THIẾT LẬP MÔ HÌNH HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CHÍNH VÀ HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC CẦU SAU Ô TÔ XE FARGO
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.1 MB, 60 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ & CÔNG NGHỆ
[\
CAO XUÂN THANH
THIẾT LẬP MÔ HÌNH HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
CHÍNH VÀ HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC
CẦU SAU Ô TÔ XE FARGO
Tp. Hồ Chí Minh
Tháng 07 năm 2007
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ & CÔNG NGHỆ
[\
THIẾT LẬP MÔ HÌNH HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
CHÍNH VÀ HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC
CẦU SAU Ô TÔ XE FARGO
Chuyên ngành: Cơ Khí Nông Lâm
Giáo viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
Th.S Bùi Công Hạnh
Cao Xuân Thanh
Tp. Hồ Chí Minh
Tháng 07 năm 2007
i
MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING
NONG LAM UNIVERSITY
FACULTY OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY
[\
CONSTITUTE MODEL OF MAIN DRIVE TRAIN
AND ACCESSORY REAR SUSPENSION
SYSTEM OF FARGO
Speciality: Agricultural Engineering
Advisor
Student
Master Bui Cong Hanh
Cao Xuan Thanh
Ho Chi Minh City
July, 2007
ii
LỜI CẢM TẠ
Em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố
Hồ Chí Minh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập tại trường.
Cảm ơn các Thầy Cô Khoa Cơ Khí - Công Nghệ đã truyền đạt những kiến thức chuyên
môn, những kinh nghiệm vô cùng quý báu và tạo những điều kiện thuận lợi trong quá
trình nghiên cứu học tập.
Đặc biệt, với tấm lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cám ơn Thầy Thạc Sĩ Bùi
Công Hạnh đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ, chỉ bảo em trong thời gian thực hiện
đề tài.
Cám ơn người thân, gia đình, tất cả bạn bè đã gắn bó và giúp đỡ tôi trong quá trình
học tập và hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Tháng 07 năm 2007
Sinh viên thực hiện
Cao Xuân Thanh
iii
Đề tài: “Thiết lập mô hình hệ thống truyền lực chính và hệ thống treo phụ thuộc cầu
sau ô tô xe Fargo”.
TÓM TẮT
Được sự đồng ý của Ban chủ nhiệm Khoa Cơ Khí – Công Nghệ trường Đại Học
Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của Thầy thạc Sĩ Bùi
Công Hạnh và Bộ môn Công Nghệ Ô Tô, tôi đã thực hiện đề tài: “ Thiết lập mô hình hệ
thống truyền lực chính và hệ thống treo phụ thuộc cầu sau ô tô xe Fargo”
Đề tài được thực hiện tại xưởng thí nghiệm ô tô, Bộ môn Công Nghệ Ô Tô, khoa
Cơ Khí Công Nghệ, trường Đại Học Nông Lâm từ ngày 01 tháng 04 đến ngày 30 tháng
07 năm 2007.
Chúng tôi đã thực hiện với những nội dung chính sau:
- Nghiên cứu các chi tiết của hệ thống truyền lực chính và hệ thống treo ô tô.
- Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động và kiểm tra các thông số kỹ thuật đồng thời
đánh giá khả năng tiếp tục sử dụng của hệ thống truyền lực chính và hệ thống treo phụ
thuộc xe Fargo.
- Thiết lập mô hình thực tập và xây dựng các bài thực hành trên mô hình.
Sinh viên thực hiện
Thầy hướng dẫn
Cao Xuân Thanh
Th.S. Bùi Công Hạnh
iv
Topic: “Constitute model of main drive train and accessory rear suspension system
of Fargo”
SUMMARY
With the agreement of the Head of the faculty of Engineering and Technology, the
University of Agriculture and Forestry Ho Chi Minh City, with the immediate direction of
Master Bui Cong Hanh and Department Craft Automobile, we had performed the topic:
“Constitute model of main drive train and accessory rear suspension system of
Fargo”.
