b) Cấu tạo bán trục
3.6.2. Nguyên lý hình thành và cấu tạo các đăng khác tốc
3.6.2.1. Nguyên lý và quan hệ động học
Cấu tạo của một khớp các đăng khác tốc kiểu Hooke trình bày trên hình 3.47a.
Khớp được bố trí truyền mô men với góc nghiêng truyền lực β thay đổi. Cấu tạo của khớp bao gồm trục chủ dộng l và trục bị động 2. Trục chữ thập 4 được lồng vào các lỗ trên hai nạng trục 3, thông qua các cốc 5 và ổ con lăn6. Các vòng chặn 9 giúp định vị các cốc bi 5 và trục chữ thập trong các nạng trục.
Sơ đồ khớp không gian được mô tả trên hình3.47b. Khi trục chủ động l quay với một góc 1 nào đó, trục chữ thập 3 chuyển động quay theo và làm trục bị động 2 quay với góc 2.
Nếu góc nghiêng giữa hai đường tâm trục β = 0, vận tốc góc tức thời 1 2, hai trục có tốc độ bằng nhau. Nếu tồn tại góc nghiêng giữa các đường tâm trục 0, quan hệ của hai góc quay trên hai trục là:
Chương III: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của HTTL
SVTH: Nguyễn Minh Tân 67
1 1 2 2 tan tan tan arctan os os c c Sai lệch góc quay: 1 1 2 1 1 tan arctan ( ) os f c
phụ thuộc vào góc quay
1
với chu kỳ 180° và góc nghiêng β. Khi β càng lớn sự sai lệch 2 1 càng lớn. Vận tốc góc được xác lập nhờ đạo hàm của góc quay2, 1 theo thòi gian:
2 2 2 2 1 1 1 / os / 1 sin sin d dt c d dt
Đồ thị biểu diễn quan hệ ( 2 1), ( 2/ 1), khi vận tốc góc quay 1const, mô tả trênhình 3.47d. Như vậy trục bị động sẽ quay không đều khi trục chủ động quay đều. Khớp các đăng Hooke này được gọi là khớp các đăng khác tốc.
Trục truyền trên ô tô thường bố trí hai khớp các đăng khác tốc nối với nhau bởi thân trục dài và góc nghiêng β giới hạn nhỏ hơn30°, như sơ đồ trên hình 3.47e. Để đảm bảo khả năng quay đều của trục bị động 3 (khi 1 quay đều), kết cấu bố trí góc
SVTH: Nguyễn Minh Tân 68
nghiêng 12 và thân trục có chiều dài thayđổi. Khi ons
1 c t
, 2 const, khớp các đăng thứ hai tạo nên sự bù góc quay và đảm bảo ons
3 c t
.
Đoạn thân trục nối hai khớp (khi làm việc quay với vận tốc gộc biến đổi 2) là chi tiết luôn phải chịu tải trọng động tác dụng tuần hoàn, đặc biệt ở số vòng quay cao, nên dễ bị hư hỏng bởi mỏi và mài mòn khớp then hoa di trượt.
3.6.2.2. Bố trí trục truyền với các đăng khác tốc trên ô tô
Cấu tạo của các trục truyền sửdụng khớp các đăng khác tốc (Hooke, hình 3.47a) nối giữa các cụm trên ô tô phụ thuộc vào chiều dài và góc nghiêng truyền lực nối các cụm, với nhiều dạng cơ bản như sơ đồ bố trí trên hình 3.48: trục truyền cơ sở với hai khớp các đăng (a), trục truyền hai khớp bố trí lệch nhau (b), trục truyền hai khớp không có thân trục (c), trục truyền ba khớp có ụ đỡ mềm (d), trục truyền một khớp có khớp nối mềm (e).
a) Trục truyền cơ sở với hai khớp các đăng
Trục truyền sử dụng hai khớp các đăng khác tốc Kl, K2 nối với nhau bởi thân trục 3 (hình 3.49a).
