Đồ án tốt nghiệp cử nhân kỹ thuật ô tô: Hộp số sàn xe Ford ranger 2011

Ngành công nghiệp ôtô hiện nay ngày càng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của một đất nước. Nó ra đời nhằm mục đích phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách, phát triển kinh tế xã hội đất nước và nó còn là sản phẩm kết tinh của nhiều ngành công nghiệp khác nhau thể hiện trình độ khoa học kĩ thuật của đất nước đó. Từ lúc ra đời cho đến nay ôtô đã được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như giao thông vận tải, quốc phòng an ninh, nông nghiệp, công nghiệp, du lịch...

MỤC LỤC

Nội dung Trang

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG I 5

TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TRÊN Ô TÔ 5

1.1 Chức năng, yêu cầu và phân loại 5

1.1.1 Chức năng của hộp số 5

1.1.2 Phân loại chung hộp số 5

1.1.3 Yêu cầu 6

1.2 Cấu tạo chung hộp số 6

1.2.1 Hộp số hai trục 6

1.2.2 Hộp số ba trục 8

CHƯƠNG II 11

KHẢO SÁT HỘP SỐ CƠ KHÍ CHO XE BÁN TẢI 11

2.1 Giới thiệu về xe và hộp số tham khảo 11

2.2 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động 13

2.3 Cấu tạo các cụm chi tiết trong hộp số 18

2.3.1 Trục sơ cấp 18

2.3.2 Trục thứ cấp 18

2.3.3 Trục trung gian 20

2.3.4 Trục số lùi 20

2.3.5 Bánh răng 21

2.4 Một số cơ cấu trong hộp số 22

2.4.1 Bộ đồng tốc 22

2.4.2 Cơ cấu chuyển số trực tiếp trên nắp của hộp số 25

CHƯƠNG III 31

QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỘP SỐ 31

3.1 Quy trình đánh giá và sửa chữa hộp số 31

3.1.1 Quy trình đánh giá hộp số trên xe 31

3.1.2 Sửa chữa hộp số 32

3.2 Tháo hộp số và kiểm tra các chi tiết 36

3.2.1 Tháo hộp số ra khỏi xe 36

3.2.2 Tháo rời hộp số 39

3.2.3 Kiểm tra các chi tiết của hộp số 50

3.3 Lắp và bảo dưỡng hộp số 56

3.3.1 Lắp hộp số 56

3.3.2 Bảo dưỡng hộp số 57

KẾT LUẬN 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành công nghiệp ôtô hiện nay ngày càng đóng vai trò quan trọng trong sự

phát triển của một đất nước Nó ra đời nhằm mục đích phục vụ nhu cầu vận chuyển

hàng hóa và hành khách, phát triển kinh tế xã hội đất nước và nó còn là sản phẩm

kết tinh của nhiều ngành công nghiệp khác nhau thể hiện trình độ khoa học kĩ thuật

của đất nước đó Từ lúc ra đời cho đến nay ôtô đã được sử dụng trong rất nhiều lĩnh

vực như giao thông vận tải, quốc phòng an ninh, nông nghiệp, công nghiệp, du

lịch

Sự phát triển của nền kinh tế dẫn đến yêu cầu và mục đích sử dụng ôtô cũng

thay đổi, chiếc xe hiện nay không chỉ đơn thuần là một phương tiện chuyên chở mà

nó phải đáp ứng các yêu cầu như tính năng an toàn, độ êm dịu thoải mái, tính tiện

nghi, kinh tế và thân thiện với môi trường Do vậy đã có rất nhiều các tiến bộ khoa

học kĩ thuật được áp dụng vào công nghệ chế tạo ôtô nhằm nâng cao độ tin cậy, sự

tiện nghi, giảm ô nhiễm môi trường

Đất nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước,

ngành công nghiệp ôtô Việt Nam mới ra đời còn non trẻ mới dừng lại ở qui mô lắp

ráp, sửa chữa và chế tạo một số chi tiết nhỏ nhưng tương lai hứa hẹn có nhiều khởi

