Thiết kế, chế tạo mô hình cắt bổ cầu chủ động dẫn hướng làm thiết bị dạy học

Với một số loại truyền lực chính, đầu trong cùng của trục bánh răng côn chủđộng được gối trên một vòng bi đũa.. Truyền động bánh răng nón răng xoắn: Loại truyền động bánh răng nón răng x

MỤC LỤC

Lêi c¶m ¬n 1

lêi nãi ®Çu 5

MỞ ĐẦU 6

1.Lý do chọn đề tài 6

2 Mục tiêu nghiên cứu 6

3 Đối tượng nghiên cứu 6

4 Phạm vi nghiên cứu 6

5.Giả thiết khoa học 6

6 Phương pháp nghiên cứu 7

NỘI DUNG 8

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẦU DẪN HƯỚNG CHỦ ĐỘNG TRÊN ÔTÔ 8

1.1 Nhiệm vụ, phân loại 8

1.1.1 Nhiệm vụ 8

1.1.2 Phân loại: 8

1.2 Cấu tạo cầu dẫn hướng chủ động 9

1.2.1:Bộ truyền lực chính 9

1.2.2 Cấu tạo và hoạt động của vi sai 18

1.2.3 Vi sai tăng ma sát: 23

1.2.4 Vi sai cam: 28

1.2.5: Vật liệu chế tạo các chi tiết của vi sai 29

1.2.6: Bôi trơn vi sai 30

Chương 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CẦU DẪN HƯỚNG CHỦ ĐỘNG XE TOYOTA 31

2.1 Nguyên lý và cấu tạo cầu dẫn hướng chủ động 31

2.2.Bánh răng côn chủ động,bánh răng côn bị động 32

2.3 Bộ vi sai 33

2.4 Các đăng đồng tốc 36

2.5 Bán trục 37

2.6 Dầm cầu 39

Chương 3: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CẦU DẪN HƯỚNG CHỦ ĐỘNG 40

3.1: Độ cứng vững của truyền lực chính 40

3.2: Tính toán truyền lực chính 41

3.2.1:Tính toán lực tác dung lên bánh răng 41

3.2.2: Tính bền bánh răng 44

3.3: Động học và động lực học của vi sai 45

3.4 Tính toán nửa trục theo độ bền 50

3.4.1.Xác định các lực tác dụng lên nửa trục 50

3.4.2: Tính toán nửa trục giảm tải một nửa 55

3.4.3:Tính toán nửa trục giảm tải ba phần tư: 57

3.4.4:Tính toán nửa trục giảm tải hoàn toàn: 60

3.4.5:Vật liệu chế tạo các nửa trục: 60

3.5:Tính toán dầm cầu 61

Chương 4: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔHÌNH CẦU DẪN HƯỚNG CHỦ ĐỘNG XE TOYOTA 68

4.1: Tổng quan 68

4.1.1: Tình hình chế tạo mô hình trong và ngoài nước 68

4.1.2: Sự cần thiết của việc chế tạo mô hình trong đào tạo nghề 68

4.2:Các phương án thiết kế 68

4.2.1.Phương án 1:mô hình bố trí kiểu bàn 69

4.2.2.Phương án 2:Mô hình bố trí trên khung xe cùng các hệ thống khác 70

4.3: Thiết kế các bộ phận mô hình 70

4.4:Phương án cắt bổ chi tiết 72

4.4.1:Phương án 1: Cắt bổ vỏ vi sai một nửa, cắt vỏ cam quay một nửa, cắt moayơ

một nửa 72

4.4.2:Phương án 2: Cắt 1/4 vỏ vi sai, 1/4 vỏ cam quay, 1/4 moay ơ 72

4.5: Lắp ráp thử nghiệm 75

MÃ BÀI M13 01: Cấu tạo nguyên lý hoạt động cầu dẫn hướng chủ động 75

MÃ BÀI M13 02: Sửa chữa và bảo dưỡng bộ vi sai 80

MÃ BÀI M13 03: Sửa chũa và bảo dưỡng bán trục 88

KẾT LUẬN 95

Tµi liƯu tham kh¶o 96

Lời Nói Đầu

Trong vài thập kỷ gần đây, nền công nghiệp ôtô đã có những bớc phát triển lớnlao Chẳng hạn, hệ thống điều khiển động cơ đã áp dụng công nghệ GDI (gasolinedirect injection ) nhằm làm giảm tối đa tiêu hao nhiên liệu.Phần gầm của ôtô ngày nay

đợc trang bị một số hệ thống nh: hệ thống phanh chống hãm cứng(ABS) hay hệ thốngchống trợt (ASR), hệ thống treo điều khiển điện tử, hộp số tự động nhiều cấp Do đó,

hệ thống thân điện thân xe cũng đợc cải tiến nhằm làm cho chiếc ôtô ngày càng hoànthiện hơn

Do có nhiều cải tiến để đáp ứng yêu cầu của khách hàng nên hệ thống gầm trên

ôtô ngày nay rất phức tạp.Vì vậy, đề tài Thiết kế, chế tạo mô hình cắt bổ cầu chủ“ Thiết kế, chế tạo mô hình cắt bổ cầu chủ

động dẫn hớng làm thiết bị dạy học ” có ý nghĩa quan trọng trong việc hớng dẫn cácsinh viên, kỹ thuật viên, kỹ s hiểu về nguyên lý để từ đó làm cơ sở tìm ra các h hỏng

Tuy đề tài đã đạt đợc một số kết quả nhất định nh: Giới thiệu tổng quan về cầuchủ động dẫn hớng,nguyên lý cấu tạo cầu dẫn hớng chủ động trên xe toyota, nêu, soạn

đợc các bài thực hành, các nguyên nhân h hỏng và hớng khắc phục Nhng do kiến thứccòn hạn chế và không có nhiều thời gian nên chắc chắn đề tài không tránh khỏi nhiềuthiếu sót Mong đợc sự đóng góp ý kiến từ các thầy và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn !

MễÛ ẹAÀU

1.Lyự do choùn ủeà taứi.

- Phửụng tieọn daùy hoùc trong caực trửụứng cao ủaỳng, ẹaùi hoùc ngaứnh coõng ngheọ oõtoõvaón coứn chửa ủaày ủuỷ trong caỷ nửụực noựi chung vaứ Trửụứng ủaùi hoùc SPKT nam ủũnh

nói riêng Việc thiết kế chế tạo mô hình cầu dẫn hướng chủ động trên xe TOYOTAgóp phần tạo thêm phương tiện dạy học cho nhà trường.

- Đề tài nghiên cứu nâng cao được kiến thức ,kỹ năng về cầu dẫn hướng chủđộng trên xe TOYOTA cho sinh viên ngành cơ khí động lực

2 Mục tiêu nghiên cứu

-Thiết kế chế tạo mô hình cầu dẫn hướng chủ động

- Thiết kế các bài soạn ứng dụng

- Nghiên cứu vế cấu tạo và nguyên lý làm việc của cầu dẵn hướng chủ động trên ôtô TOYOTA

3 Đối tượng nghiên cứu.

