Thiết kế và chế tạo hộp số K3000

Đối với xe ô tô, động cơ, hộp số và cầu xe là những chi tiết quan trọng nhất của xe. Động cơ nơi phát sinh công suất, hộp số truyền công suất, cầu xe là nơi nhận công suất. Hộp số giúp truyền công suất thích hợp cho từng địa hình khác nhau, giúp động cơ bền hơn, tiết kiệm nhiên liệu hơn.

Phần 1: Phân tích điều kiện làm việc và yêu cầu của hộp số

1.1 Sự ra đời và điều kiện làm việc của hộp số

1.1.1 Sự ra đời của hôp số

- Do động cơ đốt trong dùng trong ô tô máy kéo có hệ số thích ứng rất thấp, đối với động cơ xăng hệ số này bằng 1,1-1.2 và đối với động cơ diesel bằng 1,05-1.15 Do đó moment quay của động cơ không thể đáp ứng nổi yêu cầu cần thiết

để thắng sức cản chuyển động thay đổi khá nhiều khi ô tô máy kéo làm việc Muốn giải quyết vấn đề này trên ô tô máy kéo cần có hộp số.Nhờ có hộp số ta có thể tăng được lực kéo cần thiết để thắng sức cản chuyển động tăng lên của ô tô máy kéo và đảm bảo cho ô tô máy kéo chuyển động với tốc độ thấp, những tốc

độ này tự động cơ không thể đảm bảo được vì động cơ đốt trong có số vòng quaytối thiểu tương đối cao

- Ngoài ra hộp số còn đảm bảo cho ô tô máy kéo chạy lùi và cắt lâu dài động

cơ khỏi hệ thống truyền lực khi cần thiết để động cơ quay trơn

- Hộp số là cụm nhiều bánh răng được gắn trên đường truyền lực chính của ô

tô, có nhiệm vụ chuyển động ( moment xoắn), công suất (Nemax) từ động cơ đến

các bánh xe với tỉ số truyền khác nhau

1.1.2 Điều kiện làm việc của hộp số

1.1.2.1 Các thông số ảnh hưởng đến thiết kế hộp số

- Các thông số của động cơ Memax, Nemax ảnh hưởng đến thiết kế củng như hoạt động của hộp số.

- Khi thiết kế hộp số cần phải quan tâm đến các thông số của đường như:

Pkmax≤ Pbám

Pk> Pcản

.Vận tốc tối đa của xe Vmax.

Khả năng leo dốc cực đại của xe

- Ngoài ra trọng lượng xe, công thức bánh xe (4x4, 4x2, AWD), phân bố tải trọng lên cầu xe, cở lốp… đều ảnh hưởng đến hộp số

1.1.2.2 Chức năng của hộp số

- Hộp số thực hiện các chức năng:

Thay đổi tỉ số truyền theo từng điều kiện làm việc của xe

Ngắt đường truyền lực chính của xe trong thời gian dài

Đảo chiều quay của bánh xe chủ động để lùi xe

1.2 Yêu cầu của hộp số

- Hộp số là hệ thống truyền lực khá phức tạp, gồm rất nhiều các chi tiết cực

kỳ chính xác tích hợp nên đặc tính làm việc của nó ảnh hưởng đáng kể đến tính năng của xe cũng như độ êm dịu của xe Yêu cầu đối với hộp số vì thế cũng rất đa dạng

1.2.1 Các yêu cầu kỹ thuật.

- Đảm bảo tỉ số truyền: đủ cấp số, giá trị các cấp số bảo đảm thay đổi

moment động cơ phù hợp với điều kiện đường

- Hoạt động êm dịu, không sinh ra các lực va đập

- Hiệu suất truyền động cao

1.2.2 Yêu cầu đặc trưng

- Sự thay đổi tỷ số truyền nhẹ nhàng, êm dịu, an toàn, nhanh chóng và chính xác (sang số khi các trục quay)

- Có số lùi

- Có vị trí trung gian để có thể cắt động cơ khỏi hệ thống truyền lực trong lâu dài