sắc Hiện nay các loại xe được khai thác sử dụng trong nước chủ yếu là nhập khẩu

nước ngoài và lắp ráp trong nước, các loại xe này có các thông số kĩ thuật phù hợp

với điều kiện địa hình và khí hậu Việt Nam Do đặc thù khí hậu nước ta là nhiệt đới

gió mùa ẩm, địa hình nhiều đồi núi, độ ẩm cao nên nhìn chung là điều kiện khai

thác tương đối khắc nghiệt Chính vì vậy việc tìm hiểu, đánh giá kiểm nghiệm các

hệ thống, các cụm trên xe là việc cần thiết để đảm bảo khai thác sử dụng xe có hiệu

quả cao góp phần nâng cao tuổi thọ xe

Để góp phần thực hiện công việc trên và cũng là đúc rút lại những kiến thức

sau những năm học tập tại trường “Đại học Bách Khoa Hà Nội” em đã được giao đồ

án tốt nghiệp với đề tài: "Khảo sát và khai thác hộp số xe bán tải"

Nội dung chính của đồ án bao gồm:

 Chương 1: Tổng quan về hộp số trên ô tô

 Chương 2: Khảo sát hộp số cơ khí cho xe bán tải

 Chương 3: Quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa hộp số

Với sự hướng dẫn của thầy Trương Đặng Việt Thắng cùng các thầy giáo của

bộ môn Ô tô, khoa Cơ khí động lực trường Đại học Bách Khoa hà Nội em đã thực

hiện đồ án này Trong quá trình làm đồ án, mặc dù có nhiều cố gắng nhưng không

khỏi có những chỗ còn thiếu sót, em rất mong được sự đóng góp chỉ bảo của thầy

hướng dẫn cũng như các thầy trong bộ môn để đồ án môn học này hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, ngày tháng …năm … Sinh viên thực hiện

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TRÊN Ô TÔ

1.1 Chức năng, yêu cầu và phân loại

1.1.1 Chức năng của hộp số

Hộp số ô tô thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực để tạo được lực kéo tại

các bánh xe chủ động phù hợp với điều kiện chuyển động;

- Thực hiện chuyển động lùi cho ô tô;

- Có thể ngắt dòng truyền lực trong thời gian dài khi động cơ vẫn làm

việc

1.1.2 Phân loại chung hộp số

Hộp số trên ô tô dược phân loại theo các đặn điểm kết cấu sau

- Theo đặc điểm thay đổi tỉ số truyền:

 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

1.1.3 Yêu cầu

Hộp số cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Có tỉ số truyền thích hợp để bảo đảm chất lượng động lực học và tính

kinh tế nhiên liệu của ô tô;

- Có vị trí trung gian để ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong

thời gian dài;

- Có khả năng trích công suất ra ngoài để dẫn động các thiết bị phụ;

- Điều khiển sang số đơn giản, nhẹ nhàng;

- Hiệu suất truyền động cao;

- Kết cấu đơn giản, dễ chăm sóc bảo dưỡng

1.2 Cấu tạo chung hộp số

1.2.1 Hộp số hai trục

a Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý

Sơ đồ cấu tạo của hộp số hai trục

được thể hiện trên hình 1.1 Ngoài vỏ hộp

số không thể hiện ở đây, các bộ phận

chính của hộp số bao gồm: Trục sơ cấp 1,

trục thứ cấp 2, các bánh răng Z1, Z2, Z3,

Z4, Z'1, Z'2, Z'3, Z'4, ống gài 3 và 4 Các

bánh răng trên trục sơ cấp Z1, Z2, Z3, Z4

được cố định trên trục Còn các bánh răng

trên trục thứ cấp Z'1, Z'2, Z'3, Z'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 bánh

răng cần gài

Nguyên lý làm việc của hộp số 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 các bánh răng trên trục thứ cấp quay trơn

