Tài liệu hệ thống truyền lực docx

Mômen xoắn truyền từ động cơ tới bánh đà, qua các bề mặt ma sát truyền tới moay ơ đĩa bị động tới trục bị động ly hợp thực hiện chức năng truyền mômen xoắn từ động cơ tới hộp số.. Kết cấ

8hệ thống truyền lực

Hệ thống truyền lực (HTTL) của ôtô là hệ thống bao gồm các cơ cấu nối từ động cơ tới bánh xe chủ động, bao gồm các cơ cấu truyền, cắt, đổi chiều quay, biến đổi các giá trị mômen truyền

8.1 Ly hợp

8.1.1 Chức năng - phân loại-yêu cầu

*Chức năng

Truyền mô men quay từ động cơ đến HTTL, đóng ngắt êm dịu, nhằm giảm tải trọng

động và thực hiện trong thời gian ngắn nhất

- Khi chịu tải quá lớn, ly hợp đóng vai trò nh là một cơ cấu an toàn nhằm tránh quá tải cho HTTL và động cơ

* Phân loại

Theo truyền mômen từ trục động cơ đến trục sơ cấp hộp số: Ly hợp ma sát, ly hợp thủy lực, ly hợp điện từ, ly hợp liên hợp thờng xuyên đóng hoặc mở

Theo hình dạng và số lợng của đĩa ma sát: Ly hợp một đĩa, nhiều đĩa, ly hợp hình nón, ly hợp hình trống, ly hợp hình côn

Theo sự phát sinh lực ép trên đĩa: Ly hợp lò xo trụ, lò xo đĩa

* Yêu cầu

Truyền đợc hết mômen quay lớn nhất của động cơ trong mọi điều kiện sử dụng

Đóng ly hợp phải êm dịu, mômen quán tính phần bị động phải nhỏ để giảm hết tải trọng va đập lên các bánh răng của hộp số khi sang số

Mở ly hợp dứt khoát và nhanh để việc gài số êm dịu

Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp mở ly hợp phải nhỏ Các bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt Kết cấu đơn giản, dễ điều chỉnh, bảo dỡng dễ dàng

8.1.2 Ly hợp ma sát khô thờng đóng

Hình 8.1 Cấu tạo ly hợp

1 Bánh đà; 2 Bi đầu trục ;

3 Đĩa bị động ; 4 Cụm đĩa ép ;

6 Bu lông ; 7 Bi mở; 8 Đòn mở ngoài.

Hình 8.2 Kết cấu đĩa bị động (ma sát)

1 Lò xo lá; 2 Lò xo giảm

chấn; 3 Bề mặt xơng đĩa; 4 Xơng

đĩa; 5 Moay ơ; 6 Chốt dừng; 7 Lỗ

đinh tán; 8 Vòng đệm.

* Cấu tạo:

- Moay ơ nằm trong vùng có then hoa di trợt trên trục bị động, phần ngoài của moay

ơ dạng hoa thị

- Xơng đĩa làm bằng thép đàn hồi, đợc tán với vành thép, phần ngoài tán với tấm ma sát của ly hợp Xơng đĩa chế tạo bằng thép lá, uốn vênh làn sóng làm êm quá trình đóng

mở ly hợp

- Tấm ma sát làm bằng vật liệu chịu mài mòn và có hệ số ma sát ổn định, đợc tán vào xơng đĩa nhờ hai hàng đinh tán bằng đồng

- Bộ giảm chấn xoắn bao gồm: các lò xo trụ đặt trong các ô cửa sổ với lực ép ban đầu nhất định, các tấm ma sát ở vành trong bị ép giữa hai mặt của moay ơ và các vành thép nhờ đinh tán thép

- Lò xo ép dạng màng đợc chế tạo bằng thép đàn hồi phần phía trong có các rãnh dài xẻ hớng tâm Lò xo trụ : tơng tự nh lò xo xupáp Bề mặt sau của mâm ép là

bề mặt có các lò xo trụ và đòn bẩy đợc gắn với cần ly hợp

* Nguyên lý làm việc:

a) b)

Hình 8.3 Nguyên lý làm việc của ly hợp lò xo màng a.Trạng thái đóng ly hợp b Trạng thái mở ly hợp.