1.2.3 Yêu cầu chung

- Kích thước, trọng lượng nhỏ nhất, đủ bền, giá thành hạ, có tính công nghệ cao…

- Làm việc không ồn

- Kết cấu đơn giản và điều khiển dễ dàng

- Dễ tháo lắp, bảo dưỡng, sửa chửa và thay thế

Phần 2:Chọn phương án thiết kế

2.1 Phân loại

Tùy theo những yếu tố căn cứ phân loại, hộp số chia ra :

- Theo trạng thái của trục hộp số trong quá trình làm việc:+ Hộp số có trục cố định

+ Bằng phanh và ly hợp (đối với hộp số thuỷ cơ)

- Theo phương pháp điều khiển:

+ Điều khiển bằng tay

+ Điều khiển tự động

+ Điều khiển bán tự động

2.1.2 Theo trạng thái của trục hộp số trong quá trình làm việc

2.1.2.1 Hộp số có trục có định

Hình 2.1.2.1: Hộp số có trục cố định

- Hộp số có trục cố định sử dụng các bánh răng trụ, răng nghiêng cố định hayquay trơn trên trục cố định bằng việc thay đổi tỉ số truyền để truyền công suất ra bánh xe Việc sang số bằng việc di chuyển bộ đồng tốc thông tay đòn

cơ khí Thường dùng trong hộp số sàn

- Ưu điểm: kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ sửa chửa, giá thành rẽ, truyền được công suất lớn…

- Nhược điểm: điều khiển bằng tay, có tiếng ồn…

2.1.2.2 Hộp số có trục di động

Hình 2.1.2.2a: Bộ truyền bánh răng hành tinh

- Hộp số hành tinh sử dụng hệ thống bánh răng hành tinh để truyền côngsuất Việc sang số đối với hệ bánh răng hành tinh là hãm và nhả các trục quaytương ứng Các cơ cấu hãm (phanh) có thể được điều khiển bằng tay đòn (cơ khí)hoặc các xy-lanh thuỷ lực

Hộp số hành tinh được dùng trong hộp số tự dộng hoặc nửa tự động so vớihộp số có trục cố định thì:

+Có thể sang số mà không cần cắt công suất truyền từ động cơxuống nghĩa là không cần cắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực do đó thời gian

và hành trình gia tốc ngắn hơn hộp số thường

+Việc gài số được dẫn động bằng ly hợp và phanh do đó tạođiều kiện cho cho việc tự động hoá quá trình gài số

+Làm việc không ồn , không cần có bộ đồng tốc+Do kết cấu truyền động hành tinh ăn khớp bên trong nên bố trígọn gàng sít sao hơn so với truyền động thông thường

+Có hiệu suất cao

- Nhược điểm:

+Kết cấu phức tạp , giá thành chế tạo cao, khó bảo dưỡng sửachửa

+Khi tăng tỷ số truyền thì kết cấu phức tạp ,ở truyền động thuỷ

cơ của ôtô thường dùng hộp số hành tinh hai hoặc ba cấp

2.1.3 Theo số trục của hộp số

2.1.3.1 Hộp số 2 trục

2.1.3.1a Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý

Sơ đồ cấu tạo

Hình 2.1.3.1a:

a) Sơ đồ cấu tạo hộp số 2

trục 4 cấp

b) Dòng truyền moment

- Sơ đồ cấu tạo của hộp số hai

trục được thể hiện trên hình

2.1.3.1a Ngoài vỏ hộp số

không thể hiện ở đây, các bộ phận khác của hộp số bao gồm: trục sơ cấp, trục thứ cấp, các bánh răng Z Z Z Z Z Z Z Z Z1 , , , , , , , , 2 3 4 1' 1' 2' 3' 4' , ống gài 3 và 4 Các bánh răng trên trục sơ cấp Z Z Z Z1 , 2 , , 3 4đươc cố định trên trục, còn các bánh răng thứ cấp Z Z Z Z Z1', , , , 1' 2' 3' 4'được quay trơn trên trục Các ống gài 3 và 4 liên kết then hoa với trục và có các vấu răng ở hai phía để ăn khớp với các bánhrăng cần gài