Chiều dài thân trục tùy thuộc vào khoảng cách giữa các cụm. Trên thân trục bố trí khớp then hoa 4 di trượt cho phép thay đổi chiều dài của trục khi trục truyền làm việc. Để đảm bảo khả năng đồng tốc giữa trục chủ động và bị động cần bố trí pha của góc quay các khớp các đăng bằng nhau (2 1), hai khớp được bố trí trên cùng mặt
Chương III: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của HTTL
SVTH: Nguyễn Minh Tân 69
phẳng. Trên thân trục ở chỗ lắp then hoa có vạch dấu lắp ráp.
Thân trục được cân bằng tĩnh và cân bằng động tốt (nhờ thiết bị cân bằng, và có các miếng táp khối lượng). Sự mất cân bằng khối lượng có thể gây đứt thân trục truvền ở số vòng quay nguy hiểm.
Các trục chữ thập nằm trong nạng vừa quay và vừa truyền tải động, ổ con lăn 8 nhỏ giúp giảm ma sát trong không gian, và được bôi trơn theo định kỳ, hoặc một lần khi lắp ráp. Trong thân trục chữ thập 12 có khoan các đường dẫn 13 từ vú mỡ đến bôi trơn ổ.
Trên nhiều HTTL của ỏ tô tải có góc nghiêng truyền lực lớn, cụm động cơ hộp số, cụm cầu chủ động được bố trí sao cho có thể giảm góc nghiêng của trục truyền nhằm hạn chế tải trọng động và nâng cao tuổi thọ của trục truyền (hình 3.49d). Kết cấu trục truyền cơ sở có hai khớp các đăng được sử dụng để nối cụm động cơ với cầu xe, hộp số với hộp phân phối, nối truyền lực giữa các cầu trên ô tô nhiều cầu chủ động, nối hộp số với các hộp thu công suất...
b) Trục truyền ba khớp có ụ đỡ mềm, trục truyền một khớp với khớp nối mềm
Để nối truyền động với khoảng cách dài, trục truyền có thể bố trí thành nhiều đoạn nối với nhau bằng các khớp và có các giá mềm đỡ trục.
Trên hình3.50 trình bày dạng bố trí trục truyền cho ô tô vận tải thân dài sử dụng
SVTH: Nguyễn Minh Tân 70
3 khớp các đăng và một ụ đỡ mềm. Trục gồm 2 đoạn thân trục 3 và 4 nối với nhau thông qua mặt bích 8 của trục. Đoạn trục thứ nhất được bố trí song song với trục dọc của xe và đặt trong ụ đỡ mềm Um. Khớp K1 đóng vai trò bù các góc do biến dạng của khung xe và ụ đỡ mềm. Đoạn trục thứ hai có cấu tạo là một trục truyền cơ sở hai khớp các đăng K2, K3 thực biện chức năng đảm bảo vận tốc trên trục cầu xe (trục bị động) luôn bằng vận tốc trục hộp số (trục chủ động).
Chương IV: Kiểm tra và sửa chữa hệ thống truyền lực
SVTH: Nguyễn Minh Tân 71
CHƢƠNG IV
KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
4.1. Kiểm tra và sửa chữa ly hợp ma sát
4.1.1. Các hƣ hỏng thƣờng gặp của ly hợp ma sát
Các hư hỏng thường gặp của ly hợp ma sát có thể được phát hiện qua các hiện tượng làm việc không bình thường như ly hơp bị trượt, rung, ồn ở chế độ đóng, không nhả hoàn toàn khi đạp bàn đạp để ngắt, vào khớp không êm gâỵ giật và ồn. Các hư hỏng này không những làm giảm hiệu suất truyền lực mà còn gây hư hỏng cho hộp số nên cần phải được khắc phục kịp thời. Bảng 4.1 tóm tắt các nguyên nhân gây hỏng hóc và biện pháp sửa chữa, khắc phục.
