Giao an tính toán kết cấu oto chuong 5

CHƯƠNG 5. CẦU XE – BÁN TRỤC

CẦU XE

BÁN TRỤC


CẦU TRƯỚC CHỦ ĐỘNG
CẦU TRƯỚC
CẦU TRƯỚC BỊ ĐỘNG
CẦU XE

CẦU SAU CHỦ ĐỘNG
CẦU SAU
CẦU SAU BỊ ĐỘNG


BÁN TRỤC KHÔNG GIẢM TẢI

BÁN TRỤC GIẢM TẢI MỘT NỮA
BÁN TRỤC
BÁN TRỤC GIẢM TẢI 3/4

BÁN TRỤC GIẢM TẢI HOÀN TOÀN


CẦU XE
CẦU CHỦ ĐỘNG

TRUYỀN LỰC CHÍNH

VI SAI


CẦU XE
5.1.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại của cầu chủ động
5.1.1.1. Công dụng
- Cầu chủ động là bộ phận cuối cùng trong hệ thống truyền lực. Cầu chủ động có
những nhiệm vụ sau.
+ Gá đỡ và giữ hai bánh xe chủ động.
+ Phân phối mômen của động cơ đến hai bánh xe chủ động.
+ Tăng tỷ số truyền để tăng mômen xoắn, tăng lực kéo của bánh xe chủ động.
+ Cho phép hai bánh xe chủ động quay với vận tốc khác nhau khi xe quay vòng.
+ Đỡ toàn bộ trọng lượng của các bộ phận đặt trên xe.
+ Thu hút và truyền dẫn mômen xoắn của cầu lên khung xe khi tăng tốc hoặc
phanh.


CẦU XE
5.1.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại của cầu chủ động
5.1.1.2. Yêu cầu
- Có tỷ số truyền cần thiết phù hợp với yêu cầu làm việc.
- Đảm bảo độ cứng vững, độ bền cơ học cao.
- Phải có hiệu suất làm việc cao.

- Làm việc không gây tiếng ồn.
- Kích thước nhỏ gọn.


CẦU XE
5.1.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại của cầu chủ động

5.1.1.3. Phân loại
- Theo kết cấu của truyền lực chính chia hai loại:
+ Cầu đơn
+ Cầu kép
- Theo vị trí của cầu chủ động trên xe có các loại:
+ Cầu trước chủ động
+ Cầu sau chủ động
- Theo số lượng cầu bố trí trên xe:
+ Xe có một cầu chủ động trước hoặc sau
+ Xe có hai cầu chủ động: trước và sau
+ Xe có ba cầu chủ động: trước, giữa và sau.


CẦU XE
5.1.2. Cấu tạo, hoạt động cầu sau chủ động


CẦU XE
5.1.2.1. Bộ truyền lực chính
1. Bánh răng bán trục
2.Vỏ Cầu
3. Vỏ vi sai

4. Bánh răng vành chậu
5. Ổ đỡ vỏ vi sai
6. Ổ bi vỏ vi sai

7. Bánh răng quả dứa
8. Ổ bi trục bánh răng quả dứa
9. Mặt bích các đăng

CẦU XE
5.1.2.1. Bộ truyền lực chính
a. Nhiệm vụ
- Truyền mômen xoắn của động cơ tới bộ vi sai với góc truyền 900 để
chuyển động quay của trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến của xe.

- Tăng tỷ số truyền để tăng mômen xoắn và lực kéo ở bánh xe chủ động.


CẦU XE
5.1.2.1. Bộ truyền lực chính
b. Phân loại truyền lực chính
- Dựa theo số cặp bánh răng ăn khớp, truyền lực chính được phân làm
hai loại:
+ Truyền lực chính đơn: có một cặp bánh răng
+ Truyền loại chính kép: có hai cặp bánh răng
- Dựa theo kết cấu cặp bánh răng côn, truyền lực chính có ba loại:
+ Dùng cặp bánh răng côn răng thẳng.

+ Dùng cặp bánh răng côn răng xoắn.
+ Dùng cặp bánh răng côn răng hypoid.


CẦU XE
5.1.2.1. Bộ truyền lực chính
c. Tỷ số truyền của truyền lực chính
- Tùy theo từng loại ô tô, tỷ số truyền của bộ truyền lực chính nằm
trong khoảng 3:1 đến 5:1. Tỷ số truyền cao thì tăng tốc nhanh nhưng ít

kinh tế, tỷ số truyền thấp thì nguợc lại tính kinh tế nhưng tăng tốc kém
hơn. Thông thuờng tỷ số này là 3:1 ÷ 5:1. Ðối với xe du lịch thay đổi từ
3,36:1 đến 5:1. Ðối với xe tải nặng, tỷ số giảm tốc khoảng 9:1. Với yêu
cầu giảm tốc lớn như thế, bộ vi sai được trang bị thêm một số bánh răng
để giảm tốc hai lần.


CẦU XE
5.1.2.1. Bộ truyền lực chính
c. Tỷ số truyền của truyền lực chính
- Tỷ số truyền bộ truyền lực chính được tính bằng công thức:

Z2
i
Z1
Trong đó:

Z1 - số răng của bánh răng quả dứa

Z2 - số răng của bánh răng vành chậu


CẦU XE
5.1.2.1. Bộ truyền lực chính
d. Cấu tạo và hoạt động của bộ truyền lực chính
 Truyền lực chính đơn
- Truyền lực chính đơn chỉ có
một cặp bánh răng ăn khớp. Đối
với xe có động cơ đặt dọc truyền
lực chính đơn có cặp bánh răng

hình côn (1),(2) để truyền

mômen xoắn theo chiều vuông
góc. Cặp bánh răng hình côn có
răng xoắn và răng Hypoit.