Cầu dẫn hướng chủ động trên ôtô TOYOTA được thiết kế mô hình làm phương tiệndạy học, triển khai trên mô hình thật và chọn phương án cắt bổ tối ưu

4 Phạm vi nghiên cứu.

- Thiết kế chế tạo mô hình cầu dẫn hướng chủ động trên xe ôtô TOYOTA

- Không gian nghiên cứu trong trường ĐHSP KT nam định

- Thời gian hoàn thành đề tài: 3 tháng

5.Giả thiết khoa học

“Thiết kế chế tạo mô hình căt bổ cầu dẫn hướng chủ động góp phần tạo thêm thiết

bị dạy học cho nhà trường và khi được ứng dụng sẽ nâng cao chất lượng dạy và họccho sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ôtô”

- Giả thiết ta đưa ra các giải pháp thiết kế chế tạo mô hình cầu dẫn hướng chủ động

- Tăng tính trực quan cho sinh viên về cầu dẫn hướng chủ động trên xe TOYOTA Tạo điều kiện cho học sinh năng cao kiến thức về cấu tạò nguyên lý hoạt động và kỹ năng kiểm tra bảo dưỡng cầu dẫn hướng chủ động

6 Phương pháp nghiên cứu.

* Lấy kiến thức của chuyên gia

* Nghiên cứu nguồn tầi liệu:

- Tìm kiểm những luận điểm trong lịch sử mà đồng nghiệp đi làm ,thu thập các thông tin:

+ Cơ sở lý thuyến có liên quan đến đề tài nghiên cứu

+ Thành tựu lý thuyết có liên quan đến đề tìa nghiên cứu

+ Kết quả nghiên cứu đẫ công bố trên sách báo

+ Chủ trương chính sách có liên quan đến nội dung

+ Số liệu thống kê

- Nguôn tài liêu:

+ Tài liệu giáo trình ngành công nghệ ôtô â

+Mạng INTERNET

- tổng hợp tài liệu:

+ Bổ sung tài liệu sau khi phân tích

+ Lựa chọn những tài liệu sau khi đã phân tích

+ Sắp xếp tài liệu, giải thích các qui luật

* Phương pháp thực nghiêm:

- Tách riêng từng phần thuần nhất để nghiên cứu

- Biến đổi môi trường nghiên cứu của đối tượng

- Tiến hành thí nghiệm

NỘI DUNG ĐỒ ÁN

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẦU DẪN HƯỚNG CHỦ ĐỘNG TRÊN ÔTÔ 1.1 Nhiệm vụ, phân loại.

1.1.1 Nhiệm vụ.

Cầu dẫn hướng chủ động sau giữ các nhiệm vụ sau:

- Truyền công suất từ trục chủ động đến các bánh xe trước

- Giảm tốc giữa trục truyền động các đăng và trục bánh xe thông qua các bánhrăng truyền lực chính và truyền lực cuối cùng (Nếu có)

- Phân phối mômen xoắn tới các bánh xe chủ động

- Cho phép sai lệch tốc độ giữa các bánh xe khác nhau (bánh xe trái, phải) khi

xe quay vòng

- Đỡ trọng lượng phía trước, cơ cấu phanh, toàn bộ hệ thống treo và khung xe

1.1.2 Phân loại:

 Theo vị trí đặt cầu:

- Cầu trước chủ động

- Cầu sau chủ động

 Theo chức năng và kết cấu:

- Cầu dẫn hướng chủ động: Loại này thường dùng cho xe có cầu chủđộng phía trước vừa làm nhiệm vụ truyền mômen xoắn, vừa dẫn hướng chuyểnđộng của xe

- Cầu chủ động không dẫn hướng:

chỉ làm nhiệm vụ truyền mômen xoắn, không

làm nhiệm vụ dẫn hướng

1.2 Cấu tạo cầu dẫn hướng chủ động.

- Cầu dẫn hướng chủ động dùng trên xe có tính ưu việt cao, nó có hai ưu điểm là vừa chủ động vừa dẫn hướng Vì vậy ngoài phần tương tự như cầu sau chủ động thì Cầu dẫn hướng chủ động còn có thêm cơ cấu điều khiển hướng mặt quay của bánh xe -Cơ cấu bánh xe trước chủ động gồm có : truyền lực chính (1), bộ vi sai (3), bán trục (4), khớp đồng tốc (6), trục bánh xe dẫn hướng (8) Tất cả các chi tiết dều nằmtrong vỏ cầu (2) và các nửa ống (5), phần vỏ cầu trước còn có cam quay gồm

vỏ( 11) cùng cổ trục rỗng (7), bên ngoài cổ 7được các ổ bi (10) lồng vào để lắp bánh xe trước

1 truyền lực chính 2 vỏ cầu 3 bộ vi sai

4 bán trục 5 các nửa ống; 6.khớp nối đồng tốc

7 cổ trục rỗng cam quay; 8.trục bánh xe; 9.bu lông;

10 ổ bi côn; 11 vấu cam quay; 12 trục đứng

13 ổ bi đỡ trục đứng 14.phần vỏ mặt cầu

1.2.1:Bộ truyền lực chính.

1.2.1.1 Nhiệm vụ của truyền lực chính:

Truyền lực chính để tăng môme xoắn và truyền mômen xoắn theo phươngvuông góc (900) đối với trục dọc của ôtô

1.2.1.2 Phân loại:

 Theo truyền lực chính chia ra:

- Cặp bánh răng côn với răng cong gồm:

+ Loại truyền động thông thường: Tâm trục và các bánh răng cắt nhau tạimột điểm

+ Loại truyền động HYPOID: Tâm trục các bánh răng không cắt nhau mànằm trong hai mặt phẳng

- Loại truyền động bánh răng thẳng

- Loại trục vít

A Kiểu bánh răng trụ B Kiểu bánh răng côn

 Theo số cặp bánh răng ăn khớp chia ra:

- Loại đơn: Với một cặp bánh răng ăn khớp, có tỷ số truyền nhỏ

- Loại kép: Với hai cặp bánh răng ăn khớp, có tỷ số truyền lớn

 Theo cấp số tỷ số truyền chia ra:

- Loại một cấp: Với tỷ số truyền không đổi

- Loại nhiều cấp : Thông thường là hai cấp tỷ số truyền

Hiện nay, trên ôtô thường dùng loại răng cong và bánh răng HYPOID Loạitrục vít thường chỉ dùng ở một số ôtô đặc biệt (thường ở ôtô 3 cầu chủ động) Loạitruyền lực chính có hai cặp bánh răng, một cặp bánh răng nón hoặc HYPOID vàmột bánh răng trụ với vi sai bố trí sau cặp bánh răng thứ hai

1.2.1.3 Yêu cầu:

Truyền lực chính phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Phải đảm bảo tỉ số truyền cần thiết để phù hợp với chất lượng kéo và tính kinhtế nhiên liệu tốt nhất

- Đảm bảo hiệu suất truyền động phải cao ngay cả khi thay đổi nhiệt độ và vậntốc quay

- Đảm bảo có độ cứng vững tốt, làm việc không ồn để tăng thời hạn làm việc

- Có kích thước chiều cao không lớn để tăng khoảng sáng gầm xe

- Trọng lượng phần không treo phải nhỏ

1.2.1.4 Cấu tạo chung:

a Bánh răng côn chủ động: (Bánh răng quả dứa)

Khi trục chủ động quay làm bánh răng chủ động và bánh răng bị động (bánhrăng vành chậu) quay

Các bộ phận trong cầu chủ động và quan hệ của chúng

Đoạn ngoài cùng của bánh răng côn chủ động được chặn bởi khớp chữ U hoặcmặt bích của trục các đăng Đoạn trong cùng của bánh răng côn chủ động ăn khớpvới bánh răng vành chậu (bánh răng côn bị động) Bánh răng côn chủ động được

lắp trên các ổ bi côn Các ổ bi cho phép các bánh răng côn chủ động quay tự dotrong vỏ cầu Ống giữ và vòng đệm chịu áp lực nén cho ổ bi bánh răng côn chủđộng.

