Lê Đức Tuân.docx

MỤC LỤC
LỜI NĨI ĐẦU......................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1............................................................................................................ 4
1.1 Cơng dụng, u cầu, phân loại của hộp số ô tô...............................................................4
1.1.1 Công dụng..................................................................................................... 4
1.1.2 Yêu cầu........................................................................................................ 4
1.1.3 Phân loại....................................................................................................... 5
1.1.3.1 Theo trạng thái của trục hộp số trong quá trình làm việc...............................................5
1.1.3.2 Theo số trục của hộp số (không kể trục số lùi)...........................................................5
1.1.3.3 Theo số tỷ số truyền chung của hộp số chính.............................................................5
1.1.3.4 Theo đặc điểm thay đổi tỷ số truyền......................................................................5
1.1.3.5. Theo phương pháp điều khiển chuyển số của hộp số...................................................6
1.2 Đặc điểm cấu tạo của hộp số cơ khí có cấp...................................................................6
1.2.1 Hộp số ba trục................................................................................................ 6
1.2.2. Hộp số 2 trục................................................................................................. 9
1.3 Các bộ phận chính của hộp số................................................................................ 10
CHƯƠNG 2:LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ............................................................18
2.1 Các phương án lựa chọn...................................................................................... 18
2.1.1 Hộp số 2 trục 5 cấp.......................................................................................... 18
2.1.2 Hộp số 3 trục 5 số tiến...................................................................................... 19
2.1.3 Hộp số 3 trục 4 số tiến...................................................................................... 21
2. Chọn phương án thiết kế....................................................................................... 23
CHƯƠNG 3:THIẾT KẾ TÍNH TỐN HỘP SỐ.................................................................24
XE MOSKVITCH 2140............................................................................................. 24
3.1 Tính tốn tỉ số truyền......................................................................................... 26
3.1.1 Tính tốn tỉ số truyền lực chính............................................................................ 26
3.1.2 Xác định tỷ số truyền tay số 1.............................................................................. 27
3.1.3 Tính tốn tỷ số truyền của các tay số trung gian.........................................................28
3.2 Tính tốn các thơng số cơ bản của bánh răng..............................................................28
3.2.1.Xác định khoảng cách giữa các trục....................................................................... 28

GVHD: Chu Văn Huỳnh

1

SVTH: Lê Đức Tuân


3.2.2 Chọn các thơng số mơđun và góc nghiêng của bánh răng

...............................................29

3.2.3 Xác định số răng............................................................................................ 30
3.2.4 Xác định lại chính xác tỷ số truyền và khoảng cách trục hộp số.......................................32
3.2.5 Bề rộng răng b............................................................................................... 33
3.2.6 Dịch chỉnh bánh răng....................................................................................... 33
3.2.7 Xác định hế số dịch chỉnh bánh răng(hệ số thay đổi khoảng cách trục

0 .............................33

3.2.8 Hệ số dịch chỉnh tổng cộng cho hai bánh răng ăn khớp với nhau.......................................34
3.3 Chế độ tải trọng để tính tốn hộp số......................................................................... 42
3.3.1 Mômen truyền đến hộp số.................................................................................. 42
3.3.2. Lực tác dụng lên bánh răng............................................................................... 43
3.4 Tính bền bánh răng.......................................................................................... 44
3.5 Tính tốn trục................................................................................................. 48
3.5.1 Tính sơ bộ kích thước trục hộp số......................................................................... 48
3.5.2 Tính bền trục hộp số

........................................................................................ 48

3.5.2.1 Đối với trục thứ cấp...................................................................................... 49
Sơ đồ lực tác dụng lên trục thứ cấp................................................................................ 49
3.5.2.2 Đối với trục trung gian................................................................................... 54
3.5.2.3 Trục sơ cấp................................................................................................ 58
3.5.3 Tính chọn ổ lăn.............................................................................................. 60