Bảng 4.1: Hiện tượng hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp sửa chữa ly hợp
Hiện tượng Nguyên nhân có thể Kiểm tra, sửa chữa
1. Ly hợp bị trượt trong quá trình làm việc
a. Hành trình bàn đạp ly hợp không đủ b. Các thanh kéo bị cong hoặc kẹt khớp c. Lò xo ép bị gãy hoặc yếu
d. Các cần bẩy bị cong hoặc chỉnh không đều
e. Đĩa ma sát bị cong, vênh
g. Đĩa ma sát bị mòn, chai cứng hoặc dính dầu Chỉnh lại Nắn, chỉnh và tra dầu Thay mới Chỉnh lại
Nắn lại hoặc thay mới
Thay tấm ma sát
2. Ly hợp rung và giật khi nối
a. Đĩa ma sát bị dính dầu mỡ hoặc lỏng đinh tán
b. Kẹt đĩa ma sát trên khớp then hoa trục sơ cấp hộp số
c. Đĩa ma sát, lò xo hoặc dĩa ép bị vỡ
Làm sạch, thay tấm ma sát hoặc thay đĩa Làm sạch, sửa chữa và bôi trơn khớp Thay chi tiết mới
SVTH: Nguyễn Minh Tân 72
d. Đĩa ma sát bị cong vênh
e. Chiều cao các cần bẩy không đều
Nắn lại hoặc thay mới
Chỉnh lại
3. Ly hợp nhả không hoàn toàn
a. Hành trình tự do của bàn đạp quá dài b. Đĩa ly hợp hoặc đĩa ép bị cong vênh c. Lỏng đinh tán gắn các tấm ma sát d. Chiều cao các cần bẩy không đều
e. Đĩa ma sát bị kẹt trên trục sơ cấp hộp số
Điều chỉnh lại
Mài phẳng lại đĩa ép, nắn, thay đĩa ma sát Tán lại hoặc thay mới
Chỉnh lại
Làm sạch moayơ, then hoa và tra dầu 4. Ly hợp gây
ồn ở trạng thái nối
a. Khớp then hoa bị mòn gây rơ, lỏng
b. Lò xo giảm chấn của đĩa ma sát bị gãy, yếu
c. Động cơ và hộp số không thẳng tâm
Thay chi tiết mòn Thay đĩa mới
Định tâm và chỉnh lại 5. Ly hợp gây ồn trạng thái ngắt a. Vòng bi khớp trượt bị mòn, hỏng và khô dầu
b. Điều chỉnh các cần bẩy không đúng c. Vòng bi gối trục sơ cấp ở đuôi trục khuỷu bị mòn, hỏng hoặc khô dầu
d. Lò xo màng bị mòn, hỏng
Tra dầu hoặc thay mới
Điều chỉnh lại
Tra dầu hoặc thay mới
Thay đĩa ép và lò xo
6. Bàn đạp ly hợp bị rung
a. Động cơ và hộp số không thẳng tâm b. Bánh đà bị cong vênh hoặc lắp không đúng
c. Vỏ ly hợp bị lắp lệch tâm bánh đà d. Chỉnh các cần bẩy không đều
e. Đĩa ép hoặc đĩa ma sát bị cong vênh. g. Cụm đĩa ép lắp không đúng tâm
Chỉnh lại
Sửa chữa hoặc thay Chỉnh lại
Chỉnh lại hoặc thay đĩa ép Thay mới Chỉnh lại 7. Đĩa ép bị mòn nhanh a. Bánh đà hoặc đĩa ép bị nứt
b. Lò xo ép bị gãy hoặc yếu gây trượt nhiều c. Đĩa ép hoặc đĩa ma sát bị cong vênh d. Hành trình tự do của bàn đạp không đúng e. Lái xe thường đặt chân lên bàn đạp khi
Thay chi tiết mới Thay cụm đĩa ép hoặc lò xo
Thay mới Điều chỉnh lại
Chương IV: Kiểm tra và sửa chữa hệ thống truyền lực
SVTH: Nguyễn Minh Tân 73