Với một số loại truyền lực chính, đầu trong cùng của trục bánh răng côn chủđộng được gối trên một vòng bi đũa Bạc đỡ trục trợ giúp hai ổ bi côn đỡ bánh răngchủ động khi chịu tải trọng nặng

Bánh răng côn chủ động được gắn trên các ổ bi côn

b Bánh răng côn bị động (bánh răng vành chậu)

Bánh răng côn bi động được dẫn động bởi bánh răng côn chủ động, và đượctruyền mômen thông qua một góc 90 độ Bánh răng côn bị động có nhiều răng hơnbánh răng côn chủ động, tức là có sự giảm tốc giữa trục chủ động và các bán trụchay bánh xe chủ động

Bánh răng côn bị động được lắp chặt trên vỏ vi sai bằng các bu lông Bánh răngcôn bị động và chủ động ăn khớp nhau Chúng được mài đều (ăn khớp và quay đều

với nhau làm mài mòn hai mặt răng) tại xưởng chế tạo Sau đó, mỗi răng trên mỗibánh răng được đánh dấu để biểu diễn ăn khớp răng đúng Sự mài mòn này đemlại sự hoạt động êm dịu và giữ cho bánh răng bền hơn.

c Các kiểu truyền lực chính:

1 Truyền động bánh răng nón răng thẳng:

Loại này sử dụng phổ biến trên ôtô tải, ôtô đặc biệt Loại bánh răng nàycó ưu điểm dễ chế tạo nhưng có nhược điểm là ăn khớp không êm, nhất là khi xechạy ở tốc độ cao ồn nhiều, khả năng chịu tải kém nên hiện nay ít được sử dụng

2 Truyền động bánh răng nón răng xoắn:

Loại truyền động bánh răng nón răng xoắn được dùng phổ biến trên ôtô(bánh răng xoắn uốn cong các răng của bánh răng côn chủ động và vòng răng trêncùng một tâm) So với bánh răng nón răng thẳng, bánh răng nón răng xoắn có ưuđiểm là cùng kích thước đường kính nhưng có thể giảm số răng chủ động xuống ítnhất (khoảng 6, 7 răng) nên tăng được tỷ số truyền Như vậy có thể tăng tỷ sốtruyền mà không cần tăng đường kính bánh răng bị động nên giảm được kích thướcchung của cầu và tăng khoảng sáng gầm xe, đồng thời lại giảm được trong lượngphần không treo

Ưu điểm nữa của loại răng này là làm việc êm dịu dù ở tốc độ lớn và tuổithọ cao hơn Nhờ đó có thể dùng với các loại động cơ cao tốc Sở dĩ như vậy vì sốrăng đồng thời ăn khớp thường rất êm

Nhược điểm của loại bánh răng nón răng xoắn là lực chiều trục lớn vàphương của lực này thay đổi theo chiều quay của bánh răng Nếu chiều xoắn củarăng và chiều quay của bánh răng trùng nhau lực chiều trục sẽ hướng từ đáy lênđỉnh bánh răng nón nên có thể có hiện tượng kẹt răng Nếu chiều xoắn của răng làchiều quay của bánh răng chủ động khỏi bánh răng bị động Vì vậy trong trườnghợp ôtô chuyển động tịnh tiến bánh răng côn chủ động có chiều quay phải thìhướng xoắn của bánh răng chủ động phải là chiều xoắn trái Như thế khi chuyểnđộng lùi thì hướng xoắn và chiều quay lại trùng nhau nên lực chiều trục sẽ hướng

về phía có khuynh hướng làm kẹt răng Nhưng vì thời gian sử dụng chuyển động lùingắn nên loại bánh răng này vẫn được dùng.

Khi chế tạo bánh răng cong người ta cố tạo ra điều kiện các răng ăn khớptheo vùng nghĩa là khi ăn khớp hai bánh răng sẽ tiếp xúc theo một phạm vi trênrăng mà không phải toàn bộ răng Muốn như vậy bán kính cong của bánh răng chủđộng được chế tạo bé hơn bán kính cong của bánh răng bị động một ít Như thế cácrăng sẽ tiếp xúc nhau chỉ ở phần giữa Bán kính cong được chọn thế nào để khi cặpbánh răng truyền tải trọng nhỏ thì vùng tiếp xúc sẽ chiếm khoảng gần một nửachiều dài răng Còn khi tải trọng lớn thì sẽ tiếp xúc cả chiều dài răng, khi có sựdịch chuyển tương đối của hai bánh răng một khoảng nhỏ thì vùng ăn khớp chỉ dịchchuyển từ giữa răng ra phía này hay phía khác một ít

Truyền lực chính với cặp bánh răng thẳng và bánh răng xoắn.

A - Cặp bánh răng nón răng thẳng

B - Cặp bánh răng nón răng xoắn

C - Sự ăn khớp các răng của cặp bánh răng xoắn

3 Truyền động bánh răng Hypoid:

Bánh răng Hypoid có khoảng cách từ tâm của bánh răng côn chủ động hạthấp so với đường tâm của vòng răng Bánh răng côn chủ động và vòng răng của visai hiện đại là kiểu Hypoid (hình 8.5)

A

B

C

Do truyền động bánh răng Hypoid có điểm khác thường là trục bánh răngcôn chủ động và bánh răng côn bị động không cắt nhau mà cách nhau một khoảngkhông gian Như vậy cho phép hạ thấp sàn xe, do dịch chuyển được trục của bánhrăng chủ động so với bánh răng bị động một đoạn Do đó hạ thấp được trọng tâmôtô, nhờ đó tăng độ ổn định và tăng được vận tốc ôtô.