GVHD: Chu Văn Huỳnh

2

SVTH: Lê Đức Tuân


LỜI NĨI ĐẦU
Ngày nay ơ tơ đã trở thành phương tiện giao thông hết sức quan trọng trong đời sống
hàng ngày. Ngành công nghiệp ô tô phát triển từ rất lâu trên thế giới.Tuy nhiên tại Việt Nam
công nghiệp ôtô chủ yếu vẫn cịn mang tính chất sản x́t nhỏ lẻ, lắp ráp và nhập khẩu xe đã
qua sử dụng, để có thể phát triển bền vững trong quá trình hội nhập, ngành cơng nghiệp ơtơ
cần có mục tiêu, định hướng, qui hoạch chiến lược cụ thể. Đối với ngành ơtơ nói riêng và
ngành cơ khí nói chung, khối lượng cơng việc thiết kế tính toán cho các chi tiết là rất lớn.
Việc áp dụng những tiến bộ về khoa học kỹ thuật sẽ giúp quá trình thiết kế rút ngắn thời
gian, kết quả tối ưu, tăng năng suất lao động, tăng hiệu quả kinh tế,…
Trong đồ án này em được giao đề tài “Tính toán thiết kế hộp số cơ khí xe du lịch 5
chỡ”. Trong quá trình tính toán để hồn thành đờ án chun ngành này, bước đầu đã gặp
khơng ít khó khăn bỡ ngỡ nhưng với sự nỗ lực của bản thân và giúp đỡ hết sức tận tình của
thầy giáo, giờ đây sau một thời gian làm việc hết mình, nghiêm túc trong nghiên cứu và tìm
hiểu em đã hồn thành xong đờ án này.Do đây là lần đầu tiên em vận dụng lý thuyết đã học
vào tính toán hộp số cơ khí cụ thể nên gặp khơng ít khó khăn và khơng tránh khỏi những sai
sót. Vì vậy em rất mong sự xem xét, sự giúp đỡ chỉ bảo và đưa ra ý kiến của các thầy để em
hồn thành đờ án một cách tốt nhất.

Qua đờ án này em xin bày tỏ lịng biết ơn đối với thầy giáo Chu Văn Huỳnh cùng với
các thầy giáo trong bộ mơn Ơ tơ đã giúp đỡ, hướng dẫn tận tình và đóng góp ý kiến quý báu
giúp em hồn thành đờ án này một cách tốt nhất đúng tiến độ.
Hà Nội, ngày 14 tháng 12 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Lê Đức Tuân

GVHD: Chu Văn Huỳnh

3

SVTH: Lê Đức Tuân


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại của hộp số ô tô
1.1.1 Công dụng
- Thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực để tạo được lực kéo tại các bánh xe chủ
động phù hợp với điều kiện chuyển động.
- Tạo chuyển động lùi cho ô tô.
- Có thể ngắt dịng truyền lực trong thời gian dài.
Trên một số ô tô, chức năng thay đổi mômen truyền có thể được đảm nhận nhờ một số cụm
khác (hộp phân phối, cụm cầu xe) nhằm tăng khả năng biến đổi mô men đáp ứng mở rộng
điều kiện làm việc của ô tô.
1.1.2 Yêu cầu
Cấu tạo của ô tô cần đáp ứng một số yêu cầu cơ bản sau:
- Có số tay số và dải tỷ số truyền thích hợp để đảm bảo được tính năng động lực học và tính
kinh tế nhiên liệu của xe.
- Phải có hiệu śt truyền lực cao.

- Việc chuyển số phải được thực hiện dễ dàng, tiện lợi (lực tác động và hành trình cần gạt
khơng quá lớn), nhanh chóng và khơng gây tiếng ồn.
- Có cơ cấu định vị chống nhảy số và cơ cấu chống gài đờng thời hai số.
- Có vị trí trung gian để có thể ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian dài.
- Có cơ cấu báo hiệu khi gài số lùi.
- Kết cấu nhỏ, gọn, dễ điều khiển, bảo dưỡng và sửa chữa.- Có khả năng bố trí cụm trích
cơng śt để dẫn động các thiết bị phụ khác.

GVHD: Chu Văn Huỳnh

4

SVTH: Lê Đức Tuân


1.1.3 Phân loại
Tùy theo những yếu tố căn cứ để phân loại, hộp số được phân loại như sau:
1.1.3.1 Theo trạng thái của trục hộp số trong quá trình làm việc
- Hộp số có tất cả các trục cố định
- Hộp số có trục di động (hộp số hành tinh): Hộp số hành tinh và biến mô men là một cụm
có chung vỏ làm thành cụm hộp số tự động được lắp liền sau động cơ. Cụm hộp số tự động
có hệ thống điều khiển điện từ thủy lực làm việc theo chương trình lập sẵn, thực hiện tự
động đóng ngắt thay đổi các tỷ số truyền bên trong hộp số chính. Cấu tạo của hộp số hành
tinh dùng trên ô tô và các phương tiện giao thông khá phức tạp. Hộp số hành tinh được tổ
hợp từ các cơ cấu hành tinh cơ bản hoặc từ các cơ cấu hành tinh tổ hợp.
1.1.3.2 Theo số trục của hộp số (không kể trục số lùi)
Trên ô tô con thường sử dụng hộp số chính ba trục hoặc hai trục
-Hộp số ba trục có trục chủ động (trục sơ cấp) và trục bị động (trục thứ cấp) được thiết kế
đồng trục. Phần lớn các số truyền đều thông qua hai cặp bánh răng ăn khớp, nếu nối trực tiếp
trục chủ động và trục bị động có thể tạo ra số truyền thẳng. Cấu trúc này thường gặp trên ơ

