Phần 1 : Phân tích chọn phơng án thiết kế.
Hệ thống truyền lực của ôtô là tổ hợp tất cả các cụm và cơ cấu đợc liên kết
với nhau từ động cơ tới bánh xe chủ động, nhờ chúng cơ năng từ động cơ đợc
truyền đến các bánh xe chủ động bao gồm các cơ cấu truyền, cắt, đổi chiều
quay, biến đổi giá trị mômen truyền.
Hệ thống truyền lực có các nhiệm vụ cơ bản :
+ Truyền, biến đổi mômen quay và số vòng quay từ động cơ tới bánh xe
chủ 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
đờng.
Hình 1.1 : Hệ thống truyền lực của ôtô có một cầu chủ động.
Hiện nay chúng ta thờng gặp các loại ôtô có sử dụng động cơ đốt trong
(nhiên liệu là xăng hoặc dầu diezel). Sau hơn một thế kỷ từ khi ra đời và nhất là
trong giai đoạn sau năm 1975 cho đến nay, động cơ đốt trong đã không ngừng
đợc hoàn thiện, dẫn tới kết cấu hệ thống truyền lực có biến động đáng kể ;
những chỉ tiêu chính có thể kể tới là giảm tiêu hao nhiên liệu, tăng công suất,
1
giảm độ ồn, tăng tốc độ lớn nhất của động cơ, ảnh h ởng nhiều nhất tới hệ
thống truyền lực là việc tăng tốc độ và tăng công suất động cơ. Do đòi hỏi tăng
tốc độ ôtô và những phát triển vợt bậc của kỹ thuật động cơ nên đã làm tăng
tính đa dạng trong kết cấu hệ thống truyền lực.
1.1 Phân loại hệ thống truyền lực.
Hệ thống truyền lực đợc phân loại theo đặc điểm biến đổi mômen xoắn và
theo đặc tính thay đổi tỷ số truyền.
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
bánh xe chủ động của một xe. Hệ thống truyền lực có thể tập hợp nhiều cụm
chức năng khác nhau, thông thờng bao gồm :
- Ly hợp , hộp số chính , truyền động các đăng , cầu chủ động , bánh xe.
- Ly hợp , hộp số chính , hộp số phân phối , truyền động các đăng , cầu
chủ động , khớp nối , bánh xe.
- Hoặc hộp số thuỷ cơ , hộp số phân phối , truyền động các đăng , cầu chủ
động , khớp nối , bánh xe ,
Kiểu hệ thống truyền lực có ảnh hởng rất lớn đến bố trí chung của toàn xe.
Do vậy khi phân tích, so sánh và đánh giá bố trí hệ thống truyền lực ta cần chú
ý đến các yếu tố sau :
+ Công dụng của ôtô, từ đây biết đợc điều kiện hoạt động của xe.
+ Số lợng động cơ và vị trí bố trí động cơ ở trên xe.
+ Số lợng cầu xe (bánh xe) ; số lợng cầu chủ động ; số lợng cầu dẫn hớng.
+ Phơng án truyền mômen xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động.
+ Kiểu liên kết giữa các cầu xe và giữa các bánh xe của một cầu (có vi sai
hoặc không có vi sai).
+ Đặc điểm cấu tạo của hệ thống treo của xe (hệ thống treo phụ thuộc, hệ
thống treo độc lập và hệ thống treo cân bằng).
3
Chính vì thế mà kiểu bố trí hệ thống truyền lực trên các xe ôtô hiện nay rất
đa dạng và phong phú. Ngay cả hệ thống truyền lực của một số loại ôtô của một
hãng (hoặc một nhà máy sản xuất) cũng không ngừng đợc hoàn thiện nhằm
nâng cao chất lợng của xe. Sau đây ta xét một số sơ đồ bố trí hệ thống truyền
lực cho các loại ôtô có 1 cầu chủ động sử dụng hệ thống truyền lực cơ khí có
cấp, bao gồm các cụm sau : ly hợp, hộp số, truyền động cácđăng, truyền lực
chính, vi sai, bán trục và bánh xe.