1 Bánh đà; 2 Đĩa bị động; 3 Đĩa ép; 4 Lò xo màng; 5 Bạc mở.

* Trạng thái đóng là trạng thái thờng xuyên làm việc của ly hợp Dới tác dụng của lò

xo ép : Đĩa ép, đĩa bị động và bánh đà động cơ bị ép sát vào nhau Khi đó bánh đà, đĩa bị

động (đĩa ma sát), đĩa ép, lò xo ép, vỏ ly hợp quay thành một khối Mômen xoắn truyền từ

động cơ tới bánh đà, qua các bề mặt ma sát truyền tới moay ơ đĩa bị động tới trục bị động

ly hợp thực hiện chức năng truyền mômen xoắn từ động cơ tới hộp số

- Trạng thái mở là trạng thái làm việc không thờng xuyên Khi ngời lái tác dụng lên cơ cấu điều khiển Đòn mở dịch chuyển bi mở đến tác dụng vào đĩa ép, bề mặt đĩa ép đẩy

ra khỏi đĩa ly hợp, tách rời đĩa ma sát ra khỏi bánh đà Do đó trục khuỷu động cơ có thể quay mà không làm quay đĩa ly hợp ở đầu vào trục hộp số

8.1.3 Dẫn động điều khiển ly hợp

* Các loại dẫn động điều khiển ly hợp

Hình 8.4:Sơ đồ dẫn động

điều khiển ly hợp bằng cơ khí và thuỷ lực

8.2 Hộp số

8.2.1 Chức năng

- Thay đổi mômen quay của động cơ, tăng lực kéo ở bánh xe chủ động Thay đổi h-ớng chuyển động để lùi ô tô

- Truyền và cắt mômen từ động cơ tới bánh xe chủ động để khi xe dừng mà máy vẫn hoạt động

8.2.2 Phân loại

Theo phơng pháp thay đổi tỉ số truyền: Hộp số vô cấp gồm loại cơ học hoặc thuỷ lực Hộp số có cấp là loại truyền chuyển động qua các tỷ số truyền của các cặp

bánh răng có loại 3 cấp, 4 cấp, 5 cấp

8.2.3 Yêu cầu

- Phải có tỷ số truyền thích hợp đảm bảo tính năng động lực và tính kinh tế nhiên liệu Không sinh ra các lực va đập lên hệ thống truyền lực Phải có tay dễ điều khiển , dễ bảo quản và sửa chữa Khi làm việc phải êm dịu và hiệu suất truyền cao. 8.2.4 Cấu tạo của hộp số cơ khí

Hình8.6:

Cấu tạo của hộp số cơ khí

1.Rãnh răng; 2.Các te; 3.Bánh răng;

4.Vành răng; 5.Nắp cơ cấu sang số;

6.Trục thứ cấp; 7.Bánh răng di động;

8.Bánh răng ăn khớp cố định; 9.Khối

bánh răng số lùi;10.Trục số lùi;

11.Trục trung gian.

8.2.5 Kết cấu các chi tiết của hộp số

Vỏ hộp số chứa các trục truyền động, bánh răng, dầu bôi trơn, đỡ ổ bi của trục hộp

số, có nút xả dầu và đổ dầu, dập bằng thép hoặc đúc bằng hợp kim nhôm Nắp hộp số che kín hộp số, lắp bộ phận gài số

Trục hộp số làm bằng thép: Trục thứ cấp, trục sơ cấp, trục trung gian và trục số lùi

Trục sơ cấp hay trục ly hợp dùng truyền chuyển động quay từ đĩa ly hợp đến bánh răng trung gian hộp số Trục thứ cấp hay trục bị động: có rãnh then hoa, đầu trớc dùng vòng bi

đũa lắp vào đầu sau của trục sơ cấp, nằm đồng tâm với trục sơ cấp

Bộ đồng tốc làm đồng đều tốc độ của các bánh răng khi gài số, tránh đợc sự va chạm các bánh răng Khi gài số không phát ra tiếng kêu và đảm cho ngời lái khi gài số đợc dễ dàng Bộ đồng tốc thờng đợc đặt ở số truyền cao từ 3-5