Hình 1.1 Hộp số hai trục

a Sơ đồ cấu tạo hộp số hai trục 4 cấp

b Đường truyền mômen

với trục nên hộp số chưa truyền mômen (số 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 Z'1, khi đó dòng truyền mômen từ trục 1 → Z1

→ Z'1 → 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 Z'2, khi đó dòng truyền mômen từ trục 1 → Z2

→ Z'2 → ống gài 3 → trục 2

- Số 3: Để gài số 3, người ta điều khiển ống gài 4 dịch chuyển sang phải cho

vấu gài ăn khớp với bánh răng Z'3, khi đó dòng truyền mômen từ trục 1 → Z3

→ Z'3 → ống gài 4 → trục 2

- Số 4: Để gài số 4, người ta điều khiển ống gài 4 dịch chuyển sang trái cho

vấu gài ăn khớp với bánh răng Z'4, khi đó dòng truyền mômen từ trục 1 → Z4

→ Z'4 → ống gài 4 → trục 2

b Cấu tạo thực tế của hộp số hai trục

Cấu tạo thực tế của hộp số hai trục

Hình 1.2 Cấu tạo thực tế của hộp số hai trục

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

đã trình bày ở trên Trong hình 1.2 còn thể hiện đây là hộp số hai trục 5 cấp, có cả

Hình 1.3 Hộp số ba trục

a Sơ đồ cấu tạo hộp số ba trục 4 cấp

b Đường truyền mômen

số lùi và truyền lực cuối cùng có 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 tốc gài 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 1 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 1 và số 2 ở vị trí trung

gian

Vì hộp số hai trục thường bố trí ở xe du lịch cầu trước chủ động nên ngoài

các bộ phận nêu trên thì cặp bánh răng truyền lực cuối cùng và bộ vi sai cũng được

bố trí luôn trong cụm hộp số

1.2.2 Hộp số ba trục

a Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý

Sơ đồ cấu tạo của hộp số ba trục được

thể hiện trên hình 1.3 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 chính của hộp số bao

gồm: Trục sơ cấp 1, trục thứ cấp 2 và

trục trung gian 3, các bánh răng Z1, Z2,

Z3, Z4, Z'1, Z'2, Z'3, Z'4, ống gài 4 và 5

Bánh răng Z4 được chế tạo liền với trục

sơ cấp Các bánh răng trên trục thứ cấp

Z1, Z2, Z3 được quay trơn trên trục Còn

các bánh răng trên trục trung gian Z'

ống gài 4 và 5 liên kết then hoa với trục

và có các vấu răng ở hai phía để ăn khớp

Nguyên lý làm việc của hộp số 3 trục 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 do các bánh răng trên trục

thứ cấp quay trơn với trục nên hộp số chưa truyền mômen (số 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 mômen từ trục

1  Z4  Z'4  trục trung gian  Z'

1  Z1  ống gài 5  trục 2

- Số 2: Để gài số 2, người ta điều khiển ống gài 5 dịch chuyển sang trái cho

vấu gài ăn khớp với bánh răng Z2 khi đó dòng truyền mômen từ trục 1 

Z4  Z'

4  trục trung gian  Z'

2  Z2  ống gài 5  trục 2

- Số 3: Để gài số 3, người ta điều khiển ống gài 4 dịch chuyển sang phải

cho vấu gài ăn khớp với bánh răng Z3 khi đó dòng truyền mômen từ trục

1  Z4  Z'

4  trục trung gian  Z'

3  Z3  ống gài 4  trục 2

- Số 4: Để gài số 4, người ta điều khiển ống gài 5 dịch chuyển sang trái cho

vấu gài ăn khớp với bánh răng Z4 khi đó dòng truyền mômen từ trục 1 

Z4 ống gài 4  trục 2 (truyền thẳng)

b Cấu tạo thực tế của hộp số ba trục

Hình 1.4 Cấu tạo thực tế của hộp số ba 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 của 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