Topic had been performed at automobile experiment workshop, Department Craft
Automobile, faculty of Engineering and Technology, the University of Agriculture and
Forestry Ho Chi Minh City from April, 4th to July, 30th, 2007.
We had performed topic with the main contents:
- Researching details about main drive train and suspension system.
- Defining main drive train and suspension system of Fargo’s conduction,
operation, tested technical parameters, estimated ability to use.
- Constituting model for practice and constructing exercise on model.
Student
Advisor
Cao Xuan Thanh
Master. Bui Cong Hanh
v
MỤC LỤC
TRANG
Trang tựa
i
Cảm tạ
iii
Tóm tắt
iv
Mục lục
vi
Danh sách các hình
ix
Chương 1. MỞ ĐẦU
1
1.1. Đặt vấn đề
1
1.2. Mục đích luận văn
1
Chương 2. TRA CỨU TÀI LIỆU SÁCH BÁO PHỤC VỤ ĐỀ TÀI
2.1. Giới thiệu chung về gầm ô tô
2
2
2.1.1. Công dụng
2
2.1.2. Cấu tạo chung của gầm
2
2.2. Cầu chủ động
3
2.2.1. Nhiệm vụ cầu chủ động
3
2.2.2. Các bộ phận chính của cầu chủ động
4
2.2.3. Sơ đồ và cấu tạo các bộ phận chính cầu chủ động
4
2.2.4. Bán trục
9
2.3. Hệ thống treo
11
2.3.1. Khái niệm
11
2.3.2. Nhiệm vụ
11
2.3.3. Yêu cầu – Phân loại
11
2.3.4. Các bộ phận chính của hệ thống treo
12
2.3.5. Hệ thống treo phụ thuộc
15
2.3.6. Hệ thống treo độc lập
16
vi
Chương 3. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN
18
3.1. Nơi thực hiện
18
3.2. Phương tiện
18
3.3. Phương pháp thực hiện
19
3.3.1. Phương pháp tổng quát xây dựng mô hình thực tập
19
3.3.2. Phương pháp kiểm tra, đo
19
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
20
4.1. Cấu tạo của hệ thống treo và cầu chủ động của xe Fargo
20
4.1.1. Cấu tạo cầu chủ động
20
4.1.2. Cấu tạo Bán trục, Moay ơ bánh xe
21
4.1.3. Cấu tạo hệ thống treo
22
4.2. Tháo rời và làm sạc hệ thống truyền lực chính và hệ thống treo sau xe Fargo
25
4.2.1. Tháo rã hệ thống truyền lực chính và hệ thống treo cầu sau xe Fargo
25
4.2.2. Làm sạch - tháo các chi tiết chính: Bộ vi sai - Bán trục - Nhíp
25
4.3. Lắp ráp và điều chỉnh
31
4.3.1. Lắp bộ vi sai
31
4.3.2. Lắp nhíp
34
4.4. Kiểm tra và đo các thông số
35
4.4.1. Truyền lực chính và bộ vi sai
35
4.4.2. Bán trục- Moay ơ bánh xe
36
4.4.3. Nhíp
37
4.5. Thiết lập mô hình phục vụ thực tập
37
4.5.1. Thiết lập khung lắp cầu xe
37
4.5.2. Cắt cửa sổ quan sát trên mô hình
38
4.5.3. Lắp, hoàn tất mô hình
38
4.6. Xây dựng các bài thực tập trên mô hình
41
4.6.1 Bài thực tập 1
41
4.6.2. Bài thực tập 2
41
4.6.3. Bài thực tập 3
42
vii
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
45
5.1. Kết luận
45
5.2. Đề nghị
45
TÀI LIỆU THAM KHẢO
46
PHỤ LỤC
viii
DANH SÁCH CÁC HÌNH
TRANG
Hình 2.1. Hệ thống Gầm ô tô
3
Hình 2.2. Cấu tạo cầu chủ động
3
Hình 2.3. Sơ đồ truyền lực chính
4
Hình 2.4. Một số sơ đồ truyền lực chính ô tô
5
Hình 2.5. Sơ đồ cấu tạo bộ vi sai