không cần ngắt ly hợp đạp trừ khi cần thiết 8. Bàn đạp ly
hợp nặng
a. Các thanh nối không thẳng nhau và khớp của chúng khô dầu
b. Bàn đạp bị cong hoặc kẹt c. Lò xo hồi về lắp không đúng
Bảo dưỡng, chỉnh lại và tra dầu Kiểm tra, khắc phục Lắp lại 9. Hệ thống thủy lực hoạt động kém
a. Chảy dầu, kẹt bơm
b. Mòn bơm hoặc xilanh con
Kiểm tra, khắc phục Thay chi tiết hỏng
4.1.2. Kiểm tra, sửa chữa đĩa ma sát
Đĩa ma sát là bộ phận quan trọng nhất của bộ ly hợp ma sát, hư hỏng chính của đĩa ma sát có thể là nứt, vỡ, cong vênh, lỏng đinh tán bắt chặt các tấm ma sát trên đĩa hoặc đinh tán bắt giữ đĩa ma sát trên moayơ, gãy hoặc liệt lò xo giảm chấn, mòn xước mặt ma sát và mòn rãnh khớp then hoa của moayơ. Đĩa ma sát có một trong những hư hỏng này sẽ không đảm bảo cho ly hợp hoạt động bình thường, có thể gây hiện tượng trượt trong quá trình truyền lực, rung giật hoặc không nhả hết khi thao tác ngắt nối ly hợp như đã nói (bảng 4.1).
Các đĩa ly hợp bị nứt, vỡ, cong vênh, biến dạng lớn, gãy lò xo giảm chấn hoặc mòn hỏng khớp then hoa moayơ gây độ rơ lớn với trục sơ cấp hộp số theo chiều quay hoặc kẹt, không di chuyển dọc được phải loại
bỏ. Nếu đĩa ma sát có độ biến dạng nhỏ và không có hư hỏng gì, chỉ có các tấm ma sát bị chai cứng, xước, hoặc mòn gần đến đầu đinh tán, có thể sửa chữa bằng cách đột đinh tán, tháo tấm ma sát cũ ra và thay tấm ma sát mới theo yêu cầu kỹ thuật.
Trước khi quyết định thay tấm ma sát, cần kiểm tra độ cong vênh của đĩa trên bàn máp bằng căn lá 0,3 mm (căn lá không được vượt quá khe hở giữa mặt đĩa và mặt bàn máp) hoặc kiểm tra độ đảo của đĩa bằng đồng hồ so. Các đĩa có moayơ còn tốt và độ đảo vượt quá 0,3 mm nhưng không phát hiện được bằng mắt thường được nắn lại bằng cách dùng một cán nắn chuyên dùng (hình 4.1). Đĩa ly hợp được
Hình 4.1: Kiểm tra và nắn phẳng đĩa ma sát
SVTH: Nguyễn Minh Tân 74
lắp lên khớp then hoa của trục gá hoặc trục sơ cấp tháo rời của hộp số và gá trục này lên giá kiểm tra qua các mũi tâm định vị. Dùng tay quay đĩa ma sát một vòng, theo dõi đồng hồ so, tìm vị trí có độ đảo lớn nhất để nắn lại cho tới khi đạt được độ đảo yêu cầu. Trong trường hợp các tấm ma sát chưa mòn nhiều nhưng có nhiều đinh tán bị nới lỏng, cũng cần phải thay tấm ma sát mới và tán lại đinh tán mới. Đinh tán bắt giữ đĩa ma sát trên moayơ bị nới lỏng cần phải đột đinh cũ ra và tán lại đinh mới. Sau khi thay tấm ma sát và tán đinh tán, cần kiểm tra lại độ đảo của đĩa và nắn lại (nếu cần) đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật.
