Bài giảng Kết cấu ô tô: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 2 của bài giảng Kết cấu ô tô tiếp tục cung cấp cho học viên những nội dung về: công dụng, phân loại, yêu cầu các đăng; cầu chủ động; công dụng, phân loại, yêu cầu hệ thống phanh; công dụng, phân loại, yêu cầu hệ thống treo; công dụng, phân loại, yêu cầu hệ thống lái;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Các đăng và khớp nối là cơ cấu nối và truyền mômen Nó được sử dụng

để truyền mômen giữa các cụm không cố định trên cùng một đường trục và các cụm này có thể bị thay đổi vị trí tương đối trong quá trình làm việc Ví dụ trong

hệ thống truyền lực của ôtô các đăng được dùng để nối giữa hộp số với cầu chủ động (hình 7.1.a) hoặc để nối giữa cầu chủ động với bánh xe ở hệ thống treo độc lập (hình 7.1.b)

Hình 7.1: Sơ đồ bố trí truyền động các đăng

Vì đặc điểm trên nên truyền động các đăng không những phải bảo đảm động học giữa đầu vào và đầu ra mà còn phải có khả năng dịch chuyển dọc trục

để thay đổi độ dài của trục các đăng

Ngoài ra để truyền mômen với khoảng cách lớn, thân trục các đăng có thể được chế tạo thành hai phần: một phần gắn lên thân xe, phần còn lại gắn với cầu

xe Giữa các đoạn thân có thể là khớp nối

7.1.2 Phân loại

Các đăng có thể phân loại theo công dụng, đặc điểm động học hoặc kết cấu

7.1.2.1 Theo công dụng

Theo công dụng của các đăng, người ta chia thành các loại sau:

- Các đăng nối giữa hộp số với cầu chủ động

- Các đăng nối giữa cầu chủ động với bánh xe chủ động

- Các đăng nối giữa hộp số với các thiết bị phụ: bơm thuỷ lực, tời kéo,

7.1.2.2 Theo đặc điểm động học

Theo đặc điểm động học của các đăng người ta chia thành các loại sau:

- Các đăng khác tốc: tốc độ quay của trục chủ động và bị động qua một khớp các đăng là khác nhau

- Các đăng đồng tốc: tốc độ quay của trục chủ động và bị động qua một khớp các đăng là bằng nhau

- Khớp nối: khớp nối khác các đăng là khả năng truyền mômen giữa trục chủ động và bị động qua khớp nối giới hạn trong khoảng 3o

- 6o

7.1.2.3 Theo kết cấu

Theo kết cấu của các đăng người ta chia thành các loại sau:

- Các trục các đăng phải đảm bảo quay đều và không sinh ra tải trọng động

- Đối với các đăng đồng tốc phải đảm bảo chính xác về động học trong quá trình làm việc khi trục chủ động và bị động lệch với nhau một góc bất kỳ để đảm bảo hai trục quay cùng tốc độ

- Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, có độ bền vững cao, hiệu suất truyền động cao

7.2 CÁC ĐĂNG KHÁC TỐC

7.2.1 Sơ đồ cấu tạo và động học

7.2.1.1 Sơ đồ cấu tạo

Hình 7.2: Sơ đồ cấu tạo các đăng khác tốc

Cấu tạo của các đăng khác tốc bao gồm nạng chủ động 5, nạng bị động 6

và chạc chữ thập 3 Nạng chủ động 5 được nối với trục 1 bằng then hoa và có hai lỗ 2 Nạng bị động 6 cũng được nối với trục bị động 4 bằng then hoa và cũng

có hai lỗ 2 Chạc chữ thập 3 gồm hai chốt đặt vuông góc và cố định với nhau thành hình chữ thập Các chốt của chạc chữ thập được lắp ghép với các lỗ 2 của nạng chủ động 5 và nạng bị động 6

7.2.1.1 Động học

Động học của các đăng khác tốc được mô tả trên hình 7.3 Khi trục chủ động A của khớp các đăng quay được một vòng thì trục bị động B cũng quay được một vòng Bán kính quay của khớp lớn nhất (r2) khi trục chữ thập vuông góc với trục chủ động (ứng với các góc quay 90o

, 270o) Bán kính bé hơn (r1) khi trục chữ thập không vuông góc với trục chủ động (ứng với các góc 0o

, 180o hoặc

360o) Vì vận tốc dài nạng khớp các đăng của trục bị động thay đổi mỗi khi quay qua góc 90o, nên nó sinh ra sự thay đổi về vận tốc góc tương đối so với trục chủ động Sự thay đổi này càng lớn nếu góc  hợp bởi giữa trục chủ động và bị động càng lớn

Hình 7.4: Bộ truyền các đăng hai khớp chữ thập

Theo sơ đồ này thì trục bị động của khớp các đăng phía trước lại là trục chủ động của khớp các đăng phía sau còn trục bị động của khớp các đăng phía sau cũng là trục bị động của bộ truyền các đăng Hướng của hai nạng trên trục trung gian phải trùng nhau trong một mặt phẳng Góc hợp bởi trục chủ động với trục trung gian phải bằng góc hợp bởi trục trung gian với trục bị động (1 = 2) Với cấu tạo như trên khi trục chủ động của khớp các đăng trước quay với vận tốc góc đều thì trục bị động của

nó là trục trung gian của bộ truyền sẽ quay không đều Nhưng trục trung gian lại là trục chủ động của khớp các đăng phía sau nên khi nó quay không đều nhưng lại cho trục bị động của khớp các đăng phía sau quay đều Có nghĩa là nếu trục chủ động và bị động của bộ truyền các đăng có vận tốc góc là 1 và 2 thì 1 = 2 Điều đó được minh hoạ thêm trên hình 7.4.a

a Trục các đăng hai khớp

b Trục các đăng ba khớp

Để bảo đảm tốc độ góc của trục chủ động và trục bị động của bộ truyền các đăng hai khớp chữ thập thì ngoài điều kiện góc 1 = 2 thì các nạng trên trục trung gian phải có hướng trùng nhau trong một mặt phẳng Vì vậy khi lắp ráp hai nửa của trục trung gian có then hoa di trượt cần chú ý đặc điểm này Chú ý này được chỉ ra trên hình 7.4.c

7.2.2 Cấu tạo

Cấu tạo chung của trục các đăng bao gồm thân trục các đăng và khớp các đăng Thông thường người ta sử dụng loại trục các đăng có hai khớp nối (hình 7.5.a)

Hình 7.5: Cấu tạo chung của trục các đăng

Trong trường hợp khoảng cách truyền tương đối xa khi tốc độ quay của trục các đăng khá lớn trục có xu hướng bị võng và rung động nhiều thì người ta

sử dụng trục các đăng hai thân ba khớp và có ổ đỡ trung gian (hình 7.5.b) Với cấu tạo như vậy chiều dài của mỗi đoạn các đăng sẽ ngắn hơn làm độ cứng vững tăng lên nên ít bị võng và rung động khi làm việc ở tốc độ cao Bộ phận chính của bộ truyền các đăng là khớp các đăng, nó được mô tả trên hình 7.6

Hình 7.6: Cấu tạo của khớp các đăng

Khớp các đăng bao gồm một trục chữ thập và hai nạng gắn liền với trục chủ động và trục bị động của khớp các đăng Trục chữ thập được liên kết với các

lỗ trên hai nạng thông qua các ổ bi kim Vòng bi kim được lắp vào trong nắp và nắp được ép vào lỗ trên nạng Để ngăn không cho vòng bi dịch chuyển ra ngoài khi trục các đăng làm việc ở tốc độ cao thì người ta sử dụng vòng hãm hoặc tấm hãm để cố định nắp vòng bi trong lỗ trên các nạng Các chi tiết của nó được chỉ

ra trên hình 7.6

Thân trục các đăng dùng để nối hai khớp các đăng với nhau (hình 7.7) Thân trục thường được chế tạo bằng ống thép hình trụ rỗng nhằm giảm khối lượng, tăng độ cứng vững và tăng khả năng truyền mômen xoắn

Hình 7.7: Cấu tạo thân trục các đăng

Ngoài ra vì trong quá trình làm việc khoảng cách giữa hai khớp các đăng luôn thay đổi nên thân trục các đăng thường được chế tạo hai nửa và liên kết với nhau bằng then hoa Do khi lắp ráp có thể làm hai nạng trên thân trục không trùng trên một mặt phẳng nên trên hai nửa thân trục thường có đánh dấu lắp ráp

7.3 CÁC ĐĂNG ĐỒNG TỐC

7.3.1 Nguyên lý hình thành các đăng đồng tốc kiểu bi

Nguyên lý hình thành các đăng bi có thể xem xét trên cơ sở bộ truyền bánh răng côn ăn khớp có kích thước hình học giống nhau hoàn toàn như trên hình 7.8.a

Hình 7.8: Nguyên lý hình thành các đăng đồng tốc kiểu bi

a Bộ truyền bánh răng côn có kích thước hình học giống nhau

b Bộ truyền thay đổi góc truyền lực bằng ăn khớp bi

- Điểm truyền lực luôn luôn nằm trên mặt phẳng phân giác của góc tạo nên giữa hai đường tâm trục

Trong trường hợp bộ truyền ăn khớp bi thì các viên bi phải nằm giữa trên mặt phẳng phân giác của góc tạo bởi hai đường tâm trục (hình 7.8.b)