7
Hình 2.6. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ vi sai
7
Hình 2.7. Sơ đồ cấu tạo khóa vi sai
8
Hình 2.8. Bán trục trên hệ thống treo độc lập và trên hệ thống treo phụ thuộc
9
Hình 2.9. Sơ đồ cấu tạo bán trục giảm tải ½
10
Hình 2.10. Sơ đồ cấu tạo bán trục giảm tải ¾
10
Hình 2.11. Sơ đồ cấu tạo bán trục giảm tải hoàn toàn
10
Hình 2.12. Sơ đồ hệ thống treo
12
Hình 2.13. Các bộ phận đàn hồi
13
Hình 2.14. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của giảm chấn
13
Hình 2.15. Một số loại hệ thống treo phụ thuộc
16
Hình 2.16. Một số loại treo độc lập điển hình
17
Hình 4.1. Sơ đồ cấu tạo bộ truyền lực chính và vi sai của xe FarGo
21
Hình 4.2. Cấu tạo bán trục và moay ơ bánh xe
22
Hình 4.3. Cấu tạo bộ nhíp
23
Hình 4.4. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của giảm chấn
24
Hình 4.5. Sơ đồ tháo lắp bộ vi sai
25
Hình 4.6. Tháo đai ốc hãm bích nối
26
Hình 4.7. Tháo bộ vi sai
27
Hình 4.8. Bánh răng quả dứa
27
Hình 4.9. Tháo bánh răng vành chậu
28
ix
Hình 4.10. Các chi tiết của vỏ vi sai sau khi tháo
29
Hình 4.11. Tháo bán trục
29
Hình 4.12. Thao tác tháo moay ơ bánh xe
30
Hình 4.13. Tháo quang treo nhíp và tháo bu lông bó các lá nhíp
31
Hình 4.14. Kiểm tra khe hở ăn khớp của bánh răng vi sai
32
Hình 4.15. Cửa sổ của mô hình dùng để quan sát các chi tiết bên trong
38
Hình 4.16. Lắp giảm chấn vào mô hình
40
Hình 4.17. Mô hình sau khi đã hoàn thành
40
Hình 4.18. Đo khe hở ăn khớp giữa bánh răng vành chậu và bánh răng quả dứa
43
Hình 4.19. Đo khe hở ăn khớp giữa bánh răng vi sai và bánh răng bán trục
43
Hình 4.20. Đo độ đảo của bánh răng vành chậu
44
Hình 4.21. Kiểm tra và điều chỉnh vết ăn khớp
44
x
Chương 1. MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Hiện nay nước ta đang phát triển theo con đường công nghiệp hóa – hiện đại hóa
đất nước. Trong đó, ngành cơ khí ô tô cũng là một trong những ngành công nghiệp mũi
nhọn hàng đầu được tập trung phát triển. Nắm bắt được tình hình đó, Khoa Cơ Khí - Công
Nghệ Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh được sự cho phép của Bộ Giáo Dục
Đào Tạo đã mở ngành Công Nghệ Ô Tô và tuyển sinh khóa đầu tiên vào năm 2006. Tuy
nhiên do đây là ngành mới nên còn thiếu trang thiết bị phục vụ cho việc học tập của sinh
viên.
Được sự đồng ý của Ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí – Công Nghệ trường Đại học
Nông Lâm, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của Thầy Thạc Sĩ Bùi Công Hạnh và Bộ môn
Công Nghệ Ô Tô, tôi đã thực hiện luận văn tốt nghiệp với đề tài: “Thiết lập mô hình hệ
thống truyền lực chính và hệ thống treo phụ thuộc cầu sau ô tô xe Fargo”
1.2. Mục đích luận văn
Đề tài được thực hiện với các nội dung sau:
- Nghiên cứu các chi tiết của hệ thống truyền lực chính và hệ thống treo ô tô.
- Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động và kiểm tra các thông số kỹ thuật đồng
thời đánh giá khả năng tiếp tục sử dụng của hệ thống truyền lực chính và hệ thống treo
phụ thuộc xe Fargo.
- Thiết lập mô hình thực tập và xây dựng các bài thực hành trên mô hình.
1
Chương 2 . TRA CỨU TÀI LIỆU SÁCH BÁO PHỤC VỤ ĐỀ
TÀI
2.1. Giới thiệu chung về gầm ô tô
2.1.1. Công dụng
Gầm ô tô dùng để biến chuyển động quay của trục khuỷu động cơ thành chuyển
động tịnh tiến của ô tô, đồng thời làm thay đổi hướng và tốc độ chuyển động của ô tô, bảo
đảm cho ô tô chuyển động an toàn, ổn định và êm dịu.
2.1.2. Cấu tạo chung của gầm
Gầm ô tô bao gồm 4 hệ thống cơ bản sau:
- Hệ thống truyền lực: bao gồm hàng loạt các tổng thành (ly hợp, hộp số, hộp số
phụ, các đăng, truyền lực chính, vi sai và bán trục) làm nhiệm vụ truyền mômen quay từ
động cơ đến bánh xe chủ động của ô tô.
- Hệ thống chuyển động: bao gồm các tổng thành (khung xe, dầm cầu trước và sau,
hệ thống treo và bánh xe) thực hiện nhiệm vụ biến chuyển động quay của hệ thống truyền
lực thành chuyển động tịnh tiến của ô tô.
- Hệ thống điều khiển: bao gồm hệ thống lái và hệ thống phanh, dùng để thay đổi
hướng và bảo đảm an toàn cho ô tô khi chuyển động.
- Cabin và thùng xe (vỏ xe): Cabin dùng để bố trí các bộ phận điều khiển (phanh,
ga, côn, số, còi, đèn..) các thiết bị kiểm tra (các loại đồng hồ), ghế lái, ghế phụ...Thùng xe
dùng để chứa hàng hóa (ô tô tải). Với ô tô con và ô tô khách cabin và thùng xe không tách
rời gọi là vỏ xe.
2
Hình 2.1. Hệ thống Gầm ô tô
2.2. Cầu chủ động
Cầu chủ động là một phần trong hệ thống truyền lực. Nó nằm ngay sau khớp nối
các đăng, truyền chuyển động từ động cơ qua khớp nối các đăng đến các bán trục, bánh
xe.
Hình 2.2. Cấu tạo cầu chủ động
2.2.1. Nhiệm vụ cầu chủ động
Cầu chủ động bao gồm các nhiệm vụ sau:
- Truyền chuyển động quay (hay momen quay) từ trục truyền các đăng hay từ hộp
số đến các bánh xe chủ động của ô tô.
- Biến chuyển động quay của trục các đăng hay hộp số thành chuyển động tịnh tiến
- Bảo đảm sự chuyển động của bánh xe để thực hiện quay vòng.
3
2.2.2. Các bộ phận chính của cầu chủ động
Truyền lực chính
Bộ vi sai
2.2.3. Sơ đồ và cấu tạo các bộ phận chính cầu chủ động
2.2.3.1. Truyền lực chính
Hình 2.3. Sơ đồ truyền lực chính
a. Nhiệm vụ
Biến chuyển động quay dọc của các đăng thành chuyển động quay ngang của bán
trục đồng thời tăng tỉ số truyền (tăng momen quay).
b. Phân loại
- Theo số cấp gồm:
+ Loại đơn: Gồm một cặp bánh răng côn, thường dùng trên ô tô du lịch.
+ Loại kép: gồm một cặp bánh răng côn và một cặp bánh răng trụ nghiêng, loại này
thường dùng trên ô tô tải lớn.