CHƯƠNG II KHẢO SÁT HỘP SỐ CƠ KHÍ CHO XE BÁN TẢI

2.1 Giới thiệu về xe và hộp số tham khảo

MT-75 là hộp số dùng cho xe truyền động bánh sau (Rear Wheel Drive) hoặc

truyền động bốn bánh (Four Wheel Drive), tùy thuộc vào từng loại xe, được sản

xuất bởi Ford

Hộp số cơ khí MT-75 gồm 5 số tiến và số lùi Đây là hộp số đầu tiên được

Ford sản xuất có bánh răng đồng tốc trên số lùi, nghĩa là người lái có thể vào số lùi

khi xe đang chuyển động tiến với vận tốc lên đến 40 km/h

Hộp số cơ khí MT-75 là hộp số 3 trục, ý nghĩa của các kí tự như sau:

 "M" Manual: điều khiển bằng tay

 "T" Transmission: bộ truyền lực

 "75" khoảng cách giữa trục sơ cấp và trục trung gian tính bằng mm

Hình 2.1 Bố trí hộp số trên ô tô

2.2 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động

Trên hình 2.4 mô tả sơ đồ kết cấu của hộp số 3 trục bố trí trên xe Ford

Ranger 2011

Hộp số có 5 số tiến, một số lùi với 3 trục cơ bản I, II, III

Trục chủ động I (trục sơ cấp) đồng thời là trục bị động của li hợp đặt trên hai

ổ lăn; một gối vào trong bánh đà, một đặt trên vỏ hộp số Trục bố trí bánh răng Za

thường xuyên ăn với bánh răng Z’a Trong lòng bánh răng bố trí gối đỡ cho trục III

Trục trung gian II đặt trên hai ổ lăn của vỏ hộp số Trên trục bố trí các bánh

răng nghiêng Z’a, Z’5, Z’4, Z’3, Z’L, Z’2 liên kết với trục nhờ các then bán nguyệt và

một bánh răng Z’L chế tạo liền trục

Trục bị động III (trục thứ cấp) bố trí trên hai ổ lăn: một - gối trên vỏ, môt –

gối vào lòng bánh răng Z’a Trục mang theo: năm bánh răng nghiêng Z1, Z2, Z3, Z5

ZL lắp quay trơn trên trục, ba bộ phận khớp gài dạng đồng tốc G1, G2, G3 di trượt

trên then hoa của trục các bánh răng Z1, Z2, Z3, Z5 ZL chỉ liên kết với trục khi các

khớp gài G2, G3 được gài vào tương ứng Khi một bánh răng được gài, các bánh

răng còn lại sẽ quay tự do (quay lồng không) Vị trí khớp gài G1 được bố trí nối với

bánh răng Za tạo nên khả năng truyền thẳng momen từ trục I sang trục III

Việc bố trí thêm trục IV (trục số lùi) cho phép tạo thành số lùi với 3 cặp bánh

răng ăn khớp và đảo chiều quay của trục bị động

Hình 2.4 Sơ đồ cấu trúc bố trí trục

Đường truyền momen:

Hình 2.5 Đường truyền momen số 1

Hình 2.6 Đường truyền momen số 2

Hình 2.7 Đường truyền momen số 3

Hình 2.9 Đường truyền momen số 5

Hình 2.10 Đường truyền momen số lùi

2.3 Cấu tạo các cụm chi tiết trong hộp số

2.3.1 Trục sơ cấp

Trục sơ cấp gồm các bộ phận: trục sơ cấp, ống trục bạc đạn, phớt, bạc đạn trục sơ

cấp, khoen chặn, rãnh then hoa, bánh răng gài trục chủ động, răng gài vòng đồng

tốc

Hình 2.11 Các chi tiết của trục sơ cấp

Trục sơ cấp hay còn được gọi là trục ly hợp dùng để truyền chuyển động

quay từ đĩa ly hợp đến bánh răng trục trung gian hộp số, đầu phía trước bắt vào

vòng bi ở đĩa bắt bánh đà đầu trục khuỷu, đầu sau lắp vào lỗ ở thành phía trước vỏ