Hình 1.2 : Sơ đồ bố trí chung hệ thống truyền lực.
Đ- Động cơ ; L-Lly hợp ; H-Hộp số ;
C- Cầu chủ động ; CĐ-Truyền động cácđăng.
Ôtô hai cầu với một cầu chủ động (công thức bánh xe 4x2) có thể bố trí
5
Sơ đồ e : giống nh sơ đồ d nhng cụm động cơ nằm quay ngợc lại, đặt trớc
cầu sau.
Sơ đồ d , e rất phù hợp cho việc tăng lực kéo của xe của xe, tức là đảm bảo
khả năng tăng tốc xe tốt, hạ thấp chiều cao đầu xe, phù hợp với việc tạo dáng
khí động học cho ôtô cao tốc.
Sơ đồ g : Động cơ , ly hợp đặt trớc xe, hộp số chính , cầu xe đặt sau xe và
cũng tạo nên một khối lớn, trục các đăng nối giữa ly hợp và hộp số chính, trọng
lợng san đều cho cả hai cầu.
1.3 Phân tích đặc điểm kết cấu, chọn các cụm trong hệ thống truyền lực.
Qua những đặc điểm, cách bố trí hệ thống truyền lực cho xe ôtô ở trên và
để phù hợp với đề tài Tốt nghiệp Thiết kế hệ thống truyền lực cho ôtô vận tải
(4x2) có tải trọng 4 tấn ta chọn hệ thống truyền lực cơ khí có cấp, điều khiển
bằng cần số, có sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực nh sau.
Hình 1.3 : Sơ đồ bố trí chung hệ thống truyền lực.
1- Động cơ ; 2- Ly hợp ; 3- Hộp số ; 4- Truyền động cácđăng ;
5- Cầu chủ động; 6- Bánh xe cầu sau ; 7- ổ đỡ trung gian ; 8- Bánh xe cầu trớc.
Hệ thống truyền lực này bao gồm cầu trớc dẫn hớng, mômen xoắn đợc
truyền từ động cơ qua ly hợp, hộp số (cơ khí 4 cấp), truyền động cácđăng,
truyền lực chính, vi sai, bán trục đến bánh xe cầu sau chủ động.
Sau đây là nghiên cứu cụ thể các cụm trong hệ thống truyền lực.
1.3.1 Ly hợp :
6
Ly hợp là cụm đầu tiên của hệ thống truyền lực, nó đợc đặt ngay sau động
cơ và trớc hộp số. Công dụng của ly hợp là :
- Dùng để truyền mômen xoắn từ trục khuỷu động cơ đến các cụm tiếp
theo của hệ thống truyền lực.
- Dùng tách nối động cơ với hệ thống truyền lực khi cần thiết.
- Dùng làm cơ cấu an toàn đảm bảo cho động cơ và hệ thống truyền lực
khỏi bị quá tải dới tác dụng của tải trọng động và mômen quán tính.
giản, khối lợng phần bị động của ly hợp tơng đối nhỏ. Hai loại ly hợp còn lại ít
đợc sử dụng vì phần bị động của ly hợp có trọng lợng lớn gây ra tải trọng động
lớn tác dụng lên các cụm chi tiết của hệ thống truyền lực.
* Theo số lợng đĩa ma sát có loại ly hợp một đĩa, hai đĩa hoặc nhiều đĩa.
* Theo vật liệu làm bề mặt ma sát có thể chia ra nh sau :
+ Atbet đồng với gang.
+ Ferado đồng với gang.
+ Hợp kim gốm với gang.
+ Thép với gang.
+ Thép với thép.
* Theo đặc điểm môi trờng ma sát gồm có :
+ Ma sát khô.
+ Ma sát ớt (bề mặt ma sát đợc ngâm trong dầu).
