* Sự thay đổi tốc độ theo từng vị trí số
Hình 25. Số 2
Hình 26. Số 3
Hình 27. Số lùi
3.3. Ly hợp
* Cấu tạo
Ly hợp nối và ngắt công suất. Ly hợp C1 hoạt động để truyền công suất từ bộ biến mô tới bánh răng bao trước qua trục sơ cấp. Các đĩa ma sát và đĩa thép được bố trí xen kẽ với nhau. Các đĩa ma sát được nối bằng then với bánh răng bao trước và các đĩa thép được khớp nối bằng then với tang trống của ly hợp số tiến.
Bánh răng bao trước được lắp bằng then với bích bánh răng bao, còn tang trống của ly hợp số tiến được lắp bằng then với moay ơ của ly hợp số truyền thẳng.
Ly hợp C2 truyền công suất từ trục sơ cấp tới tang trống của ly hợp truyển thẳng (bánh răng mặt trời).
Các đĩa ma sát được lắp bằng then với moay ơ của ly hợp truyền thẳng còn các đĩa thép được lắp bằng then với tang trống ly hợp truyền thẳng. Tang trống ly hợp truyền thẳng ăn khớp với tang trống đầu vào của bánh răng mặt trời và tang trống này lại được ăn khớp với các bánh răng mặt trời trước và sau. Kết cấu được thiết kế sao cho ba cụm đĩa ma sát, đĩa thép và các tang trống quay cùng với nhau..
Hình 30. Các bộ phận của ly hợp trong hộp số tự động
*Hoạt động của ly hợp
Để khóa vành răng 34, một ly hợp đĩa được sử dụng. bộ ly hợp đĩa gồm piston 12, đĩa thép 11, đĩa ma sát 10, trục 35 và lò xo hồi vị piston 33. Các răng bên trong của đĩa ma sát 10 lắp ráp với các răng bên ngoài của vành răng. Các răng trên đường kính ngoài của tấm thép 11 tiếp xúc với chân 35 trong buồng chứa 32
+ Ăn khớp:
Khi dầu có áp suất chảy vào trong xi lanh píttông, nó sẽ đẩy viên bi van của píttông đóng kín van một chiều và làm píttông di động trong xi lanh và ép các đĩa thép tiếp xúc với các đĩa ma sát. Do lực ma sát lớn giữa các đĩa thép và đĩa ma sát nên các đĩa thép dẫn và đĩa ma sát bị dẫn quay cùng một tốc độ. Có nghĩa là li hợp được ăn khớp, trục sơ cấp được nối với bánh răng bao,và công suất từ trục sơ cấp được truyền tới bánh răng bao.
Hình 31. Ly hợp đóng (Ăn khớp)
+ Nhả khớp:
Khi dầu có áp suất được xả thì áp suất dầu trong xi lanh giảm xuống. Điều này cho phép viên bi rời khỏi van một chiều nhờ lực ly tâm tác động lên nó và dầu trong xi lanh được xả ra ngoài qua van một chiều. Kết quả là pittông trở về vị trí ban đầu nhờ lò xo hồi vị, thực hiện quá trình nhả ly hợp.
Số lượng các đĩa ma sát và đĩa thép thay đổi tuỳ theo kiểu hộp số tự động. Thậm chí trong các hộp số tự động cùng kiểu thì số lượng đĩa ma sát có thể khác nhau tuỳ thuộc vào động cơ lắp với hộp số.
* Chú ý: Khi thay các đĩa ma sát ly hợp bằng các đĩa ma sát mới phải ngâm các đĩa ma sát mới vào dầu ATF khoảng 15phút hoặc lâu hơn trước khi lắp chúng.
Hình 32. Ly hợp mở (Nhả khớp)
c. Ly hợp triệt tiêu áp suất dầu thuỷ lực ly tâm
Trong cơ cấu của một ly hợp thông thường để ngăn cản sự sinh ra áp suất do lực ly tâm tác động lên dầu trong buồng áp suất dầu của pít tông khi nhả ly hợp, người ta bố trí một viên bi một chiều để xả dầu. Do đó, trước khi có thể tác động tiếp vào ly hợp cần có thời gian để dầu điền đầy buồng áp suất dầu của pít tông.
Trong khi chuyển số, ngoài áp suất do thân van kiểm soát, thì áp suất tác động lên dầu trong buồng áp suất dầu của pít tông cũng có ảnh hưởng, mà áp suất này lại phụ thuộc vào sự dao động tốc độ của động cơ.
Để triệt tiêu ảnh hưởng này người ta bố trí đối diện với buồng áp suất thuỷ lực của pít tông một khoang triệt tiêu áp suất dầu thuỷ lực.
Bằng việc sử dụng dầu bôi trơn như dầu dùng cho trục thì một lực ly tâm tương đương sẽ tác động, làm triệt tiêu lực ly tâm tác động lên bản thân pít tông. Vì vậy, không cần phải xả chất lỏng bằng cách dùng viên bi mà vẫn đạt được một đặc tuyến thay đổi tốc độ êm và rất nhạy.