Để giữ cho các viên bi truyền lực luôn nằm trên mặt phẳng phân giác trong kết cấu cụ thể có thể thực hiện theo các kiểu khác nhau:

- Tự định vị trên các rãnh cong (hình 7.8.c)

- Dùng các vòng định vị (hình 7.8.d)

Thông thường các đăng đồng tốc được sử dụng để truyền lực cho bánh xe chủ động ở cầu dẫn hướng chủ động, vì góc quay của bánh dẫn hướng về hai phía có thể lên tới 30o

- 40o Các dạng các đăng đồng tốc tiêu biểu dùng trên ôtô du lịch gồm có:

- Các đăng đồng tốc bi kiểu Veise

- Các đăng đồng tốc bi kiểu Rzeppa

- Các đăng đồng tốc kiểu Tripod

- Các đăng đồng tốc kiểu chữ thập kép

7.3.2 Các đăng đồng tốc bi kiểu Veise

Hình 7.9: Cấu tạo các đăng đồng tốc bi kiểu Veise

Trên cầu trước dẫn hướng, chủ động có dầm cầu cứng, hệ thống treo phụ thuộc thường bố trí loại các đăng đồng tốc kiểu này

Trục chủ động có nạng chữ C Hai bên của một đầu nạng có các rãnh tròn

để chứa các viên bi truyền lực Các rãnh tròn này được tạo với rãnh cong tròn có tâm là tâm của khớp với cung cong cho phép viên bi di chuyển trên nó xấp xỉ

30o Trong khớp có bốn viên bi nằm ngoài có nhiệm vụ truyền lực

Trục bị động có cấu tạo tương tự nhưng lắp đối diện với các viên bi và tạo nên một rãnh ôm hai mặt với viên bi

Một viên bi thứ 5 nằm giữa tâm khớp, hai phía được tì vào hai nửa trục truyền nhờ rãnh lõm hình chỏm cầu

7.3.3 Các đăng đồng tốc bi kiểu Rzeppa

Loại các đăng đồng tốc kiểu này được sử dụng khá phổ biến trên ôtô du lịch cả với cầu chủ động dầm liền và với hệ thống treo độc lập Cấu tạo của chúng được mô tả trên hình 7.10

Trục chủ động của các đăng một đầu nối với bánh răng bán trục của bộ vi sai và đầu còn lại lắp then hoa với một phần quả cầu, trên bề mặt ngoài có sáu nửa rãnh tròn Trục bị động là một hốc cầu có sáu nửa rãnh tròn trong, chứa các

viên bi Các viên bi nằm trong rãnh tròn giữa các nửa rãnh trong và ngoài và được định vị bằng vòng định vị dạng cầu Vòng định vị nằm sát với vách cầu của trục chủ động, đóng vai trò tạo mặt phẳng phân giác chứa các viên bi Góc lệch tối đa cho phép giữa hai đường tâm trục khoảng 40o

Hình 7.10: Cấu tạo các đăng đồng tốc bi kiểu Rzeppa

Để thay đổi chiều dài của các đăng trong quá trình làm việc thì trục chủ động được ghép then hoa với quả cầu trong của các đăng Khớp được bôi trơn bằng mỡ và được bao bọc bởi vỏ cao su dạng xếp

7.3.4 Các đăng đồng tốc kiểu Tripod

Cấu tạo của các đăng Tripod (xem hình 7.11) gồm một thân bao hình trụ, trên đó xẻ ba rãnh dọc theo đường sinh Thân bao hình trụ nối với trục chủ động bằng then hoa Trục bị động lắp then hoa với một chạc ba và được cố định trên trục bằng hai vành hãm Trên các đầu trục của chạc ba có bố trí các con lăn với hình bao ngoài dạng mặt cầu Con lăn vừa quay trên trục vừa có thể di chuyển dọc trên trục của nó Các con lăn bị hạn chế không chạy ra ngoài bởi gờ cao trên rãnh của thân bao hình trụ Toàn bộ khớp các đăng được bọc trong một vỏ bọc cao su đàn hồi

Hình 7.11: Cấu tạo các đăng đồng tốc kiểu Tripod

Khớp các đăng loại này có khả năng truyền lực với góc lệch giữa hai đường tâm trục tới 25o

và có khả năng di chuyển dọc trục lớn Với các góc truyền lớn hơn 25o

không có khả năng giữ điểm truyền lực trong mặt phẳng phân giác vì vậy khó đảm bảo khả năng đồng tốc Tuy vậy so với các kiểu các đăng đồng tốc khác, loại các đăng này có công nghệ chế tạo đơn giản và giá thành thấp hơn Chúng thường được bố trí trên các ôtô mini buýt hay pick-up cùng với dạng các đăng đồng tốc bi khác để tạo nên trục truyền với hai đầu là hai loại khớp các đăng khác nhau, được dùng ở hệ thống treo độc lập

Trên hình 7.12 là cấu tạo của các đăng loại kết hợp được sử dụng trên ôtô Toyota Crown Một đầu là khớp các đăng kiểu Tripod và một đầu là khớp các đăng kiểu Rzeppa Đầu có cấu tạo kiểu Tripod đặt ở phía ngoài tạo điều kiện liên kết với trụ đứng trong hệ treo độc lập đồng thời có khả năng di chuyển dọc trục lớn để bù chiều dài khi bánh xe dao động theo phương thẳng đứng

Hình 7.12: Cấu tạo các đăng đồng tốc kết hợp (trên ôtô Toyota Crown)

7.3.5 Các đăng đồng tốc kiểu chữ thập kép

Các đăng đồng tốc kiểu chữ thập kép thực chất là sự biến hình của các đăng khác tốc kép, khi mà chiều dài của đoạn thân trục nối giữa hai khớp các đăng giảm bằng 0 Cấu tạo của khớp các đăng đồng tốc kép được mô tả trên hình 7.13

Hình 7.13: Cấu tạo các đăng đồng tốc kiểu chữ thập kép

Loại các đăng này thường thấy trên cầu dẫn hướng chủ động có dầm cầu liền của ôtô du lịch tốc độ thấp, các loại ôtô cao tốc không dùng

Trên đoạn giữa của các đăng đặt hai bộ ổ, hai trục chữ thập liền kề nhau chiều dài đoạn giữa còn vừa đủ để nối hai trục chữ thập

7.4 KHỚP NỐI ĐÀN HỒI

Hình 7.14: Cấu tạo một số dạng khớp nối đàn hồi

Khi mômen truyền không lớn và khi góc giữa hai đường tâm trục của trục chủ động và trục bị động của bộ truyền không lớn thì người ta có thể sử dụng khớp nối đàn hồi Khớp nối đàn hồi thường được sử dụng trong hệ thống truyền lực của một số ôtô du lịch Cấu tạo của một số dạng khớp nối đàn hồi được mô

tả trên hình 7.14

Các khớp nối đàn hồi có khả năng giảm giật, hạn chế tiếng ồn, kết cấu đơn giản cho phép truyền lực với góc thay đổi nhỏ, khi bị hư hỏng dễ dàng thay thế

Có hai dạng khớp nối đàn hồi:

- Dạng đĩa: cấu tạo của khớp dạng này bao gồm một đĩa thép trên đó có bố trí một số lỗ (bốn hoặc sáu) trong lỗ đó có đặt các vòng đàn hồi bằng cao su Hai trục chủ động và bị động có bố trí mặt bích dạng hai nạng hoặc ba nạng, các nạng này liên kết với đĩa thông qua một bulông, một đầu bắt với nạng còn thân nằm trong vòng đàn hồi

- Khớp cao su đã thay thế kết cấu dạng đĩa Khớp cao su chế tạo liền khối trên

đó có để các lỗ để phần thân của các chốt bulông của hai nạng chủ động và bị động liên kết với khớp cao su

7.5 KHỚP CÁC ĐĂNG KHÁC TỐC

7.5.1 Khớp các đăng đơn

7.5.1.1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo

Cấu tạo các đăng đơn giản

bao gồm:Chốt chữ thập, nạng các

đăng chủ động, nối liền với trục chủ

động, nạng các đăng bị động nối

liền với trục bị động (hình 7.15)

Trục chủ động 1 quay tròn kéo theo

chốt chữ thập 2 vừa quay vừa lúc

lắc làm cho trục bị động 3 cũng

quay tròn theo và phạm vi lúc lắc

Hình 7.15 Hình 7.15: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo truyền động các đăng đơn