hộp số Việc lắp trục sơ cấp bảo đảm sao cho bánh răng chủ động và răng then hoa

thò ra ngoài hộp số để lắp đĩa bị động ly hợp

2.3.2 Trục thứ cấp

Trục thứ cấp có răng then hoa, đầu trước dùng vòng bi đũa để lắp vào đầu

sau của trục sơ cấp, đầu sau dùng vòng bi tròn lắp vào lỗ ở vỏ hộp số trên rãnh dọc

của trục thứ cấp thẳng hàng với tâm trục sơ cấp

Hình 2.12 Trục thứ cấp là một trục dài xuyên qua hộp số

2.3.3 Trục trung gian

Hình 2.13 Cấu tạo trục trung gian

Trục trung gian gồm các bánh răng có đường kính khác nhau được chế tạo

thành một khối và bắt chặt trên trục Khối bánh răng được lắp trên các vòng bi đũa

hoặc đúc liền với trục và dùng vòng bi lắp vào các lỗ ở vỏ hộp số, trục trung gian

luôn quay cùng với trục thứ cấp hộp số

Trục số lùi là một trục ngắn dùng để đỡ các bánh răng lùi trên cả hai trục

trung gian và trục thứ cấp

Trục số lùi gồm có các bộ phận: trục số lùi, khoen chặn, vòng chặn, ống

trượt, bạc đạn đũa, bánh răng số lùi

2.3.5 Bánh răng

Việc sử dụng các loại bánh răng để đáp ứng nhu cầu về tốc độ và moment

xoắn Bánh răng thường dùng để truyền moment xoắn từ trục này sang trục kia Các

trục này có thể hoạt động thẳng hàng, song song hay tạo thành một góc lẫn nhau

Hình 2.15 Bánh răng trong hộp số MT-75

Bánh răng trụ tròn xoắn: việc ăn khớp giữa hai răng bắt đầu tại đỉnh răng

của một bánh răng và lăn ra khỏi các răng bằng cạnh sau Sự tiếp xúc theo một góc

như vậy có khuynh hướng gây ra sức ép cạnh mà các bạc phải hấp thụ Tuy nhiên,

bánh răng trụ tròn xoắn vận hành êm, mạnh và bền hơn bánh răng trụ tròn thẳng vì

các răng tiếp xúc dài hơn

2.4 Một số cơ cấu trong hộp số

2.4.1 Bộ đồng tốc

Hình 2.16 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ đồng tốc quán tính hoàn toàn có chốt

hướng tâm

Cấu tạo của bộ đồng tốc quán tính hoàn toàn được tạo bởi các thành phần chính:

- Các bánh răng 2 lắp trên trụ 1 thông qua các ổ thanh lăn kim, không dịch

chuyển dọc trục Bánh răng răng nghiêng luôn luôn ăn khớp được quay trơn trên

trục Một vành răng thẳng 3 gắn liền với bánh răng bố trí bên cạnh ở phía gài số

Vành răng 3 có bề mặt côn tạo nên khớp ma sát vành ma sát của ống gài 4,

- Moay ơ 5 nằm giữa 2 bánh răng gài số, liên kết với trục 1 bằng then hoa,

ống gài 9 liên kết với moay ơ 5 bằng then hoa và có thể di trượt về hai phía bằng

nạng gạt của cơ cấu chuyển số, thực hiện gài ống với vành ma sát 4 và vành răng

giữa với cơ cấu chốt 7, lò xo 6 của moay ở 5 Vành răng 3, vành ma sát 4 và ống gài

