LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................. 3
CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN
Ô TÔ .................................................................................................................. 8
1.1. Tổng quan ................................................................................................... 8
1.2. Giới thiệu chung về xe Toyota INNOVA - J ............................................ 12
1.2.1. Giới thiệu ........................................................................................... 12
1.2.2. Thông số kỹ thuật............................................................................... 13
1.2.3. Khái quát về hệ thống truyền lực ....................................................... 14
1.2.3.1. Ly hợp .......................................................................................... 14
1.2.3.2. Hộp số .......................................................................................... 18
1.2.3.3. Các đăng....................................................................................... 23
1.2.3.4. Truyền lực chính .......................................................................... 26
1.2.3.5. Vi sai ............................................................................................ 27
1.2.3.6. Bán trục ........................................................................................ 29
CHƢƠNG 2: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE
TOYOTA INNOVA-J ..................................................................................... 31
2.1. Chọn giải pháp mô phỏng ........................................................................ 31
2.2. Giới thiệu chung về phần mềm mô phỏng ............................................... 31
2.3. Thực hành mô phỏng ............................................................................... 35
2.3.1. Mô phỏng ly hợp ................................................................................ 38
2.3.1.1. Dựng mô hình 3D các chi tiết chính của ly hợp .......................... 38
2.3.1.2. Lắp ráp ly hợp .............................................................................. 42
2.3.1.3. Mô phỏng hoạt động ly hợp ......................................................... 45
2.3.2. Mô phỏng hộp số ............................................................................... 50
2.3.2.1. Dựng mô hình 3D các chi tiết chính của hộp số .......................... 50
2.3.2.2. Lắp ráp hộp số.............................................................................. 58
2.3.2.3. Mô phỏng hoạt động của hộp số ................................................... 61
1


Ngày nay với sự phát triển không ngừng của nền kinh tế xã hội, do vậy
ngành công nghiệp ô tô cũng không phải là ngoại lệ. Kể từ khi ra đời đến nay
chiếc ô tô đóng vai trò quan trọng và cần thiết trong đời sống xã hội. Nó tạo
nên một mạng lƣới về vận chuyển ngƣời và hàng hóa trên toàn thế giới.
Những chiếc xe ngày nay là thành quả của việc ứng dụng công nghệ của
ngành khoa học kỹ thuật, đặc biệt là ngành điện - điện tử, cơ khí, công nghệ
thông tin. Nhƣng để cải tiến và ứng dụng những kỹ thật tiên tiến đó cần đội
ngủ các nhà khoa học, các nhà quản lý, đội ngủ kỹ sƣ, … có trình độ và tay
nghề cao. Và để đáp ứng yêu cầu đó thì đòi hỏi đội ngủ này phải có chất
lƣợng ngay từ khi đào tạo.
Chất lƣợng đào tạo là mục tiêu hàng đầu của các trƣờng, các trung tâm
đào tạo. Có rất nhiều yếu tốt quyết định đến chất lƣợng đào tạo, trong đó cơ
sở vật chất và trang thiết bị dạy học là những yếu tố quan trọng.
Hiện nay các tài liệu dùng cho các ngành kỹ thuật, đặc biệt ngành cơ khí
ô tô là rất khan hiếm, có chăng thƣờng là những tài liệu hƣớng dẫn sử dụng
hay là lý thuyết chung chung. Rất ít các tài liệu về kết cấu xe cụ thể. Do đó
việc học tập và nghiên cứu của các học viên, sinh viên là rất khó khăn.
Với việc không có những trang thiết bị, mô hình thực tế, song có mô
hình hoạt động đƣợc mô phỏng trên máy tính sẽ giúp các học viên, sinh viên
tiếp thu lý thuyết củng nhƣ hiểu đƣợc kết cấu của các hệ thống, các bộ phận,
chi tiết…một cách nhanh và hiệu quả hơn trong học tập, nghiên cứu. Góp
phần nâng cao hiệu quả, chất lƣợng đào tạo. Qua đó các học viên, sinh viên
vận dụng từ lý thuyết sang thực tế nhanh hơn và hiệu quả hơn. Rõ ràng việc
sử dùng càng nhiều phƣơng tiện, nhiều lĩnh vực đặc biệt là lĩnh vực công
nghệ thông tin vào việc giảng dạy, nghiên cứu học tập thì mức độ tiếp thu
của ngƣời học càng tốt , càng nhanh, hiệu quả và bền vững.
3