Loại ly hợp ma sát có u điểm là kết cấu đơn giản, dễ chế tạo. Tuy nhiên nó
cũng có nhợc điểm cơ bản là bề mặt ma sát nhanh mòn do hiện tợng trợt tơng
đối giữa chúng với nhau trong quá trình đóng mở ly hợp và thực hiện chức năng
cơ cấu an toàn. Các chi tiết trong ly hợp bị nung nóng do nhiệt tạo ra bởi một
phần công ma sát. Tuy vậy ly hợp ma sát hiện nay vẫn đợc sử dụng rộng rãi vì
nó vẫn đảm bảo đợc những điều kiện làm việc.
b) Ly hợp thuỷ lực :
8
Ly hợp thuỷ lực là loại ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lợng của
dòng chất lỏng (thờng là dầu). Ly hợp thuỷ lực hiện vẫn đợc nghiên cứu và hoàn
thiện .
* Ưu điểm của loại ly hợp này là làm việc bền lâu, giảm đợc tải trọng
động tác dụng lên hệ thống truyền lực, dễ tự động hoá quá trình điều khiển xe.
* Nhợc điểm cơ bản là chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực nhỏ
do hiện tợng trợt .
Ly hợp thuỷ lực ít đợc sử dụng trên các ôtô. Hiện nay mới đợc sử dụng
trên một số loại xe ôtô du lịch cỡ nhỏ. Tuy nhiên trong tơng lai nó sẽ đợc sử
- Ly hợp luôn đóng : loại này đợc sử dụng ở hầu hết các ôtô hiện nay .
- Ly hợp luôn mở : đợc sử dụng trên một số loại máy bánh hơi nh : C-10,
C-80.
4. Phân loại ly hợp theo phơng pháp dẫn động điều khiển :
Theo phơng pháp này ly hợp đợc chia làm 2 loại :
- Ly hợp điều khiển tự động .
- Ly hợp điều khiển cỡng bức: loại này để điều khiển ngời ta phải tác dụng
một lực cần thiết lên hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp. Loại này đợc sử
dụng hầu hết trên các ôtô hiện nay dùng ly hợp ở trạng thái luôn đóng. Theo đặc
điểm kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống dẫn động điều khiển có các
loại đẫn động:
+ Dẫn động điều khiển bằng cơ khí .
+ Dẫn động điều khiển bằng thuỷ lực (dầu).
+ Dẫn động điều khiển bằng trợ lực. Tức là ngoài tác dụng của ng-
ời lái còn có tác động của trợ lực để ngời lái điều khiển ly hợp đợc dễ dàng.
Theo đặc điểm cấu tạo của trợ lực nó có thể là trợ lực cơ khí (lò xo), trợ lực khí
nén hoặc trợ lực thuỷ lực.
1.3.1.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ly hợp ma sát khô một đĩa :
1. Cấu tạo (hình 1-4):
10
Cơ cấu ly hợp đợc cấu tạo từ các bộ phận sau :
Hình 1.4 : Cấu tạo ly hợp loại ma sát khô một đĩa.
1- Đĩa ép ; 2- Đĩa bị động ; 3- ổ bi tỳ của bạc mở ; 4- Đòn mở ; 5- Bánh đà động
cơ ; 6- Vỏ bánh đà ; 7- ổ thanh lăn kim ; 8- Nắp và ống dẫn mỡ bôi trơn bạc mở ly
hợp; 9-Vòng trong; 10- ổ thanh lăn kim ; 11- Giá đòn mở ; 12- Đầu đòn mở ; 13-
Trục bị động ly hợp ; 14- Càng mở ly hợp ; 15- Bạc mở ly hợp ; 16- Vỏ ly hợp ;
17- Các lò xo ép ; 18- Đệm cách nhiệt ; 0- Lỗ thoát dầu.
