TIỂU LUẬN MÔN: KHUNG GẦM Ô TÔ TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 3 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC BỘ MÔN: KHUNG GẦM Ô TÔ ĐỀ TÀI: BỘ VI SAI GVHD: Th.s Nguyễn Hồng Sơn Lớp ĐHOT2 Danh sách sinh viên thực hiện: TP. Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2008 STT HỌ VÀ TÊN MSSV 1 Nguyễn Văn Công (Nhóm trưởng) 0631060 2 Nguyễn Văn Dần 0605051 3 Phạm Công Chính 0615236 4 Hoàng Ngọc Quốc 0604410 5 Nguyễn Văn Thịnh 0608101 6 Vũ Bảo Trung 0612966 TIỂU LUẬN MÔN: KHUNG GẦM Ô TÔ TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 4 LỜI NÓI ĐẦU Chúng ta biết rằng hầu như trong tất cả các ngành kinh tế của tất cả các quốc gia trên thế giới đều có sự góp mặt của “động cơ đốt trong” nó là nguồn vận chuyển chủ yếu ,là phương tiện đi lại ,…. Tất cả mọi người mọi việc trong xã hội đều có liên quan tới tới nó .Có thể nói rằng “động cơ đốt trong “là loại động cơ thống trị bởi vì các tính ưu việt của nó mà các động cơ khác không có được như kích thước nhỏ gọn, có công suất lớn, tiện dụng, điều khiển đơn giản dễ dàng, tuổi thọ, độ tin cậy cao. Và một trong những ứng dụng quan trọng nhất của loại động cơ này là lắp đặt trên ôtô một phương tiện không thể thiếu ngày nay Ô tô là loại phương tiện thông dụng nhất hiện nay, có vai trò to lớn trong nền kinh tế quốc dân của mỗi quốc gia, là phương tiện chuyên chở hàng hóa, con người, phương tiện cá nhân, trong quân sự,….Nhưng chỉ với mỗi động cơ thì không thể tạo lên một chiếc ô tô được, mà muốn có một chiếc ô tô hoàn chỉnh có thể đi lại, vận chuyển người và hàng hóa cũng như phục vụ các yêu cầu của con người thì ngoài động cơ ra còn rất nhiều những bộ phận, hệ thống khác nữa như hệ thống treo, hệ thống truyền lực, ly hợp, hộp số, hệ thống lái ,hệ thống phanh… Qua môn học “Khung gầm ô tô“ do thầy giảng dạy và hướng dẫn nhóm chúng em làm bài viết này để tìm hiểu sâu hơn về “bộ vi sai “là một trong các hệ thống quan trọng trên một chiếc ô tô hoàn chỉnh. Nhóm chúng em đã cố gắng hết sức để hoàn thành bài viết thật tốt nhưng do thời gian hạn hẹp nên còn nhiều thiếu sót mong được thầy thông cảm và góp ý cho chúng em. TIỂU LUẬN MÔN: KHUNG GẦM Ô TÔ TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 5 LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN . . . . . . . . . . . . . . . . . . TIỂU LUẬN MÔN: KHUNG GẦM Ô TÔ TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 6 I. GIỚI THIỆU VỀ BỘ VI SAI VÀ SỰ CẦN THIẾT CỦA BỘ VI SAI Chúng ta đã biết động cơ làm việc như thế nào và cũng đã tìm hiểu nguyên lý làm việc của hộp số. Tuy nhiên để đưa nguồn động lực của động cơ xuống các bánh xe cần phải thông qua một hệ thống cuối cùng, đó là bộ vi sai. Bộ vi sai thường được lắp đặt cùng với truyền lực cuối, hay còn gọi là cầu xe. Khi các bánh xe quay với các tốc độ khác nhau, đặc biệt là khi quay vòng. Mỗi bánh xe sẽ đi được những quãng đường khác nhau khi chiếc xe vào cua, các bánh xe phía trong đi được quãng đường ngắn hơn các bánh xe phía ngoài. Điều đó có nghĩa là các bánh xe bên trong sẽ quay với tốc độ thấp hơn các bánh xe ngoài. Đối với các bánh xe bị động, ví dụ như các bánh trước của chiếc xe dẫn động bánh sau, không có gì liên kết chuyển động giữa chúng nên hoạt động độc lập với nhau. Thế