Bộ phối hợp kiểu nối cứng về tốc độ có thể đƣợc chỉ ra trên hình 4-4.
Hình 4-4: Bộ phối hợp công suất kiểu nối cứng tốc độ ( 2 1.i21).
1 Z2 L1 Z1 L2 K 3 3 2 1 2
Trong đó: 1-Nguồn động lực thứ nhất; 2-Nguồn động lực thứ hai; 3-Trục thứ cấp; K-Khóa; 1-Tốc độ góc trục quay của nguồn (1); 2-Tốc độ góc trục quay của nguồn (2); 3-Tốc độ góc trục thứ cấp của bộ phối hợp; Z1, Z2-Số răng của bộ giảm tốc từ nguồn (2) về bộ phối hợp; L1, L2-Các ly hợp tƣơng ứng với các nguồn
(1),(2).
Theo sơ đồ này, bộ phối hợp công suất chỉ cần trục (3) trên đó gắn khoá K để có thể nối với bánh răng của bộ giảm tốc Z2. Nguồn công suất (2) sau khi qua bộ bánh răng giảm tốc Z2/Z1 cũng có cùng tốc độ với 1 và 3; tức là:
3 1 1 2 2 Z Z [4-18]
* Khi chỉ sử dụng nguồn công suất (1)
Sơ đồ truyền động chỉ sử dụng nguồn động lực (1) nhƣ hình 4-4. Công suất từ nguồn (1) truyền qua ly hợp L1 (trạng thái đóng), rồi truyền thẳng đến trục (3) để đến cầu chủ động với tốc độ góc 3 1. Lúc này khóa K (kiểu ống gài hoặc đồng tốc) chƣa đóng (mở), bánh răng Z2 quay lồng không trên trục (3); tức là nguồn công suất (2) không thể truyền đến trục (3).
* Khi chỉ truyền nguồn công suất (2)
Khi chỉ truyền mỗi nguồn công suất (2) thì ly hợp L1 mở, khóa K đóng để nối bánh răng Z2 với trục (3). Công suất từ nguồn (2) truyền qua ly hợp L2 (đóng), rồi truyền qua bộ giảm tốc (Z2/Z1), qua khóa K (đóng) để đến trục (3). Tốc độ góc trục (3) sẽ bằng: 1 2 2 3 Z Z [4-19]
* Khi truyền động phối hợp cả hai nguồn công suất (1) và (2)
Khi truyền động phối hợp cả hai nguồn động lực (1) và (2) thì cả hai ly hợp L1,
L2 và khóa K đều đóng. Trục (3) sẽ nhận đồng thời hai nguồn công suất (1) và (2). Tuy vậy tốc độ góc trục (3) luôn bằng tốc độ góc của trục (1): 3 1 và tốc độ góc
của trục (2) cũng luôn luôn bị kéo theo tốc độ của trục (1) và trục (3) theo [4-18]; tức là: 1 3
21 2
i [4-20]
Mômen phối hợp lúc này có thể đƣợc xác định bằng phƣơng trình cân bằng công suất truyền đến bộ phối hợp (3):
N1 + N2’ = N3 [4-21]
Trong đó: N1-Công suất nguồn (1) truyền đến bộ phối hợp (3);
N2’-Công suất nguồn (2) truyền đến bộ phối hợp (3); N3-Công suất của bộ phối hợp (3).
Thay công suất bằng tích tốc độ với mômen: Ni = Mi. i (i=1 3) ta có:
M1. 1 + M2’. 2’ = M3. 3 [4-22] Trong đó: M1-Momen xoắn của trục nguồn (1) truyền đến bộ phối hợp (3);
M2’-Momen xoắn nguồn (2) truyền đến bộ phối hợp (3); M3-Momen xoắn của bộ phối hợp (3).
2’-Tốc độ góc của bánh rănh Z2; 1 3 21 2 ' 2 i
Thay biểu thức [4-20] vào [4-22] ta có:
M3 = M1 + M2’ [4-23] Nếu bỏ qua ma sát thì: M2. 2 = M2’. 2’ suy ra M2’= M2.i21
Với M2 là mômen xoắn của trục nguồn (2), i21 là tỷ số truyền của bộ giảm tốc bánh răng từ nguồn (2) truyền đến bộ phối hợp (3) và đƣợc xác định từ [4-17].
Nhận xét: Từ sơ đồ và các quan hệ động lực học ta thấy rằng bộ phối hợp kiểu
nối cứng tốc độ có ƣu điểm là đơn giản về kết cấu. Tuy vậy, bộ phối hợp kiểu này đòi hỏi hai nguồn động lực phải có sự đồng bộ về dải tốc độ làm việc, công suất của hai nguồn không đƣợc lệch nhau nhiều. Ngƣợc lại, có thể xảy ra hiện tƣợng cản trở lẫn nhau, nguồn này là cản của nguồn kia khi tốc độ làm việc chung vƣợt ra ngoài phạm vi tốc độ định mức của một trong hai nguồn.