Cơ cấu sang số gồm: Cần sang số, ống trợt, càng cua, lò xo, bi định vị, chốt hãm và

khoá an toàn số lùi Muốn sang số ta đẩy đầu trên cần số vào vị trí nhất định, đầu dới cần

số sẽ dẫn động ống trợt và càng cua cài bánh răng Các thanh trợt nối với càng cua bằng

2

chốt hãm Khi muốn sang một số nào đó, ta thông qua cần tác động vào thanh trợt, từ đó tác động vào càng cua để điều khiển bộ đồng tốc

Cần sang số nằm phía bên ngoài, một trục đợc gắn chặt vào cần bên trong bộ phận sang số và càng cua

Hình 8.8 Cơ cấu sang số Hình 8.9: Cơ cấu hãm thanh trợt

* Cơ cấu khoá thanh trợt

Có tác dụng giữ các thanh trợt khác khi kéo một thanh trợt để gài một số nào đó

Hình 8.10: Cơ cấu khoá thanh trợt

1 Chốt hãm; 2 Thanh trợt;

3 Thân của nắp hộp số; 4.Thanh trợt

8.2.5.1 Các loại bánh răng hộp số

Trong hộp số sử dụng hai loại bánh răng: Bánh răng trụ răng thẳng và bánh răng trụ răng nghiêng, đợc làm bằng thép, có thể đúc liền với trục hoặc lồng không trên trục

* Trong hộp số chia làm bốn nhóm: Bánh răng trục sơ cấp chế tạo liền với trục, bánh răng trục thứ cấp di trợ trên trục, bánh răng trục trung gian chế tạo liền với trục và bánh răng số lùi

8.2.5.2 Các ổ bi: Giảm ma sát giữa các bề mặt của các bộ phận quay trong hộp số

Gồm: Vòng bi cầu; vòng bi đũa; vòng bi trụ

8.2.6 Sơ đồ, nguyên lí hoạt động của một số hộp số cơ khí

8.2.6.1 Sơ đồ nguyên lí hoạt động của hộp số 3 cấp, 4 cấp số

Hình:8.11 Sơ đồ nguyên lí của hộp số 3 cấp, 4 cấp số

1 Trục sơ cấp; 2 Trục trung gian;

3 Trụcsố lùi; 4 Trục thứ cấp

8.2.6.2 Sơ đồ nguyên lí hoạt động của hộp số 5 cấp số

Hình 8.13 Sơ đồ nguyên lí hoạt

động của hộp số 5 cấp số

1 Trục sơ cấp; 2 Trục trung gian;

3 Trục số lùi; 4 Trục thứ cấp

8.2.7 Hộp số phụ, hộp số phân phối

8.2.7.1 Hộp số phụ

* Công dụng: Tăng tỉ số truyền của hệ thống truyền lực, tăng lực kéo ở bánh xe chủ

động Có loại hai cấp giảm hoặc loại có một cấp giảm một cấp tăng và có loại ba cấp Hộp số phụ đợc tách rời với hộp số chính và nối với hộp số chính bằng trục các đăng trung gian

Hình 8.14 : Sơ đồ hộp số phụ ba cấp.

1,2 Bánh răng di động

3,4,10 Bánh răng trên trục trung gian.

5 Vành răng trong của bánh răng 6

6 Bánh răng liền trục sơ cấp.

7,8,9 Trục sơ cấp, thứ cấp, trung gian của hộp số phụ.

* Hộp số phụ ba cấp gồm một số truyền thẳng, một cấp giảm và một cấp tăng, bánh

răng 6 liền với trục sơ cấp 7 Các bánh răng 3,4,10 lắp trên trục trung gian, các bánh răng này

đợc đúc liền một khối và quay tự do trên trục di động 1và 2 lắp trên trục thứ cấp và trợt trên trục bằng các rãnh then hoa, trục thứ cấp 8 nối với các đăng truyền động ra cầu chủ động sau

* Hộp số phụ đợc gài nhờ các bánh răng di động 1và 2 khi gài số truyền thẳng để truyền thẳng mômen quay từ hộp số chính đến cầu chủ động ta gạt bánh răng 1 ăn khớp bánh răng 5, khi đi số tăng thì gạt bánh răng 1 về phía sau để ăn khớp với bánh răng 4, khi