1: trục và nạng các đăng chủ động 2: chốt chữ thập, 3: trục và nạng các đăng bị động

của chốt chữ thập là 

7.5.1.2 Động học của khớp các đăng đơn

Trên hình 7.16 là sơ đồ hai vị trí của cơ cấu các đăng giúp ta nghiên cứu

về động học của khớp các đăng đơn giản

bên kia Như vậy cơ cấu các đăng đơn giản không đảm bảo sự đồng tốc

Ta tìm quy luật khác tốc Trong giáo trình nguyên lý máy đã chứng minh công thức biểu thị quan hệ động học của các đăng đơn giản

tg1 = tg2.cos (7-2) Trong đó: 1, 2: góc quay của trục chủ động và bị động

: góc giao giữa hai trục

Đồ thị trên hình 7.17 biểu thị quan hệ lệch pha của hai trục Nếu xét một vòng quay 3600

của trục chủ động 1 thì có hai lần trục bị động 2 quay chậm hơn

và hai lần quay nhanh hơn (tức là trục bị động 2 quay không ổn định) Đạo hàm biểu thức (7-2) theo thời gian

dt

d dt

2 2 1

1

cos

1 cos

2

cos cos

cos cos

cos

cos cos

1

cos

2 1 2 2 2

2

2 2 2 2

2

cos cos sin

Từ (7-9) ta viết

1 2 2 1 2

1 2 2 1 2

1

2 1

cos cos sin

cos cos

cos sin

Và quy luật biến thiên biểu thị trên đồ thị hình 7.18

Ta thấy nếu  càng nhỏ chênh lệch càng ít

Để giải quyết cho trục bị động quay ổn định, đồng tốc người ta sử dụng

cơ cấu các đăng kép

cơ cấu các đăng đơn giản

Hình 7.18: Đồ thị biến thiên của tốc độ góc trục bị động 2

7.5.2 Cơ cấu các đăng kép

Cơ cấu các đăng kép bao gồm hai cơ cấu các đăng đơn giản và trục truyền theo sơ đồ hình 7.19

Hình 7.19: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo cơ cấu các đăng kép 1: Trục chủ động của góc quay 1 Trục bị động có góc quay 2 3: Trục trung gian của góc quay 3 A,B: khớp các đăng

+ Xét cơ cấu các đăng đơn giản 1-A-3 và áp dụng biểu thức (7-2) ta có

1 3

2

cos

cos

Hình 7.20 : Truyền động các đăng kép

1 nạng chủ động ; 2 : trục chữ thập ; 3 : ổ bi kim ; 4 : nạng chủ động ; 5 : đệm chắn mỡ ;

6 : cao su chắn bụi ; 7 : trục then hoa ; 8 : ống then hoa ; 9 : vú mỡ bôi trơn cho then hoa

Hình 7.21 : Truyền động các đăng qua ba khớp, có thể bố trí theo a hoặc b

1: khớp nối chủ động ; 2: trục trung gian ; 3: giá đỡ bằng kim loại ; 4: cao su chắn bụi ; 5: trục các đăng chính ; 6: khớp bị động ; 7: khớp trung gian ; 8: phanh hãm ; 9: vú mỡ ; 10: ổ

bi cầu đỡ trục trung gian ; 11: ống then hoa ; 12: trục then hoa ; 13: vòng hãm ; 14: kết cấu

cụm hãm chắn mỡ ; 15: cao su đàn hồi ; 16: trục bánh răng quả dứa

Như vậy truyền động qua hai khớp các đăng đơn sẽ có đồng đều tốc độ giữa trục chủ động và bị động không gây dật, không bị tải trọng động Để đảm bảo thay đổi được chiều dài của trục các đăng người ta làm trục có hai đoạn, lắp ghép then hoa với nhau Hình 7.20 là bố trí các đăng trên ôtô, mọi cách bố trí sao cho tăng độ cứng vững và góc lệch  là nhỏ nhất

7.5.3 Cấu tạo khớp các đăng và truyền động các đăng

Hình 7.22 : Cấu tạo khớp các đăng khác tốc

a, khớp các đăng mềm : 1: nạng chủ động, 2: cao su đàn hồi, 3 : nạng bị động, 4 : định vị

b, khớp các đăng cứng, 1: vành hãm và nắp đậy ; 2,6 : nạng các đăng ; 3 :vú mỡ, 4 : chốt chữ thập, 5 : bulông bịt lỗ khoan dẫn mỡ, 7 : vòng đệm, 8 : ổ bi kim, 9 : ca ngoài của ổ bi kim

Các nạng các đăng được bắt với các trục chủ động và bị động Khớp các đăng với các ổ bi kim có hiệu suất truyền động cao đảm bảo định tâm giữa các trục chính xác, có độ bền và tuổi thọ cao

Truyền động các đăng kép được chỉ rõ trên hình 7.20 và 7.21

Trong một số trường hợp trục các đăng quá dài dễ gây dao động ở tốc độ quay cao đồng thời số vòng quay lớn nhất của trục các đăng tỉ lệ nghịch với chiều dài của trục cho nên người ta dùng truyền động qua ba khớp ở giữa có ổ bi đỡ trung gian Bố trí như vậy vẫn đảm bảo độ cứng vững (có bi đỡ trung gian) bảo đảm đồng tốc của trục chủ động và bị động (vì góc lệch của trục thứ nhất rất nhỏ) đảm bảo tăng được

số vòng quay giới hạn lớn nhất của trục các đăng (chiều dài ngắn)

Ổ đỡ trung gian 3 có giá đỡ bằng kim loại, lắp cố định lên xà ngang của khung xe bằng các bulông Vòng cao su 15 cho phép giảm ứng suất gây ra do sự lắp ghép không chính xác vị trí của các cụm và do sự biến dạng (uốn xoắn) của khung xe khi nó chuyển động trên đường không bằng phẳng

Mối ghép then hoa giữa đuôi trục (12) của nạng (7) với ống then hoa 11 cho phép thay đổi so với khung xe

7.6 KHỚP CÁC ĐĂNG ĐỒNG TỐC

7.6.1 Nhiệm vụ và nguyên tắc cấu tạo

Khớp nối các đăng có tỉ số giữa

Xét hai trục quay 1 và 2 đặt lệch nhau một góc là  mỗi trục có một đoạn nối và chúng có điểm tiếp xúc chung là A (trên hình 7.23)

Hình 7.23 : Sơ đồ khớp các đăng đồng tốc I-I mặt phẳng phân giác chứa tâm các viên bi

Muốn cho tốc độ quay luôn bằng nhau (1 = 2) của hai trục quay nối với nhau bằng khớp, điểm tiếp xúc chung A luôn phải đảm bảo khoảng cách từ

nó đến đường tâm các trục quay là như nhau (phần này đã đề cập đến các khớp các đăng đơn) tức là r1 = r2 = r (hình 7.23.a), và điểm A phải luôn nằm trong mặt phẳng phân giác của góc tạo bởi đường tâm hai trục quay đó Khi trục 1 và trục

2 quay và khi góc lệch điểm A sẽ là một phần của mặt cầu có tâm là O và bán kính OA (đây chính là mặt phẳng phân giác của góc lệch hai trục)

Để đảm bảo khoảng cách r1 = r2 thì cấu tạo, hình dáng và kích thước của hai nạng tạo thành khớp phải hoàn toàn như nhau và phải có kết cấu luôn đảm bảo sự tiếp xúc của hai nạng này Điểm chung của hai nạng nằm trong mặt phẳng phân giác của góc tạo bởi đường tâm hai trục quay được đảm bảo các rãnh phân chia trên hai nạng (7.23.b)

7.6.2 Cấu tạo các đăng đồng tốc

7.6.2.1 Các đăng bi đồng tốc kiểu Vâyxơ

Hình 7.24 là các chi tiết của các đăng Vâyxơ

Đặc điểm cấu tạo

Khớp có hai nạng 3 và 4 được chế tạo liên tục, nạng có cấu tạo hình dáng, kích thước hoàn toàn giống nhau Mỗi nạng có bốn rãnh được bố trí đối xứng nhau, và đường tâm của các rãnh này là các cung tròn có bán kính giống nhau, chiều dài của rãnh là góc lệch giới hạn của hai trục Ở trạng thái lắp ráp bốn rãnh

Hình 7.24: Các chi tiết của khớp các đăng

đồng tốc Vâyxơ a.Các chi tiết tháo rời : b)khi lắp ráp 1: Viên bi trung tâm, 2 : các viên bi xung quanh, 3,4 : các nạng các đăng, 5: trục các đăng, 6: chốt định vị xuyên qua viên

bi 1, 7: chốt hãm

chứa bốn viên bi (2) ở giữa có một viên nhỏ hơn (1) đặt ở đầu mút hai nạng để định vị các nạng này

Khi quay trục 5, nạng 4 quay theo các viên bị xung quanh làm nạng 3 quay, cả bốn viên bi sẽ dịch chuyển để sao cho năm viên bi luôn luôn nằm trên mặt phẳng phân giác của các góc lệch hai trục (hình 2.4.b)

7.6.2.2 Khớp các đăng đồng tốc kiểu cam

Khớp các đăng đồng tốc kiểu cam được mô tả trên hình 7.25

Đặc điểm cấu tạo :

Khớp các đăng đồng tốc kiểu cam (thông thường) gồm: hai nạng 1 và 5 hai cam 2 và 4 và đĩa 3 Mỗi nạng đều có bề mặt trụ trong như nhau (C) Mỗi cam có bề mặt trụ ngoài A và rãnh trong B Khi lắp ráp thành khớp thì bề mặt trụ ngoài của cam A sẽ ép vào bề mặt trong C của các nạng, còn đĩa 3 nằm trong hai rãnh B của hai cam Như vậy mỗi trục quay cùng với mỗi nạng vừa có thể quay xung quanh đường tâm của đĩa 3 lại vừa có thể quay quanh đường tâm của các bề mặt trụ ngoài A của các cam Nghĩa là chúng có thể quay quanh hai đường tâm trục luôn vuông góc với nhau Như vậy khớp các đăng cam kép thực chất là truyền động khớp các đăng kép khác tốc bố trí nối tiếp nhau nên trục 6 và trục của nạng 1 luôn có cùng tốc độ góc