Góc nghiêng đường xoắn của răng bánh chủ động lớn hơn nhiều so với bánhrăng bị động, do tâm trục cách nhau một khoảng không gian Kết quả là cùng mộtkích thước bánh răng bị động, kích thước bánh răng chủ động tăng nhiều hơn so vớibộ truyền răng xoắn (20 - 25%) và trục bánh răng chủ động lớn hơn Do đó khi làmviệc có nhiều răng ăn khớp cùng một lúc Nhờ đó kết cấu vững hơn, tuổi thọ củabánh răng tăng lên, các răng vào khớp với nhau một cách êm dịu không gây tiếngồn

Tuy nhiên, truyền động Hypoid đòi hỏi phải lắp chính xác và bánh răng cônchủ động phải có điểm tựa thật chắc chắn vì có hiện tượng răng trượt theo chiềudọc trục Nghĩa là sự trượt giữa các răng tăng theo cả chiều dài và mặt cạnh Vìvậy, trên bề mặt răng của bánh răng phải được bảo vệ bằng một màng dầu nhờnbền vững Do đó phải dùng dầu bôi trơn đặc biệt để bôi trơn bộ truyền động

4 Truyền lực chính loại kép:

Thông thường truyền lực chính loại kép được sử dụng trên các ôtô có sứcchở lớn Loại này ứng dụng ở những nơi cần có tỷ số truyền lớn và khoảng cách vỏ

vi sai với mặt đường bé

Truyền lực chính loại kép gồm hai cặp bánh răng: Một cặp bánh răng nónvà một cặp bánh răng trụ Có hai phương án đặt bánh răng:

- Phương án thứ nhất: sử dụng tương đối phổ biến là hai cặp bánh răng cùngđặt trong một vỏ và vi sai đặt sau cặp thứ hai, hai cặp bánh răng và vi sai sẽ đặtgiữa cầu

- Phương án thứ hai là cặp bánh răng nón và vi sai đặt ngay sau hộp số haygiữa cầu, bánh răng trụ đặt trên bán trục

Trong phương án đầu moment truyền đến vi sai sẽ lớn hơn trong phương án sau,nên các chi tiết vi sai phải được chế tạo với kích thước lớn hơn Ở phương án haicặp bánh răng trụ có thể bố trí ăn khớp trong hoặc theo truyền động hành tinh đặtngay ở bánh xe hoặc ăn khớp với truyền động xích, nhưng đều có khuyết điểm làcồng kềnh, đắt tiền vì thêm chi tiết

Kiểu truyền lực chính kép phổ biến nhất hiện nay được trình bày trên hình 6.7,trong đó cặp bánh răng thứ nhất là cặp bánh răng nón hay bánh răng Hypoid, còncặp bánh răng thứ hai là cặp bánh răng trụ răng thẳng hay răng nghiêng Răngnghiêng làm việc êm dịu hơn răng thẳng và tuổi thọ cao hơn Nhưng khi ôtôchuyển động lùi, lực chiều trục của bánh răng nón sẽ cộng với lực chiều trục củabánh răng trụ răng nghiêng và tải trọng lên ổ bi bên phải sẽ tăng rất cao Vì có lựcchiều trục tác dụng lên bánh răng trụ bị động nên cần phải lắp ổ bi nón trên vỏ visai để có thể điều chỉnh được trong quá trình sử dụng

d Tỷ số truyền của truyền lực chính

Tỉ số truyền cầu sau cũng được coi là tỷ số truyền của truyền lực chính, nólà tý số giữa số răng của bánh răng chủ động và số răng của bánh răng bị động Tỷ số truyền của truyền lực chính phải đảm bảo sự hợp lý giữa việc thực hiệntruyền động và tính kinh tế nhiên liệu Tỷ số truyền trung bình thường là 3,5:1 Tỷsố truyền cao 4,11:1, cho trường hợp đặc biệt, có thể làm tăng vận tốc và sức kéonhưng cũng có thể làm giảm tính kinh tế nhiên liệu Động cơ sẽ chạy với số vòng

quay cao để duy trì tốc độ cầm chừng Tỷ số truyền thấp (số) 3:1, sẽ làm giảm vậntốc và sức kéo nhưng có thể tăng tính kinh tế nhiên liệu.

Bộ truyền chính loại kép

1.Mặt bích 2.Phớát 3.Nắp 4,10,13.Vòng đệm 5.Đệm làm kín

6,9,14.Ổ bi côn 7.Ống lót 8.Vòng điều chỉnh ổ bi

11.Bánh răng côn chủ động 12.Bánh răng côn bị động 15, 28.Nắp ổ bi 16.Bánh răng trụ chủ động 17.Vỏ cầu 18.Nắp giữ ổ bi vỏ.19.Đĩa tựa b.răng bán trục 20.Vỏ bên phải bộ vi sai

21.Bánh răng trụ bị động 22.Bánh răng bán trục 23.Vỏ bên trái bộ vi sai

24 Ổ bi vỏ vi sai 25.Đai ốc 26.Bán trục

29.Ổ bi 30.Khoang chứa dầu

1.2.2 Cấu tạo và hoạt động của vi sai

a Vi sai đối xứng: (Giữa hai bánh xe chủ động)

Vỏ vi sai giữ vòng răng, bộ bánh răng hành tinh và đầu trong cùng của bántrục Chúng được cố định và quay trên bán trục Vỏ vi sai được chế tạo bằng gangrèn, bằng gang hợp kim hoặc bằng thép 45

Ổ bi vỏ vi sai được lắp giữa phần ngoài cùng vỏ vi sai và vỏ cầu

Mặt bích trên vỏ vi sai dùng để gắn bánh răng bị động của truyền lực chính.Hai nửa vỏ vi sai gắn chặt bánh răng bị động bằng bulông hay đinh tán

Bánh răng bán trục Bánh răng vệ tinh

Bộ bánh răng hành tinh hay bộ bánh răng vi sai gồm có hai bánh răng côn bántrục và hai bánh răng vệ tinh (bánh răng quay trơn của bộ vi sai trong vi sai haibánh răng vệ tinh Bộ bánh răng hành tinh được lắp ráp trong vỏ vi sai Chúng lànhững bánh răng côn nhỏ.

Một trục nhỏ xuyên qua hai bánh răng hành tinh (hoặc trục chữ thập xuyên quabốn bánh răng hành tinh) và vỏ vi sai Hai bánh răng bán trục được ăn khớp vớiđầu trong bán trục bằng then hoa

Các bộ phận chủ yếu của bộ vi sai.

 Hoạt động của bộ vi sai:

Bộ vi sai dùng phân phối mômen từ trục truyền động (trục các đăng) đếnbán trục.Bộ vi sai phải cung cấp mômen xoắn tới cả hai bán trục, ngay cả khichúng quay với tốc độ khác nhau (Ví dụ: khi xe quay vòng)

Nếu có cơ cấu hãm cứng giữa mỗi bán trục và vỏ vi sai, bất cứ lúc nào ngườilái xe đánh vô lăng quay vòng, lốp xe sẽ bị trượt, phát tiếng kêu và bị mài mòn Bộ

vi sai chủ yếu là để ngăn ngừa vấn đề này

+ Khi xe chạy thẳng:

Khi xe di chuyển trên đường thẳng (hình A), cả hai bánh xe trước quay cùngtốc độ Vỏ vi sai, trục bánh răng vệ tinh quay làm các bánh răng vệ tinh quay theo.Các bánh răng vệ tinh truyền mômen xoắn đến các bánh răng bán trục và bán trục.Các lực cân bằng làm bộ vi sai gần như bị khóa hãm Trong trường hợp truyềnđộng này tất cả các chi tiết của bộ vi sai cùng quay với nhau như một khối thốngnhất Tốc độ quay của các bánh răng bán trục như nhau và bằng tốc độ quay của vỏ

vi sai

Sự hoạt động của vi sai cho phép bánh răng quay.