tơ có cầu sau chủ động.
-Hộp số hai trục : tất cả các số truyền truyền qua một cặp bánh răng ăn khớp. Trong một số
trường hợp số truyền cao nhất có thể truyền qua nhiều cặp bánh răng. Cấu trúc này thường
gặp trên ơ tơ có động cơ đặt trước, cầu trước chủ động.
1.1.3.3 Theo số tỷ số truyền chung của hộp số chính
Theo số lượng số tiến là 4,5…
1.1.3.4 Theo đặc điểm thay đổi tỷ số truyền
- Hộp số vô cấp được dùng để tạo thành HTTL vơ cấp, trong đó hộp số có tỷ số truyền biến
đổi liên tục, trong khoảng tỷ số truyền (R) định sẵn, từ thấp đến cao và ngược lại. Trên ô tô
bộ truyền vô cấp thường gặp: biến mô men thủy lực, bộ truyền đai đặt biệt, .... Nếu mô men
động cơ làm việc ở giá trị nhất định, sự biến đổi mô men sau hộp số vô cấp là đường liên
GVHD: Chu Văn Huỳnh

5

SVTH: Lê Đức Tuân


tục, do vậy các bộ truyền này còn được gọi là bộ truyền liên tục trong khoảng tỷ số truyền R
cho trước. Ví dụ: trên biến mơ men thủy lực, khoảng R có thể đạt tới 2,7, trên bộ truyền đai
đặc biệt có thể R = 4,5.
- Hộp số có cấp, tạo thành HTTL có cấp, được dùng phổ biến trên ô tô. Tỷ số truyền trong
hộp số thay đổi với các giá trị cố định khác nhau, do vậy còn được gọi là bộ truyền gián
đoạn. Mức độ gián đoạn phụ thuộc vào số lượng tỷ số truyền bên trong hộp số.
Ở đây bộ truyền vơ cấp có dạng bao các điểm ngồi của hộp số có cấp, do vậy cho phép
thay đổi mô men và tốc độ đều đặn hơn, tận dụng tốt công suất của động cơ.Trong HTTL có
thể tập hợp bởi các bộ truyển vơ cấp với hộp số có cấp.
1.1.3.5. Theo phương pháp điều khiển chuyển số của hộp số
Điều khiển bằng tay, điều khiển tự động, và điều khiển bán tự động. Trong thời gian gần
đây đã xuất hiện các hộp số cho phép làm việc theo phương pháp điều khiển bằng tay và

điều khiển tự động tùy chọn bằng các nút chọn trên bảng điều khiển (hộp số có hai li hợp
trên một số ơ tơ con).
Với tính chất đa dạng của hộp số, trong tài liệu sẽ trình bày với hai dạng hộp số thường gặp
trên ô tô: hộp số đơn giản có cấp và hộp số tự động chuyển số.
1.2 Đặc điểm cấu tạo của hộp số cơ khí có cấp
Hộp số cơ khí trên ơ tơ tải hiện nay thường có 2 loại hộp số: hộp số 2 trục, và hộp số 3 trục.
1.2.1 Hộp số ba trục
Hộp số 3 trục có các bộ phận chính sau đây: Bánh răng, trục sơ cấp, trục thứ cấp, trục số
lùi
Cơ cấu điều khiển gờm có: cơ cấu định vị trục trượt, khóa hãm, bộ đờng tốc, tay số.
Hộp số này có ưu điểm sau:
Khi cùng kích thước bên ngồi như nhau hộp số này cho tỉ số truyền lớn. Đặc điểm rất
quan trọng là hiện nay động cơ cao tốc được dùng nhiều trên ô tô. Như thế nghĩa là nếu

GVHD: Chu Văn Huỳnh

6

SVTH: Lê Đức Tuân


cần đảm bảo một tỉ số truyền như nhau thì loại hộp số này có kích thước bé, trọng lượng
cũng bé hơn, do đó giảm được trọng lượng tồn bộ ôtô.