Hình 7.25: Các chi tiết của các đăng đồng tốc kiểu cam 1,5: nạng các đăng, 2,4: các cam, 3: đĩa của khớp các đăng

Người ta cũng có thể làm hai khớp các đăng khác tốc nối tiếp nhau và nạng ở giữa nối với các ổ của hai trục chữ thập và yêu cầu các ngõng trục của nạng giữa phải cùng nằm trên một mặt phẳng Để đảm bảo định vị các nạng 1, 5 các cam 2, 4 và đĩa 3 và đảm bảo đường tâm đĩa 3 luôn cắt đường tâm chốt quay lái người ta dùng các ống lót định tâm, cùng các vòng chặn

Người ta ứng dụng khớp các đăng đồng tốc vào trong các bán trục của cầu chủ động dẫn hướng của ôtô :

- Cho phép truyền mômen xoắn từ bánh răng bán trục ra bánh xe chủ động đều nhau (về tốc độ góc của hai đoạn trục qua khớp các đăng)

- Cho phép bánh xe dẫn hướng vẫn truyền lực lại lệch được phương chuyển động để thay đổi hướng chuyển động của ôtô

7.7 TÍNH TOÁN SỐ VÕNG QUAY NGUY HIỂM CỦA TRỤC CÁC ĐĂNG

Trong lý thuyết dao động người ta thường xét đến hiện tượng cộng hưởng

ở những trục dài và quay với những tốc độ lớn nào đó Trục các đăng thuộc các diện xét trên Các đăng khi chế tạo có sai số, cân bằng thiếu chính xác nên khối

lượng của trục phân bố không đều trọng tâm của nó bị lệch một đoạn là e so với đường tâm của trục Khi quay sẽ sinh ra lực li tâm cho trục có độ võng y Xét điều kiện cân bằng của trục theo hình 7.26 ta có lực li tâm bằng lực đàn hồi

3 2

l

EJ y C ) e y (

2 3

3

m l CEJ

e m y

J E C

t

.

3



 

m l

J E C

n t

.

.

C: hệ số xét đến ảnh hưởng của gối tựa

E: mô đun đàn hồi (N.m-2

) J: mômen quán tính của tiết diện trục (m4

) l: chiều dài của trục các đăng (m)

m: khối lượng của trục (kg)

Ví dụ: tính vòng quay nguy hiểm của một trục tròn đặc đường kính D đặt tự do trong các gối đỡ Ta có:

g

l 4 D g

G m

; 64

D J

l

D 10 12

Từ đó ta có các công thức tính nt có trục các đăng bằng thép:

Loại điểm tựa Trục đặc Trục rỗng

l

D

2

2 2 4 l

d D 10

d D 10 5 ,

Để nâng cao giá trị tốc độ vòng quay tới hạn nhằm tăng tốc độ lớn nhất của ôtô phải giảm chiều dài của trục (1) bằng cách phân thành các đoạn các đăng trung gian và các đăng chính, trục các đăng nên làm rỗng Đối với loại trục các đăng hở nằm tự do ở các gối tựa chiều dài l được thừa nhận là khoảng cách giữa các tâm điểm của khớp nối các đăng Khi chọn kích thước của trục các đăng cần tính đến hệ số dự trữ theo số vòng quay nguy hiểm

0 , 2 2 , 1 n

n max

t  

Trong đó: nmax số vòng quay cực đại của trục các đăng ứng với tốc độ lớn nhất của xe ôtô (v/p)

Khi cần tính toán và thiết kế truyền động các đăng người ta dựa vào cách

bố trí các đăng trên xe, tính toán số vòng quay nguy hiểm, tính toán sức bền của trục, nạng, trục chữ thập theo uốn, dập, cắt, xoắn theo sức bền vật liệu

Chương 8

CẦU CHỦ ĐỘNG

Cầu chủ động của ôtô bao gồm các bộ phận như truyền lực chính, vi sai, truyền lực cạnh và vỏ cầu Ở loại dầm cầu cứng vỏ cầu đóng vai trò là dầm cầu Còn ở hệ thống treo độc lập hộp vỏ cầu là một khối riêng được lắp đặt trên khung, trên dầm ngang sàn xe hay liền khối với hộp số và động cơ

* Theo loại bánh răng:

- Loại bánh răng côn răng thẳng (ít dùng)

- Loại bánh răng côn răng xoắn

- Loại bánh răng hypoit

- Loại trục vít bánh vít

Truyền lực chính thường được bố trí cùng với bộ vi sai vì vậy phần cấu tạo của nó chúng ta sẽ nghiên cứu kết hợp cùng với bộ vi sai

8 1.3 Yêu cầu

- Phải có tỉ số truyền cần thiết để phù hợp với chất lượng kéo và tính kinh

tế nhiên liệu của ôtô

- Có kích thước nhỏ gọn để tăng khoảng sáng gầm xe

- Hiệu suất truyền động cao

- Đảm bảo có độ cứng vững tốt, làm việc không ồn, tuổi thọ cao

- Trọng lượng cầu (trọng lượng phần không được treo) phải nhỏ

- Vi sai giữa các bánh xe

- Vi sai giữa các cầu

* Theo kết cấu:

- Vi sai với các bánh răng côn

- Vi sai với các bánh răng trụ

- Vi sai tăng ma sát

a

b

* Theo đặc tính phân phối mômen xoắn:

- Vi sai đối xứng: mômen xoắn phân phối đều ra các trục

- Vi sai không đối xứng: mômen xoắn phân phối không đều ra các trục

8 2.3 Yêu cầu

- Phân phối mômen xoắn giữa các bánh xe hay giữa các trục theo tỉ lệ đảm bảo sử dụng trọng lượng bám của ôtô là tốt nhất

- Kích thước truyền động phải nhỏ gọn

- Có hiệu suất truyền động cao

8 2.4 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của vi sai

Cấu tạo của truyền lực chính và bộ vi sai được thể hiện trên hình 8.1

Hình 8.1: Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của truyền lực chính và bộ vi sai

1: bánh răng lớn bị động hình trụ, 2: bánh răng chủ động hình côn, 3: bánh răng hành tinh,

4: bánh răng bán trục, 5: bán trục

Đây là truyền lực chính một cấp, bánh răng côn xoắn Truyền lực chính bao gồm bánh răng chủ động 2 (còn gọi là bánh răng quả dứa) và bánh răng bị động 1 (còn gọi là bánh răng vành chậu) Bánh răng chủ động của truyền lực chính được chế tạo liền trục và gối trên vỏ bằng các ổ đỡ Bánh răng bị động thường được ghép với vỏ bộ vi sai và cũng được gối trên vỏ bằng hai ổ đỡ Vỏ

bộ vi sai (được ghép với bánh răng bị động bằng các bulông) có các lỗ để đặt trục của các bánh răng hành tinh Trục của bánh răng hành tinh có thể là dạng đơn, dạng ba chạc hoặc chữ thập tuỳ theo số lượng bánh răng hành tinh của bộ

vi sai là hai, ba hoặc bốn Hai bánh răng mặt trời (bánh răng bán trục) được lắp đặt để có thể quay tương đối trong vỏ vi sai Hai bánh răng mặt trời ăn khớp thường xuyên với các bánh răng hành tinh Ở giữa của hai bánh răng mặt trời là

lỗ có then hoa để ăn khớp với then hoa của hai bán trục

Nguyên lý làm việc:

- Khi ôtô chuyển động thẳng (hình 8.1.a)

Mômen từ trục các đăng truyền tới trục chủ động sang bánh răng bị động của truyền lực chính đến vỏ bộ vi sai Khi ôtô chuyển động thẳng trên đường bằng phẳng, sức cản ở hai bánh xe chủ động là như nhau bán kính lăn của hai bánh xe chủ động là như nhau Khi này các bánh răng hành tinh không quay quanh trục của nó mà chỉ đóng vai trò như một vấu truyền để truyền mômen từ

vỏ vi sai đến hai bánh răng mặt trời ở hai phía với cùng mômen và số vòng quay như nhau đến hai bánh xe chủ động

- Khi ôtô quay vòng (hình 8.1.b)

Giả sử ôtô dang chuyển động quay vòng sang phải, lúc này tốc độ góc của hai bánh xe là khác nhau Bánh xe bên trái nằm xa tâm quay vòng nên có tốc độ góc lớn hơn bánh xe bên phải nằm gần tâm quay vòng Thông qua bán trục làm hai bánh răng mặt trời ở phía trái và phía phải cũng có tốc độ góc khác nhau Trong trường hợp cụ thể này bánh răng mặt trời bên trái quay nhanh hơn bánh răng mặt trời bên phải Lúc này các bánh răng vệ tinh vừa quay theo vỏ bộ vi sai vừa quay quanh trục của nó bảo đảm cho hai bánh răng mặt trời quay với tốc độ góc khác nhau phù hợp với tốc độ quay khác nhau của các bánh xe chủ động

- n1, n2 : số vòng quay của bán trục bên trái và bên phải

- M1, M2 : mômen quay ở bán trục bên trái và bên phải

- no : số vòng quay của vỏ vi sai

- MMS : mômen ma sát trong bộ vi sai

8 3.1 Truyền lực chính một cấp bánh răng côn - vi sai thường

Hình 8.2: Cấu tạo của truyền lực chính một cấp - vi sai thường

Loại này thường được sử dụng trên ôtô du lịch có cầu sau chủ động, cấu tạo của nó được chỉ ra trên hình 8.2

