm cầu sau hay dầm cầu trung gian 3 Cấu tạo vỏ cầu và... hỏng , kiểm tra , sửa chữa a Hư hỏng: − Vòng bi hỏng, tróc rỗ, vỡ do điều chỉnh không đúng, thiếu mỡ bôi trơn và làm việc lâu ngày − Vòng chắn mỡ bị rách, biến cứng, phớt chắn dầu bị biến cứng, rách − Gẫy ren, chờn ren ở vị trí bắt trục láp và bánh xe * Tác hại: Làm cho bánh xe bị đảo, lốp mòn nhanh, làm vỡ, hỏng bi và không an toàn khi xe chuyển động Phớt chắn dầu hỏng làm làm bi mòn nhanh, mỡ vào tang... trục thoát tải hoàn toàn mà không cần phải tháo bánh xe và moay ơ ra khỏi dầm cầu 4 Hư hỏng, kiểm tra, sửa chữa a Hư hỏng: − Bị cong do mômen xoắn lớn và tác động đột ngột − Nứt, gẫy chỗ chuyển tiếp với mặt bích do chịu lực đột ngột − Mặt bích bị đảo do xiết bulông không đều − Phần then hoa bị mòn do ma sát và va đập Các hư hỏng làm mất an toàn khi xe hoạt động b Kiểm tra: − Kiểm tra rãnh then bằng... được nối cứng với vỏ bộ vi sai, khoá cho bộ vi sai không hoạt động Mômen động cơ tập trung cho bánh xe trên nền đất cứng và xe dễ dàng vượt qua sa lầy Sau khi xe vượt sa lầy, phải ngắt cơ cấu khoá vi sai để bộ vi sai hoạt động bình thường Cơ cấu khoá vi sai được điều khiển bằng tay hoặc điều khiển điện từ khí nén 4.2.4 Bán trục 1 Nhiệm vụ Truyền mômen xoắn từ hộp vi sai tới bánh xe chủ động 2 Phân loại... Moay ơ bánh xe sau dùng hai vòng bi hình côn lắp với đầu ngoài của dầm cầu Kết cấu điều chỉnh độ dơ các vòng bi (dơ moay ơ) cũng tương tự như moay ơ bị động trên a) Moay ơ bánh xe dẫn hướng chủ động b) Moay ơ bánh xe dẫn hướng bị động Hình 4.27 Kết cấu moay ơ bánh xe Trên moay ơ có bố trí tang trống hay đĩa phanh Tang trống hay đĩa phanh được lồng vào bulông tắc kê hoặc bắt chặt với moay ơ bằng vít . đơn có cặp bánh răng hình côn (1),(2) để truyền mômen xoắn theo chiều vuông góc. Cặp bánh răng hình côn có 3 loại: bánh răng côn răng thẳng, răng xoắn và. sai dùng bánh răng côn.− Vi sai dùng bánh răng trụ.− Vi sai tăng ma sát.− Vi sai cam. Trên tô thường dùng bộ vi sai với bánh răng côn.2. Cấu tạo ( hình