Hình 1.1: Hộp số 3 trục
Trục sơ cấp và trục thứ cấp đặt đồng tâm cho nên tạo ra được tỉ số truyền thẳng nghĩa là gài
cứng trục sơ cấp và trục thứ cấp lại với nhau. Trong trường hợp này hiệu suất sẽ rất cao, coi
như bằng 1, bởi vì truyền động khơng qua một cặp bánh răng nào cả. Đối với ô tô rất quan
trọng bởi thời gian làm việc ở số truyền thẳng chiếm tỉ lệ 50%-80% .Trên các đoạn đường
bằng phẳng có thể gài số truyền thẳng, do đó thời gian sử dụng các tay số trung gian sẽ ít đi,

cho nên bánh răng và ổ bi ở các tay số này có kích thước.
Nhược điểm:
Hộp số có số truyền thẳng có khuyết điểm là ổ bi đằng trước (theo chiều chuyển động của
ôtô) của trục thứ cấp được đặt vào lỗ đằng sau của trục sơ cấp. Do điều kiện kết cấu của hộp
số (kích thước trục sơ cấp, ổ bi này không thể làm to được, cho nên khi làm việc có lực tác
dụng thì ổ bi này sẽ ở tình trạng căng thẳng. Trong hộp số các bánh răng có nhiệm vụ truyền
động giữa các trục. Để truyền động được các bánh răng trên các trục phải ăn khớp với nhau.
GVHD: Chu Văn Huỳnh

7

SVTH: Lê Đức Tuân


Hình 1.2: Đường truyền cơng suất
Bánh răng trong hộp số được lắp cố định trên trục bằng then bán nguyệt, then bằng (hoặc
liền khối với trục), bánh răng lắp lồng khơng trên trục nhờ bạc lót.
- Bánh răng: trong hộp số 3 trục thường sử dụng bánh răng di trượt để gài số, lên trong quá
trình gài số quá trình va đập cũng thường dẫn đến mòn, vỡ răng.
- Khi dùng phương pháp di trượt để gài số thì buộc phải dùng bánh răng thẳng để lắp trên
các then hoa, cho lên như vậy sẽ dẫn đến chất lượng của ăn khớp bánh răng không bằng
bánh răng nghiêng. Nếu muốn dùng bánh răng nghiêng thì các then hoa phải được chế tạo

trên công nghệ xoắn rất phức tạp.
GVHD: Chu Văn Huỳnh

8

SVTH: Lê Đức Tuân

1.2.2. Hộp số 2 trục

Hình 1.3: Hộp số

2 trục 4 cấp

1. Trục thứ cấp

7. Các bánh răng số lùi

2. Các bánh răng cấp số 4

8. Các bánh răng cấp số 1

3. Trục sơ cấp

9. Bán trục bên phải và trái

4. Các bánh răng cấp số 2

10. Phớt chặn dầu bộ vi sai

5. Các bánh răng cấp số 3

11. Vành răng bộ vi sai

6. Bánh răng

12. Bộ đồng tốc cấp số một- hai

13. Bộ đồng tốc cấp số ba- bốn
15. Bánh răng chủ động trục thứ cấp
Hộp số 2 trục hay cịn gọi là loại trục cố định khơng đờng tâm, loại hộp số này khơng có số
truyền thẳng. Ở tất cả các số truyền chỉ có một cặp bánh răng ăn khớp. Hộp số này có ưu
điểm là:

GVHD: Chu Văn Huỳnh

9

SVTH: Lê Đức Tuân


- Có hiệu śt cao, bởi vì ở tất cả các số truyền làm việc sự ăn khớp chỉ qua một cặp bánh
răng.
- Có thể tăng nhiều độ cứng vững và độ bền của các chi tiết, bởi vì trong hộp số này khơng
có cụm nào bị nào bị hạn chế bởi điều kiện kích thước.
- Kết cấu đơn giản tiện lợi khi sử dụng. Khuyết điểm của hộ số này là có kích thước lớn, vì
tỷ số truyền của hộp số chỉ do một cặp bánh răng ăn khớp nên trọng lượng sẽ lớn.
Về mặt cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cơ cấu điều khiển tương tự hộp số 3 trục. Nó
chỉ khác hộp số 3 trục về sự bố trí các trục và số lượng các trục mà thôi. Hộp số này thường
dùng cho xe du lịch với cầu trước chủ động.
Ngày nay, hộp số hai trục được dùng rất phổ biến trên ôtô du lịch( xe có tải trọng phân bố
lên hai cầu tương đương nhau). Do đảm bảo tính gọn nhẹ của hệ thống truyền lực, không sử
dụng các đăng trong điều kiện không gian gầm xe chặt hẹp. Kiểu hộp số này gồm hai cụm
bộ phận cùng lắp đặt chung trong một vỏ hộp: Cụm hộp số sang số bằng tay và bộ vi sai.
Công suất động cơ được truyền đến trục sơ cấp rồi đến trục thứ cấp hộp số. Bánh răng chủ
động của trục thứ cấp truyền mômen cho bộ vi sai làm quay các bán trục.
1.3 Các bộ phận chính của hộp số