Phần truyền lực chính bao gồm một cặp bánh răng côn xoắn Trục chủ động chế tạo liền với bánh răng côn xoắn chủ động và được gối trên vỏ bằng hai

ổ bi côn Khoảng cách và cách bố trí hai ổ côn có ảnh hưởng đến độ cứng vững của trục chủ động Thông thường hai ổ bi côn được bố trí theo chiều như trên hình vẽ sao cho khoảng cách giữa hai tâm chịu lực thực tế là lớn Bánh răng bị động được ghép cùng với vỏ bộ vi sai bằng các bulông Trong vỏ bộ vi sai có lắp đặt các trục và bánh răng hành tinh, hai bánh răng mặt trời, các đệm tựa cho các bánh răng mặt trời

Nguyên lý làm việc chung của truyền lực chính và vi sai giống như đã được trình bày ở trên

8 3.2 Truyền lực chính một cấp bánh răng trụ - vi sai thường

Loại này thường được sử dụng trên các ôtô du lịch động cơ đặt trước và cầu trước chủ động (thường chế tạo liền một cụm với động cơ và hộp số) Cấu tạo của loại này được mô tả trên hình 8.3

Hình 8.3: Cấu tạo truyền lực chính một cấp bánh răng trụ - vi sai thường

Truyền lực chính và vi sai được bố trí kết hợp với hộp số và động cơ thành một khối Vì động cơ đặt ngang nên tâm trục hộp số song song với tâm trục cầu trước có nghĩa là hướng truyền lực từ trục ra hộp số đến trục vào của truyền lực chính là song song với nhau nên truyền lực chính sử dụng cặp bánh răng trụ Bánh răng trụ chủ động được lắp trên trục thứ cấp của hộp số còn bánh răng trụ bị động được lắp với vỏ bộ vi sai Trong vỏ vi sai cũng có các trục và bánh răng hành tinh, các bánh răng mặt trời và các đệm điều chỉnh như ở bộ vi sai có truyền lực chính bánh răng côn đã trình bày ở trên

8 3.3 Truyền lực chính một cấp bánh răng côn - vi sai tăng ma sát

Đặt vấn đề:

Như chúng ta đã biết, đối với bộ vi sai thường về mặt truyền mômen chúng luôn có mối quan hệ M1 = M2 + MMS Trường hợp một bên bánh xe của cầu chủ động bị trượt do đi vào vùng có hệ số bám rất thấp như bùn lầy hoặc

tuyết v.v Khi đó theo công thức trên thì mômen truyền đến các bánh xe chủ động có giá trị lớn nhất cũng chỉ bằng mômen bám ở bánh xe bị trượt Giả sử một bánh xe bị trượt quay hoàn toàn thì mômen truyền tới bánh xe còn lại cũng chỉ lớn hơn mômen của bánh xe bị trượt quay một lượng bằng mômen ma sát trong bộ vi sai Đối với bộ vi sai thường mômen ma sát trong là rất nhỏ vì vậy

để tăng mômen truyền đến bánh xe còn bám trên đường tốt thì phải tăng mômen

ma sát trong bộ vi sai Có như vậy xe mới có cơ hội để vượt ra khỏi vùng bùn lầy hoặc tuyết

Cấu tạo và nguyên lý làm việc:

Cấu tạo chung và các chi tiết cụ thể của vi sai tăng ma sát được mô tả trên hình 8.4 Trong bộ vi sai loại này người ta bố trí thêm hai bộ ly hợp ma sát ở hai phía của bộ vi sai, nằm sau bánh răng bán trục Bộ ly hợp gồm hai loại đĩa: một đĩa gọi là đệm chặn có bốn vấu lồi phía ngoài được lắp vào các rãnh dẫn hướng trên vỏ bộ vi sai một đĩa khác gọi là đĩa ly hợp có then hoa phía trong để ăn khớp với then hoa trên moayơ bánh răng bán trục Một lò xo nén được lắp giữa các bánh răng bán trục bên trái và bên phải để tạo lực ép, ép các đệm chặn vào đĩa ly hợp qua đế và bánh răng bán trục

Nguyên lý làm việc của vi sai tăng ma sát như sau:

Hình 8.4: Cấu tạo truyền lực chính một cấp bánh răng côn - vi sai tăng ma sát

- Khi ôtô đi trên đường thẳng và hệ số bám của bánh xe với mặt đường ở hai phía là như nhau nên các bánh xe bên trái và bên phải quay cùng tốc độ giống nhau Khi này vỏ vi sai, các bánh răng bán trục, các bánh răng vi sai, các đệm chặn, các đĩa ly hợp, đế và lò xo nén quay cùng nhau trong một khối giống như ở bộ vi sai thông thường

- Khi một bên bánh xe rơi vào vùng hệ số bám thấp, bánh xe này sẽ trượt quay Khi đó sẽ có sự sai lệch lớn giữa tốc độ quay của các bánh xe và bộ vi sai bắt đầu làm việc Ở bộ vi sai tăng ma sát khi vi sai làm việc có sự quay tương đối giữa bán trục với vỏ vi sai có nghĩa là có sự trượt tương đối giữa các đệm chặn và các đĩa ly hợp của bộ ly hợp ma sát Do các đĩa của bộ ly hợp bị ép bởi lực lò xo nên khi trượt tương đối với nhau sẽ xuất hiện mômen ma sát Mômen

ma sát này lớn hơn nhiều so với mômen ma sát của vi sai thường nên làm tăng mômen truyền đến bánh xe còn bám trên đường tốt tạo điều kiện để ôtô có thể vượt lên được Độ lớn của mômen ma sát phụ thuộc vào sức căng của lò xo Độ cứng lò xo càng lớn thì mômen ma sát càng lớn

8 3.4 Truyền lực chính một cấp - vi sai thường có bộ khoá vi sai

Để tăng mômen cho cầu chủ động khi một bánh xe bị rơi vào vùng hệ số bám thấp thì người ta đã sử dụng loại vi sai tăng ma sát Tuy nhiên giá trị mômen ma sát này có giới hạn, phụ thuộc vào lực ép là lò xo Mômen ma sát lớn nhất đạt được khi bán trục và vỏ vi sai được hãm cứng Điều này được thực hiện

ở những vi sai có cơ cấu khoá cứng vi sai như chỉ ra trên hình 8.5

Hình 8.5: Cấu tạo truyền lực chính một cấp - vi sai thường có bộ khoá vi sai

Để khoá cứng vi sai cần phải khoá cứng bán trục với vỏ vi sai Vì vậy trên moayơ của vỏ vi sai người ta làm then ngoài trên đó lắp khớp gài vi sai có then trong Khớp gài có thể di trượt dọc theo các rãnh then Trên bán trục cũng được chế tạo một phần có then ngoài có các kích thước và thông số như then ngoài trên moayơ của vỏ vi sai, vì vậy khớp gài vi sai có thể ăn khớp cả với moayơ vỏ

vi sai và bán trục

Khi ôtô hoạt động trên đường tốt bình thường thì khớp gài vi sai được gặt sang phía bên phải, bán trục và vỏ vi sai quay tự do với nhau, bộ vi sai hoạt động bình thường Khi một bánh xe của cầu chủ động rơi vào vùng hệ số bám thấp, ôtô không có khả năng vượt ra được thì lúc này cần phải khoá vi sai Khớp

vi sai được gạt sang trái để cùng ăn khớp với then trên bán trục Lúc này bán trục và vỏ vi sai bị khoá cứng bởi khớp gài vi sai nên bộ vi sai mất tác dụng, mômen từ vỏ vi sai sẽ truyền tới bánh xe còn bám trên đường tốt để xe có khả năng vượt lên được

Để điều khiển khớp gài vi sai có thể thực hiện bằng tay, bằng điện, bằng khí nén hoặc tự động và bán tự động

Trong các trường hợp điều khiển bằng tay, bằng điện, bằng khí nén thì chỉ gài khoá vi sai khi một bánh xe của cầu chủ động rơi vào đường trơn lầy Còn khi ôtô vượt khỏi vùng trơn lầy hoặc đi trên đường bình thường thì nhất thiết phải mở khoá vi sai

8 3.5 Truyền lực chính hai cấp - vi sai thường dùng trên xe tải

Ở một số ôtô tải cần có tỉ số truyền của truyền lực chính lớn, người ta sử dụng truyền lực chính loại hai cấp Cấu tạo của truyền lực chính loại này được

mô tả trên hình 8.6

Cấp thứ nhất bao gồm cặp bánh răng côn có cấu tạo như trong các truyền lực chính một cấp bánh răng côn đã trình bày Trong kết cấu này bánh răng côn bị động không lắp lên vỏ vi sai mà được chế tạo liền với một bánh răng trụ nhỏ

Hình 8.6: Cấu tạo truyền lực chính hai cấp - vi sai thường dùng trên xe tải

Trục mang bánh răng côn bị động và bánh răng trụ nhỏ được gối trên vỏ cầu bằng hai ổ bi Cấp thứ hai bao gồm một cặp bánh răng trụ: bánh răng trụ nhỏ được chế tạo liền trục với trục bánh răng côn bị động bánh răng trụ lớn được lắp với vỏ vi sai bằng các bulông Bộ vi sai trong kết cấu này cũng có cấu tạo và nguyên lý làm việc tương tự như các bộ vi sai thường đã trình bày ở các mục trên