CẦU XE
5.1.2.1. Bộ truyền lực chính
d. Cấu tạo và hoạt động của bộ
truyền lực chính

 Truyền lực chính đơn
- Đối với loại bánh răng côn xoắn, các
đường tâm của hai bánh răng cùng nằm trên
một mặt phẳng, loại Hypoit thì giữa hai trục
có độ lệch tâm e.
- Nhờ độ lệch tâm e mà có thể nâng hoặc hạ chiều cao trọng tâm xe, giảm góc
nghiêng trục các đăng và tăng tính êm dịu của cặp truyền lực bánh răng, nhưng loại
này làm tăng trượt dọc của bánh răng truyền lực chính làm chóng mòn răng mềm và
phải bôi trơn bằng dầu chuyên dùng.


CẦU XE
5.1.2.1. Bộ truyền lực chính
d. Cấu tạo và hoạt động của bộ
truyền lực chính

 Hoạt động bánh răng
côn răng xoắn

- Khi trục các đăng truyền mômen
xoắn tới bánh răng quả dứa, nó tiếp tục

truyền cho bánh răng vành chậu và hộp
bi sai để truyền ra 2 bán trục và các
bánh xe chủ động.


CẦU XE
5.1.2.1. Bộ truyền lực chính
d. Cấu tạo và hoạt động của bộ truyền lực chính
 Truyền lực chính kép
1. Trục bánh răng quả dứa
2. Bánh răng vành chậu
3. Bộ vi sai
4. Bánh răng trung gian lớn
5. Bán trục
6. Vỏ cầu
7. Ổ đỡ trục trung gian
8. Bánh răng trụ trung gian nhỏ
9. Bánh răng quả dứa
10. Mặt bích các đăng


CẦU XE
5.1.2.1. Bộ truyền lực chính
d. Cấu tạo và hoạt động của bộ truyền lực chính
 Truyền lực chính kép
- Khi bánh răng quả dứa nhận
truyền động từ trục các đăng,

mômen quay được truyền tới bánh
răng vành chậu, bánh răng trung
gian nhỏ, bánh răng trung gian

lớn và vỏ bộ vi sai.


CẦU XE
5.1.2.2. Bộ vi sai
a. Công dụng
- Phân phối mômen quay ra các bán trục.
- Cho phép bán trục quay với tốc độ khác nhau khi xe quay vòng hay
chuyển đông trên đường không bằng phẳng.


CẦU XE
5.1.2.2. Bộ vi sai
b. Phân loại
- Theo công dụng của bộ vi sai có hai loại :
+ Vi sai đối xứng: phân phối mômen giữa các bán trục; được đặt trong
cầu chủ động và còn gọi là vi sai giữa các bánh xe.
+ Vi sai không đối xứng: dùng phân phối mômen ra các cầu chủ động,
được đặt trong hộp phân phối và còn gọi là bộ vi sai trung tâm.


CẦU XE
5.1.2.2. Bộ vi sai
b. Phân loại
- Theo cấu tạo của bộ visai có ba loại:

+ Vi sai dùng bánh răng côn.

+ Vi sai dùng bánh răng trụ.
+ Vi sai tăng ma sát.
+ Vi sai cam

- Trên ôtô thường dùng bộ vi sai với bánh răng côn.


CẦU XE
5.1.2.2. Bộ vi sai
c. Kết cấu cụm bánh răng vi sai
1. Khớp các đăng
2. Bánh răng quả dứa
3. Vỏ vi sai
4. Bánh răng vi sai
5. Trục bánh răng vi sai
6. Bánh răng bán trục
7. Bánh răng vành chậu
8. Bán trục
9. Bánh xe
10. Vỏ cầu


CẦU XE
5.1.2.2. Bộ vi sai
d. Hoạt động của vi sai
- Trục truyền động các đăng dẫn động
bánh răng quả dứa làm quay bánh răng
vành chậu và vỏ vi sai. Vỏ vi sai quay

kéo trục bánh răng vi sai quay theo. Vì
các bánh răng vi sai ăn khớp răng với
bánh răng bán trục nên chúng đóng vai
trò như cái nêm kéo hai bánh răng bán
trục cùng quay với vỏ vi sai.


CẦU XE
5.1.2.2. Bộ vi sai
d. Hoạt động của vi sai
- Khi ôtô chuyển động thẳng trên
đường bằng, lực cản lên hai bánh xe
chủ động hầu như bằng nhau, lực cản
lên hai bán trục bằng nhau, bánh răng
vi sai không quay quanh trục của nó mà
quay cùng với vỏ vi sai và bánh răng
vành chậu. Lúc này tất cả các chi tiết
của bộ vi sai cùng quay với nhau như
một khối thống nhất. Kết quả là hai
bánh xe chủ động quay cùng chiều và
cùng tốc độ.


CẦU XE
5.1.2.2. Bộ vi sai
d. Hoạt động của vi sai
- Khi ôtô qua khúc quanh, do bánh xe
trong quay bán kính nhỏ hơn bánh xe bên
ngoài, vì vậy lực cản lên bánh xe bên

trong lớn hơn bánh xe bên ngoài. Như
vậy bánh xe bên ngoài phải quay nhanh
hơn bánh xe bên trong. Nhờ vào cơ cấu
bánh răng vi sai mà lúc này các bánh
răng vi sai quay quanh trục của nó và
quay cùng với vỏ vi sai và làm quay các
bánh răng bán trục. Như vậy bán trục bên
trong sẽ quay chậm lại còn bán trục bên
ngoài sẽ quay nhanh hơn.