+ Khi xe quay vòng:

Hình B minh họa hoạt động của bộ vi sai khi xe quay vòng Khi xe quayvòng (chẳng hạn quay vòng sang phải),vỏ vi sai vẫn quay mang theo trục và cácbánh răng vệ tinh Lúc này các bánh xe ngoài quay nhanh hơn bánh xe trong, dobánh xe ngoài di chuyển quãng đường dài hơn bánh xe trong nên bánh răng bán

trục ngoài quay nhanh hơn bánh răng bán trục trong Lúc đó các bánh răng hànhtinh không những chỉ kéo hai bánh răng bán trục mà còn vừa kéo vừa đi trên bánhrăng bán trục phía trong, nhằm điều chỉnh cho các bánh răng này quay chậm hơnbánh răng bán trục ngoài Trong trường hợp này, bánh răng vệ tinh vừa quay theovỏ vi sai vừa quay quanh trục của nó.

Động tác tự xoay trên trục của bánh răng vệ tinh cộng với vận tốc đang quaycủa trục vệ tinh làm bánh răng bán trục bên ngoài quay nhanh hơn vỏ vi sai Độngtác quay chậm dừng của bánh răng vệ tinh trên bánh răng bán trục bên trong làmcho bánh răng này quay chậm lại

Sự hoạt động của bánh răng bán trục như trên cho phép mỗi bán trục đượcthay đổi tốc độ trong truyền mômen xoắn truyền tới vi sai không thay đổi Với đặctính truyền động này, bộ vi sai tự động điều chỉnh ở bất cứ sự thay đổi nào của vậntốc giữa hai bánh xe chủ động

Không có bộ vi sai (hay hãm cứng cầu xe), có thể gây gẫy bán trục hay mònlốp xe do tốc độ quay của các bánh xe chủ động khi xe quay vòng

 Cơ cấu khóa hãm vi sai cưỡng bức:

Sơ đồ cơ cấu khóa hãm vi sai cưỡng bức

Khi một bánh xe chủ động bị sa lầy và sinh ra hiện tượng trượt quay làm xekhông vượt được vũng lầy Để khắc phục hiện tượng trên, trên các ôtô có tính việtdã cao, người ta lắp cơ cấu khóa vi sai cưỡng bức nhằm loại bỏ khả năng hoạt độngcủa bộ vi sai

Khóa hãm vi sai có thể bằng ly hợp răng, ly hợp vấu và ly hợp chốt Cơ cấukhóa hãm vi sai cưỡng bức buộc hai bánh xe chủ động của một cầu phải quay cùngtốc độ Vì thế có khả năng tận dụng hoàn toàn trọng lượng bám của cầu chủ động.Dẫn động khóa vi sai có thể bằng cơ khí, bằng điện - cơ khí, bằng thủy lực hay

cơ khí - thủy lực

Dẫn động khóa vi sai loại cơ khí có cần gạt bố trí trên dầm cầu chủ động hoặcđặt cạnh người lái Loại này có nhược điểm là chỉ sử dụng khi ôtô đã bị trượt quayvà không có khả năng tự chuyển động nữa Sau khi ôtô vượt được đoạn trượt quayrồi, người lái phải trả cần gạt ngay về vị trí cũ Nếu không, khi ôtô chuyển độngtrên đường với cơ cấu vi sai đã hãm cứng làm mòn lốp nhanh, có thể làm gãy bántrục và khó quay vòng

Trên các ôtô hiện nay hay dùng cơ cấu khóa vi sai cưỡng bức điều khiển bằngđiện tử Khi bật công tắt điều khiển khóa hãm vi sai, hộp điều khiển điện tử (ECU)điều khiển bộ chấp hành khóa vi sai lắp trên vỏ cầu sẽ đẩy càng gạt bên trong cầulàm khớp trượt trên then hoa bán trục nối cứng các bán trục với vỏ vi sai Trong bộchấp hành khóa vi sai có động cơ điện dùng để đẩy khớp trượt Hoạt động củađộng cơ điện được thực hiện theo tín hiệu từ hộp điện tử ECU, dựa trên các tín hiệutừ công tắc, các cảm biến như: Cảm biến tốc độ, cảm biến độ trượt của bánh xe,

Khoá hãm vi sai bằng ly hợp răng trong ôtô Mercedes-Benz

A Khoá hãm vi sai bằng ly hợp có vấu trong vi sai ôtô Hen-sen.

B Khoá hãm vi sai bằng ly hợp có chốt

Hình 9.9 Cơ cấu khoá hãm vi sai trên xe Toyota Land cruise.

1.2.3 Vi sai tăng ma sát:

Với bộ vi sai thường, có thể không đủ sức kéo thích hợp trên đường trơn,trên đường sình lầy hay trong thời gian tăng tốc Khi một bánh xe của cầu dẫnhướng chủ động thiếu sức kéo (Ví dụ: trong băng tuyết, sình lầy ), các bánh xekhác sẽ không đủ lực đẩy xe vượt lên Mômen xoắn sẽ truyền qua bánh răng bántrục và bán trục dễ quay nhất

Để tăng tính chất động lực học của ôtô, người ta sử dụng vi sai có ma sát(tăng ma sát) bằng cách tạo ra những ma sát phụ thêm trên đường truyền lực từbánh xe trái sang bánh xe phải hay bán trục trái sang bán trục phải Vi sai tăng ma

sát cung cấp lực truyền động tới cả hai bánh xe trong suốt thời gian xe chạy Nóchuyển đổi một phần mômen xoắn chủ động tới cả hai bánh xe trượt và bánh xetruyền động Điều này sẽ giúp ngăn cản xe trở ngại trong bùn hoặc tuyết.

