Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S.Nguyễn Thành Công
MỤC LỤC
CHƯƠNG II 19
THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CHÍNH - VI SAI 19
- Các bánh răng trong truyền lực chính được chế tạo bằng thép hợp kim có thành
phần các bon thấp hoặc trung bình: 12XH3A; 15HM; 18X; 18XHMA; 20XHM;
35XHMA; 38XH3BA; 18X2H4BA…khi đó ứng suất tiếp xúc và ứng suất pháp
tuyến cho phép là: 19
[]tx = 15000-25000, [KG/cm2] 19
[]u = 7000-9000, [KG/cm2] 19
Bảng thông số cơ bản của vi sai : 40
- Phương pháp lắp lẫn hoàn toàn 42
- Phương pháp lắp lẫn không hoàn toàn. 42
- Phương pháp lắp chọn hay lắp nhóm 42
- Phương pháp lắp ráp có điều chỉnh 42
- Phương pháp lắp ghép có sử nguội 42
6 : giáo trình solidworks [Tác giả : Nguyễn Hồng Thái; năm 2008] 51
SV: Lê Văn Sâm Lớp: Ck ô tô b-k47
1
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S.Nguyễn Thành Công
LỜI NÓI ĐẦU
Trong quá trình phát triển nền kinh tế quốc dân và phục vụ đời sống xã hội,
việc vận chuyển hàng hoá, hành khách có vai trò to lớn. Với việc vận chuyển bằng
ô tô có khả năng đáp ứng tốt hơn về nhiều mặt so với các phương tiện vận chuyển
khác do đặc tính đơn giản, an toàn, cơ động. Trong các loại hình vận chuyển thì
vận chuyển bằng ô tô là loại hình thích hợp nhất khi vận chuyển trên các loại
đường ngắn và trung bình. Ô tô có thể đến được nhiều vùng, nhiều khu vực địa
điểm mà các phương tiện vận chuyển khác khó có thể thực hiện được. Nó có thể
đưa đón khách tận nhà, giao hàng tận nơi, đưa hàng đến tận chân công trình mà
giá cước phù hợp với nhu cầu của nhân dân.
Tuy các ô tô được lắp ráp trên dây chuyền công nghệ hiện đại, áp dụng các

động sao cho phù hợp giữa chế độ làm việc của động cơ và mômen cản sinh ra
trong quá trình ôtô chuyển động.
+ Cắt dòng truyền động trong thời gian ngắn hoặc dài.
+ Thực hiện đổi chiều chuyển động nhằm tạo nên chuyển động lùi cho ôtô.
+ Tạo khả năng chuyển động mềm mại và tính năng việt dã cần thiết trên
đường.
Hình 1:Hệ thống truyền lực của ôtô có một cầu chủ động.
1.1.1 Phân loại hệ thống truyền lực:
Hệ thống truyền lực được phân loại theo đặc điểm biến đổi mômen xoắn và
theo đặc tính thay đổi tỷ số truyền.
SV: Lê Văn Sâm Lớp: Ck ô tô b-k47
3
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S.Nguyễn Thành Công
1.1.1.1 Phân loại theo đặc điểm biến đổi mômen xoắn hệ thống truyền lực có thể
là:
+ Hệ thống truyền lực cơ khí bao gồm các bộ truyền ma sát, các hộp biến
tốc, hộp phân phối truyền động các đăng, loại này được dùng phổ biến.
+ Hệ thống truyền lực điện từ bao gồm nguồn điện, các động cơ điện, rơle
điện từ, dây dẫn.
+ Hệ thống truyền lực thuỷ lực bao gồm bơm thuỷ lực, các động cơ thuỷ lực,
van điều khiển, ống dẫn.
+ Hệ thống truyền lực liên hợp bao gồm một số bộ phận cơ khí, một số bộ
phận thuỷ lực, một số bộ phận điện từ.
1.1.1.2 Phân loại theo đặc tính thay đổi tỷ số truyền ta chia ra hệ thống truyền
lực có cấp, vô cấp, hoặc kết hợp :
Hiện nay chúng ta thường hay gặp :
Hệ thống truyền lực cơ khí có cấp điều khiển bằng cần số (Manual
Transmissions : MT).
Hệ thống truyền lực cơ khí thuỷ lực điều khiển tự động (Automatic
Transmission : AT).

b
c
d
e
f
c
Hình 1.2 : Sơ đồ bố trí chung hệ thống truyền lực.
Đ- Động cơ ; L- Ly hợp ; H- Hộp số chính ;
SV: Lê Văn Sâm Lớp: Ck ô tô b-k47
4
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S.Nguyễn Thành Công
C- Cầu chủ động ; CĐ-Truyền động các đăng.