nhưng, hai bánh sau lại có sự liên kết để cùng nhận được nguồn động lực từ một động cơ và một hộp số duy nhất. Nếu không có bộ vi sai, hai bánh sau sẽ bị khoá lại với nhau, bị bắt buộc phải quay với cùng một tốc độ như nhau. Điều này sẽ làm cho việc quay vòng của xe rất khó khăn. Để chiếc xe vào cua được, chắc chắn một bánh xe sẽ bị trượt quay. Với công nghệ chế tạo lốp xe và đường bê tông như hiện nay, lực tác động sẽ làm trượt quay một bánh xe. Lực này sẽ được truyền từ bánh xe bên này sang bên kia qua trục bánh xe, làm tăng lực xoắn tác dụng lên trục bánh xe. Bộ vi sai là gì? Bộ vi sai là một thiết bị dùng để chia mô men xoắn của động cơ thành hai đường, cho phép hai bên bánh xe quay với hai tốc độ khác nhau. Chúng ta có thể tìm thấy bộ vi sai ở tất cả các xe hơi và xe tải hiện đại, và đặc biệt ở các xe bốn bánh chủ động hoàn toàn. Mỗi cầu chủ động của những xe TIỂU LUẬN MÔN: KHUNG GẦM Ô TÔ TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 7 này đều cần một bộ vi sai và đương nhiên giữa bánh trước và bánh sau cũng cần vì khi vào cua, quãng đường mà bánh trước và sau đi được cũng khác nhau. II. CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI BỘ VI SAI. 1. CÔNG DỤNG Bộ vi sai trên xe có ba nhiệm vụ chính sau: Truyền mô men của động cơ tới các bánh xe. Đóng vai trò là cơ cấu giảm tốc cuối cùng trước khi mô men xoắn truyền tới các bánh xe. Truyền mô men tới bánh xe trong khi cho phép chúng quay với tốc độ khác nhau. Sơ đồ khi xe quay vòng. 2. PHÂN LOẠI. TIỂU LUẬN MÔN: KHUNG GẦM Ô TÔ TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 8 Vi sai được phân loại dựa vào: công dụng, mức dộ tự động, kết cấu và giá trị hệ số gài vi sai a) Theo công dụng chia ra:  Vi sai giữa các bánh xe  Vi sai giữa các cầu  Vi sai đối xứng  Vi sai không đối xứng b) Theo mức độ tự động chia ra:  Vi sai hãm cưỡng bức  Vi sai hãm tự động c) theo kết cấu vi sai chia ra:  Vi sai với các bánh răng lớn  Vi sai với các bánh răng trụ  Vi sai tăng ma sát d) Theo giá trị của hệ số gài vi sai 0 K = 0 ms M M với ms M là moment ma sát, 0 M là moment trên vỏ vi sai. TIỂU LUẬN MÔN: KHUNG GẦM Ô TÔ TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 9 BỘ VI SAI HẠN CHẾ TRƯỢT Bộ vi sai có ba chức năng chính đó là chức năng giảm tốc, chức năng vi sai và chức năng chuyển hướng của lực dẫn động đối với xe FR. Chức năng vi sai sẽ làm việc khi lực cản tác dụng lên một trong hai bánh dẫn động khác nhau. Một số cơ cấu hạn chế trượt phổ biến của bộ vi sai trong ô tô. Dưới tác dụng của bộ vi sai, một bánh xe sau quay trơn trong vũng bùn, xe không thể di chuyển được. Giả sử một trong hai bánh xe này nằm trong vũng bùn thì xe không thể chuyển động do tác dụng của bộ vi sai. Câu hỏi đặt ra là phải làm sao hạn chế được tác dụng của bộ vi sai trong trường hợp xe đi qua các vũng bùn trơn? Các nhà chế tạo xe hơi đã đưa vào bộ vi sai một cơ cấu hạn chế tác dụng của bộ vi sai, gọi là bộ vi sai hạn chế trượt (LSD). TIỂU LUẬN MÔN: KHUNG GẦM Ô TÔ TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 10 LSD là một cơ cấu có tác dụng hạn chế tác dụng của bộ vi sai khi một trong hai bánh xe dẫn động bắt đầu có hiện tượng trượt để tạo ra một lực dẫn động phù hợp ở bánh xe kia làm cho xe chạy êm. Có một số loại LSD