Nguyên lý làm việc của hộp số hai trục như sau:

- Khi ống gài 3 và 4 ở vị trí trung gian, mặc dù các bánh răng trên trục sơ cấp

và thứ cấp luôn ăn khớp với nhau nhưng cacc1 bánh răng trên trục thứ cấp quay trơn với trục nên hộp số chưa truyền moment (0) Các số truyền của hộp số được thực hiện như sau

- Số 1: Để gài số 1, người ta điều khiển ống gài 3 dịch chuyển sang phải cho vấu gài ăn khớp với bánh răng Z1', khi đó dòng truyền moment từ trục

1

' 1

1 Z Z  ống gài 3 trục 2.

- Số 2: Để gài số 2, người ta điều khiển ống gài 3 dịch chuyển sang trái cho vấu gài ăn khớp với bánh răng Z2' , khi đó dòng truyền moment từ trục

2

' 2

Hình 2.1.3.1b: Cấu tạo thực tế của hộp số hai trục

Về cơ bản, cấu tạo chung của hộp số hai trục cũng bao gốm các chi tiết như

đã trình bày ở mục 2.1.3.1a Trong hình 2.1.3.1b còn thể hiện đây là hộp số hai trục 5 cấp, có cả số lùi và truyền lực cuối cùng là bộ vi sai Vì hộp số có

5 cấp nên trên trục sơ cấp và thứ cấp có 5 cặp bánh răng luôn ăn khớp với nhau trong đó bánh răng chủ động số 1, số 2 cố định trên trục sơ cấp Bánh răng chủ động số 3, số 4, số 5 quay trơn trên trục sơ cấp bánh răng bị động

số 1, số 2 quay trơn trên trục thứ cấp Bánh răng bị động số 3, số 4, số 5 cố định trên trục thứ cấp (thường bánh răng quay trơn được bố trí cạnh đồng tốcgài số) Vì có 5 số nên hộp số có 3 ống gài đồng tốc

Ngoài ra để đảo chiều quay của trục thứ cấp khi lùi, hộp số còn có thêm một bánh răng số lùi có thể di trượt trên trục số lùi để ăn khớp với một bánh răng

chủ động số lùi trên trục sơ cấp và vành răng trên ống gài của bộ đồng tốc số

Hình 2.1.3.1e: Dòng truyền moment khi gài số 3

Hình 2.1.3.1f: Dòng truyền moment khi gài số 4

Hình 2.1.3.1g: Dòng truyền moment khi gài số 5

Hình 2.1.3.1h: Dòng truyền moment khi gài số lùi.

- Nhận xét:

Hộp số 2 trục có tâm trục vuông góc với tâm dọc của xe (hộp số ngang)

Hộp số 2 trục có trục sơ cấp và thứ cấp không đồng tâm Do đó hộp

số 2 trục không thể tạo ra số truyền thẳng như hộp số nhiều trục mà phải thông qua tỷ số truyền của một cặp bánh răng nào đó bằng một vì vậy hiệu suất của mọi cấp số truyền trong hộp số này nhỏ hơn một

Hộp số 2 trục thường có bộ vi sai thường được bố trí cho động cơ đằng trước cầu trước chủ động

Chiều truyền động là ngược nhau: chiều dẫn ra của trục thứ cấp có chiều ngược với chiều truyền động dẫn vào của trục sơ cấp

- Ưu điểm:

Hộp số hai trục cho phép tạo nên hệ truyền lực gọn vì vậy hiệu suất truyền lực nói chung cao (các số truyền chỉ qua một cặp bánh răng ăn khớp)