Ôtô hai cầu với một cầu chủ động (công thức bánh xe 4x2) có thể bố trí theo
sơ đồ hình (1.2a, b, c, d, e và f).
1.1.3 Truyền lực chính và vi sai :
1.1.3.1 Truyền lực chính :
Truyền lực chính dùng để tăng mômen xoắn và truyền mômen xoắn từ trục
các đăng cho các bán trục theo đường vuông góc (góc 90
0
). Truyền lực chính có
thể là truyền lực đơn gồm có một cặp bánh răng hoặc truyền lực kép gồm có hai
cặp bánh răng. Truyền lực chính được lắp bên trong vỏ cầu chủ động.
1.1.3.1.1 Phân loại truyền lực chính :
Truyền lực chính trên xe ôtô có thể phân loại theo dạng bộ truyền, theo số
lượng tỷ số truyền hay theo số cặp bộ truyền .
a) Theo dạng bộ truyền gồm có các dạng sau :
* Truyền lực chính kiểu xích: sử dụng phổ biến trên các loại xe gắn máy.
* Truyền lực chính kiểu trục vít – bánh vít: rất ít gặp.
* Truyền lực chính kiểu bánh răng: dùng phổ biến trên xe ôtô hiện nay.

- Số răng nhỏ nhất của bánh răng chủ động có thể lấy từ 6 7 răng mà vẫn
đủ bền và ăn khớp tốt.
SV: Lê Văn Sâm Lớp: Ck ô tô b-k47
6
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S.Nguyễn Thành Công
- Kích thước và trọng lượng của cầu xe nhỏ gọn
- Làm việc êm dịu do có nhiều răng đồng thời ăn khớp.
- Có khả năng truyền lực và mômen lớn, khả năng chống mòn tốt.
- Gia công được trên các máy cắt có năng suất cao.
+ Nhược điểm của bộ truyền:
- Phát sinh lực chiều trục ở tâm ăn khớp và phương của lực thay đổi theo
chiều quay của bánh răng.
- Có thể gây hiện tượng kẹt răng.
3) Truyền lực chính đơn hypôit:
Là loại truyền chuyển động mà bánh răng có răng theo đường cong. Đặc điểm
quan trọng của loại truyền động này là đường tâm của bánh chủ động và bánh bị
động được bố trí lệch nhau một khoảng lệch trục là E.
Hình 1.5 : Truyền lực chính đơn hypôit.
1 : bánh răng chủ động ; 2 : bánh răng bị động ; 3: bộ vi sai.
+ Ưu điểm của bộ truyền:
- Số răng nhỏ nhất của bánh chủ động là nhỏ ( 5,6 răng).
- Làm việc êm dịu (hơn cả cặp bánh răng côn xoắn).
- Hiệu suất của bộ truyền cao η = 0,94 0,96.
SV: Lê Văn Sâm Lớp: Ck ô tô b-k47
7
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S.Nguyễn Thành Công
- Khi chế tạo bộ truyền động thì không đòi hỏi vật liệu thật tốt.
- Có thể dịch chuyển được trục của bánh răng chủ động so với bánh răng bị
động một khoảng dịch trục: E = 0,2*d
2

2
Hình 1.7 . Truyền lực chính bánh răng trụ .
1 : Bánh răng chủ động. 2 : Bánh răng bị động .
+ Ưu điểm là :
- Có kết cấu gọn nhẹ ,đơn giản dễ bảo dưỡng sửa chữa giá thành thấp nên
được sử dụng ở các hệ thống truyền lực củ ô tô. Tuy nhiên do chỉ có một cặp bánh
răng nên tỷ số truyền của dạng lày bị hạn chế (i
0
< 7) .
* Truyền lực chính kép :
Sử dụng hai cặp bộ truyền ăn khớp. Nó gồm hai cặp bánh răng: cặp bánh răng
côn xoắn và cặp bánh răng trụ. So với truyền lực chính đơn, truyền lực chính kép
do sử dụng hai cặp bộ truyền nên cho tỷ số truyền lớn mà vẫn có được khoảng
sáng gầm xe lớn do kích thước hướng kính nhỏ hơn.
1) Truyền lực chính kép tập trung:
SV: Lê Văn Sâm Lớp: Ck ô tô b-k47
9
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S.Nguyễn Thành Công
Gồm 2 cặp bánh răng lắp ráp chung vào một hộp giảm tốc nằm ở giữa cầu
chủ động.
Hình 1.8 : Sơ đồ truyền lực chính kép.
1: Bánh răng quả dứa ; 2: Bánh răng vành chậu ; 3: Vi sai ; 4: Cặp bánh
răng ăn khớp ; 5: Vòng bánh răng; 6: Bánh răng hành tinh ; 7: Bánh
răng trung tâm.
2) Truyền lực chính kép phân tán:
Phân chia cặp bánh răng nón và bánh răng trụ thành 2 hộp giảm tốc:
- Hộp giảm tốc trung tâm được gọi là truyền lực trung ương hay truyền lực
giữa.
- Hộp giảm tốc thứ 2 đặt ở bánh xe chủ động được gọi là truyền lực cạnh
hay truyền lực cuối cùng.