như sau: a. Loại LSD khớp thuỷ lực: Nó là một loại khớp (ly hợp) thuỷ lực truyền mômen quay bằng sức cản nhớt của dầu, sử dụng sức cản nhớt của dầu này để hạn chế tác dụng của vi sai. Loại LSD khớp nối thuỷ lực này được sử dụng nhiều ở bộ vi sai trung tâm của các xe trong các loại xe 4WD để hạn chế tác dụng của vi sai. Ngoài ra một số ít LSD khớp nối thuỷ lực còn được dùng trong bộ vi sai của các xe FF và FR. b. LSD cảm biến mômen kiểu bánh răng xoắn: Bộ hạn chế trượt này hoạt động chủ yếu nhờ lực ma sát được tạo ra giữa các đỉnh răng của các bánh răng hành tinh và vách trong của hộp vi sai, và ma sát được tạo ra giữa mặt đầu của bánh răng bán trục và vòng đệm chặn. TIỂU LUẬN MÔN: KHUNG GẦM Ô TÔ TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 11 Nguyên tắc làm việc của bộ hạn chế trượt này là làm cho phản lực Ft (được hợp thành từ hai lực gồm phản lực ăn khớp của bánh răng hành tinh và bánh răng bán trục, và phản lực ăn khớp của bản thân các bánh răng hành tinh) có thể đẩy bánh răng hành tinh theo chiều quay của hộp vi sai và tỷ lệ với mômen đầu vào. Do phản lực Ft, lực ma sát được tạo ra giữa đỉnh răng của bánh răng hành tinh và vách trong của hộp vi sai sẽ tác động theo hướng làm bánh răng hành tinh ngừng quay và như vậy tác dụng của bộ vi sai đã được hạn chế. c. Loại LSD cảm nhận mômen quay: TIỂU LUẬN MÔN: KHUNG GẦM Ô TÔ TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 12 Lực hạn chế vi sai được tạo ra từ ma sát cạnh răng giữa các bánh răng bán trục và các trục vít, và ma sát giữa vỏ hộp vi sai, các vòng đệm chặn và các bánh răng bán trục. Trong loại LSD cảm nhận mômen quay này, lực hạn chế vi sai thay đổi mạnh và nhanh theo mômen quay tác động vào nó. Do đó, nếu nhả bàn đạp ga trong khi xe đang quay vòng, bộ vi sai sẽ làm việc êm dịu như một bộ vi sai bình thường. Tuy nhiên, trong trường hợp có mômen lớn hơn tác động, thì lực hạn chế vi sai lớn hơn sẽ được tạo ra. d. Loại có nhiều đĩa: [...]... BỘ VI SAI 1 Vi sai đối xứng ( giữa hai bánh xe sau chủ động ) TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 18 TIỂU LUẬN MƠN: KHUNG GẦM Ơ TƠ 1 Vỏ vi sai 2 Bánh răng hành tinh 3 Bánh răng bán trục 4 Trục chữ thập 5 Bánh răng cone chủ động Vi sai đối xứng loaị hai bánh răng hành tinh TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 19 TIỂU LUẬN MƠN: KHUNG GẦM Ơ TƠ Lọai vi sai có ma sát trong nhỏ Trong các lọai vi sai... sử dụng các đĩa ly hợp TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 25 TIỂU LUẬN MƠN: KHUNG GẦM Ơ TƠ Trục bánh răng hành tinh Ổ bi vỏ visai 2.4.2 Bộ vi sai tăng ma sát Chrysler kiểu trục chữ thập (trục BRHT) rời: 1 Mặt cone Trục bánh răng hành tinh Mặt cone 2 Cấu tạo hai trục hành tinh của bộ vi sai tăng ma sát Chrysler TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 26 TIỂU LUẬN MƠN: KHUNG GẦM Ơ TƠ 1: Đầu vát xiên... trượt TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 31 TIỂU LUẬN MƠN: KHUNG GẦM Ơ TƠ 1 2 4 5 3 6 2 3 6 4 Cấu tạo bộ vi sai cam 1 Thân bên trái vỏ vi sai 4 Vòng cam ngồi 2 Con trượt 5 Thân bên phải bộ vi sai 3 Vòng cam trong 6 Vòng cách Bánh răng cone chủ động Bánh răng cone bò động Vỏ visai Vòng cách Vòng cam trong Vòng cam ngoài TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM Con trượt 