đi số giảm thì gạt bánh răng 2 ăn khớp với bánh răng 3

8.2.7.2 Hộp số phân phối: Dùng phân phối mômen quay từ hộp số chính đến các

cầu chủ động, tăng lực kéo cho bánh xe chủ động

8.3 Cầu xe

8.3.1 Chức năng - phân loại - yêu cầu

8.3.1.1 Chức năng: Đỡ toàn bộ trọng lợng của ôtô phân bố nên nó

8.3.1.2 Phân loại: Cầu dẫn hớng bị động, cầu dẫn hớng chủ động.

8.3.1.3 Yêu cầu: Các bánh xe dẫn hớng điều khiển phải nhẹ nhàng Kết cấu nhỏ

gọn Chịu lực tốt và đảm bảo an toàn khi sử dụng

8.3.2 Cấu tạo

* Cầu dẫn hớng bị động

Hình 8.16 Cầu dẫn hớng bị động

1 Dầm cầu; 2.Mặt bích lắp nhíp;

3.Trục đứng; 4.Cam quay; 5.Lỗ trụ đứng;

6.Khớp chuyển hớng; 7.Trục chữ I;

8.Chốt hãm; 9.Chốt khớp chuyển hớng;

10.Vú mỡ; 11.Vòng bi đỡ.

Nối với khung xe bằng hệ thống treo (gồm nhíp và bộ giảm sóc) Để giảm chiều cao

đặt động cơ, dầm đợc uốn cong về phía mặt đờng ở hai đầu cầu cuối của dầm, có gia công lỗ để lắp chốt chuyển hớng (trụ đứng) và cam quay Tiết diện của dầm cầu đợc chế tạo hình chữ I

* Cầu dẫn hớng chủ động

Cầu dẫn hớng chủ động vừa làm nhiệm vụ dẫn hớng vừa làm nhiệm vụ chủ động

- Kết cấu gồm phần chủ động và phần dẫn

hớng

Hình8.17 Cầu dẫn hớng chủ động

1.Mặt bích; 2.Trục dẫn động của bánh

xe; 3.Khớp chuyển hớng; 4.Moay ơ bánh xe;

5.Vòng bi chốt chuyển hớng; 6.thân; 7.Bán

trục; 8.Các đăng đồng tốc; 9.Khớp chốt

chuyển hớng.

8.3.3 Các góc đặt của bánh xe dẫn hớng

Để đảm bảo chuyển động thẳng và giảm hao mòn lốp, chốt chuyển hớng và bánh xe dẫn hớng đợc đặt dới những góc độ nhất định

Hình 8.18.

Các góc đặt chốt chuyển hớng và các bánh

xe dẫn hớng

* Góc nghiêng ngang của chốt chuyển hớng (hình 8.18 a) là góc đợc tạo thành giữa tâm

quay về vị trí chuyển động thẳng, là cơ cấu định vị quay vòng cho ngời lái

* Góc nghiêng dọc của chốt chuyển hớng ( hình 8.19 b) là góc tạo thành của tâm chốt

chuyển động

mômen quay vòng của bánh xe dẫn hớng

theo hai quỹ đạo khác nhau, xuất hiện sự co kéo, dẫn đến các bánh xe bị trợt quay gây hao mòn lốp Để khắc phục hiện trên bánh xe dẫn hớng đợc đặt với độ chụm

8.3.4.Cầu chủ động.

* Chức năng: Đỡ toàn bộ trọng lợng của ôtô, nhận và truyền lên khung các lực tác dụng

giữa bánh xe với mặt đờng

Gồm: Truyền lực chính, vi sai, bán trục Yêu cầu: Tỷ số truyền phù hợp, độ cứng

vững, độ bền cơ học, hiệu suất làm việc cao, làm việc không gây tiếng ồn, kích thớc gọn

* Cấu tạo

Hình 8.19 Cấu tạo chi tiết của cầu chủ động

sssss

1 Phớt làm kín dầu của bộ truyền lực 8 Bánh răng dẫn động của vi sai

2 ô bi phía trớc của truyền lực chính 9 Bánh răng bán trục của vi sai

3 Ô bi phía sau của truyền lực chính 10 Vỏ cầu

4 Bánh răng chủ động của truyền lực chính 11 Bán trục cầu sau

5 Bánh răng vành chậu 12 Vòng chắn dầu của bán trục cầu sau

6 Ô bi đỡ vi sai phía bán trục 13 Ô bi của bán trục

* Truyền lực chính đơn

Hình: 9.20 Truyền lực chính đơn

1.Bánh răng chủ động; 2,3.ổ bi;