Hình 1.4: Cơ cấu gài số

GVHD: Chu Văn Huỳnh

10

SVTH: Lê Đức Tuân


Cơ cấu điều khiển là bộ phận quan trọng của hộp số, nó bao gờm các bộ phận sau: Địn điều
khiển, trục trượt, càng cua, cơ cấu định vị khoá hãm, cơ cấu định vị số lùi, ống gài số, bộ
đờng tốc. Nó có nhiệm vụ dịch chuyển các bánh răng tương ứng với các ống gài số hoặc bộ
đồng tốc ở trong hộp số khi gài và nhả số. Địn điều khiển phải bố trí thuận lợi cho người
điều khiển.
Tuỳ theo sự bố trí địn điều khiển có hai loại: Loại đặt trực tiếp trên nắp hộp số và loại đặt
riêng rẽ đối với hộp số.Dạng đặt trực tiếp trên nắp hộp số: Đòn điều khiển lắp vào nắp hộp
số từ trên xuống, đòn được ép vào mặt tựa hình cầu bằng lị xo 1 trực tiếp tác dụng lên địn
từ trên xuống dưới (hình a), hoặc bằng lị xo 2 đặt ở phía dưới và ép vào địn qua đĩa 5 (hình
b), có khi địn điều khiển lắp vào nắp hộp số từ dưới lên, lúc đó địn được ép vào mặt tựa
hình cầu bằng lị xo 6, lị xo này tựa một đầu vào gờ lời ra 7 ở vỏ hộp số và ép đòn từ dưới
lên, để giữ địn điều khiển ở vị trí đúng, ở mặt tựa hình cầu có đặt chốt định vị 3. Bề mặt tựa
hình cầu của địn điều khiển được che bụi bẩn và nước bằng bao 4.

Hình 1.5: Kết cấu địn điều khiển đặt trực tiếp trên hộp số ơtơ
1.Lị xo
2. Lò xo

GVHD: Chu Văn Huỳnh

3. Chốt định vị

5. Đĩa

4. Bao chắn bụi

6. Lò xo

11

7. Gờ

SVTH: Lê Đức Tuân


Trong khi tiến hành gài số để đảm bảo gài số được an toàn, người ta làm chốt định vị và
khoá hãm. Định vị dùng để gài các số cho đúng vị trí sao cho bánh răng ăn khớp được hết
chiều dài, tránh hiện tượng gài và nhả số ngẫu nhiên. Khoá hãm có khuyết tương ứng với số
lượng cấp số tương ứng cần gài và thêm chỗ cho vị trí trung gian. Khi gài số chốt hãm sẽ bị
nén lại làm cho các thanh trượt cịn lại khơng di chuyển tránh gài hai số một lúc. Chốt định
vị có loại bi, cốc, thanh, loại khoá. Khoá hãm có loại bi,thanh, tấm khía rãnh.
Trên hầu hết các hộp số ơtơ (có cấp) hiện nay, người ta sử dụng bộ đờng tốc quán tính để
nối ghép trục với bánh răng quay trơn mỗi khi gài số nhằm tránh sự va chạm do các bánh
răng. Bộ đờng tốc có nhiệm vụ làm đờng đều nhanh chóng tốc độ bánh răng quay trơn trên
trục so với tốc độ của trục rồi mới gài số, ngược lại khi chưa đờng tốc thì chưa thể thực hiện
gài số.Trên xe tải ta chủ yếu sử dụng loại đồng tốc loại 1 ( loại chốt hãm). Tùy theo kết cấu
cụ thể mà bộ đồng tốc ô tô có nhiều kiểu khác nhau, tuy vậy chúng đều có chung 1 cấu tạo
chung sau:

Hình 1.6: Kết cấu bộ đồng tốc chốt hãm kiểu A (bộ phận nối kiểu liền)