8 3.6 Truyền lực chính hai cấp phân chia - vi sai thường dùng trên xe tải

Khi cần tỉ số truyền của truyền lực chính lớn người ta có thể dùng truyền lực chính hai cấp (tập trung) như đã trình bày trong mục 8.3.5 hoặc sử dụng truyền lực chính hai cấp phân chia như trên hình 8.7

Thực chất của truyền lực chính hai cấp phân chia bao gồm hai bộ truyền:

bộ truyền thứ nhất hoàn toàn giống như truyền lực chính một cấp bánh răng côn

- vi sai thường Bộ truyền thứ hai là một cặp bánh răng trụ được bố trí cạnh bánh

xe chủ động (nên còn gọi là truyền lực cạnh) Bộ truyền thứ hai (truyền lực cạnh) có thể là bộ truyền bánh răng trụ thông thường hoặc có thể là bộ truyền bánh răng trụ dạng hành tinh

là phía sau), chỉ trường hợp đi trên đường xấu cần tăng lực bám thì mới gài cầu còn lại (thường là cầu trước) bằng cơ cấu gài trong hộp phân phối

Hình 8.7: Truyền lực chính hai cấp phân chia - vi sai thường dùng trên xe tải

Khi không gài cầu trước nhưng do các cơ cấu dẫn động: trục các đăng, truyền lực chính, vi sai, bán trục vẫn nhận được chuyển động từ các bánh xe trước truyền trở lại nên chúng quay không tải Để giảm hao mòn, giảm tổn thất công suất cho các chi tiết quay không nói trên người ta sử dụng cơ cấu khoá đầu trục bánh xe

để có thể ngắt hoặc gài dòng truyền lực khi cần thiết Như vậy nếu khi không gài cầu trước và ngắt khoá đầu trục bánh xe thì toàn bộ các chi tiết dẫn động từ hộp phân phối đến bánh xe chủ động phía trước sẽ đứng yên không quay

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của một loại khớp nối đầu trục bánh xe được mô tả trên hình 8.8

Hình 8.8: Cấu tạo của cơ cấu khoá đầu trục bánh xe

Cơ cấu này gồm các chi tiết chính sau:

Ống răng cố định có then trong để ăn khớp với then của bán trục và có then ngoài để ăn khớp với ống gài

Moayơ bánh xe có then trong để ăn khớp với then ngoài của ống gài Ống gài có then trong để ăn khớp với ống răng cố định và then ngoài để ăn khớp với then trong của moayơ bánh xe

Bộ phận điều khiển bao gồm vành cam với ba rãnh cam Nắp điều khiển trên đó có ba chốt cam và ba chốt khoá

Nguyên lý làm việc của cơ cấu như sau:

- Khi gài khoá phải dừng xe, tháo ba chốt khoá và quay nắp điều khiển theo chiều ngược chiều kim đồng hồ (mũi tên kèm chữ ENGAGE trên hình vẽ) Lúc này các chốt cam sẽ trượt trên vành cam để đưa nắp điều khiển đi ra mang theo ống gài đi ra gài ống răng cố định với moayơ bánh xe, cơ cấu được gài

- Khi mở khóa thì cũng phải dừng xe và làm các thao tác như trên chỉ khác là nắp điều khiển được xoay theo chiều kim đồng hồ (mũi tên kèm theo DISENGAGE)

Theo công dụng hệ thống phanh được chia thành các loại sau:

- Hệ thống phanh chính (phanh chân)

- Hệ thống phanh dừng (phanh tay)

- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ)

9.1.2.2 Theo kết cấu của cơ cấu phanh

Theo kết cấu của cơ cấu phanh hệ thống phanh được chia thành hai loại sau:

- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc

- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa

- Hệ thống phanh dẫn động có cường hoá

9.1.2.4 Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh

Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ điều hoà lực phanh

9.1.2.5 Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh

Theo khả khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS)

9.1.3 Yêu cầu

Hệ thống phanh trên ôtô cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm

- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển động của ôtô

- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn

- Dẫn động phanh có độ nhạy cao

- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ để sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh ở những cường độ khác nhau

- Không có hiện tượng tự xiết khi phanh

- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt

- Có hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng

- Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe

- Có khả năng phanh ôtô khi đứng trong thời gian dài

9.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG PHANH

Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ôtô được mô tả trên hình 9.1

Hình 9.1: Hệ thống phanh trên ôtô

Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, chúng ta thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính:

- Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen hãm trên bánh xe khi phanh ôtô

- Dẫn động phanh: Dẫn động phanh dùng để truyền và khuyếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh Tuỳ theo dạng dẫn động: cơ khí, thuỷ lực, khí nén hay kết hợp mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau Ví dụ nếu là dẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao gồm bàn đạp và các thanh, đòn cơ khí Nếu là dẫn động thuỷ lực thì dẫn động phanh bao gồm: bàn đạp, xi lanh chính (tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) và các ống dẫn

9.3 CƠ CẤU PHANH

9.3.1 Cơ cấu phanh guốc (phanh trống)

9.3.1.1 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục

Cơ cấu phanh đối xứng qua trục (có nghĩa gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục thẳng đứng) được thể hiện trên hình 9.2 Trong đó sơ đồ hình 9.2.a là loại sử dụng cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh, loại này hay sử dụng t888rên ôtô tải lớn Còn sơ đồ hình 9.2.b là loại sử dụng xi lanh thuỷ lực để ép guốc phanh vào trống phanh, loại này thường sử dụng trên ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ

Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này bao gồm một mâm phanh được bắt cố định trên dầm cầu Trên mâm phanh có lắp hai chốt cố định để lắp ráp đầu dưới của hai guốc phanh Hai chốt cố định này có thể có bố trí bạc lệch tâm

để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh phía dưới Đầu trên của hai guốc phanh được lò xo guốc phanh kéo vào ép sát với cam ép (hình 9.2.a) hoặc với pittông xi lanh (hình 9.2.b) Khe hở phía trên của má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng trục cam ép (hình 9.2.a) hoặc bằng hai cam lệch tâm

Hình 9.2: Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục

a Cơ cấu phanh đối xứng qua trục mở guốc phanh bằng cam

1 - guốc phanh 2 - lò xo phanh 3 - bầu phanh 4 - giá đỡ bầu phanh 5 - đòn trục cam

6 – cam ép 7 - lò xo lá 8 - má phanh 9 - trống phanh 10 - chốt guốc phanh

b Cơ cấu phanh đối xứng qua trục mở guốc phanh bằng xi lanh thuỷ lực

1 - chụp cao su chắn bụi 2- xi lanh 3 - mâm phanh 4 - lò xo 5 - tấm kẹp

6 - guốc phanh 7 - má phanh

Trên hai guốc phanh có tán (hoặc dán) các tấm ma sát Các tấm này có thể dài liên tục (hình 9.2.b) hoặc phân chia thành một số đoạn (hình 9.2.a)

ở hình 9.2.b trống phanh quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ và guốc phanh bên trái là guốc xiết cong guốc bên phải là guốc nhả Vì vậy má phanh bên guốc xiết dài hơn má phanh bên guốc nhả với mục đích để hai má phanh có

sự hao mòn như nhau trong quá trình sử dụng do má xiết chịu lực lớn hơn

Còn đối với cơ cấu phanh được mở bằng cam ép (hình 9.2.a) lực tác dụng lên hai má phanh là như nhau nên độ dài của chúng bằng nhau

9.3.1.2 Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm

Hình 9.3: Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm

1 - ống nối 2 - vít xả khí 3 - xi lanh bánh xe 4 - má phanh 5 - phớt làm kín 6 - pittông

7 - lò xo guốc phanh 8 - tấm chặn 9 - chốt guốc phanh 10 - mâm phanh

Cơ cấu phanh guốc loại đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 9.3 Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh 10 cũng bố trí hai chốt guốc phanh, hai xi lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng với nhau qua tâm

b

a

Mỗi guốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh với trống phanh Một phía của guốc phanh luôn tì vào pittông của xi lanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh Khe

hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở lắp trong pittông của xi lanh bánh xe Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm thường có dẫn động bằng thuỷ lực và được bố trí ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ Người ta bố trí sao cho khi ôtô chuyển động tiến thì cả hai guốc phanh đều là guốc xiết còn khi lùi thì lại trở thành hai guốc nhả Như vậy hiệu quả phanh khi tiến thì lớn còn khi lùi thì nhỏ Tuy nhiên thời gian lùi ôtô rất ít và tốc độ rất chậm nên không cần hiệu quả phanh cao

9.3.1.3 Cơ cấu phanh guốc loại bơi

Hình 9.4: Cơ cấu phanh guốc loại bơi

Cơ cấu phanh loại bơi có nghĩa là guốc phanh không tựa trên một chốt quay cố định mà cả hai đầu đều tựa trên mặt tựa di trượt (xem hình 9.4)

Có hai loại cơ cấu phanh bơi: loại hai mặt tựa tác dụng đơn (hình 9.4.a), loại hai mặt tựa tác dụng kép (hình 9.4.b)

- Loại hai mặt tựa tác dụng đơn (hình 9.4.a):