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

chính, vi sai, bán trục. Là một hệ thống hết sức quan trọng trên ô tô, đƣợc
phát triển song song với sự phát của ngành ô tô, và ngày càng đƣợc phát triển
mạnh mẽ và có nhiều cải tiến. Tuy vậy, việc tạo tài liệu nghiên cứu, khảo sát
về hệ thống, cũng nhƣ tài liệu học tập dành cho sinh viên còn chƣa đƣợc quan
tâm đúng mức.
3. Mục đích nghiên cứu:
Trong quá trình nghiên cứu, bản thân sinh viên tự nhận thấy đây là một cơ
hội rất lớn để củng cố kiến thức mà mình đã học, đồng thời là cơ hội để sinh
viên tìm hiểu và nghiên cứu các phầm mềm tin học ứng dụng vào thiết kế 3D,
thiết kế các chi tiết, cụm chi tiết trên ô tô.... Ngoài ra, sinh viên có thể biết
thêm nhiều kiến thức thực tế mà trong nhà trƣờng khó có thể truyền tải đƣợc.
Việc thực hiện luận văn cũng là dịp để sinh viên có thể nâng cao các kĩ
năng nghề nghiệp, khả năng nghiên cứu độc lập cũng nhƣ làm việc theo
nhóm.
Cuối cùng, việc hoàn thành luận văn tốt nghiệp sẽ giúp cho sinh viên có
thêm tinh thần trách nhiệm, lòng say mê học hỏi, tìm tòi, sáng tạo và đặc biệt
là tình yêu nghề.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu:
 Tìm hiểu tổng quan về kết cấu hệ thống truyền lực trên ô tô nói chung
và trên Toyota Innova-J nói riêng;
 Mô phỏng 3D, 2D về đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động, quy trình
lắp ráp các cụm chi tiết của hệ thống truyền lực trên xe Toyota Innova-

5


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
J: ly hợp, hộp số, truyền động các đăng, truyền lực chính, vi sai, bán
trục.
 Thiết kế CD tài liệu về hệ thống truyền lực (2D, 3D) phục vụ giảng

1.2.3.2. Hộp số
1.2.3.3. Các đăng
1.2.3.4. Truyền lực chính
1.2.3.5. Vi sai
1.2.3.6. Bán trục
CHƢƠNG 2. MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE
TOYOTA INNOVA-J
2.1. Chọn giải pháp mô phỏng
2.2. Giới thiệu chung về phần mềm thiết kế mô phỏng
2.3. Thực hành mô phỏng
2.3.1. Mô phỏng ly hợp
2.3.2. Mô phỏng hộp số
2.3.3. Mô phỏng các đăng
2.3.4. Mô phỏng truyền lực chính và vi sai
2.3.5. Mô phỏng bán trục
CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN
LỰC TRÊN XE TOYOTA INNOVA-J
3.1. Chọn giải pháp thiết kế
3.2. Thực hành thiết kế
3.2.1. Xử lý ảnh trên phần mềm “Ulead Gif Animatior”
3.2.2. Trình chiếu Macromedia Flash
3.2.3. Giao diện trình chiếu các cụm hệ thống bằng Flash
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO

7


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC

Hình 1.2 - Sơ đồ hệ thống truyền lực loại FF.
1- Động cơ ; 2- Ly hợp ; 3- Hộp số ; 4- Cụm truyền lực chính và vi sai;
5- bán trục
9


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Loại FR (động cơ đặt trƣớc, cầu sau chủ động). Trên xe với động cơ đặt
trƣớc , cầu sau chủ động , giúp động cơ đƣợc làm mát dễ dàng. Tuy nhiên do
có trục các đăng đi qua trung tâm xe nên không gian bên trong thân xe bị
chiếm chổ , làm giảm thể tích chứa ngƣời và hàng hóa. Mặt khác trọng lƣợng
các cụm đƣợc phân bố đều trên xe giúp xe có sự cân bằng tốt hơn, vận hành
tốt hơn. Ngoài cái lợi về phân bố đều trọng lƣợng trên các trục, việc giải
phóng các bánh trƣớc khỏi hệ truyền động giúp nó tự do hơn trong nhiệm vụ
dẫn hƣớng và chắc chắn nó sẽ có góc "bẻ lái" rộng hơn.
Một đặc tính quan trọng nữa là thiết kế chủ động "quay" của bánh sau
sẽ cung cấp lực "đẩy" thay vì lực "kéo", vì vậy khi xe tăng tốc thì quán tính
nghỉ sẽ dồn năng lƣợng của nó về phía sau nhiều hơn, do đó nó sẽ làm tăng
khả năng bám đƣờng của các bánh dẫn động.