1. bộ phận nối
2. chốt hãm
GVHD: Chu Văn Huỳnh

3. vành ma sát

5,6. chốt định vị

4. bánh răng gài số
12

SVTH: Lê Đức Tuân


- Bộ phận nối (1): có cấu tạo tương tự ống gài (răng ngoài hoặc trong) nối then hoa với
trục; tức là có thể di chuyển dọc trục theo 2 hướng để nối với bánh răng số 4 khi đã đờng đều
tốc độ.
- Chốt hãm (2) : có nhiệm vụ tạo phản lực ngược lên bộ phận nối (1) để chống gài số khi
chưa đồng đều tốc độ giữa bộ phận nối (1) với bánh răng gài số (4).
- Vành ma sát (3) của đờng tốc: có nhiệm vụ tạo ra mô men ma sát giữa vành ma sát (3) với
bề mặt ma sát trên bánh răng gài số (4) nhằm làm đồng đều tốc độ giữa chúng trước khi gài
số.
- Bộ phận định vị: gồm định vị 5 và chốt 6 có nhiệm vụ giữ cho các vành ma sát ở đúng vị
trí trung gian khi bộ đờng tốc không thực hiện việc gài số. đồng thời cho phép đưa vành ma
sát 3 vào tiếp xúc với vành ma sát trên bánh răng khi gài số.Bộ đồng tốc loại Ia với kiểu bộ
phận nối liền khối như ống gài được sử dụng khá phổ biến ở các xe tải và xe khách cỡ trung
bình và lớn nhờ kết cấu vững chắc và tin cậy.
Các nhà máy MAZ và KRAZ ( của Liên Xô cũ) sử dụng loại đồng tốc loại Ib với bộ phận
nối kiểu rời ( gồm các chi tiết 1A và 1B) cũng có nguyên tắc cấu tạo và làm việc tương tự.
Chỉ khác là 2 vành ma sát 3 của đồng tốc được làm liền khối, do vậy bộ phận được nối tách

rời được liên kết với nhau thông qua chốt hãm 2. Nhược điểm của loại này là phải chế tạo
hốc hãm H trên ống ma sát 3 trở nên khó khăn hơn.
- Khi chưa đồng đều tốc độ giữa bánh răng gài số 4 và bộ đờng tốc, mơ men ma sát hình
thành trên vành ma sát 3 làm chốt hãm 2 tì vào bề mặt hãm với góc nghiêng β trên bộ phận
nối 1. tại đây xuất hiện phản lực mà thành phần lực chiều Q’ tác dụng ngược lên bộ phận nối
1 vào ăn khớp với khớp răng tương ứng trên bánh gài số 4
- Khi đã có sự đờng đều tốc độ (khơng có sự trượt tương đối giữa 2 bề mặt cơn) mơ men
ma sát sẽ khơng cịn nữa. lúc này lực Q do người lái tạo ra chỉ cần đủ thắng lực lò xo định vị
5 đẩy nhẹ chốt hãm 2 thoát khỏi bề mặt hãm và tiếp tục đưa vành răng của bộ phận nối đi
vào ăn khớp với vành răng trên bánh răng gài số 4. Việc gài số được thực hiện.
GVHD: Chu Văn Huỳnh

13

SVTH: Lê Đức Tuân


- Khi chưa đồng đều tốc độ giữa bánh răng gài số 4 và bộ đồng tốc, mô men ma sát hình
thành trên vành ma sát 3 làm chốt hãm 2 tì vào bề mặt hãm với góc nghiêng β trên bộ phận
nối 1. tại đây xuất hiện phản lực mà thành phần lực chiều Q’ tác dụng ngược lên bộ phận nối
1 vào ăn khớp với khớp răng tương ứng trên bánh gài số 4
- Khi chưa đồng đều tốc độ giữa bánh răng gài số 4 và bộ đờng tốc, mơ men ma sát hình
thành trên vành ma sát 3 làm chốt hãm 2 tì vào bề mặt hãm với góc nghiêng β trên bộ phận
nối 1. tại đây xuất hiện phản lực mà thành phần lực chiều Q’ tác dụng ngược lên bộ phận nối
1 vào ăn khớp với khớp răng tương ứng trên bánh gài số 4
Khi đã có sự đờng đều tốc độ (khơng có sự trượt tương đối giữa 2 bề mặt côn) mô men ma
sát sẽ khơng cịn nữa. lúc này lực Q do người lái tạo ra chỉ cần đủ thắng lực lò xo định vị 5
đẩy nhẹ chốt hãm 2 thoát khỏi bề mặt hãm và tiếp tục đưa vành răng của bộ phận nối đi vào
ăn khớp với vành răng trên bánh răng gài số 4. Việc gài số được thực hiện.
Như vậy chỉ khi có sự đờng đều tốc độ giữa bánh răng gài số 4 với bộ phận nối 1 thì mới có