- Có hiệu suất truyền động cao.
1.1.3.2.3 Phân loại vi sai:
- Theo kết cấu gồm có:Vi sai với các bánh răng côn, bánh răng trụ, cam,
trục vít, ma sát thủy lực, có tỉ số truyền thay đổi, có hành trình tự do.
- Theo công dụng chia thành 3 loại: vi sai giữa các bánh xe, giữa các sầu,
giữa các truyền lực cạnh.
- Theo mức độ tự động chia thành 3 loại: Vi sai không có hãm, có hãm bằng
tay, hãm tự động.
SV: Lê Văn Sâm Lớp: Ck ô tô b-k47
11
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S.Nguyễn Thành Công
- Theo giá trị hệ số hãm chia thành: vi sai ma sát trong nhỏ (k= 0
÷
0,2),Vi
sai ma sát trong lớn (k
δ
= 0,21
÷
0,7),Vi sai hãm cứng (k
δ

≥
0,7).
1.1.3.2.4 Kết cấu một số dạng vi sai:
1) Vi sai cam :
- Cấu tạo :
Bánh răng côn bị động 2 gắn chặt với vỏ vi sai 3, ở một nửa vỏ vi sai 3 có
chế tạo liền các vách ngăn 4, các cam 5 được lắp vào vành ngăn đó và lại tựa lên
vành cam ngoài 6 và vành cam trong 7. Trên vành cam 6 và 7 có sẻ các rãnh
then hoa để nối với hai nửa trục truyền ra hai bên bánh xe .

Trục chữ thập có lỗ rộng bên trong có lò xo để ép hai bánh răng côn bán trục
cùng với hai bộ ly hợp vào hai nửa khung vi sai.

Hình 1.10 Vi sai tăng ma sát có lực ma sát cố định
1: Bánh răng vành chậu ; 2: Vỏ vi sai ; 3 : Bánh răng bán trục ; 4: Bánh răng
hành tinh ; 5: Lò xo ép ; 6 : Đĩa ma sát ; 8. Bánh răng côn chủ động
* Ưu điểm:
Khả năng động lực học tốt hơn các loại vi sai khác.
Trị số mô men hãm tỉ lệ với mô men truyền lên các bánh xe .
Vi sai tăng ma sát được ứng dụng rộng rãi.
* Nhược điểm:
SV: Lê Văn Sâm Lớp: Ck ô tô b-k47
13
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S.Nguyễn Thành Công
Phải dùng loại dầu cầu đặc biệt.
M
ms
lớn khi quay vòng do vậy làm tăng sức cản nên mất mát công suất.
3) Vi sai tăng ma sát trong có lực ma sát không cố định:
Hình 1.11 Vi sai tăng ma sát trong có lực ma sát không cố định
1: Bánh răng côn chủ động ; 2: Bánh răng vành chậu ; 3: Vỏ vi sai ; 4:
Đĩa
ma sát ; 5; Trục ; 6. Bánh răng bán trục ; 7. Bánh răng hành tinh
* Ưu điểm:
+ Khi đi trên đường có chênh lệch hệ số bám lớn, khả năng động lực học tốt
hơn các loại vi sai khác.
+ Trị số mô men hãm tỉ lệ với mô men truyền lên các bánh xe.
* Nhược điểm:
Phải dùng loại dầu cầu đặc biệt, không dùng loại dầu thông thường dễ gây sự
cố kĩ thuật, phải sử dụng hai bên lốp có kích cỡ, hoa văn, áp suất như nhau.