* Bộ Ly hợp một chiều
Khi bộ truyền bánh răng hành tinh được thiết kế mà không tính đến va đập khi chuyển số thì B2, F1 và F2 là không cần thiết. Chỉ cần C1, C2, B1 và B3 là đủ. Ngoài ra, rất khó thực hiện việc áp suất thuỷ lực tác động lên phanh đúng vào thời điểm áp suất thuỷ lực vận hành li hợp được xả. Do đó, khớp một chiều số 1 (F1) tác động qua phanh B2 để ngăn không cho bánh răng mặt trời trước và sau quay ngược chiều kim đồng hồ.
Khớp một chiều số 2 (F2) ngăn không cho cần dẫn sau quay ngược kim đồng hồ. Vòng lăn ngoài của khớp một chiều sô 2 được cố định vào vỏ hộp số. Nó được lắp ráp sao cho nó sẽ khoá khi vòng lăn trong (cần dẫn sau) xoay ngược chiều kim đồng hồ và quay tự do khi vòng lăn trong xoay theo chiều kim đồng hồ.
Với cách này có thể sử dụng các khớp một chiều để chuyển các số bằng cách luôn ấn hoặc nhả áp suất thuỷ lực lên một phần tử. Nghĩa là, chức năng của khớp một chiều là đảm bảo chuyển số được êm.
3.3.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số thủy lực máy ủi D85E * Sơ đồ cấu tạo
Hình 35. Sơ đồ cấu tạo máy ủi KOMATSU D85E
1. Van giảm áp chính; 2. Vỏ hộp số; 3. Van điều khiển hộp số và biến mô; 4.Van giảm áp dầu bôi trơn; 5. Trục đầu vào; 6. Bánh răng mặt trời của số lùi 7. Trục bánh răng hành tinh; 8. Vành răng của di chuyển lùi;
9. Bánh răng hành tinh số lùi; 10. Đĩa ma sát ; 11. Đĩa thép ; 12. Piston ; 13. Bánh răng hành tinh di chuyển tiến; 14. Bánh răng hành tinh tốc độ số 3 ; 15. Vành răng cho tốc độ bánh răng thứ 3 ; 16. Bánh răng mặt trời cho tốc độ số 2 ; 17. bánh răng hành tinh cho tốc độ số 1; 18. Bánh răng mặt trời cho tốc độ số 1 ; 19. Đầu ra trục; 20. Vòng bánh cho tốc độ bánh răng 1 ;
21. Giá đỡ cho bánh răng tốc độ 1; 22. Giá đỡ ly hợp cho bánh răng tốc độ ; 123. Giá đỡ ly hợp cho bánh răng tốc độ 2; 24. Bánh răng hành tinh cho tốc độ số 2; 25. Vòng răng cho tốc độ số 2; 26. Giá đỡ ly hợp cho bánh răng tốc độ 3; 27. Giá đỡ bánh răng tốc độ số 2 và 3; 28. Giá đỡ ly hợp di chuyển tiến; 29. Bánh răng mặt trời cho di chuyển tiến ; 30. Vành răng của di chuyển tiến ; 31. Giá đỡ số tiến ; 32. Giá đỡ ly hợp số lùi ; 33. Lò xo hồi vị ; 34. Vành răng số lùi ; 35. Chôt ; 36. Giá đỡ bộ truyền số lùi; * Nguyên lý hoạt đông:
- Số tiến 1.
Hình 36. Đường truyền mô men khi đi số 1
Khi tiến hành lựa chọn số 1, ly hợp số 2 và số 5 đóng, và động lực truyền từ bộ chuyển đổi mô-men xoắn(Biến mô) tới trục đầu vào 5 và được chuyển đến đầu ra trục 19.
ly hợp số 2 được kích thích bởi áp lực dầu thủy lực tác dụng cho các piston ly hợp, và giữ các vòng răng 30 ở vị trí cố định của mình. ly số 5 hợp được kích thích bởi những áp lực dầu thủy lực tác dụng cho các pisston ly hợp, và tham gia cùng vành răng 20.
Động lực từ bộ chuyển đổi Biến mô được truyền tới đầu vào trục 5, và vòng quay của trục đầu vào đi qua bánh răng mặt trời 29 và được chuyển đến bánh răng hành tinh 13.
Vòng răng 30 được cố định ở vị trí ly hợp số 2, do đó bánh răng hành tinh13 quay dẫn động 31 quay ở bên trong vòng răng 30
Giá đỡ hành tinh 31 và giá đỡ 27, trục bánh răng hành tinh ăn khớp với nhau xoay cùng một khối, vì vậy vòng quay của giá đỡ 31thành đường chuyền mô men, mặc dù bánh răng hành tinh 24 được chuyển đến những vòng bánh răng 25.
Giá đỡ hành tinh 21 được ăn khớp với vành răng 25, do đó họ xoay như một khối, và tự quay được chuyển đến bánh răng hành tinh 17
Vòng răng 20 được cố định ở vị trí số 5 của ly hợp, do đó bánh răng hành tinh quay, bánh răng mặt trời 17 quay làm quay bánh răng 18 và điều này đầu ra trục 19 quay và truyền mô men ra ngoài.