- Theo loại bánh răng gồm:
+ Bánh răng côn xoắn
+ Bánh răng Hiproit
+ Bánh răng trụ răng nghiêng
+ Loại trục vít
c. Yêu cầu
- Đảm bảo tỉ số truyền cần thiết.
- Làm việc không ồn, đảm bảo độ bền của trục và các ổ đỡ.
4
Hình 2.4. Một số sơ đồ truyền lực chính ô tô
a: Truyền lực chính bánh răng nón răng xoắn.
b: Truyền động Hyproit.
c: Truyền động trục vít với trục vit.
d: Tryền động bánh răng nón răng nghiêng.
d. Ưu nhược điểm của các bộ truyền lực chính
- Loại bánh răng nón răng xoắn
+ Ưu điểm:
Cặp bánh răng này làm cho cầu có cấu trúc nhỏ gọn hơn, giảm được kích thước
cầu sau. Vì số răng đồng thời ăn khớp lớn hơn loại răng thẳng nên làm việc êm dịu.
+ Nhược điểm:
Lực dọc trục lớn và thay đổi theo phương chiều quay của bánh răng làm cho ổ đỡ
nhanh hỏng và gây hiện tượng mỏi.
Nếu chiều xoắn cùng chiều quay của bánh răng (khi đi lùi) thì dễ gây kẹt răng.
- Loại Hiproit : Ngày nay loại này ngày càng được sử dụng phổ biến rộng rãi.
+ Ưu điểm:
Loại này có hầu hết ưu điểm của trục vít và truyền động bánh răng nón làm giảm
ồn hơn loại bánh răng thường và có hiệu suất cao hơn trục vít.
5
Bộ truyền Hiproit có trục bánh răng chủ động đặt lệch tâm một khoảng (e) so với
tâm trục bị động. Vì vậy, nó thỏa mãn các yêu cầu như nâng hạ trọng tâm cầu xe để tăng
tính năng vượt chướng ngại vật hoặc hạ thấp trọng tâm xe.
Nâng cao độ bền cho bộ truyền do diện tích tiếp xúc lớn.
Giảm góc nghiêng trục các đăng.
Tăng độ êm dịu của bộ truyền.
+ Nhược điểm:
Xảy ra sự trượt giữa các răng tăng theo cả chiều dài và mặt cạnh. Vì vậy, cần phải
dùng dầu bôi trơn đặc biệt (dầu Hiproit) dầu này tạo trên mặt răng một lớp màng vững
chắc.
Đòi hỏi phải lắp chính xác và bánh răng chủ động phải có điểm tựa vững chắc do
có sự trượt theo chiều cao và chiều dọc răng.
- Truyền động trục vít:
+ Ưu điểm:
Làm việc ít ồn có kích thước và trọng lượng bé mà đảm bảo được tỉ số truyền cao
Cho phép đặt vi sai ngay ở cầu sau, nhờ đó cầu sau có kết cấu đối xứng và dễ
tháo.
Trên ô tô ba cầu chủ động có khả năng truyền mô men quay trên cả hai cầu chủ
động thông qua một trục.
Khi đặt trục vít xuống dưới ta có thể hạ thấp được trọng tâm xe tạo khả năng ổn
định hơn khi xe di chuyển với tốc độ cao.
+ Nhược điểm:
Hiệu suất thấp.
Đòi hỏi lắp đặt chính xác.
Chế tạo phức tạp.
Việc bôi trơn khó hoặc làm tăng góc nghiêng trục các đăng.
6
2.2.3.2. Bộ vi sai
a. Nhiệm vụ
Đảm bảo cho các bánh xe chủ động quay cùng tốc độ khi đi thẳng và quay khác tốc
độ khi thực hiện quay vòng.
b. Cấu tạo
1: Bánh răng vệ tinh
2,3: Cặp truyền lực chính
4: Bánh răng hành tinh
5: Hai bán trục
6: Trục chữ thập
Hình 2.5. Sơ đồ cấu tạo bộ vi sai
c. Nguyên lí làm việc
a
b
Hình 2.6. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ vi sai
b: Khi xe quay vòng.
a: Khi xe đi thẳng.