a) Phần chủ động của ly hợp bao gồm : Bánh đà 5 , đĩa ép 1 , vỏ ly hợp 16
và các lò xo ép 17. Các bề mặt ma sát của bánh đà và đĩa ép đợc gia công
phẳng. Trong quá trình làm việc, ly hợp bị trợt sẽ phát sinh nhiệt làm cho các
+ Xơng đĩa 4 bằng thép mỏng có sáu rãnh hớng kính chia xơng đĩa thành
sáu phần hình rẻ quạt đều nhau. Biện pháp này làm cho xơng đĩa đợc giảm độ
cứng, tăng độ đàn hồi cho đĩa bị động đồng thời hạn chế đợc hiện tợng cong
vênh đĩa khi quá nóng. ở mặt sau của xơng đĩa (mặt gần với đĩa ép) trên mỗi
phần rẻ quạt có lắp lò xo tấm gợn sóng 5. Mỗi lò xo tấm gợn sang 5 đợc tán với
xơng đĩa bằng hai đinh tán và mỗi lò xo 5 có gia công bốn lỗ để lắp tấm ma sát
của đĩa bị động.
12
Hình 1.5 : Cấu tạo đĩa bị động ly hợp ma sát khô.
1- Tấm ma sát của bộ giảm chấn xoắn ; 2,4- Xơng đĩa ; 3- Đinh tán ;
5- Lò xo tấm gợn sóng ; 6- Tấm ma sát của đĩa bị động ; 7- Tấm cân bằng ;
8- Lò xo giảm chấn xoắn ; 9- Moayơ đĩa ; 10- Chốt ; a- Rãnh thoát nhiệt.
ở phần phía trong của xơng đĩa 4 (gần moayơ đĩa) có gia công tám lỗ hình
chữ nhật để lắp các lò xo giảm chấn xoắn 8. Hai phần của xơng đĩa (2 và 4 hình
1-5) đợc lắp ghép cố định với nhau bằng phơng pháp tán nhờ bốn chốt 10. Xơng
đĩa có xẻ rãnh và có đặt lò xo tấm gợn sóng sẽ làm tăng độ êm dịu khi đóng ly
hợp, nhng nó cũng kéo dài thời gian đóng ly hợp. Nhợc điểm cơ bản của loại x-
ơng đĩa có xẻ rãnh này là độ cứng của các phần của đĩa bị động là khác nhau
nên ảnh hởng xấu đến độ tiếp xúc đều trên toàn bộ bề mặt ma sát của đĩa bị
động. Khi đặt lò xo tấm gợn sóng cũng sẽ làm cho ly hợp mở không dứt khoát
và làm tăng hành trình chuyển của đĩa ép ly hợp.
+ Moayơ đĩa bị động 9 dùng để truyền mômen xoắn từ đĩa bị động tới trục
bị động của ly hợp (trục sơ cấp của hộp số). Mặt trụ trong của moayơ có gia
công rãnh then hoa để lắp ghép với đoạn trục then hoa của trục bị động. Vành
moayơ đợc chế tạo liền với moayơ. Hai bề mặt ma sát thân moayơ đợc gia công
phẳng để tiếp xúc với các vòng 1 (tấm ma sát) của bộ giảm chấn xoắn. Trên
vành moayơ cũng gia công tám lỗ chữ nhật để lắp các lò xo giảm chấn xoắn và
có bốn rãnh vát hình chữ U. Mỗi rãnh vát có một chốt 10 đi qua và nó có khe hở
theo phơng tiếp tuyến về hai phía đối với chốt 10.
13
dao động cộng hởng ở tần số thấp nhờ đó mà khuếch tán ra môi trờng và triệt
tiêu đợc dao động cộng hởng này.
Nguyên tắc truyền mômen qua các chi tiết đàn hồi bằng lò xo xoắn trụ có
thể đợc thể hiện trên hình sau :
Hình 1.6 : Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ giảm chấn xoắn.
a) Trạng thái không làm việc. b) Trạng thái làm việc.
1. Lò xo xoắn trụ. 2. Xơng đĩa. 3. Moayơ đĩa.
Đĩa bị động sau khi đã lắp ghép các chi tiết của nó ngời ta tiến hành việc
cân bằng đĩa bằng các tấm kim loại cân bằng 7 (hình 1-5).
c) Cơ cấu đóng - mở ly hợp.
Cơ cấu đóng - mở ly hợp gồm đòn mở 4 và bạc mở 5 (hình 1-4).