thể gài số được số, tránh sự va đập răng cũng như tải trọng động chung cho cả hệ thống.
truyền lực chung trên ôtô
-Bộ phận hãm 2: có nhiệm vụ chống lại việc gài số khi bánh răng 4 chưa đồng tốc với trục
5. Bộ phận hãm có cấu tạo gờm vành răng hãm, gắn trên vành côn ma sát. Các răng của
vành hãm 2 được vát nghiêng góc β cùng với răng trên bộ phận nối 1 nhằm chống lại việc
gài số bánh răng 4 chưa đồng đều tốc độ với trục.
Cơ cấu đồng tốc loại có khóa và quá trình hoạt động
Giữa quá trình đồng tốc: khi dịch chuyển tiếp cần chuyển số, lực đặt lên ống trượt sẽ thắng
lực lị xo của khóa chuyển số và ống trượt trùm lên phần nhô ra của khóa này.
Kết thúc đờng tốc: Lực đang tác dụng lên vịng đờng tốc trở nên mạnh hơn và đẩy phần côn
của bánh răng số. Điều này làm đồng bộ tốc độ của bánh răng số với tốc độ trượt của ống
gài số. Khi tốc độ của ống trượt gài số và bánh răng gài số trở nên bằng nhau, vịng đờng tốc

GVHD: Chu Văn Huỳnh

14

SVTH: Lê Đức Tn


bắt đầu quay nhẹ theo chiều quay này. Do đó, các then của ống gài số ăn khớp với các rãnh
then của vịng đờng tốc.

Hình 1.7: Bắt đầu đồng tốc
1. Ống trượt gài số

3. Vòng đồng tốc

2. Khóa chuyển số

4. Bánh răng số

5. Moay ơ đồng tốc
Vị trí trung gian: mỗi bánh răng số được vào khớp với bánh răng bị động tương ứng và
chạy lồng không trên trục.
Bắt đầu đồng tốc: khi dịch chuyển cần chuyển số, cần chuyển số nằm trong rãnh ống trượt
dịch chuyển theo chiều nũi tên. Vì phần nhơ ra ở tâm của khóa chuyển số được gài vào rãnh
của ống trượt, khóa chuyển số cũng dịch chuyển theo chiều mũi tên cùng 1 lúc, và đẩy vịng
đờng tốc vào mặt cơn của bánh răng số nhơ ra của khóa này.

GVHD: Chu Văn Huỳnh

15

SVTH: Lê Đức Tuân


Hình 1.8: Q trình đồng tốc
Giữa quá trình đờng tốc: khi dịch chuyển tiếp cần chuyển số, lực đặt lên ống trượt sẽ thắng
lực lị xo của khóa chuyển số và ống trượt trùm lên phần nhơ ra của khóa này.
Kết thúc đờng tốc: Lực đang tác dụng lên vịng đồng tốc trở nên mạnh hơn và đẩy phần côn
của bánh răng số. Điều này làm đồng bộ tốc độ của bánh răng số với tốc độ trượt của ống
gài số. Khi tốc độ của ống trượt gài số và bánh răng gài số trở nên bằng nhau, vịng đờng tốc
bắt đầu quay nhẹ theo chiều quay này. Do đó, các then của ống gài số ăn khớp với các rãnh
then của vịng đờng tốc.
Kết thúc chuyển số: Sau khi then của ống trượt gài số ăn khớp với rãnh then của vịng đờng
tốc, ống trượt tiếp tục dịch chuyển và ăn khớp với rãnh then của bánh răng số. Khi đó, việc
chuyển số sẽ kết thúc.

GVHD: Chu Văn Huỳnh

16

SVTH: Lê Đức Tuân


Hình 1.9: Kết thúc đồng tốc

GVHD: Chu Văn Huỳnh

17

SVTH: Lê Đức Tuân


CHƯƠNG 2:LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1 Các phương án lựa chọn
2.1.1 Hộp số 2 trục 5 cấp
G1

Z5

Z4 G2

Z3

Z2

ZL

Z1

G3
C1

Z'5

Z'4

Z'3

Z'2

ZL2

Z'1

C2

Hình 2.1: Sơ đồ hộp số 2 trục 5 cấp
Các vị trí gài số
số

Vị trí gài

Dịng truyền

1
2
3

G1, G2 0 ; G3=1
G1, G2 0 ; G3=2
G1, G3 0 ; G2=3

I, z1  z’1 , II, C1  C1
I, z2  z’2 , II, C1  C2
I, z3  z’3 , II, C1  C2

4

G1, G3 0 ; G2=4

I, z4  z’4 , II, C1  C2

5

G2, G3 0 ; G1=5
G1,G3, G2 0 ;