Ở loại này một đầu của guốc phanh được tựa trên mặt tựa di trượt trên phần

vỏ xi lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt của pittông Ở trạng thái bình thường dưới tác dụng của hai lò xo guốc phanh các guốc phanh ép sát vào các mặt tựa tạo khe hở giữa má phanh và trống phanh Khi làm việc, trước hết một đầu của guốc phanh được pittông đẩy ra ép sát vào trống phanh và cuốn theo chiều quay của trống phanh làm đầu còn lại của guốc phanh trượt trên mặt tựa để khắc phục hết khe hở giữa má phanh và trống phanh và trở thành điểm tựa cố định Loại này, nếu trống phanh quay theo chiều mũi tên thì hai guốc phanh đều là guốc xiết (ứng với chiều tiến ôtô) Khi trống phanh quay theo chiều ngược lại (ứng với chiều lùi ôtô) thì hai guốc phanh trở thành hai guốc nhả Như vậy có nghĩa là hiệu quả phanh khi tiến cũng lớn hơn hiệu quả phanh khi lùi Loại này cũng thường được bố trí ở bánh xe trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ

- Loại hai mặt tựa tác dụng kép (hình 9.4.b):

Ở loại này trong mỗi xi lanh bánh xe có hai pittông và cả hai đầu của mỗi guốc phanh đều tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông Khi làm việc guốc

phanh được đẩy ra ép sát vào trống phanh ở cả hai đầu guốc phanh nên thời gian khắc phục khe hở giữa má phanh và trống phanh ngắn hơn nghĩa là thời gian chậm tác dụng giảm Ở loại này hiệu quả phanh khi tiến và lùi là như nhau vì trong cả hai trường hợp hai guốc phanh đều là guốc xiết Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ

9.3.1.4 Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hoá

Hình 9.5: Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hoá

Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hoá có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai

Cấu tạo và nguyên lý của cơ cấu phanh tự cường hoá được mô tả trên hình 9.5 Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hoá: cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn (hình 9.5.a), cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép (hình 9.5.b)

- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn (hình 9.5.a):

Cấu tạo của cơ cấu phanh loại này khác biệt với các cơ cấu phanh

kể trên ở chỗ hai đầu của hai guốc phanh được liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của một cơ cấu điều chỉnh di động Hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi lanh bánh

xe còn một thì tựa vào mặt tựa di trượt của pittông xi lanh bánh xe Cơ cấu điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc phanh Ở trạng thái chưa làm việc cả hai guốc phanh được các lò xo guốc phanh kéo ép sát vào các mặt tựa tạo khe hở giữa má phanh và trống phanh Khi làm việc một đầu của guốc phanh được pittông đẩy ra ép sát vào trống phanh và cuốn theo chiều quay của trống phanh, thông qua cơ cấu điều chỉnh tác dụng lên guốc phanh còn lại và khi đã khắc phục hết khe hở cả hai guốc phanh cùng có điểm tựa cố định là mặt tựa trên vỏ xi lanh Như vậy không những cả hai guốc phanh đều là guốc xiết mà guốc thứ hai còn được guốc thứ nhất cường hoá một lực thông qua cơ cấu điều chỉnh

Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn có hiệu quả phanh theo chiều quay của trống phanh ngược chiều kim đồng hồ (ứng với chiều tiến ôtô) là lớn, còn chiều quay ngược lại (ứng với chiều lùi ôtô) là nhỏ Cơ cấu phanh loại này

thường được bố trí ở các bánh xe phía trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình

- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép (hình 9.5.b):

Khác với loại trên, loại cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông trong một xi lanh bánh xe Vì vậy hiện tượng tự cường hoá và hiệu quả phanh ở cả hai chiều quay của trống phanh đều như nhau Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình

9.3.1.5 Vấn đề điều chỉnh khe hở má phanh và trống phanh

Khe hở giữa má phanh và trống phanh có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả phanh Khe hở không đúng không những chỉ ảnh hưởng đến thời gian chậm tác dụng mà còn làm giảm mômen phanh do cơ cấu phanh sinh ra Vì khe hở điều chỉnh không đúng thì diện tích tiếp xúc giữa má phanh và trống phanh bị giảm

do đó mômen phanh cũng giảm theo

Để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh có thể thực hiện bằng tay hoặc tự động

a Điều chỉnh bằng tay

Để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh người ta thường bố trí

cơ cấu điều chỉnh ở hai vị trí: vị trí thứ nhất trên chốt quay cố định của guốc phanh

vị trí thứ hai nằm sát phần trên của guốc phanh (hình 9.6, chi tiết 13 và 11)

Hình 9.6: Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh

1 - chụp cao su chắn bụi 2- xi lanh 3 - mâm phanh 4 - lò xo 5 - tấm kẹp

6 - guốc phanh 7 - má phanh

Một bạc lệch tâm được bố trí trên chốt cố định dùng để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh và trống phanh Bạc lệch tâm được ăn khớp trong bằng mặt vát với chốt để có khả năng quay cùng chốt khi điều chỉnh và mặt ngoài với

lỗ trên guốc phanh Khi điều chỉnh, người ta quay chốt 14 làm bạc lệch tâm quay theo mang phần dưới guốc phanh dịch chuyển làm khe hở giữa má phanh và trống phanh thay đổi

Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cam lệch tâm 11, biên dạng cam luôn tì vào mặt cong của guốc phanh nên khi quay

cam lệch tâm guốc phanh cũng dịch chuyển theo làm thay đổi khe hở giữa má phanh và trống phanh

Khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới và phía trên là khác nhau Thường khe hở phía dưới nhỏ hơn khe hở phía trên Vì khi guốc phanh đi

ra ép sát vào trống phanh phải quay quanh chốt nên phần trên sẽ dịch chuyển nhiều hơn phần dưới

b Điều chỉnh tự động

Việc điều chỉnh bằng tay đôi khi thiếu chính xác vì phụ thuộc vào trình độ của người thợ điều chỉnh, hơn nữa việc điều chỉnh nhiều khi không kịp thời nên khe hở tăng quá tiêu chuẩn, điều đó làm giảm hiệu quả phanh

Để khắc phục nhược điểm trên, hiện nay ở một số ôtô người ta sử dụng cơ cấu

tự động điều chỉnh khe hở má phanh và trống phanh Chúng ta thường gặp một

số cơ cấu tự động điều chỉnh như sau:

* Điều chỉnh bằng dẫn động phanh chân

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu tự động điều chỉnh bằng dẫn động phanh chân được mô tả trên hình 9.7

Hình 9.7: Cơ cấu tự động điều chỉnh

Trong pittông của xi lanh bánh xe người ta lắp một bulông điều chỉnh Bulông này ăn ren với lõi pittông đầu còn lại có rãnh để tì vào đầu guốc phanh (hình 9.7.a) Một cơ cấu tự động điều chỉnh bao gồm một bánh xe điều chỉnh, một thanh nối, một cần điều chỉnh và một chốt quay Toàn bộ các chi tiết này được gá trên vỏ xi lanh bánh xe (hình 9.7.b) Vị trí không phanh gờ ngoài của

a

Cần điều chỉnh

Bánh điều chỉnh

Pittông

Bulông điều chỉnh

Cần điều chỉnh tự động

Cần điều

chỉnh tự động

Bánh điều chỉnh ống ăn khớp với pittông

pittông luôn tựa vào mặt đầu của xi lanh Cần điều chỉnh có thể quay quanh một chốt cố định trên vỏ xi lanh Một đầu cần điều chỉnh ăn khớp với răng trên bánh

xe điều chỉnh còn một đầu liên kết với thanh nối Thanh nối được nối từ cần điều chỉnh tới mặt đầu của pittông Một lò xo kéo luôn giữ thanh nối với cần điều chỉnh

Mỗi lần đạp phanh pittông dịch chuyển đi ra tì vào thanh nối kéo cần điều khiển quay một góc nào đó quanh chốt

Khi khe hở giữa má phanh và trống phanh còn nằm trong giới hạn cho phép thì góc quay của cần điều chỉnh chưa đủ hành trình để tác dụng làm bánh

xe điều chỉnh quay nên pittông chưa quay

Khi khe hở giữa má phanh và trống phanh lớn hơn giới hạn cho phép thì góc quay của cần điều chỉnh đủ hành trình để tác dụng làm bánh xe điều chỉnh quay một góc tương ứng với một bước răng nên pittông sẽ quay một góc tương ứng Do rãnh của bulông điều chỉnh bị giữ bởi guốc phanh (không xoay) nên khi pittông xoay sẽ làm bulông đi ra một lượng khắc phục lượng khe hở vượt quá tiêu chuẩn (hình 9.7.c)

* Điều chỉnh bằng dẫn động phanh tay

Ở một số ôtô việc tự động điều chỉnh khe hở má phanh trống phanh được thực hiện bằng cơ cấu dẫn động phanh tay (hình 9.8)

Hình 9.8: Điều chỉnh bằng dẫn động phanh tay

Người ta lợi dụng càng phanh tay và thanh nối giữa càng phanh tay với guốc phanh còn lại làm cơ cấu điều chỉnh Trên thanh nối người ta bố trí một bánh xe điều chỉnh liền với bulông điều chỉnh trên thanh nối Trên càng phanh tay lắp thêm một cần điều chỉnh Mỗi lần kéo phanh tay, càng phanh tay và cần điều chỉnh sẽ xoay một góc nào đó