tạo nên một khớp gài số, thực hiện nối bánh răng 2 với trục 1 của nó,

- Các vành ma sát 4 được chế tạo từ vật liệt chịu mài mòn và có hệ số ma sát

cao Bề mặt trong của vành 4 là mặt côn dùng để ma sát với bề mặt côn trên bánh

răng gài số 2, bề mặt ngoài có vành răng nhỏ dùng để dẫn hướng răng trong của ống

gài,

- Phần tử khóa: được tạo bởi hình dạng đầu răng cảu vành ma sát 4 (vành

răng khóa) Đầu rng có dạng đối xứng Góc đầu răng (2∞ = 1100) có tác dụng tạo

ra lực cản dọc trục và không cho phép răng của ống gài 9 dịch chuyển gài số, khí

tốc độ của trục và bánh răng được gài chưa bằng nhau

- Phần tử định vị hình thành ở trạng thái trung gian của ống gài Ở trạng thái

gài số, răng trong của ống gài 9 và răng của vành răng thẳng 3 có dạng hình chêm

ngược nhau, giúp định vị chắc chắn ống gài

Nguyên lý làm việc

Khi chưa gài số (a), ống gài 9 nằm ở vị trí trung gian , rãnh lõm của ống gài

trùng với chốt định vị 7 Ống gài 9, moay ơ 5 và trục quay 1 quay cùng tốc độ Tốc

độ của bánh răng 2 (bên trai) và trục 1 không cùng tốc độ và chênh nhau một lượng

∆ω

Khi đẩy mạnh nạng gạt theo chiều lực F (b), quá trình thực hiện có thể chia

thành 5 pha làm việc:

Pha 1: Lực dọc F tác dụng vào chốt định vị 7 làm chốt đi xuống, đẩy vành

ma sát 4 của ống gài, ép sát vào vành ma sát 3 của bánh răng

Pha II: Dưới tác dụng

của lực F, và tốc độ quay của

của răng lớn không cho phép

ống gài dịch chuyển tiếp

Pha III: Quán tính

chuyển động của toàn bộ ô tô

thông qua bánh xe và hệ thống

truyền lực rất lớn truyền tới cặp

bề mặt ma sát, giúp cho các

phần quay được dần dần san

đều tốc độ Khi tốc độ giữa hai

phần gần bằng nhau, phản lực

dọc P nhỏ dần, lực F tiếp tục

đẩy ống gài 3 dịch chuyển

Pha IV: Nhờ sự giảm nhỏ của phản lực dọc P, răng của ống gài tiếp cận với

vành răng 3, thực hiện gài bánh răng với trục

Pha V: Vành răng 9 gài hết chiều dài răng (trên mặt chêm ngược chiều) định

vị bộ đồng tốc ở vị trí gài số Kết thúc quá trình gài số (c)

Khi chuyển sang gài số tiếp theo, bộ đồng tốc dịch chuyển về vị trí trung

gian, sau đó lặp lại quá trình gài số theo các pha đã trình bày, nhưng theo hướng

ngược lại

Hình 2.17 Nguyên lý làm việc

2.4.2 Cơ cấu chuyển số trực tiếp trên nắp của hộp số

a Cấu tạo chung

Trục cần chuyển và chọn số được đặt vuông góc với trục càng gạt ở phía trên

Tất cả đều được kết hợp với nhau

Các trục trượt được bố trí sao cho khi tất cả các nạng gạt nằm ở vị trí trung

gian, các rãnh trượt trên trục nằm thẳng hàng với nhau, đảm bảo đầu trong cần số 2

có thể di chuyển giữa các rãnh (A - hành trình chọn trục trượt)

Các trục trượt 3, được di chuyển theo hướng dịch chuyển B (hành trình gài

số), trên các lỗ của nắp hộp số và mang theo nạng gạt gài số 4 Trên mỗi trục trượt

có 3 rãnh định vị, tương ứng với 3 vị trí gài số của bánh răng: vị trí của rãnh giữa

tương ứng với không gài số, các vị trí biên tương ứng với vị trí gài số

b Các bộ phận đảm bảo an toàn cho chuyển số

 Cơ cấu ngăn ngừa ăn khớp kép

Cơ cấu này ngăn ngừa khả năng chuyển sang hai số cùng một lúc Tấm khoá

càng chuyển số được chống xoay bởi một bulông, mà nó cho phép cần chuyển và

chọn số trượt theo một hướng đã chọn nhưng không theo hướng chuyển số

Hình 2.20 Cơ cấu ngăn ngừa ăn khớp kép

Hoạt động:

Tấm khoá càng chuyển số luôn lắp vào hai trong ba rãnh trên phần đầu càng

chuyển số và khoá tất cả các càng chuyển số ngoại trừ một càng đang được dùng

Ví dụ, khi cần chuyển số được đặt vào số 1 hay số 2, tấm khoá càng chuyển

số và cần chuyển số bên trong thứ nhất chuyển sang phải Tấm khoá càng chuyển số

đầu càng chuyển số 1/ 2 có thể chuyển động Điều đó có nghĩa là hộp số chỉ có thể

chuyển sang số 1 hoặc số 2

 Cơ cấu tránh chuyển nhầm số lùi

Cơ cấu này tránh xảy ra sự cố do chuyển số trực tiếp sang số lùi từ số 5, khi

xe chuyển động Để chuyển sang số lùi người lái trước hết phải chuyển cần sang số

về vị trí trung gian giữa số 3 và 4 trước khi chọn số lùi

Hình 2.21 Cơ cấu tránh chuyển nhầm số lùi

Hoạt động:

 Trong khi chuyển số

Khi cần sang số được di chuyển tới vị trí chọn số 5/số lùi (tức là vị trí trung

gian giữa số 5 và số lùi), thì cần chuyển số bên trong thứ 2 chuyển động theo hướng

số 5/số lùi, xoay chốt hạn chế số lùi theo chiều mũi tên A trên hình vẽ

Hình 2.22 Cơ cấu trong khi chuyển số

Cần chuyển số bên trong thứ 2

 Chuyển sang số 5

Khi hộp số đã được chuyển sang số 5, cần chuyển số bên trong thứ 2 quay

theo chiều mũi tên B, nhả chốt hạn chế số lùi ra Kết quả là chốt hạn chế số lùi trở

về vị trí ban đầu nhờ lò xo hồi vị

Hình 2.23 Cơ cấu chuyển sang số 5

 Khi cố chuyển từ số 5 sang số lùi

Nếu cố chuyển cần sang số trực tiếp từ số 5 sang số lùi theo mũi tên C cần

chuyển số bên trong thứ 2 đập vào chốt hạn chế số lùi, tránh cho hộp số chuyển từ

số 5 sang số lùi

Hình 2.24 Cơ cấu chuyển từ số 5 sang số lùi

 Chuyển sang số lùi

Sau khi cần chuyển số trở về vị trí trung gian giữa số 3 và số 4 và tiếp theo vị

trí chọn số 5/số lùi theo mũi tên D, cần chuyển số bên trong thứ 2 và chốt hạn chế

số lùi sẽ có tình trạng như sau

Trong hình này việc chuyển sang số lùi làm quay cần chuyển bên trong thứ 2

theo hướng chỉ ra bởi mũi tên E mà không cho bất kỳ ngăn cản nào từ chốt hạn chế

số lùi

B

C

Hình 2.25 Cơ cấu chuyển sang số lùi

 Cơ cấu hãm chuyển số

Bi hãm bị ấn vào 3 rãnh trên trục càng gạt số khi hộp số đã được chuyển số

Điều này không những tránh được hộp số nhảy số mà còn tác động trở lại người lái

xe báo cho biết bánh răng có ăn khớp hoàn toàn hay không (tức là tạo cho người lái

xe cảm giác trên trục tốt hơn)

Bi hãm bánh răng số 1 và số 2 đặt ở phía đầu vào của hộp số, còn bi hãm của

Trục càng gạt số thứ 2