+ Đòn mở ly hợp : dùng để tách cỡng bức đĩa ép và giải phóng đĩa bị động
ra khỏi bánh đà khi mở ly hợp. Đòn mở đợc kết cấu theo nguyên lý đòn bẩy :
đầu ngoài nối bản lề với đĩa ép qua ổ thanh lăn kim 7 (hình 1-4) để giảm ma sát
ở khớp nối này khi mở ly hợp ; đầu trong sẽ tỳ vào bạc mở khi tác động mở ly
hợp còn ở phần giữa của đòn mở nối bản lề với giá đòn mở 11. Giá này đợc lắp
với vỏ ly hợp 16 bằng bulông và đai ốc. Khớp bản lề ở giữa đòn mở (nối giá 11
với đòn mở 4) phải đảm bảo cho đầu trong của đòn mở có thể quay quanh bản
lề này với tấm quay có thể thay đổi để đầu ngoài của đòn mở chỉ có một chuyển
động tịnh tiến dọc trục ly hợp khi mở và đóng ly hợp. Kết cấu để thay đổi đờng
tâm khớp bản lề giữa của đòn mở này là đai ốc có mặt ngoài côn luôn tỳ sát vào
vỏ ly hợp 16 nhờ lò xo.
Đầu phía trong của các đòn mở (có ba đòn mở) phải nằm trong cùng một
mặt phẳng vuông góc với đờng tâm trục. Muốn vậy ta phải điều chỉnh nhờ các
15
đai ốc dùng bắt giá đòn mở vào vỏ ly hợp. Sau khi lắp ráp và ly hợp ở trạng thái
đóng hoàn toàn thì giữa các đầu trong của đòn mở với ổ bi tỳ của bạc mở phải
có khe hở = 2 ữ 4 mm. Khe hở này cần thiết để đảm bảo cho ly hợp luôn luôn
đóng hoàn toàn.
1.3.1.4 Dẫn động điều khiển ly hợp :
Dẫn động điều khiển ly hợp là hệ thống dùng để truyền tác động của ngời
lái đến cơ cấu mở ly hợp và cùng với cơ cấu mở thực hiện việc điều khiển ly
hợp theo ý muốn ngời lái.
Trên các ôtô hiện nay chủ yếu sử dụng loại ly hợp đĩa ma sát khô thờng
xuyên đóng cho nên ta xét dẫn động cho loại này.
1. Dẫn động điều khiển bằng cơ khí :
Đây là hệ thống dẫn động bao gồm các thanh, đòn, khớp nối và đợc lắp
đặt theo nguyên lý đòn bẩy. Loại dẫn động cơ khí đơn thuần này có kết cấu đơn
giản, dễ chế tạo và có tin cậy cao khi làm việc nên đợc sử dụng phổ biến trên
nhiều loại xe đời cũ. Nhợc điểm cơ bản của kiểu dẫn động này là yêu cầu lực
tác dụng của ngời lái lên bàn đạp ly hợp lớn, đặc biệt với các ôtô hạng nặng.
* Nguyên lý làm việc :
Khi ngời lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1 sẽ làm cho đòn quay
8 quay quanh tâm O
1
, kéo thanh kéo 7 dịch chuyển sang phải (theo chiều mũi
tên) làm đòn quay 9 và nạng mở 11 quay quanh tâm O
2
(đờng tâm trục nạng mở
11) đẩy bạc mở 12 dịch chuyển sang trái tác động vào đòn mở, ly hợp đợc mở
ra. Khi ngời thôi tác dụng lên bàn đạp ly hợp , dới tác dụng của lò xo hồi vị 2
bàn đạp 1 trở về vị trí ban đầu duy trì khe hở giữa bạc mở và đòn mở ly hợp.
17
Hình 1.7 : Sơ đồ nguyên lý dẫn động điều khiển ly hợp kiểu cơ khí.
1- Bàn đạp ly hợp ; 2- Lò xo hồi vị bàn đạp ; 7- Thanh kéo ;
8,9- Đòn quay ; 11- Nạng mở ; 12- Bạc mở.