Không cần sử dụng truyền động các-đăng để nối truyền động từ hộp

2.1.2.3a Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý

- Sơ đồ cấu tạo của hộp số

Hình 2.1.2.3a: Hộp số 3 trục

a Sơ đồ cấu tạo hộp số 3 truc 4 cấp

b Dòng truyền moment

- Sơ đồ cấu tạo của hộp số 3 trục

được thể hiện trên hính 2.1.2.3a

Trục sơ cấp 1 và trục thứ cấp 2

được bố trí đồng trục với nhau

Ngoài vỏ hộp số không thể hiện

ở đây, các bộ phận khác của hộp số bao gồm: trục sơ cấp, trục thứ cấp và trục trung gian, các bánh răng Z Z Z Z Z Z Z Z Z1 , 2 , , 3 4 , , , 1' 1' 2', , 3' 4' , ống gài 4 và 5 Bánh răng Z4được chế tạo liền với trục sơ cấp Các bánh răng trên trục sơ cấp Z Z Z1 , 2 , 3đươc quay trơn trên trục, còn các bánh răng thứ cấp Z Z Z Z1', , , 2' 3' 4'

được cố định trên trục Các ống gài 4 và 5 liên kết then hoa với trục và có các vấu răng ở hai phía để ăn khớp với các bánh răng cần gài

- Nguyên lý làm việc của hộp số như sau

Khi ống gài 4 và 5 ở vị trí trung gian, mặc dù các bánh răng trên trục

sơ cấp, thứ cấp và trục trung gian luôn ăn khớp với nhau nhưng các bánh răng trên trục thứ cấp quay trơn với trục nên hộp số chưa truyền moment (0)

Các số truyền của hộp số được thực hiện như sau

- Số 1: Để gài số 1, người ta điều khiển ống gài 5 dịch chuyển sang phải cho vấu gài ăn khớp với bánh răng Z1, khi đó dòng truyền moment từ trục

2.1.3.1b Cấu tạo thực tế và nguyên lý làm việc của hộp số 3 trục

Cấu tạo của hộp số 3 trục

Hình 2.1.3.1b: Cấu tạo thực tế của hộp số 3 trục

Trục sơ cấp của hộp số đồng thời là trục ly hợp được chế tạo liền với bánh răng luôn ăn khớp gọi là bánh răng chủ động chính (số 4)

Trục thứ cấp được đặt đồng trục với trục sơ cấp Một đầu trục thứ cấp được tựa trên ổ bi nằm ở vỏ hộp số, đầu còn lại gối vào ổ bi kim trong phần rỗng của bánh răng chủ động chính

Trục trung gian được gối trên hai ổ đỡ nằm trong vỏ hộp số, đặt song song

và cách trục sơ cấp và thứ cấp một khoảng nào đó

Để thực hiện việc gài số, trong hộp số cũng có các ống gài đồng tốc Vì hộp số có 5 số tiến nên trong hộp số phải sử dụng 3 ống gài đồng tốc ngoài

ra, hộp số còn có bánh răng số lùi có thể di trượt trên trục số lùi để thực hiện gài số lùi khi lùi xe

Nguyên lý làm việc của hộp số khi gài các số truyền khác nhau được thể hiện ở các hinh vẽ sau:

Hình 2.1.3.1c: Dòng truyền moment khi gài số 1

Hình 2.1.3.1d: Dòng truyền moment khi gài số 2.

Hình 2.1.3.1e: Dòng truyền moment khi gài số 3

Hình 2.1.3.1f: Dòng truyền moment khi gài số 4.

Hình 2.1.3.1g: Dòng truyền moment khi gài số 5

Hình 2.1.3.1h: Dòng truyền moment khi gài số lùi.

vì vậy thường được bố trí cho động cơ đằng trước cầu sau chủ động

Chiều truyền động là cùng nhau: chiều dẫn ra của trục thứ cấp có cùng chiều với chiều truyền động dẫn vào của trục sơ cấp

Hộp số 3 trục thường được dùng cho xe tải, xe du lịch…

Ưu điểm:

Hộp số 3 trục (đồng trục) cho tỉ số truyền lớn hơn vì tỉ số truyền này bằng tích tỉ số truyền của hai cặp bánh răng thực hiện việc truyền moment Nếu cần đảmbảo một giá trị tỉ số truyền như nhau thì hộp số 3 trục có kích thước bé, trọng lượng nhỏ hơn làm giảm trọng lượng toàn bộ của ô tô