4.Rãnh then hoa; 5.Đầu trục có ren;

6.Bánh răng bị động; 7 ổ

* Truyền lực chính kép: Cho xe tải có công suất lớn, đủ mômen xoắn và lực kéo cho

bánh xe chủ động, đảm bảo độ bền cơ học của các bánh răng, có hai cặp bánh răng Một cặp bánh răng côn và một cặp bánh răng trụ

Hình 8.21 Truyền lực chính kép

1 Bánh răng quả dứa

2 Bánh răng vành chậu

3, 4 Bánh răng hình trụ

*Bộ vi sai: Đảm bảo cho 2 bánh xe chủ động quay với tốc độ khác nhau Khi sức

cản chuyển động ở hai bên bánh xe không bằng nhau nh khi quay vòng, khi đờng không phẳng, khi bán kính các bánh xe khác nhau

* Bán trục: Truyền mômen xoắn từ hộp vi sai tới bánh xe chủ động.

Phân loại: Căn cứ vào mức độ chịu tải, gồm: Bán trục giảm tải 1/2, bán trục giảm tải 3/4, bán trục giảm tải hoàn toàn

Cấu tạo: Là một trục bằng thép, đầu trong có rãnh then hoa để lắp với bánh răng

bán trục, đầu ngoài có mặt bích để truyền động cho các bánh xe chủ động

- Tuỳ theo cách lắp ghép moay ơ và bán trục với

gầm cầu mà mức độ thoát tải của bán trục khác nhau

Hình8.22 Sơ đồ và cấu tạo bán trục

1.Vỏ cầu; 2.Bán trục; 4.Moay ơ;

3, 5 Vòng bi

+ Bán trục thoát tải 1/2

Hình 8.23 Bán trục giảm tải 1/2

1 Moay ơ

2 Vỏ cầu

3 Bán trục

Loại bán trục này dùng phổ biến trong các loại xe du lịch và xe vận tải nhỏ, vỏ bộ vi sai lắp với vỏ cầu qua vòng bi côn Đầu trong bán trục lắp vào bánh răng bán trục của bộ vi sai, nhng không phải đỡ trọng lợng của bộ vi sai Đầu ngoài bán trục tựa lên vòng bi đặt trong vỏ cầu và gắn cố định vào bánh xe Bán trục chịu toàn bộ trọng lợng của xe cũng nh tất cả các sự

va chạm của bánh xe gây nên Nếu bán trục gẫy bánh xe sẽ rời ra khỏi cầu xe

+ Bán trục giảm tải 3/4

Hình 8.24.

Bán trục giảm tải 3/4

+ Bán trục giảm tải hoàn toàn

Loại bán trục này đợc dùng cho tất cả các xe ôtô tải hạng nặng Kết cấu giống nh loại thoát tải 3/4 nhng moay ơ tựa lên dầm cầu nhờ hai vòng bi côn Bán trục chỉ còn chịu tác dụng của các mômen xoắn

Hình 8.25.

Bán trục giảm tải hoàn toàn

8.4.Vi sai cầu

* Chức năng

- Phân phối mômen ra các bán trục

- Cho phép bán trục quay với tốc độ khác nhau khi xe quay vòng hay chuyển động trên đờng không bằng phẳng

* Phân loại

+ Phân theo công dụng: Vi sai đối xứng gọi là vi sai giữa các bánh xe Vi sai không

đối xứng gọi là vi sai trung tâm

+ Phân theo cấu tạo: Vi sai bánh răng côn; Vi sai bánh răng trụ; Vi sai tăng ma sát

* Yêu cầu

Khi xe chuyển động quay vòng hay chuyển động trên đờng không bằng phẳng thì cho phép các bán trục chuyển động với tốc độ khác nhau