Hình 1.3 - Sơ đồ hệ thống truyền lực loại FR
1- Động cơ ; 2- Ly hợp ; 3- Hộp số ; 4- Các đăng; 5- Cụm truyền lực chính và
vi sai; 6- bán trục
Loại 4WD (4 bánh chủ động). Trong loại 4WD đƣợc chia ra làm hai loại
chính là loại 4 WD toàn thời gian ( tất cả 4 bánh luôn chủ động) và loại 4WD
bán thời gian ( có thể dẫn động 2 bánh hoặc 4 bánh tùy vào lựa chọn của ngƣời
10


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

và gầm xe mang lại hiệu quả lái xe ổn định và cứng cáp. Hệ thống treo trƣớc độc
lập với lò xo trụ, đòn kép và thanh cân bằng, hệ thống treo sau có cấu trúc 4 điểm đa
liên kết với lò xo trụ và tay đòn bên đem lại sự ổn định và giảm xóc cao.
- Các trang thiết bị đƣợc lắp trên xe: Đèn sƣơng mù, màn hình hiển thị đa
thông tin, hệ thống âm thanh(AM/FM, CD…), hệ thống điều hòa, khóa cửa
điều khiển từ xa, kính chiếu hậu điều khiển điện, cửa sổ điều khiển điện…
12


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
1.2.2. Thông số kỹ thuật
BẢNG 1.1- THÔNG SỐ KỶ THUẬT
Kiểu

4 xi lanh thẳng hàng, 16
van, cam kép với WT-i
EFI

Hệ thống phun nhiên liệu
Tiêu chuẩn khí xả
Động cơ

Euro Step 2

Dung tích công tác

2.0 lít (1TR- Công suất tối đa
FE)
Mô men xoắn tối
đa


Số 5

0.851

Số lùi
Mmxmmxmm

4.743
4555 x 1770 x 1745

Chiều dài cơ sở

Mm

2750

Chiều rộng cơ Trƣớc
sở
Sau

Mm

1510

Mm

1510

Khoảng sáng gầm xe

Kích thƣớc tổng thể:D x R xC

Hệ thống treo
Sau
Bán kính quay vòng tối thiểu

M

13


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Dung tích bình xăng

Lít

55

Hệ thống phanh

Ðĩa thông gió/ Tang trống

Vỏ và mâm xe

195/70R14 Mâm thép, chụp kín

Hệ thống lái

Trục vít thanh răng


Đĩa ly hợp
LY
HỢP
Xi lanh
chính ly hợp
Xinh lanh
cắt côn

Loại

DST*1

Kích cỡ [mm]

236

Kích thƣớc bề mặt
*2[mm]
Diện tích[cm2]

236 x 150 x 3.5
260

Kiểu

piston

Đƣờng kính xy
lanh[mm]
Kiểu

12-lò xo giảm
dao động xoắn
; 13-Ổ bi tỳ;
14-Moay ơ đĩa
ma sát;
15-Càng cắt ly
hợp; 16-Đĩa
ép;
17-Bánh đà;
18-Đĩa ma sát;
Hình 1.6 - Cấu tạo ly hợp

16

19- Xương


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
d. Nguyên lý làm việc của ly hợp
- Nguyên lý làm việc đƣợc thể hiện theo sơ đồ sau:


Trạng thái đóng

Hình 1.7 - Sơ đồ trạng thái đóng
1-Bàn đạp ly hợp; 2- Ty đẩy; 3- Bình chứa dầu; 4- đường dầu; 5- Xi lanh cắt
ly hợp; 6- Càng cắt ly hợp; 7- Ổ bi tỳ; 8- Lò xo đĩa; 9- Đĩa ép; 10- Đĩa ma sát
Ở trạng thái đóng (chƣa có lực tác dụng vào bàn đạp ly hợp), ly hợp luôn ở
trạng thái làm việc, dƣới tác dụng của lò xo ép (8), đĩa ép (9) ép đĩa ma sát vào
bề mặt bánh đà. Các chi tiết này tạo thành một khối. Khi đó công suất từ bánh