Hộp số 3 trục có trục sơ cấp và thứ cấp đồng tâm Do đó hộp số 3 trục tạo

ra số truyền thẳng bằng cách gài bánh răng đồng tốc ăn khớp với bánh răng chủ động chính (số 4) gài trực tiếp trục thứ cấp vào trục sơ cấp hiệu suất truyền lực caonhất vì không qua bánh răng trung gian

- Nhược điểm:

Kích thước theo chiều dọc lớn hơn hộp số 2 trục có cùng tỉ số truyền Do hộp số 3 trục thường được bố trí theo chiều dọc từ động cơ  hộp số

cacdang  cầu chủ động bán trụcbánh xe Vi vậy để bố trí được hộp

số 3 trục thì khoảng sáng gầm xe phải cao dẫn đến chiều cao xe tăng

Trục thứ cấp phải bố trí gối lên trục sơ cấp thông qua ổ bi đặt bên trong phần rỗng của đầu trục sơ cấp do đó ổ bi bị quá tải

Trừ số truyền thẳng các số truyền tiến khác, moment được truyền thông quahai cặp bánh răng do đó hiệu suất truyền giảm

Hình 2.1.4.1b: Tỉ số truyền hộp số tự động.

2.1.4.2 Hộp số vô cấp (Continuously variable transmission – CVT)

Hình 2.4.1.2: Hộp số vô cấp

Không giống như hộp số truyền thống, hộp số vô cấp (continuously variable

transmission – CVT) không có các cặp bánh răng tạo tỷ số truyền CVT thường hoạt động trên một hệ thống puli (ròng rọc) và dây đai truyền cho phép thay đổi vôcấp và liên tục, không tách biệt riêng rẽ các số

Hệ puli với đường kính thay đổi là thành phần chính của CVT Mỗi puli được tạo thành từ hai khối hình nón có góc nghiêng 20 độ đặt đối diện với nhau Một dây đai chạy trong rãnh giữa hai khối hình nón này Hai khối hình nón này có thể thay đổi khoảng cách giữa chúng Khi hai khối hình nón tách xa nhau, dây đai ngập sâu vào trong rãnh và bán kính của dây đai quấn quanh puli sẽ giảm đi Khi hai khối hình nón này ở gần nhau, bán kính của dây đai tăng lên

Giúp người lái xe điều khiển xe nhẹ nhàng, thoải mái.

Nâng cao tính năng cơ động của xe

Giảm tải trọng động lên hệ thống truyền lực ô tô

Nhược điểm:

Dây đai của hộp số CVT có thể bị trượt và kéo giãn, làm giảm hiệu suất hoạt động

.Điểm yếu lớn nhất của hộp số CVT là không chịu được mô-men xoắn cao,

do đó không ứng dụng được với xe thể thao

Kết cấu phức tạp, khó bảo dưỡng, sửa chửa, đắt tiền

2.1.5 Theo cơ cấu gài số

2.1.5.1 Bánh răng di trượt

Hình 2.1.5.1a: Bánh răng di trượt

2.1.5.2.1 Cơ cấu đồng tốc khiểu khóa hãm.

Cấu tạo: bố trí chung của cơ cấu đồng tốc kiểu khóa hãm trong hộp số

Hình 2.1.5.2.1a: Cơ cấu đồng tốc kiểu khóa hãm

Hình 2.1.5.2.1b: Cấu tạo chi tiết của bộ đồng tốc

Mỗi bánh răng số tiến trên trục sơ cấp luôn ăn khớp với bánh răng trên trục thứ cấp Vì các bánh răng này quay tự do trên trục của chúng nên chúng luôn quay khi động cơ hoạt động và ly hợp đang đóng Các moayơ đồng tốc được liên kết với trục của chúng bởi then hoa Ống trượt được lắp vào từng moayơ cũng bởi then

hoa theo mặt ngoài của moayơ và có khả năng di trượt theo hướng dọc trục

Moayơ đồng tốc có ba rãnh song song với trục và có một khóa hãm, có một phần lồi lên khớp với tâm mỗi khe Các khóa hãm luôn được ép vào ống trượt bằng lo

xo hãm Khi cần gài số ở vị trí trung gian, phần lồi của từng khóa hãm nằm bên trong rãnh của ống trượt Vòng đồng tốc đặt giữa moayơ đồng tốc và phần côn của từng bánh răng số và nó bị ép vào một trong các mặt côn này khi gài số