4.1 Vi sai tăng ma sát đóng bằng ly hợp đĩa:

Đa số kiểu thông dụng của vi sai tăng ma sát là kiểu đóng bằng ly hợp (bốtrí bằng các đĩa ly hợp và đĩa thép) Các đĩa ma sát được xen lẫn những đĩa théptrong vỏ vi sai

Các đĩa ma sát thường liên kết các bánh răng bán trục bằng rãnh then hoa.Đĩa thép có những cái tai (đuôi) được khóa vào những rãnh trong vỏ vi sai Đĩa masát được quay với bánh răng bán trục Đĩa thép quay với vỏ vi sai

Những lò xo (lò xo màng, lò xo xoắn) ép những đĩa ma sát và đĩa thép lạivới nhau Kết quả cả hai bán trục sau quay cùng tốc độ với vỏ vi sai

Sự dẫn động của bánh răng hành tinh giúp lò xo ly hợp có khả năng đóng lyhợp Dưới điều kiện mômen xoắn cao, việc quay của các bánh răng hành tinh(bánh răng côn chủ động trong bộ vi sai) đẩy các bánh răng bán trục ra Các bánhrăng bán trucï sau đó đóng các đĩa ly hợp Hoạt động này giúp khóa (tạo ma sát) giữcác đĩa và giữ cho hai bánh xe sau cùng quay

Bộ vi sai tăng ma sát

Bộ vi sai tăng ma sát dùng lò xo dạng màng hay lò xo xoắn để ép các đĩa lyhợp Các đĩa ma sát được ăn khớp chặt với các bánh răng bán trục Các đĩa thépđược khoá chặt với vỏ bằng các tai lớn

Về cơ bản, bộ vi sai được kết cấu như bộ vi sai vừa mô tả ở trên, tuy nhiêncó thêm một số chi tiết khác biệt như:

- Bốn bánh răng hành tinh quay trơn trên hai trục, hai hành tinh bố trí thành chữthập nhưng không dính liền nhau Hai trục này có khả năng di chuyển với nhau theo cảchiều trục lẫn chiều góc nghiêng, nhờ các mặt nghiêng A và B ở các đầu trục

- Bốn đầu trục bánh răng hành tinh được vát xiên chữ V đối xứng nhau, cácmặt xiên này là các mặt tì của trục lên vỏ vi sai

- Vỏ vi sai được cấu tạo bằng hai nửa úp vào nhau Nửa bên phải có khoéthai rãnh chữ V đối xứng trên đường kính để ráp trục bánh răng hành tinh thứ nhất.Trục hành tinh thứ hai úp vào trục thứ nhất và tựa lên hai rãnh chữ V trên nửa vỏ visai bên trái tạo thành trục chữ thập

- Hai bánh răng hành tinh hai bên nằm lọt trong hai mặt chụp ma sát (cốctrung gian) Sau lưng mỗi chụp ma sát gắn bốn đĩa ma sát, hai đĩa trong số này liênkết với vỏ vi sai, hai đĩa còn lại liên kết với rãnh then của chụp ma sát.

Với cách cấu tạo này, khi các bánh răng vệ tinh không quay, tức bánh xekhông bị trượt quay, lực truyền tới các bán trục cũng giống như trong trường hợp visai có ma sát trong bé (hay vi sai thường) Khi các bánh răng vệ tinh quay hay bánh

xe bị trượt quay, hai bánh răng vệ tinh dịch qua phải hay trái thì chúng tác động lêntrục ma sát của bánh răng hành tinh phía đó, làm các đĩa ma sát với nhau và khóahãm bán trục vào vỏ vi sai Lực truyền sẽ tăng lên đối với bán trục quay chậm vàgiảm đi với bán trục quay nhanh

Đường truyền công suất qua bộ vi sai tăêng công suất

A Xe chạy thẳng trên đường khô Bánh răng vệ tinh truyền mômen mộtcách bình thường Các đĩa ly hợp quay trơn với nhau và không tạo ma sát

B Một bánh ở trên đường trơn và bị trượt, sự ma sát giữa các đĩa ma sáttruyền mômen xoắn tới bán trục khác (bán trục không bị quay trơn) Điều này làmtăng mômen hơn xe có bộ vi sai thường

Sơ đồ hai trục vệ tinh của bộ vi sai tăng ma sát Chrysler.

A Đầu vát xiên nằm tì trong đáy chữ V của vỏ vi sai

B Khi vỏ vi sai quay, lực cản làm bánh răng hành tinh leo lên cạnh nghiêng, cảhai bánh răng hành tinh và trục bị dịch sang trái

Cầu chủ động có bộ vi sai tăng ma sát hiệu Chrysler.

4.2 Vi sai tăng ma sát dùng ly hợp côn:

Vi sai tăng ma sát kiểu ly hợp côn tạo ra ma sát bởi các bánh răng bán trục hìnhcôn để cung cấp và tận dụng được sức kéo

Những lò xo được dùng để ép các mặt côn áp vào phần cuối của vỏ vi sai Với bántrục được ăn khớp với then hoa với các bánh răng côn để quay cùng với vỏ vi sai Cùng với sự tăng tốc, các bánh răng cùng truyền động với bánh răng côn, đẩycác bánh răng côn ra phía ngoài Điều này làm tăng ma sát giữa các mặt côn và vỏ

vi sai hơn nữa và những bánh xe chủ động được quay với mômen xoắn lớn hơn.Bề mặt côn trên bánh răng bán trục được dùng như bề mặt ma sát để truyềnđộng cả hai cầu Momen xoắn của động cơ tăng đẩy bánh răng bán trục và mặt côn

phía ngoài hãm khoá bán trục Trong khi bị quay trượt , cạnh mặt côn sẽ ma sátlàm giảm tốc độ

Vi sai tăng ma sát kiểu côn.

1.2.4 Vi sai cam:

Bộ vi sai cam gồm có vòng cách (6) nối cứng với bánh răng bị dẫn củatruyền động chính (vòng răng) Trong vòng cách có lắp lẫn các con trượt (2) xếpthành hai hàng như con cờ Đầu các con trượt tì vào các vòng cam trong (3) và vòngcam ngoài (4) Bề mặt của các vòng cam nay tiếp xúc với các con trựơt có các vấucam

Bên ngoài, bộ vi sai có thân trái (1) và thân phải (5) gắn chặt với nhau bằngbulông Các bán trục đi qua lỗ giữa bộ vi sai, một bán trục nối liền bằng then hoavới vòng cam trong, còn bán trục kia nối liền với vòng cam ngoài

Cấu tạo bộ vi sai cam.

1 Thân bên trái vỏ vi sai 2 Con trượt 3 Vòng cam trong

4 Vòng cam ngoài 5 Thân bên phải bộ vi sai 6 Vòng cách

Khi bánh răng bị dẫn của truyền động chính quay cùng với số vòng cách, cáccon trượt tác động một lực đồng đều lên các cam của hai vòng cam và lôi cuốnchúng quay theo

Nếu một bánh xe ôtô gặp sức cản lớn hơn thì vòng cam nối liền với nó quaychậm hơn vòng cách, các con trượt tác động một áp lực lớn hơn lên vòng cam kia,thúc đẩy nó quay với tốc độ lớn hơn

Tuy nhiên, ma sát tăng lên giữ các con trượt và các vòng cam đòi hỏi một lựckhá lớn để thay đổi tốc độ vòng cam này so với vòng cam kia,việc đó chỉ xảy rakhi nào có chênh lệch lớn giữa sức cản mà bánh xe bên phải và bên trái phải khắcphục Điều đó đảm bảo đầy đủ moment xoắn tới hai bánh xe và loại trừ khả năngmột bánh xe đứng yên khi bánh kia quay trượt

1.2.5: Vật liệu chế tạo các chi tiết của vi sai.