4.1.3. Kiểm tra, sửa chữa cụm đĩa ép, lò xo và vỏ ly hợp
Đĩa ép có thể có các hư hỏng như nứt, vỡ, cong vênh, xước hoặc mòn thành gờ trên bề mặt ma sát hoặc mòn hỏng giá lắp cần bẫy. Đĩa ép bị nứt, vỡ, cong vênh lớn phải thay mới. Đĩa ép có hiện tượng xước hoặc mòn thành gờ nhẹ được sửa chữa bằng cách mài phẳng lại hoặc đánh bóng bằng vải nhám.
Lò xo ép thường bị đốt nóng do nhiệt truyền từ bề mặt ma sát của đĩa ép trong quá trình đóng ngắt ly hợp nên có thể bị cháy lớp sơn và giảm tính đàn hồi. Do đó, nếu thấy lò xo có màu xanh sẫm là lò xo bị đốt nóng nhiều, tính đàn hồi đã giảm nên cần thay lò xo mới. Nếu lò xo nhìn bình thường, cần kiểm tra chiều dài ở trạng thái tự do và kiểm tra sức ép của lò xo trên thiết bị chuyên dùng kiểm tra lò xo.
Các lò xo màng nếu bị biến dạng, các lỗ lắp bulông giữ lò xo lên vỏ bị mòn nhiều hoặc có hiện tượng nứt quanh, mặt tì lên
vòng bi khớp trượt mở ly hợp bị mòn nhiều hoặc không phẳng (hình 4.2) cần phải thay mới.
Các cần bẩy nếu bị biến dạng nhiều khác thường hoặc mòn các lỗ lắp chốt giữ lên đĩa ép hoặc lỗ lắp chốt giữ lên vỏ ly hợp hoặc mòn hỏng đầu tì lên khớp trượt mở ly hợp thì cần thay mới. Nếu các bulông hoặc vít điều chỉnh mòn hỏng, cần thay bulông và vít điều chỉnh mới.
Vỏ ly hợp là chi tiết lắp cần bẩy, lò xo và đĩa ép nên yêu cầu không được biến dạng hoặc mòn hỏng các lỗ ren và giá đỡ lắp cần bẩy. Cần kiểm tra kỹ bằng mắt thường, nếu có các hư hỏng nói trên cần thay mới.
Mặt bánh đà là một mặt ma sát của ly hợp nên cũng phải đảm bảo yêu cầu
Hình 4.2: Sự biến dạng mặt tì mở ly hợp của một lò xo màng trên
Chương IV: Kiểm tra và sửa chữa hệ thống truyền lực
SVTH: Nguyễn Minh Tân 75
phẳng như mặt đĩa ép, không mòn thành gờ và không bị chai cứng. Việc kiểm tra được thực hiện bằng cách dùng thước thẳng hoặc kiểm tra độ đảo nhờ đồng hồ so như đã giới thiệu trước đâv. Nếu bề mặt không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, có thể sửa chữa bằng cách mài bóng lại như đối với mặt đĩa ép.
4.1.4. Lắp bộ ly hợp và điều chỉnh độ cao đồng điều của các cần bẩy
Sau khi kiểm tra, sửa chữa đĩa ma sát và các chi tiết của cụm đĩa ép, tiến hành lắp cụm vỏ ly hợp, đĩa ép, lò xo và cần bẩy. Cần chú ý đảm bảo các bề mặt ma sát của đĩa ma sát, của bánh đà và của đĩa ép sạch, không dính dầu mỡ trước khi lắp bộ ly hợp lên bánh đà (dùng xăng để rửa sạch nếu bẩn). Kiểm tra vòng bi gối trục sơ cấp hộp số ở đuôi trục khuỷu, nếu không bị rơ, lỏng thì bôi mỡ và chuẩn bị lắp bộ ly hợp. Dùng trục sơ cấp hộp số hoặc trục then hoa chuyên dùng lắp vào moayơ của đĩa ma sát và