Nguyên lý làm việc

Khi tay số ở vị trí trung gian, mỗi bánh răng số được ăn khớp tương ứng với bánh răng bị động và quay tự do quay trục Moayơ đồng tốc lắp với vành trượt bằng các then hoa và phía trong lắp với trục cũng bằng then hoa Vành đồng tốc ở trạng thái

tự do trong chế độ này

Nguyên lý làm việc của đồng tốc chia thành ba giai đoạn

Giai đoạn 1(bắt đầu của sự đồng tốc): Gai đoạn này được thể hiện ở hình sau

Hình 2.1.5.2.1c: Bắt đầu đồng tốc

Khi cần gài số di chuyền, càng gạt ăn khớp với rãnh trên ống trượt đẩy ống trượt theo hướng được chỉ ra bởi mũi tên A trên hình vẽ vì vành trượt và khóa hãm được

ăn khớp qua vấu lồi ở giữa của khóa hãm nên khi ống trượt di chuyển đẩy khóa hãm cùng chuyển động theo Khóa hãm tì vào vành đồng tốc Do sự khác nhau về tốc độ giữa ống trượt và bánh răng và do ma sát giữa vành đồng tốc và phần côn của bánh răng nên vành đồng tốc chuyển động theo chiều quay của bánh răng (chiều mũi tên của hình vẽ) Độ dịch chuyển này bằng với sự chênh lệch về độ rộng khe và độ rộng của khóa hãm Do vậy các then bên trong ống trượt và các vấuhãm trên vành đồng tốc chưa đúng vị trí với nhau.

Gai đoạn 2 (quá trình đồng tốc):

Hình 2.1.5.2.1d: Giai đoạn đồng tốc

Khi cần số tiếp tục di chuyển, lực tác dụng lên ống trượt vượt qua lực cản của lò xokhóa hãm và ống trượt vượt qua phần vấu lồi của khóa hãm tuy nhiên lúc này do chưa đồng tốc nên các then của ống trượt vấu hãm trên vành đồng tốc đang tì vào nhau Vì vậy lực tác dụng lên ống trượt sẽ ấn vành đồng tốc ép vào phần côn của bánh răng mạnh hơn Điều này làm cho tốc độ của bánh răng số trở nên đồng tốc với tốc độ vành trượt

Giai đoạn 3 (hoàn toàn đồng tốc):

Hình 2.1.5.2.1f: Giai đoạn hoàn toàn đồng tốc

Khi tốc độ của ống trượt và bánh răng số đã bằng nhau, vành đồng tốc bắt đầu quay tự do theo chiều quay Kết quả là then hoa phía trong ống trượt ăn khớp với vấu hãm tren vành đồng tốc để đi vào ăn khớp với then hoa trên bánh răng số.2.1.5.2.2 Cơ cấu đồng tốc khiểu chốt hướng tâm

2.1.5.2.2: Cấu tạo đồng tốc kiểu chốt hướng tâm

Cấu tạo bộ đồng tốc này cũng bao gồm vành trượt 2,ống trượt 4, moayơ đồng toc61, bốn chốt đồng tốc(chốt cứng) 5, bốn cặp lò xo và viên bi 8

Vành trượt 2 được lắp với các chốt cứng trên moayơ đồng tốc nằm ở giữa ống trượt (các chốt cứng xuyên qua rãnh 3 của ống trượt), các lò xo và viên bi 8 ăn khớp với rãnh lõm ở phía trong giữa ống trượt Trên ống tượt 4 ở hai mặt đầu có ghép hai vành đồng tốc có mặt làm việc hình côn Moayơ đồng tốc có then trong

để di trượt trên trục và hai mặt đầu có then để ăn khớp với bnah1 răng số

2.1.5.2.3 Cơ cấu đồng tốc kiểu chốt hướng trục

Cấu tạo: Bố trí của đồng tốc trong hộp số và cấu tạo chi tiết của nó được thề hiện ởhình sau