Dung tích bình nhiên liệu 42
Phanh trước Đĩa thông gió
Phanh sau Đĩa
Giảm sóc trước Kiểu McPherson thanh cân bằng
Giảm sóc sau Thanh xoắn ETA với thanh cân bằng
Lốp xe 185/60R15
Vành mâm xe Mâm đúc
Số cầu chủ động 1 cầu chủ động
Khối lượng cầu trước (kg) 800
Khối lượng cầu sau (kg) 720
Tỷ số truyền của truyền lực chính I
0
= 5,125

Tỷ số truyền của tay số thứ nhất là I
hs1
= 4,12
1.2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ :
1.2.1 Lựa chọn phương án thiết kế:
Do yêu cầu làm việc của bộ truyền có tỷ số truyền không lớn, tính năng thông qua
không đòi hỏi cao nên ta chọn loại truyền lực chính đơn hypoit -vi sai.
có các thông số sau:
- Loại ô tô: con
- Tải trọng cầu trước: G
a1
= 8000 (N)
- Tải trọng cầu sau: G
a2
= 7200 (N)
- Loại động cơ: xăng

bánh răng bị động quay làm trục chữ thập có gắn bánh răng hành tinh sẽ quay theo
dẫn tới bánh răng bán trục quay qua khớp các đăng đồng tốc làm quay bán trục và
các bánh xe. Khi ô tô quay vòng bánh răng hành tinh quay quanh trục chữ thập nhờ
đó mà 2 bán trục quay với tốc độ khác nhau.
SV: Lê Văn Sâm Lớp: Ck ô tô b-k47
17
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S.Nguyễn Thành Công
Hình 1.16 Kết cấu bộ truyền lực chính-vi sai
1: Bu lông đai ốc M8 ; 2: Vỏ vi sai ; 3: Bánh răng chủ động ; 4: Bánh răng bị
động ; 5:Trục chử thập ; 6: Lắp cum chi tiết ; 7: Vỏ trên; 8: Vỏ dưới ; 9: Vỏ vi
sai ; 10: Ổ lăn ; 11: Đai ốc M6 ; 12: Bán trục ; 13: Bánh răng bán trục ;
14: Bánh răng hành tinh ; 15: Bán trục ; 16: Ổ lăn ; 17 :ổ lăn trục thứ cấp
18: Trục vi sai.
+ Ưu điểm: độ cứng vững tốt do có bánh rănh hành tinh và vỏ vi sai được
chế tạo liền, kết cấu đơn giản. Truyền động êm.
+ Nhược điểm: yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình làm việc và tuổi
thọ của bộ truyền động. phải có sự điều chỉnh hợp lý do có ảnh hưởng của lực
chiều trục và lực hướng kính.
* Phạm vi ứng dụng:
Loại truyền động đơn này được sử dụng rộng rãi đặt trên ô tô tải trung bình và loại
nhỏ, ô tô du lịch, ô tô buýt ít chỗ ngồi và cả trên máy kéo.
SV: Lê Văn Sâm Lớp: Ck ô tô b-k47
18
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S.Nguyễn Thành Công
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CHÍNH - VI SAI
2.1. LỰA CHỌN VẬT LIỆU – PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN :
- Các bánh răng trong truyền lực chính được chế tạo bằng thép hợp kim có
thành phần các bon thấp hoặc trung bình: 12XH3A; 15HM; 18X
ΓΓ

Trong đó:
+ M
emax
: mô men xoắn lớn nhất trên trục khuỷu động cơ. (KGm)
+ i
tl
: tỷ số truyền lực tính từ động cơ đến bánh răng chủ động (tính ở tay số
1); i
tl
= i
hs1
+
tl
η
: hiệu suất truyền lực. Chọn
tl
η
= 0,9
* Chế độ tính toán tính theo lực bám của mặt đường đến bánh răng chủ động:
bxbx
bxbxb
tt
i
nrG
M
η
ϕ
*
***
2

bx
= 25,4*15/2 +185 = 375,5mm
SV: Lê Văn Sâm Lớp: Ck ô tô b-k47
19
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S.Nguyễn Thành Công
456
9,0*125,5
01*5,375*8000*7,0
3
2
==
−
tt
M
(Nm)
Tải trọng tính toán được lấy: M
tt
= M
min
(M
tt1
, M
tt2
)
Mô men trên trục bánh răng nghiêng đợc tính theo:
M
2
= M
tt
*i

=
a
k
G
P
- Vận tốc trung bình: V
tb
= 50 km/h
- Số vòng quay của bánh răng trên bộ truyền vi sai:

pvg
Or
iiV
n
bx
ectb
/1810
3755,*377,0
125,5*50
*377,0
**
0
===
- Xác định quãng đường tính toán:

150000
*
0
S
SS

3
= 2000 (km)
S
4
= 147000 (km)
Vậy ta có quãng đường tính toán là:

33,133
150000
100000
*200
1
==
d
S
(km)

33,533
150000
100000
*800
2
==
d
S
(km)

33,1333
150000
100000

+ K
n
: hệ số tính bền lâu theo ứng suất uốn
+ K’
n
: hệ số tính bền lâu theo ứng suất tiếp
Theo hình bảng II-2(ttkctm) ta có:
K
n
= 0,45
K
’
n
= 0,545
Ta có:
S
tđ
= 0,45*133,33 = 60 (km)
S
’
tđ
= 0,545*133,33 = 72,66 (km)
- Xác định thời gian làm việc của bánh răng:
Dựa vào hình bảng II-5(tkctm) ta xác định thời gian làm việc của các tay số tiến
là:
T
1
= 20 (h)
T
2

= 0,8
9
= 0,134
T
tđ
= 0,134*1500 = 201( h)
2.3.2 Tính toán bộ truyền bánh răng hypoit:
2.3.2.1 Tính toán sơ bộ:
- Tỉ số truyền : i
0
= 5,125
- Số răng: +Bánh nhỏ: Z
1
chọn theo i
0
ta có Z
1
= 6 ;
+ Bánh lớn: Z
2
= i
0
.Z
1
=5,125.6= 30,75 .
Lấy Z
2
= 30
- Chiều dài nón: L =
3


- Góc nghiêng của răng β
1
= 50
0
; β
2
= 30
0

SV: Lê Văn Sâm Lớp: Ck ô tô b-k47
22
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S.Nguyễn Thành Công
2.3.2.2 Các thông số hình học của cặp bánh răng truyền lực chính hypoit :

Hình 2.1: Các thông số cơ bản của truyền lực chính
L : chiều dài đường sinh ; h
1
’: h
2
’: chiều cao răng ; h
1
”: h
2
” : chiều cao chân
răng ; h :chiều cao toàn bộ răng ; d
tb1
; d
tb2
: đường kính trung bình ; d

= m
s
.cosβ
2
= 6.0,866 =5,196 mm.
- Góc ăn khớp trong tiết diện mặt mút lớn( α
s
):
tgα
s1
=
1
cos
β
α
n
tg
=
643,0
364,0
= 0,566
→
α
s1
= 29
0
31’

tg


+ Bánh răng bị động: d
2
= m
s
.Z
2
=6.30 = 180 mm.
- Góc mặt nón lăn:
tgϕ
1
=
0
1
i
= 0,146  > ϕ
1
= 8
20
0
’
ϕ
2
= 90
0
- ϕ
1
= 81
0
40’
- Tính lại chiều dài nón(L): L = m

= m
s
.(1- 0,5
L
b
) cosβ
1
=6(1- 0,5.0,3) 0,643 = 4,43 mm.
m
n2
= m
s
.(1- 0,5
L
b
) cosβ
2
=6(1- 0,5.0,3) 0,866 = 5,975 mm.
+ Bánh răng bị động :
- Số răng tương đương :
+ Z
tđ1
=
1
2
1
1
cos.cos
Z
βϕ

= 374,45 . 6 = 103,92 mm.
- Đường kính trung bình :
d
tb1
= d
1
.(1- 0,5 ψ
L
) = 36.(1- 0,5 .0,3) =30,6 mm.
SV: Lê Văn Sâm Lớp: Ck ô tô b-k47
24
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S.Nguyễn Thành Công
d
tb2
= d
2
.(1- 0,5 ψ
L
) = 180.(1- 0,5 .0,3) = 153 mm.
- Khoảng dịch trục (e): e = (0,1 ÷ 0,25) .D
2
với D
2
là đường kính vòng tròn nguyên của bánh răng bị động ở đáy nón cơ
sở
D
2
= 2L.sin
2
ϕ

=5,125.

η
tl
– hiệu suất truyền lực.
M
1
= 144.5,125.0,9 = 664200 m.m

⇒
P
(1)
= 43411N.
- Lực hướng tâm :
R
(1)
=
)sin.sincos.(
cos
111
1
)1(
ϕβϕα
β
−tg
P
R
(1)
= 15938 N.
- Lực dọc trục :

- Lực hướng tâm :
SV: Lê Văn Sâm Lớp: Ck ô tô b-k47
25