I, z5  z’5 , II, C1  C2

lùi

I,zL zL1 zL2 , II

L  L1  L2

Hộp số 2 trục được sử dụng rộng rãi trên ơ tơ con có động cơ nằm ngang, cầu trước chủ
động nhờ các ưu điểm nhờ kết cấu gọn, ít chi tiết, độ cứng vững của các trục cao. Hộp số có

thể được bố trí 4,5 hay nhiều cấp số truyền.
GVHD: Chu Văn Huỳnh

18

SVTH: Lê Đức Tuân


Trục chủ động (trục sơ cấp) đồng thời là trục bị động của li hợp đặt trên 2 ổ lăn. Trên trục
bố trí 2 bộ khớp gài dạng đờng tốc, gắn then hoa trên trục. Các bánh răng chủ động số 1 và
số 2 và số lùi bố trí chế tạo liền trục.
Trục bị động (trục thứ cấp) bố trí trên 2 ổ lăn. Trục mang theo: 3 bánh răng bị động lắp
then hoa trên trục, thực hiện nhận momen truyền sang trục bị động. Các bánh răng bị động
tương ứng với số 1 số 2 lắp quay trơn trên trục thông qua các ổ con lăn (được chế tạo từ 2
nửa). Các bánh răng số 1 và số 2 chỉ liên kết với trục nhờ khớp gài đồng tốc G3. Khớp gài
G3 bố trí trên trục bị động có kết cấu rãnh chứa nạng gạt và 1 bánh răng số lùi L2. Bánh
răng L2 trên khớp gài G3 không liên kết với bánh răng số lùi L trên trục chủ động, do vậy
không ảnh hưởng tới việc chuyển số 1 và số 2. Trên trục biij động của hộp số bố trí 1 cặp
bánh răng trụ răng nghiêng C1,C2 có tỉ số truyền lớn đóng vai trị như bánh răng truyền lực
chính trong các cầu xe thơng thường. Trong lịng bánh răng bị động C2 bố trí các cụm vi sai
và bán trục truyền mo men ra các bánh xe. Số lùi được thực hiện nhờ việc dịch chuyển bánh
răng L1, tới vị trí đờng thời ăn khớp với bánh răng L và bánh răng L2. Nhờ vậy, trục bị động
thực hiện đảo chiều quay khi gài số lùi. Khi dịch chuyển bánh răng L1, khớp gài G3 ở vị trí
trung gian, đóng vai trị truyền mo men thơng qua then hoa của khớp gài sang trục bị động
của hốp số.
2.1.2 Hộp số 3 trục 5 số tiến
Trục chủ động (trục sơ cấp) đồng thời là trục bị động của li hợp đặt trên 2 ổ lăn. Trên trục
bố trí 2 bộ khớp gài dạng đờng tốc, gắn then hoa trên trục. Các bánh răng chủ động số 1 và
số 2 và số lùi bố trí chế tạo liền trục. Trục bị động (trục thứ cấp) bố trí trên 2 ổ lăn. Trục
mang theo: 3 bánh răng bị động lắp then hoa trên trục, thực hiện nhận momen truyền sang

trục bị động

GVHD: Chu Văn Huỳnh

19

SVTH: Lê Đức Tuân


5

G3

4
Z4

Za

Z'a

3

Z'4

G2

L

1
2

Z1

Z2

Z3

Z'3

Z'2
Z'L
ZL1

ZL2

Hình 2.2: Sơ đồ hộp số 3 trục 5 cấp
Các vị trí gài số
số

Vị trí gài

Dịng truyền

1

G3, G2 0 ; G1=1

I, za  z’a , II, z’1  z1 , III

G1, G3 0 ; G2=2

I, za  z’a , II, z’2  z2 , III

3

G1, G3 0 ; G2=3

I, za  z’a , II, z’3  z3 , III

4

G1, G2 0 ; G3=4

I, za  z’a , II, z’4  z4 , III

5

G1, G2 0 ; G3=5

I, III

lùi

G3, G2 0 ; G1=L

2

I, za  z’a , II,

z’L zL1, zL2 z1, III

Các bánh răng bị động tương ứng với số 1 số 2 lắp quay trơn trên trục thông qua các ổ con
lăn (được chế tạo từ 2 nửa). Các bánh răng số 1 và số 2 chỉ liên kết với trục nhờ khớp gài
GVHD: Chu Văn Huỳnh

20

SVTH: Lê Đức Tuân