Cơ cấu đồng tốc kiểu chốt hướng trục gồm có một ống trượt, hai vành đồng tốc, moay ơ đồng tốc, ba chốt đồng tốc ( chốt cứng) , ba chốt dẫn hướng (chốt mềm),

ba lò xo và bi định vị ống trượt đồng tốc

Các chốt đồng tốc giữ các vành đồng tốc ở hai phía Chúng được vát ở giữa một góc 500 và xuyên qua ống trượt Các chốt dẫn hướng được bố trí ở vị trí đối diện với các chốt đồng tốc, lò xo ấn viên bi vào rãnh ở giữa của mỗi chốt để vị trí tươngđối giữa ống trượt với các vành đồng tốc Hình dạng bên ngoài của vành đồng tốc

có dạng côn Cơ cấu đồng tốc kiểu chốt hướng trục thường dùng cho xe tải lớn Nguyên lý làm việc:

2.1.5.2.3b: Quá trình đồng tốc

Vị trí trung gian: tại vị trí này, do ống trượt được các chốt dẫn hướng định vị nên nằm ở vị trí trung gian Các vành đồng tốc cũng ở trạng thái tự do chưa tiếp xúc với mặt côn của bánh răng số

Khi cần gài số hoạt động, càng gạt đẩy ống trượt mang các vành đồng tốc dịch chuyển sang trái theo hướng gài số khi mặt côn của vành đồng tốc tiếp xúc với mặt côn của bánh răng số do chưa đồng tốc nên vành trượt sẽ quanh theo bánh răng số Do đó vị trí tương đối giữa vành trượt và ống trượt lẹch nhau một góc bằng khe hở giữa chốt đồng tốc và lỗ trên ống trượt Tương ứng với góc lệch này, rãnh then ở phía trong ống trượt không trùng với vấu then trên bánh răng số nên chưa đẩy ống trượt gài với bánh răng số được Khi bánh răng số và vành trượt đã đồng tốc, vành trượt quay tự do lúc đó có thể đẩy tiếp ống trượt vào ăn khớp với vấu răng của bánh răng số

Phân loại theo phương pháp điều khiển

-Hộp số thường (Transmission): Là loại Hộp số thường dùng trên xe có động cơđặt phía trước, cầu sau chủ động (T-S), hoặc động cơ phía sau, cầu chủ động phíasau (S-S, thường dùng cho xe Bus) Loại Hộp số này kết nối với các bán trục thôngqua trục truyền lực chính, có các khớp nối các-đăng

-Hộp số gồm cả truyền động cuối cùng ( Transaxles): Loại Hộp số này tích hợptrong kết cấu của nó cả bộ vi sai (không có trục truyền lực chính), đầu ra công suấtHộp số là 2 đầu lắp các bán trục của cầu chủ động Thường được sử dụng trên cácloại xe du lịch có động cơ và bánh xe chủ động đều đặt phía trước

-Hộp số có hộp số phụ : Loại Hộp số thường dùng trên các xe vượt địa hình 2 cầuchủ động trở lên (4WD), các loại xe tải có cầu trước chủ động (4×4, 6×6…) Hộp

số phụ dùng để chia công suất cho các cầu phụ khi cần vượt qua các địa hình có hệ

-Hộp số tự động (Auto-transmission): Loại Hộp số này là một thành tựu lớn của cộng nghiệp ô tô thế giới, áp dụng những thành tựu trong nghiên cứu truyền động thuỷ lực, làm thay đổi đáng kể công nghệ ô tô hiện đại

Hộp số tự động điều khiển bằng thuỷ lực dùng các tín hiệu: tốc độ xe, tìnhtrạng tải (độ chân không trên đường ống nạp…)để điều khiển các van tiết lưu, tạo

ra xung lực điều khiển các cơ cấu sang số

Điều khiển các cylind sang số (dùng thuỷ lực) bằng các solenoi và hệ thốngđiện tử, khiến cho các Hộp số trở nên “thông minh”_điều khiển bằng máy tính:chúng có thể tự sang số phù hợp với điều kiện vận hành của xe mà không cần sựtác động của tài xế Động tác sang số giờ đây không còn là vấn đề đáng quan tâmkhi lái xe trên đường