Hành trình của toàn bộ bàn đạp ly hợp thờng bằng 150 ữ 180 mm, trong đó
hành trình tự do bằng 35 ữ 50 mm. Trong quá trình ly hợp làm việc do hiện t-
ợng trợt nên đĩa ma sát bị mòn dần và hành trình tự do của bàn đạp ly hợp giảm
Khi bị nén dầu không bị giảm thể tích và các đờng ống dẫn không có biến
dạng lớn nên dẫn động thuỷ lực có độ cứng cao. Dẫn động thuỷ lực cũng đảm
bảo đồng thời đóng và mở hai ly hợp. Sự đồng thời này khó có thể đạt đợc ở dẫn
động cơ khí vì độ cứng của các thanh kéo khác nhau, độ dơ khác nhau ở những
chỗ nối ghép, Dẫn động thuỷ lực cho phép đóng ly hợp êm hơn so với dẫn
động cơ khí. Vì vậy dẫn động thuỷ lực đợc sử dụng nhiều trên các ôtô hiện nay.
19
3. Dẫn động điều khiển ly hợp có trợ lực :
ở một số ôtô tải hạng nặng, để giảm lực tác dụng của ngời lái lên bàn đạp
ly hợp, ngời ta thờng dùng hệ thống dẫn động điều khiển có trợ lực. Khi đó lực
tác dụng của ngời lái lên bàn đạp ly hợp thực hiện hai chức năng : tác động đến
bạc mở ly hợp nh trờng hợp dẫn động điều khiển không có trợ lực và đồng thời
tác động lên van điều khiển của trợ lực (dầu hoặc khí nén đối với trợ lực thuỷ
lực hoặc khí nén) hay thanh kéo của trợ lực lò xo. Dẫn động điều khiển ly hợp
có trợ lực có u điểm là độ tin cậy làm việc cao hơn, có thể tận dụng đợc công
suất thiết bị sẵn có trên xe. Trợ lực có thể là cơ khí (thờng dùng lò xo), khí nén
hoặc thuỷ lực.
1.3.1.5 Xác định loại ly hợp cần thiết kế :
Trong đồ án này ta chọn loại ly hợp cần dùng là ly hợp ma sát khô, 1 đĩa,
thờng đóng, đợc dẫn động điều khiển bằng cơ khí vì chúng có kết cấu đơn giản
và thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật đặt ra.
1.3.2 Hộp số :
Hộp số dùng để thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực trong quá
trình chuyển động của ôtô nhằm thay đổi lực kéo ở các bánh xe chủ động và
thay đổi vận tốc chuyển động của ôtô trong khoảng rộng tuỳ theo sức cản bên
ngoài, ngoài ra hộp số còn giúp cho ôtô có thể chuyển động lùi đợc và có thể
tách động cơ đang làm việc ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng thời gian
tuỳ ý (khi nạp bình điện, để bôi trơn động cơ, quay trục thu công suất, ).
20
Hình 1.9 : Hộp số cơ khí ôtô loại 4 cấp.
Hiện nay trên các xe ôtô thờng sử dụng hộp số cơ khí có cấp với các trục
có đờng tâm cố định. Thông thờng các hộp số này đợc thực hiện theo sơ đồ ba
trục dọc và thờng có 3, 4 hoặc 5 cấp. Chúng có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và
đảm bảo thay đổi mômen xoắn phù hợp với sức cản bên ngoài.
c) Hộp số kết hợp vô cấp với có cấp.
Hốp số vô cấp đảm bảo có đợc mọi giá trị của tỷ số truyền trong một
khoảng nào đó. Bằng cách thay đổi vô cấp mômen xoắn truyền đến các bánh xe
chủ động mà đảm bảo khả năng làm việc của động cơ ở chế độ kinh tế nhất
trong một khoảng vận tốc rộng, cho phép tận dụng công suất lớn của động cơ
cho chuyển động. Khi sử dụng hộp số vô cấp lực kéo tại các bánh xe chủ động
thay đổi liên tục và từ từ, không phải cắt dòng công suất dẫn đến các bánh xe
khi chuyển số nên nó nâng cao đợc chất lợng động lực học và tăng đợc tính
năng thông qua của ôtô. Tuy nhiên hộp số vô cấp có nhợc điểm là kết cấu phức
tạp, hiệu suất truyền động thấp.