- Số tiến 2:
Hình 37. Đường truyền mô men khi đi số 2
Khi tiến hành lựa chọn đi số 2, ly hợp số 2 và số 4đóng, động lực truyền từ Biến mô tới trục đầu vào 5 và được chuyển đến đầu ra trục 19.
ly hợp số 2 được kích thích bởi áp lực dầu thủy lực tác dụng cho các piston ly hợp, và giữ các vòng răng 30 ở vị trí cố định của mình. ly số 4 hợp được kích thích bởi những áp lực dầu thủy lực tác dụng cho các pisston ly hợp, và tham gia cùng vành răng 25.
Động lực từ bộ chuyển đổi Biến mô được truyền tới đầu vào trục 5, và vòng quay của trục đầu vào đi qua bánh răng mặt trời 29 và được chuyển đến bánh răng hành tinh 13.
Vòng răng 30 được cố định ở vị trí ly hợp số 2, do đó bánh răng hành tinh13 quay dẫn động 31 quay ở bên trong vòng răng 30
Giá đỡ hành tinh 31 và giá đỡ 27, trục bánh răng hành tinh ăn khớp với nhau xoay cùng một khối, vì vậy vòng quay của giá đỡ 31thành đường chuyền mô men, mặc dù bánh răng hành tinh 24 .
Vành răng 25 được cố định ở vị trí của ly hợp số 4, do đó bánh răng hành tinh 24 quay, bánh răng mặt trời 16 quay và điều này đầu ra trục 19 quay và truyền mô men ra ngoài.
- Số 3 tiến
Hình 38. Đường truyền mô men khi đi số 3
Khi tiến hành lựa chọn đi số tiến 3, ly hợp số 2 và số 3 đóng, động lực truyền từ Biến mô tới trục đầu vào 5 và được chuyển đến đầu ra trục 19.
ly hợp số 2 được kích thích bởi áp lực dầu thủy lực tác dụng cho các piston ly hợp, và giữ các vòng răng 30 ở vị trí cố định của mình. ly số 5 hợp được kích thích bởi những áp lực dầu thủy lực tác dụng cho các pisston ly hợp, và tham gia cùng vành răng 15.
Động lực từ bộ chuyển đổi Biến mô được truyền tới đầu vào trục 5, và vòng quay của trục đầu vào đi qua bánh răng mặt trời 29 và được chuyển đến bánh răng hành tinh 13.
Vòng răng 30 được cố định ở vị trí ly hợp số 2, do đó bánh răng hành tinh13 quay dẫn động 31 quay ở bên trong vòng răng 30
Giá đỡ hành tinh 31 và giá đỡ 27, trục bánh răng hành tinh ăn khớp với nhau xoay cùng một khối, vì vậy vòng quay của giá đỡ 31thành đường chuyền mô men, mặc dù bánh răng hành tinh 14 .
Vành răng 15 được cố định ở vị trí của ly hợp số 3, do đó bánh răng hành tinh 14 quay, bánh răng mặt trời 16 quay và điều này đầu ra trục 19 quay và truyền mô men ra ngoài.
* Số lùi 1:
Khi tiến hành lựa chọn số lùi 1, ly hợp số 1 và số 5 hộ số đóng, và động lực truyền tới hộp số từ bộ chuyển đổi Biến mô tới trục đầu vào 5 và được chuyển đến đầu ra trục 19 của .
ly hợp số 1 được kích thích bởi áp lực dầu thủy lực tác dụng cho các pisston ly hợp, và các vòng răng 36 ở vị trí cố định. ly hợp số 5 được kích thích bởi áp lực dầu áp dụng cho các piston ly hợp, và tham gia cùng vành răng 20.
Động lực từ bộ chuyển đổi Biến mô được truyền tới đầu vào trục 5, và vòng quay của trục đầu vào đi qua bánh răng mặt trời 6 và được chuyển đến bánh răng hành tinh 9.
Vòng răng 36 được cố định ở vị trí số ly hợp 1, do đó bánh răng hành tinh 9 quay dẫn động vòng răng 8 xoay. Vòng răng 8 quay theo chiều ngược lại từ trục vào, và quay giá đỡ hành tinh 31.
Giá đỡ 31 và giá đỡ 27 và trục bánh răng hành tinh ăn khớp với nhau xoay cùng một khối, vì vậy vòng quay của giá đỡ 31thành đường chuyền mô men tới bánh răng hành tinh 24 và được chuyển đến vành răng 25.
Giá đỡ hành tinh 21 được ăn khớp với vành răng 25, do đó chúng xoay như một khối, và tự quay được chuyển đến bánh răng hành tinh 17
Vòng răng 20 được cố định ở vị trí số 5 của ly hợp, do đó bánh răng hành tinh quay, bánh răng mặt trời 17 quay làm quay bánh răng mặt trời 18 và điều này đầu ra trục 19 quay và truyền mô men ra ngoài.