Vỏ vi sai chế tạo bằng gang rèn hoặc thép 40.Chữ thập vi sai chế tạo bằng thếphợp kim nhãn hiệu 12XHA,18XH,30XH có nhiệt luyện

Với loại vi sai cam:vành giữa và phần cam chế tạo bằng thép xêmăngtít 18HBAvới độ cứng bề mặt HRC 60-65.Cn chạy chế tạo bằng thép Ũ-15,độ cứng HRC 60-65

Đối với vi sai trục vít chế tạo bằng thép 12X2H4A.xêmăng tít ở độ sâu 0,8

1,2mm,độ cứng bề mặt HRC58-52,trong lõi HRC 30-42

1.2.6: Bôi trơn vi sai.

Dầu nhớt dùng bôi trơn bộ vi sai thường dùng là dầu bánh răng SAE 800w - 90,nó được dùng để giảm ma sát giữa các bộ phận chuyển động của cầu trước.Vòngrăng quay vẩy tung dầu lên các bộ phận chuyển động để ngăn ngừa sự mài mòn Bộ vi sai ma sát thường yêu cầu dùng dầu bôi trơn đặc biệt Nó cần cho việc ănkhớp của ly hợp Các đĩa ma sát sẽ không hoạt động đúng chức năng khi dùng dầubôi trơn bình thường

Ngoài ra nếu bộ truyền lực chính dùng cặp bánh răng hypoid phải sử dụngdầu bôi trơn hypoid Vì cặp bánh răng hypoid trong quá trình làm việc có sinh rahiện tượng trượt trên bề mặt răng làm gia tăng nhiệt cũng như tăng mài mòn chitiết Chính vì thế phải được bôi trơn bằng loại dầu đặc biệt

Thông hơi bộ vi sai:

Ống thông hơi bộ vi sai làm thoát áp lực hoặc chân không trong và ngoài vỏ cầuvới sự thay đổi của nhiệt độ

Không có ống thông hơi, áp lực sẽ làm cho dầu bôi trơn bộ vi sai nóng lên tớinhiệt độ nở ra Dầu sẽ phun ra ngoài phốt chắn dầu của bán trục hay ở phốt chắndầu của bánh răng chủ động ở truyền lực chính

Chương 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA

CẦU DẪN HƯỚNG CHỦ ĐỘNG XE TOYOTA 2.1 Nguyên lý và cấu tạo cầu dẫn hướng chủ động

1 truyền lực chính 2 vỏ cầu 3 bộ vi sai

4 bán trục 5 các nửa ống; 6.khớp nối đồng tốc

7 cổ trục rỗng cam quay; 8.trục bánh xe; 9.bu lông;

10 ổ bi côn; 11 vỏ cam quay; 12 trục đứng

13 ổ bi đỡ trục đứng 14.phần vỏ mặt cầu

a cấu tạo

Cơ cấu bánh xe trước chủ động gồm có : truyền lực chính (1), bộ vi sai (3), bán trục (4), khớp đồng tốc (6), trục bánh xe dẫn hướng (8) Tất cả các chi tiết đều nằm trong vỏ cầu (2) và các nửa ống (5), phần vỏ cầu trước còn có cam quay gồm vỏ (11) cùng cổ trục rỗng (7), bên ngoài cổ (7) được các ổ bi (10) lồng vào để lắp bánh xe trước

b Nguyên lý

Truyền lực chính và bộ vi sai có kết cấu tương tự cầu sau chủ động, khớp các đăng (6) dùng để truyền tốc độ quay đồng nhất từ bán trục (4) đến trục (8) của bánh xe, cho phép góc lệch giữa hai trục là 40 độ lúc quay vòng Trục truyền động(8) của bánh xe nằm bên trong của ống dẫn (7) rồi qua khớp nối then hoa với moay ơ của mặt bích đầu trục để nối với moay ơ (9) của bánh xe trước, moay ơ này tỳ lên các ổ bi (10) Ông dẫn (7) được nối chặt với vỏ cam quay (11), vỏ cam tỳ

lên ổ bi (13), nhờ vỏ cam ống (7)và bánh xe có thể quay quanh chốt (12) của khớp chuyển hướng Chốt chuyển hướng được gắn chặt trên phần mặt cầu (14) ở vị trí bất kỳ của ống(7) và bánh xe bán trục (4) thông qua khớp đồng tốc (6) và trục truyền (8) đều có thể truyền động quay tới bánh xe

2.2.Bánh răng côn chủ động,bánh răng côn bị động

a Bánh răng côn chủ động: (Bánh răng quả dứa)

Khi trục chủ động quay làm bánh răng chủ động và bánh răng bị động (bánhrănh vành chậu) quay

Đoạn ngoài cùng của bánh răng côn chủ động được chặn bởi khớp chữ U hoặcmặt bích của trục các đăng Đoạn trong cùng của bánh răng côn chủ động ăn khớpvới bánh răng vành chậu (bánh răng côn bị động) Bánh răng côn chủ động được lắptrên các ổ bi côn Các ổ bi cho phép các bánh răng côn chủ động quay tự do trong vỏcầu Ống giữ và vòng đệm chịu áp lực nén cho ổ bi bánh răng côn chủ động

Với một số loại truyền lực chính, đầu trong cùng của trục bánh răng côn chủđộng được gối trên một vòng bi đũa Bạc đỡ trục trợ giúp hai ổ bi côn đỡ bánh răngchủ động khi chịu tải trọng nặng

Bánh răng côn chủ động được gắn trên các ổ bi côn

b Bánh răng côn bị động (bánh răng vành chậu)

Bánh răng côn bi động được dẫn động bởi bánh răng côn chủ động, và đượctruyền mômen thông qua một góc 90 độ Bánh răng côn bị động có nhiều răng hơnbánh răng côn chủ động, tức là có sự giảm tốc giữa trục chủ động và các bán trụchay bánh xe chủ động

Bánh răng côn bị động được lắp chặt trên vỏ vi sai bằng các bu lông Bánh răngcôn bị động và chủ động ăn khớp nhau Chúng được mài đều (ăn khớp và quay đềuvới nhau làm mài mòn hai mặt răng) tại xưởng chế tạo Sau đó, mỗi răng trên mỗibánh răng được đánh dấu để biểu diễn ăn khớp răng đúng Sự mài mòn này đemlại sự hoạt động êm dịu và giữ cho bánh răng bền hơn

có bốn bánh răng vệ tinh và vỏ vi sai tháo rời được Mặt tháo rời thường đi qua trụccủa bánh răng hành tinh, các nửa vỏ được lắp đồng tâm nhờ các gờ, lắp các nửa vỏbằng bulông hoặc đinh tán.

Vỏ vi sai giữ vòng răng, bộ bánh răng hành tinh và đầu trong cùng của bántrục Chúng được cố định và quay trên bán trục Vỏ vi sai được chế tạo bằng gangrèn, bằng gang hợp kim hoặc bằng thép 45

Ổ bi vỏ vi sai được lắp giữa phần ngoài cùng vỏ vi sai và vỏ cầu

Mặt bích trên vỏ vi sai dùng để gắn bánh răng bị động của truyền lực chính.Hai nửa vỏ vi sai gắn chặt bánh răng bị động bằng bulông hay đinh tán

Bộ bánh răng hành tinh hay bộ bánh răng vi sai gồm có hai bánh răng cônbán trục và hai bánh răng vệ tinh (bánh răng quay trơn của bộ vi sai trong vi sai haibánh răng vệ tinh Bộ bánh răng hành tinh được lắp ráp trong vỏ vi sai Chúng lànhững bánh răng côn nhỏ

Một trục nhỏ xuyên qua hai bánh răng hành tinh (hoặc trục chữ thập xuyên quabốn bánh răng hành tinh) và vỏ vi sai Hai bánh răng bán trục được ăn khớp vớiđầu trong bán trục bằng then hoa

Các bộ phận chủ yếu của bộ vi sai.

b.