Khi khe hở giữa má phanh và trống phanh còn nằm trong giá trị cho phép thì góc quay của cần điều chỉnh còn nhỏ hơn bước răng của bánh xe điều chỉnh nên sau khi nhả phanh tay cần điều chỉnh không gạt lên răng nên bánh xe điều chỉnh xoay (hình 9.8.b)

a

Vít điều chỉnh Cần điều chỉnh

Đòn phanh tay

Cáp kéo phanh tay

Khi khe hở giữa má phanh và trống phanh lớn hơn giá trị cho phép thì góc quay của cần điều chỉnh lớn hơn bước răng của bánh xe điều chỉnh Do đó khi kéo phanh tay cần điều chỉnh sẽ ăn khớp với một răng kế tiếp của bánh xe điều chỉnh và khi nhả phanh tay cần điều chỉnh sẽ gạt lên răng làm bánh xe điều chỉnh xoay một góc tương ứng Kết quả là bulông điều chỉnh của thanh nối cũng quay một góc tương ứng đẩy hai guốc phanh đi ra một khoảng bù lại khe hở tăng lên giữa má phanh và trống phanh (hình 9.8.c)

9.3.2 Cơ cấu phanh đĩa

9.3.2.1 Cấu tạo chung

Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa được thể hiện trên hình 9.9 Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:

- Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe

- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe

- Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các pittông của xi lanh bánh xe

Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động

* Loại giá đỡ cố định (hình 9.9.a):

Hình 9.9.a: Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ cố định

Loại này, giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh phanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh Trong các xi lanh có pittông, mà một đầu của nó luôn tì vào các má phanh Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe

Khi đạp phanh, dầu từ xi lanh chính qua ống dẫn đến các xi lanh bánh xe đẩy pittông mang các má phanh ép vào hai phía của đĩa phanh thực hiện phanh bánh xe

Khi thôi phanh dưới tác dụng của lò xo hồi vị bàn đạp phanh được trả về

vị trí ban đầu, dầu từ xi lanh bánh xe sẽ hồi trở về xi lanh chính, tách má phanh khỏi đĩa phanh kết thúc quá trình phanh

* Loại giá đỡ di động (hình 9.9.b):

Ở loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cố định với dầm cầu Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một pittông tì vào một má phanh Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ

Bình thường khi chưa phanh do giá đỡ có thể di trượt ngang trên chốt nên

nó tự lựa để chọn một vị trí sao cho khe hở giữa các má phanh với đĩa phanh hai

áp suất thuỷ lực

Giá cố đđịnh

Đĩa phanh

Má phanh

Pittông

Giá bắt

Giá cố định

bên là như nhau Khi đạp phanh dầu từ xi lanh chính theo ống dẫn vào xi lanh bánh xe Pittông sẽ dịch chuyển để đẩy má phanh ép vào đĩa phanh Do tính chất của lực và phản lực kết hợp với kết cấu tự lựa của giá đỡ nên giá đỡ mang má phanh còn lại cũng tác dụng một lực lên đĩa phanh theo hướng ngược với lực của má phanh do pittông tác dụng Kết quả là đĩa phanh được ép bởi cả hai má phanh và quá trình phanh bánh xe được thực hiện

Hình 9.9.b:

Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di động

9.3.2.2 Cấu tạo của đĩa phanh và má phanh

Cấu tạo của đĩa phanh và má phanh được chỉ ra trên hình 9.10

Hình 9.10: Cấu tạo của đĩa phanh và má phanh

* Cấu tạo đĩa phanh:

Đĩa phanh thường được chế tạo liền với moayơ bánh xe Có hai loại đĩa phanh: đĩa phanh đặc (hình 9.10.a) và đĩa phanh có lỗ rỗng (hình 9.10.b) Đĩa phanh có lỗ rỗng, do diện tích tiếp xúc với không khí nhiều hơn nên khả năng thoát nhiệt tốt hơn so với đĩa phanh đặc

* Cấu tạo má phanh:

Má phanh của cơ cấu phanh đĩa có dạng tấm phẳng hình chữ nhật Nó được cấu tạo bởi một xương phanh bằng một tấm thép có chiều dày khoảng 4 đến 5 mm và một tấm má phanh bằng vật liệu ma sát Má phanh và xương phanh

Chuyển động

áp suất thuỷ lực

Giá di động

Pittô

ng

Má phanh

Đĩa

phanh

Giá dẫn hướng

được dán với nhau bằng một loại keo đặc biệt Có hai loại má phanh: loại tấm liền như hình 9.10.c và loại tấm có phân chia bởi các rãnh như hình 9.10.d

Ở một số ôtô pittông không tác dụng trực tiếp vào xương của má phanh

mà thông qua một tấm lót

9.3.2.3 Cấu tạo cụ thể của cơ cấu phanh đĩa

Cấu tạo cụ thể của cơ cấu phanh đĩa được thể hiện trên các hình 9.11 và 9.12 hình 9.11.a và 9.11.b là kết cấu của cơ cấu phanh đĩa với giá đỡ cố định

Hình 9.11: Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa

Hình 9.12.a và 8.12.b là kết cấu của cơ cấu phanh đĩa với giá đỡ di động

Hình 9.12: Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa với giá đỡ di động

9.4 PHANH DỪNG

Phanh dừng được dùng để dừng xe (đỗ xe) trên đường dốc hoặc đường bằng Nói chung hệ thống phanh này được sử dụng trong trường hợp ôtô đứng yên không di chuyển trên các loại đường khác nhau Về cấu tạo phanh dừng cũng bao gồm hai bộ phận chính đó là cơ cấu phanh và dẫn động phanh

- Cơ cấu phanh có thể bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía sau hoặc bố trí trên trục ra của hộp số

- Dẫn động phanh của hệ thống phanh dừng hầu hết là dẫn động cơ khí được bố trí và hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay,

vì vậy còn gọi là phanh tay

Đệm pittông Giá đỡ Pittông Đĩa phanh

Đệm pittông Giá đỡ Pittông

Má phanh

Lỗ lắp đĩa đỡ Chốt

Giá đỡ

Chốt

Phía ngoài

Giá đỡ Đệm pittông

Màng chắn

Pittông

Má phanh Đĩa

phanh

Sơ đồ bố trí chung của phanh dừng được mô tả trên hình 9.13

Hình 9.13: Sơ đồ bố trí chung của phanh dừng

9.4.1 Phanh dừng bố trí trên trục ra của hộp số

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của loại phanh dừng này được mô tả trên hình 9.14

Hình 9.14: Cấu tạo của loại phanh dừng 1: má phanh, 2: trống phanh, 7: guốc phanh, 16: trục cam ép, 17: mâm phanh, 18 đòn quay,

19 thanh kéo27: cóc hãm, 28: tay kéo, 29: tay phanh, 30: tay điều khiển

Trên vỏ của hộp số có bắt mâm phanh cố định 17 mà trên đó lắp chốt guốc phanh 7 và trục cam ép 16 Hai guốc phanh được lắp trên chốt cố định và được điều khiển bằng cam phanh giống như cơ cấu phanh đối xứng qua trục đã trình bày ở mục 9.1.1 Trên mặt bích của trục thứ cấp hộp số có lắp trống phanh

2 (bích này được ghép với mặt bích của trục các đăng)

Phần dẫn động bao gồm cần phanh tay 29, cơ cấu hãm bao gồm tay điều khiển 30, thanh kéo 28 và cóc hãm 27 Cần phanh tay 29 được quay quanh một chốt bản lề cố định và đầu dưới liên kết với thanh kéo 19 và đòn quay 18 Một đầu của đòn quay 18 được lắp cố định với đầu trục cam ép 16

Khi kéo cần phanh 29 về phía sau thông qua các khâu khớp dẫn động làm đòn quay 18 dẫn động cam ép quay một góc Cam ép, ép lên hai đầu của hai guốc phanh làm hai guốc phanh bung ra ôm sát vào trống phanh, làm trống phanh cố định Do trống phanh lắp cố định với trục các đăng nên toàn bộ trục các đăng, truyền lực chính, bán trục và các bánh xe cũng được hãm cứng

Khi nhả phanh tay phải bóp tay điều khiển 30 để nhả cóc hãm và đẩy cần phanh 29 trở về vị trí ban đầu, lúc đó cam ép trở về vị trí trung gian, các guốc phanh được lò xo co lại tạo khe hở giữa má phanh và trống phanh, trống phanh được quay tự do

9.4.2 Phanh dừng bố trí ở các bánh xe phía sau

Trên một số ôtô nhất là đối với ôtô du lịch người ta sử dụng cơ cấu phanh

ở các bánh xe phía sau làm phanh dừng

Ở cơ cấu phanh, ngoài phần dẫn động bằng thuỷ lực của phanh chân còn

có thêm các chi tiết của cơ cấu phanh dừng (hình 9.15)

Hình 9.15: Cơ cấu phanh dừng

Khi điều khiển phanh tay thông qua hệ thống dẫn động, cáp 3 kéo một đầu của đòn quay quay quanh liên kết bản lề với phía trên của guốc phanh bên trái Thông qua thanh nối 2 mà lực kéo ở đầu dây cáp 3 sẽ chuyển thành lực đẩy từ chốt bản lề của đòn quay vào guốc phanh bên trái và lực đẩy từ thanh kéo vào điểm tựa của nó trên guốc phanh bên phải Do đó hai guốc phanh được bung ra

ôm sát trống phanh thực hiện phanh bánh xe