Các tín hiệu truyền về thiết bị điều khiển là: số vòng quay động cơ (số vòngquay các bánh xe), độ mở bướm ga…và tín hiệu phát ra sẽ quyết định tay số nào làphù hợp,solenoid sẽ đóng hoặc mở các van dầu tương ứng, kích hoạt các cylindsang số hoạt động…

So sánh, đánh giá ưu nhược điểm so với các phương án khác theo điều kiện Việt Nam

Giữa hộp số kiểu Transmission và Transaxle:

Hộp số thường Hộp số bao gồm cả truyền lực cuối cùng-Dùng cho kiểu xe có động

cơ đặt phía trước, cầu chủ

động đặt phía sau

-Có cấu tạo đơn giản

-Dùng cho kiểu xe có động cơ đặt phía cầu trước chủ động hoặc động cơ đặt sau-cầusau chủ động

trước Cấu tạo tương đối phức tạp

Giữa hộp số thường và hộp số tự động:

-Có cấu tạo đơn giản hơn, yêu cầu về

công nghệ không quá cao

-Sử dụng cùng ly hợp ma sát, có kết cấu

đơn giản

-Giá thành tương đối thấp

-Bảo dưỡng và sửa chữa đơn giản

-Phù hợp với điều kiện di chuyển với tốc

độ không lớn và liên tục thay đổi ở VN

-Làm việc không êm dịu bằng Hộp số tự

…

Phần 3: Tính toán thông sô cơ bản của hộp số.

3.1 Thông số ban đầu

3.1.1 Số liệu cho trước

- Loại xe, tải trọng: tải-3000kg

3.1.2 Tính toán và chọn những thông số cơ bản

3.1.2.1 Trọng lương của ô tô

- Trong lượng không tải của ô tô G0 (tự trọng)

- Sự phân bố tải trọng tĩnh của ô tô ra các trục của bánh xe Theo kinh nghiệm đối với xe cầu sau chủ động

3.1.2.2 Hiệu suất truyền lực

- Được chọn theo loại xe Đối với xe tải 0,85

.: Hệ số tính đến ảnh hưởng của biến dạng lốp và được chọn bằng 0,945

đối với lốp có áp suất cao

3.1.3 Chọn số cấp và tỷ số truyền các cấp số

1 Tỷ số truyền truyền lực chính và tay số 1

a Tỷ số truyền truyền lực chính

max max

2 2 0,36.3200

5,31110

(chọn số 5 là số truyền tăng ih5=0,744) ipc: tỷ số truyền của hộp số phụ hay hộp phân phối

nemax: số vòng quay lớn nhất của động cơ ở vận tốc max

b Tỷ số truyền ở tay số 1

Tỷ số truyền ở tay số I phải thỏa mãn các điều kiện sau:

- Lực kéo tiếp tuyến lớn nhất ở bánh xe chủ động của ô tô phải thắng được lực cản tổng cộng lớn nhất của đường P kmax Pmax

max 0 1

max

max 1

max 0 1

6080.9,81.0,4.0,36

6,782 265.5,31.1.0,9

a b

max 0 1

3952.9,81.0,8.0,36

8,82 265.5,31.1.0,9

b

b h

M i i

G r

7,840,744

cao

i i D

q m

1 Tỷ số truyền trung gian

Có 2 cách chọn tỷ số truyền trung gian

Theo cấp số nhân

Theo cấp số điều hòa

- Đối với xe tải thường làm việc với các số truyền trung gian thấp  chọn tỷ số

trung gian theo cấp số nhân vì cấp số nhân cho nhiều tay số có tỷ số truyền lớn hơn

so với cấp số điều hòa

ihk: tỷ số truyền trung gian thứ k

.q: công bội của dãy tỷ số truyền hộp số

Ta chọn theo tỷ số truyền tham khảo