Hoạt động của bộ vi sai:

Bộ vi sai dùng phân phối mômen từ trục truyền động (trục các đăng) đếnbán trục Bộ vi sai phải cung cấp mômen xoắn tới cả hai bán trục, ngay cả khichúng quay với tốc độ khác nhau (Ví dụ: khi xe quay vòng).

Nếu có cơ cấu hãm cứng giữa mỗi bán trục và vỏ vi sai, bất cứ lúc nào ngườilái xe đánh vô lăng quay vòng, lốp xe sẽ bị trượt, phát tiếng kêu và bị mài mòn Bộ

vi sai chủ yếu là để ngăn ngừa vấn đề này

+ Khi xe chạy thẳng:

Khi xe di chuyển trên đường thẳng (hình A), cả hai bánh xe sau quay cùngtốc độ Vỏ vi sai, trục bánh răng vệ tinh quay làm các bánh răng vệ tinh quay theo.Các bánh răng vệ tinh truyền mômen xoắn đến các bánh răng bán trục và bán trục.Các lực cân bằng làm bộ vi sai gần như bị khóa hãm Trong trường hợp truyềnđộng này tất cả các chi tiết của bộ vi sai cùng quay với nhau như một khối thốngnhất Tốc độ quay của các bánh răng bán trục như nhau và bằng tốc độ quay của vỏ

vi sai

Sự hoạt động của vi sai cho phép bánh răng quay.

+ Khi xe quay vòng:

Hình B minh họa hoạt động của bộ vi sai khi xe quay vòng Khi xe quayvòng (chẳng hạn quay vòng sang phải), vỏ vi sai vẫn quay mang theo trục và cácbánh răng vệ tinh Lúc này các bánh xe ngoài quay nhanh hơn bánh xe trong, dobánh xe ngoài di chuyển quãng đường dài hơn bánh xe trong nên bánh răng bán

trục ngoài quay nhanh hơn bánh răng bán trục trong Lúc đó các bánh răng hànhtinh không những chỉ kéo hai bánh răng bán trục mà còn vừa kéo vừa đi trên bánhrăng bán trục phía trong, nhằm điều chỉnh cho các bánh răng này quay chậm hơnbánh răng bán trục ngoài Trong trường hợp này, bánh răng vệ tinh vừa quay theovỏ vi sai vừa quay quanh trục của nó.

Động tác tự xoay trên trục của bánh răng vệ tinh cộng với vận tốc đang quaycủa trục vệ tinh làm bánh răng bán trục bên ngoài quay nhanh hơn vỏ vi sai Độngtác quay chậm dừng của bánh răng vệ tinh trên bánh răng bán trục bên trong làmcho bánh răng này quay chậm lại

Sự hoạt động của bánh răng bán trục như trên cho phép mỗi bán trục đượcthay đổi tốc độ trong truyền mômen xoắn truyền tới vi sai không thay đổi.Với đặctính truyền động này, bộ vi sai tự động điều chỉnh ở bất cứ sự thay đổi nào của vậntốc giữa hai bánh xe chủ động

Không có bộ vi sai (hay hãm cứng cầu xe), có thể gây gẫy bán trục hay mònlốp xe do tốc độ quay của các bánh xe chủ động khi xe quay vòng

2.4 Các đăng đồng tốc

trục chủ động (4) liền khối với chạc (3) Trục bị động nối với moayơ bánh xebằng then hoa Trục chủ động nối với bộ vi sai (bánh răng hành tinh) bằngthen hoa hoặc liên kết với bán trục ngang Trong các chạc được khoét rãnhlõm (6) để chứa các viên bi dẫn động (4) Cĩ 4 viên bi dẫn động (9) và mộtviên bi (8) nằm ở trung tâm khớp các đăng (gọi là viên bi giữa), nĩ cĩ vị tríkhuyết lõm và được khoan lỗ lắp chốt hãm (7) Chốt hãm (7) và chốt khố (5)

cĩ tác dụng định vị khớp các đăng khi lắp ráp

Hình dạng của các hõm trên chạc cho phép các viên bi dẫn động luơnnằm trên cùng một mặt phẳng cho dù chạc chuyển động ở bất kỳ vị trí nào.Đặc tính này cho phép hai đoạn trục luơn quay cùng tốc độ

2.5 Bán trục

a.Cấu tạo.

Là loại bán trục giảm tải ½:

Bán trục giảm tải 1/2

Bán trục loại này là một đoạn trục thép được đặt trong vỏ cầu chủ động.Đầutrong của bán trục có rãnh then hoa ăn khớp với bánh răng hành tinh và được đỡbăng ổ bi đỡvỏ vi sai.Đầu ngoại bán trục được đỡ bằng một ổ bi cầu hoặc bi đũađặt ở đầu dầm cầu,Đầu mút bán trục có chế tạo mặt bích,trên mặt bích có gai côngcác lỗ để lắp bulong bắt bánh xe.Bánh xe chủ động được bắt chặt vào bán trụcbằng các bulông.Trong kiểu thiết kế này đầu ngoài bán trục phải gánh chịu toàn bộtrong lượng xe cũng như sự va chạm của bánh xe gây ra.Nếu bán trục bị gẫy bánh

xe sẽ rời ra khỏi bán cầu xe

b.Nguyên lý hoạt động.

Mômen quay từ động cơ qua ly hợp tới hộp số nhờ truyền động các đăng làmquay trục bánh răng chủ động của truyền lực chính.Thông qua bộ truyền lực chínhvà bộ vi sai mômen được truyền tới bán trục bánh xe quay,tốc độ góc của hai bántrục bánh xe trên cúng một cầu có thể bằng nhau hoặc khác nhau tuỳ thuộc vào lựccản của mặt đường.Khi bán trục quay sẽ làm moay ơ bánh xe quay và bánh xe chủđộng quay

2.6 Dầm cầu.

Vỏ cầu dẫn hướng chủ động là vỏ bọc ba cụm: Truyền lực chính (bánh răng cônchủ động, vòng răng), vỏ vi sai, và bán trục chủ động Có hai kiểu cơ bản của vỏcầu: Vỏ cầu loại rời và vỏ cầu loại liền

Vỏ cầu loại rời (Removable carrier): được gắn với phần trước vỏ cầu (phần cóbánh răng côn chủ động) Vít cấy được gắn trên vỏ cầu để định vị phần vỏ rời Một vòng đệm kín lắp giữa hai mặt vỏ cầu để ngăn sự rò rỉ của dầu