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
bánh xe chủ động, đồng thời thay đổi tốc độ chạy xe sao cho phù hợp
với sức cản bên ngoài.
- Thay đổi chiều chuyển động của ô tô ( tiến và lùi).
- Tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng thời gian tùy ý
không cần tắt máy và mở ly hợp.
- Dẫn động lực ra ngoài cho các bộ phận công tác của xe chuyên dùng (
có phần trích công suất cho xe tời kéo, xe tự đổ ).
b.Yêu cầu:
-

Có dãy tỷ số truyền phù hợp nhằm nâng cao tính năng động lực học và
tính năng kinh tế của ô tô.

-

Phải có hiệu suất truyền cao, không có tiếng ồn khi làm việc, sang số
nhẹ nhàng.

-

Kết cấu phải gọn, bền, dễ bảo dƣỡng sửa chữa, giá thành thấp.
Có khả năng trích công suất cho các thiết bị khác lắp trên ô tô.

c. Cấu tạo

Hình 1.9 - Cấu tạo hộp số

19



Hình 1.11 - Đuờng truyền công suất số 2

-

Cài số 3: Dịch bộ đồng tốc No.1 sang bên phải, bộ đồng tốc No.2 và
No.3 ở vị trí trung gian.

Hình 1.12 - Đƣờng truyền công suất số 3

21


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
-

Cài số 4: (tay số truyền thẳng): Đƣa bộ đồng tốc No.1 về vị trí trung
gian và dịch chuyển sang trái

Hình 1.13 - Đƣờng truyền công suất số 4
-

Cài số 5: Gạt bộ đồng tốc No.3 sang bên phải.

Hình 1.14 - Đƣờng truyền công suất số 5
- Cài số lùi : Khi cài số lùi thì các bộ đồng tốc No.1, No.2 và No.3 đều ở
vị trí trung gian, tiến hành gạt bánh răng lồng không số lùi vào ăn khớp
với cặp bánh răng số lùi.

22

- Hiệu suất truyền động cao, kể cả khi góc lệch giữa hai trục lớn.
- Kết cấu phải gọn nhẹ.
- Đảm bảo độ cứng vững , do độ dài của các trục khá lớn mà không có các
ổ đỡ.
c. Cấu tạo

Hình 1.16 - Cấu tạo bộ truyền các đăng
1- Ống trượt; 2,7- trục các đăng ; 3- giá đỡ; 4- Ổ bi đỡ; 5- Bích nối; 6Nạng các đăng; 8- Bích nối với truyền lực chính; 9 – Bu lông ghép bích với
nạng các đăng; 10 –Phanh hãm ổ bi kim; 11 - Ổ bi kim; 12- Khớp chữ thập

24


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Hình 1.17 - Sơ đồ nguyên lý bộ truyền các đăng
d. Nguyên lý làm việc
Coi trục ( 1) là trục chủ động , mô men truyền từ trục 1 đến trục 2 thông
qua trục 3, các trục đƣợc nối với nhau bằng hai khớp các đăng (hình vẽ), góc
lệch giữa các trục là Ɣ1 và Ɣ2.
Giả thiết khi bắt đầu chuyển động nạng chủ động nối với trục 1 nằm trong
mặt phẳng thẳng đứng. Trục 1 quay với góc φ1 và vận tốc góc ω1 ; trục 2
quay với góc φ2 và vận tốc góc ω2 ; trục 3 quay với góc φ3, vận tốc góc ω3.
Theo nguyên lý máy ta có : tanφ1 = tanφ3.cosƔ1 (1).
Đối với khớp các đăng (II), giả thiết cả hệ thống đã quay đi một góc π/2, ta có
: tan(φ3 + π/2) =tan(φ2 + π/2).cosƔ2  tanφ2 = tanφ3.cosƔ2 (2) .
từ (1) và (2) => tan 1  tan 2 .

cos  1
(*)