32 TIỂU LUẬN MƠN: KHUNG GẦM... này là các mặt tì cũa trục lên vỏ vi sai TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 27 TIỂU LUẬN MƠN: KHUNG GẦM Ơ TƠ Công suất đến từ trục chủ động Bánh răng cone chủ động truuyền công suất đến vòng răng Bánh răng hành tinh quay với vỏ cùng một khối Vỏ visai quay Hai bán trục quay bằng nhau A Bán trục ăn khớp với bánh răng bán trục Các đóa ly hợp không làm việc Công suất đến B Vỏ visai truyền động các... bánh TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 16 TIỂU LUẬN MƠN: KHUNG GẦM Ơ TƠ răng lớn khi xe đi thẳng và chuyển động quay quanh trục của nó khi xe đi vào đường vòng Bộ vi sai trong xe FR Bộ vi sai cầu sau xe Trong thực tế bộ vi sai và truyền lực cuối cùng được lắp thành một cụm và được lắp đặt trực tiếp trong vỏ hộp vi sai, rồi tiếp tục được lắp đặt vào hộp cầu sau, thân xe hoặc khung xe TÀI LIỆU... phần cuối trục 2 DẦM CẦU: 2.1.Cơng dụng, phân loại u cầu: 2.1.1.Cơng dụng: TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 36 TIỂU LUẬN MƠN: KHUNG GẦM Ơ TƠ - Dầm cầu (vỏ cầu chủ dộng) dùng để đỡ tồn bộ phần trọng lượng phần treo của xe gồm: động cơ, hộp số, khung xe, hệ thống treo, thùng trở… -Tiếp nhận và truyền momen xoắn caauf sau lên khung xe qua trung gian bộ nhíp lá, thanh giữ hoặc lò xo xoắn -Vỏ cầu chủ... 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 TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 23 TIỂU LUẬN MƠN: KHUNG GẦM Ơ TƠ gian xe chạy Chuyển đổi một phần moment xoắn chủ động tới cả hai bánh xe trượt và bánh xe truyền động Công tắc chỉ thò Bộ chấp hành khoá visai Càng gạt Phốt Mặt bích Nắp giữ ổ bi Võ cầu Bánh răng phát động Ống cách Ổ... suất đến B Vỏ visai truyền động các đóa ly hợp Sự masát trong ly hợp truyền công suất từ vỏ visai đến bánh răng bán trục Moment xoắn nhỏ truyền đến bánh xe Các đóa ly hợp hãm chặt bánh răng bán trục Moment xoắn nhỏ truyền đến bánh xe Bánh răng hành tinh quay TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 28 TIỂU LUẬN MƠN: KHUNG GẦM Ơ TƠ Đường truyền cơng suất qua bộ vi sai tăng ma sát Vỏ vi sai được cấu tạo... bé ( do vỏ cầu là cụm khơng được treo cho nên tải trọng lớn sẽ gây ra tải trọng động lên lốp xe) - Có độ kín tốt, vật liệu tốt để tránh nước, bụi , bùn và các thứ khác làm hỏng các cơ cấu của cầu chủ động 2.2 Cấu tạo: TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 37 TIỂU LUẬN MƠN: KHUNG GẦM Ơ TƠ -Vỏ cầu chủ động là vỏ cầu bọc ba cụm: truyền lực chính (bánh răng cơn chủ động, vòng răng), vỏ vi sai và bán... hợp có khả năng đóng ly hợp Dưới điều kiện moment xoắn cao, việc quay của các bánh răng hành tinh (bánh răng cone chủ động trong bộ vi sai) đẩy các bánh răng bán trục ra TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 24 TIỂU LUẬN MƠN: KHUNG GẦM Ơ TƠ Các bánh răng bán trục sau đó đóng các đĩa ly hợp Hoạt động này giúp khóa (tạo ma sát) giữa các đĩa và giữ cho hai bánh xe sau cùng quay Tai khoá đóa thép với võ . TIỂU LUẬN MÔN: KHUNG GẦM Ô TÔ TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 3 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC BỘ MÔN:. hoặc khung xe. TIỂU LUẬN MÔN: KHUNG GẦM Ô TÔ TÀI LIỆU KHOA ĐỘNG LỰC: WWW.OTO-HUI.COM 18 Bánh răng quả dứa được nhận mômen xoắn từ trục các đăng thông qua