22
Hộp số có cấp đảm bảo thay đổi không liên tục giá trị tỷ số truyền và
mômen xoắn đến các bánh xe chủ động. Nhờ các điều khiển mà ngời lái tác
động làm thay đổi tỷ số truyền và mômen xoắn cho phù hợp với lực cản bên
ngoài. Hộp số có cấp là bộ biến mômen xoắn và nó đợc sử dụng rộng rãi nhất
trên các ôtô vì kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành hạ.
Hộp số kết hợp thông thờng là sự kết hợp giữa bộ truyền vô cấp (bộ biến
mômen xoắn) với hộp giảm tốc cơ khí có cấp.
2. Theo đặc điểm môi trờng truyền mômen hộp số có thể đợc chia thành các
loại sau đây :
a) Hộp số cơ khí : truyền mômen xoắn bằng các bộ truyền cơ khí, phổ
biến nhất là bộ truyền bánh răng.
b) Hộp số thuỷ lực : truyền mômen xoắn nhờ năng lợng dòng chất lỏng.
Loại này có thể là thuỷ động hoặc thuỷ tĩnh. Hộp số loại thuỷ lực có kết cấu rất
phức tạp, giá thành chế tạo cao, hiệu suất truyền thấp. Ngoài những nhợc điểm
trên bộ truyền loại thuỷ lực thuỷ tĩnh còn có trọng lợng lớn và kém tin cậy khi
3
, Z
2
là bánh răng trụ răng nghiêng, Z
1
, Z
1
, Z
L
và Z
L
là các
bánh răng trụ răng thẳng.
Hình 1.10 : Sơ đồ nguyên lý cấu tạo và hoạt động của hộp số 4 cấp.
1- Trục sơ cấp ; 2- Vỏ hộp số ; 3- Nắp hộp số ; 4- Đồng tốc gài số ; 5,6- Càng gài số
tiến ; 7- Trục thứ cấp ; 8- Trục trung gian ; 9- Trục số lùi ; 10- Càng gài số lùi.
Trục thứ cấp 7 đợc gối lên hai ổ : một ổ đũa trong hốc bánh răng Z
4
và
một ổ bi đặt ở thành phía sau của vỏ hộp số 2. ở phần giữa trục và đuôi trục có
24
gia công then hoa để lắp moayơ của đồng tốc 4 và lắp bánh răng di trợt Z
1
, Z
2
,
Z
3
để gài số truyền I , số truyền II , số truyền III , số lùi và lắp mặt bích dẫn
động trục truyền các đăng. Cặp bánh răng số truyền II là cặp bánh răng nghiêng
vào khớp với Z
1
.
2. Nguyên lý hoạt động :
Việc truyền mômen xoắn qua hộp số cơ khí có cấp đợc thực hiện theo
nguyên tắc làm việc của truyền động bánh răng ăn khớp ngoài. ở các số truyền
tiến, truyền động đều qua hai cặp bánh răng ăn khớp nên trục thứ cấp và trục sơ
cấp có cùng chiều quay. ở số lùi phải qua ba cặp bánh răng ăn khớp nên trục
thứ cấp quay ngợc chiều với trục sơ cấp. ở số truyền thẳng (số truyền IV) do
gài trực tiếp trục sơ cấp với trục thứ cấp nên chúng quay thành một khối và các
cặp bánh răng không phải chịu tải.
Nhờ cơ cấu điều khiển (cần gài số) tác động lên các càng gài làm di trợt
đồng tốc hoặc bánh răng mà các vành răng hoặc bánh răng ăn khớp với nhau để
đợc tỷ số truyền tơng ứng với từng tay số.
Dòng lực đi vào hộp số từ trục sơ cấp và đi ra từ trục thứ cấp. Sơ đồ dòng
lực ở các số truyền nh sau,
25
Copyright: Tài liệu đại học ©