- Có tỉ số truyền cần thiết phù hợp với yêu cầu làm việc

- Làm việc không gây tiếng ồn

- Kích thớc nhỏ gọn

* Cấu tạo

Vỏ bộ vi sai lắp chặt với bánh răng vành chậu hay bánh răng trung gian lớn Trục chữ thập đặt cố định trong vỏ vi sai, đầu trục chữ thập lắp tự do với bốn bánh răng hành tinh Các bánh răng hành tinh luôn luôn quay cùng với vỏ vi sai và ăn khớp với hai bánh răng bán trục Phía trong bán trục có rãnh then hoa để lắp với bán trục ở một số xe, hộp

vi sai có hai bánh răng hành tinh lắp trên một trục thẳng

Hình 8.26 Sơ đồ cấu tạo của bộ vi sai

1 Bánh răng hành tinh; 2 Trục chữ thập.

3 Bánh răng bán trục; 4 Bộ vi sai;

5 Bánh răng bị động của truyền lực chính

* Nguyên lý làm việc

Hình 8.27 Sơ đồ hoạt động của bộ vi sai

1 Bán trục; 2 Bánh răng hành tinh;

a Khi xe chạy trên đờng thẳng

b Khi xe chạy trên đờng vòng

a) b)

- Khi xe chạy trên đờng thẳng và phẳng, hai bánh xe chủ động chịu lực cản lăn bằng nhau, lực tác dụng lên các bánh răng hành tinh cân bằng từ hai phía do đó bánh răng hành tinh không quay trên trục của nó, kéo hai bánh răng bán trục quay cùng tốc độ với vỏ hộp

vi sai Tốc độ hai bánh xe bằng nhau

- Khi xe chạy trên đờng vòng, các bánh răng hành tinh vẫn kéo hai bánh răng bán trục quay cùng vỏ vi sai Trong trờng hợp này, lực cản lăn của bánh xe trong lớn hơn bánh

xe ngoài do đó lực tác động lên các bánh xe hành tinh không cân bằng, chúng tự quay xung quanh trục và làm cho bánh răng bán trục trong quay ngợc chiều với vỏ vi sai Do đó tốc độ bánh xe trong giảm đi bao nhiêu, tốc độ thì tốc độ bánh xe ngoài tăng lên bấy nhiêu, điều chỉnh tốc độ hai bánh chủ động khác nhau để khi quay vòng hay chuyển động trên đờng không bằng phẳng, hai bánh xe không bị lết trợt

- Khi xe sa lầy, bộ vi sai hoạt động tơng tự nh khi xe chuyển động trên đờng vòng, bánh xe trên đất khô sẽ đứng yên, còn bánh xe bị lầy quay trợt với tốc độ gấp đôi vỏ vi sai

Nh vậy xe không tiến đợc để thoát khỏi sa lầy Để cải tiến tình trạng này bằng cách dùng cơ cấu khoá vi sai, hay dùng bộ vi sai giới hạn trợt hay không trợt

* Cơ cấu khoá vi sai

a) b)

Hình 8.28 Vi sai và nguyên lý khoá vi sai

1 Cơ cấu khoá vi sai; 2,4 Khớp gài vi sai; 3.Bán trục; 5 Vỏ vi sai; 6 Khoá mở.

a Cơ cấu vi sai có khoá cứng vi sai b Sơ đồ cơ cấu khoá vi sai.

Khi hãm vi sai, cơ cấu hãm này sẽ cài cứng bánh răng hành tinh của vi sai với bánh răng vành chậu nhờ khớp gài tạo thành một khớp cứng và quay cùng tốc độ với bánh răng vành chậu Bánh răng hành tinh phía đối diện lúc này cũng quay theo làm cho hai bánh xe chủ

động quay cùng tốc độ nh nhau Nh vậy xe thoát khỏi sa lầy một cách dễ dàng

a, Bộ vi sai giới hạn trợt (Bộ vi sai có khoá ma sát đơn)

- Bộ vi sai sử dụng khoá ly hợp nhiều đĩa (8 cặp) làm khớp ma sát đơn Các đĩa răng ngoài liên kết với vỏ vi sai, các đĩa răng trong liên kết với bánh răng bán trục Các đĩa đợc lắp ghép xen kẽ giữa đĩa răng ngoài với đĩa răng trong, và bị ép bởi lò xo đĩa, đặt nằm cạnh vỏ vi sai

Hình 8.29 Cấu tạo vi sai giới hạn trợt