Để xe chuyển động được mô men truyền từ trục động cơ thông qua bánh răng côn
làm cho vỏ vi sai quay.
Lúc này ta có hai trường hợp xảy ra:
7
- Khi xe chuyển động thẳng
Phản lực của mặt đường tác dụng lên hai bánh bằng nhau thông qua bán trục và
các bánh răng hành tinh, lực tác động lên hai bên của bánh răng vệ tinh bằng nhau nên nó
không tự quay quanh trục chữ thập mà có tác dụng như những cái nêm nêm chặt hai bánh
răng hành tinh lại và nối bán trục lại như một trục. Do đó toàn bộ vi sai quay cùng với bán
trục như một khối liền làm cho ô tô đi thẳng.
- Khi xe vào đường vòng
Lúc này phản lực mặt đường tác dụng lên hai bánh xe khác nhau. Bánh xe phía
trong đường cong có phản lực tác dụng lớn hơn bánh răng phía ngoài. Nên bánh răng
hành tinh ở bên trong sẽ chịu tác dụng một lực lớn hơn làm cho bánh răng vệ tinh mất
căng bằng. Vì vậy, các bánh răng vệ tinh có thêm chuyển động quay quanh trục của nó.
Kết quả bán trục và bánh xe phía trong quay chậm lại đồng thời tăng thêm tốc độ quay
cho bán trục và bánh xe phía ngoài làm cho xe thực hiện quay vòng.
Trong mọi trường hợp ta luôn có: 2no= n1 + n2
Với no: Tốc độ quay vỏ vi sai.
n1, n2: Tốc độ quay của hai bán trục.
d. Khóa vi sai
1,2: Bộ truyền lực chính.
3: Cần gài cơ cấu hãm.
4: Cơ cấu hãm.
5: Trục chữ thập.
6: Bán trục.
7: Bánh răng hành tinh.
8: Bánh răng vệ tinh.
Hình 2.7. Sơ đồ cấu tạo khóa vi sai
8
Ở một số ô tô có tính năng việt dã cao, hoạt động trên đường lầy lội và đa số là
máy kéo bánh hơi thường bố trí cơ cấu khóa vi sai. Mục đích của khóa hãm vi sai là
không cho phép bộ vi sai làm việc trong điều kiện một bánh xe bị sa lầy quay trượt trơn
tại chỗ, còn bánh xe phía trong nền cứng thì dường như không quay được. Khi gài khóa vi
sai thì sẽ tăng được lực kéo cho bánh xe chủ động ở phía bên nền cứng làm cho ô tô vượt
qua chướng ngại vật dễ dàng hơn.
Sơ đồ trên là cơ cấu hãm vi sai bằng phương pháp cưỡng bức. Khi hãm vi sai cơ
cấu này sẽ gài cứng bánh răng hành tinh của bộ vi sai với bánh răng vành chậu. Bánh răng
hành tinh đối diện lúc này cũng quay làm cho hai bánh răng chủ động lúc này quay cùng
tốc độ với nhau.
Ngoài ra còn có bộ vi sai không trượt, về kết cấu cơ bản bộ vi sai này cũng giống
bộ vi sai bình thường tuy nhiên có một số cơ cấu khác biệt:
- Hai trục của bánh răng vệ tinh bố trí thành chữ thập nhưng không dính liền nhau.
- Phía sau mỗi bánh răng hành tinh có chụp ma sát, trên đó có bố trí các đĩa ma sát.
- Bán trục liên kết then hoa với chụp ma sát và bánh răng hành tinh.
2.2.4. Bán trục
Hình 2.8. Bán trục trên hệ thống treo độc lập và trên hệ thống treo phụ thuộc
2.2.4.1. Nhiệm vụ
Dùng truyền mô men quay từ hộp số qua truyền lực chính, bộ vi sai, bánh răng bán
trục đến bánh xe chủ động.
2.2.4.2. Phân loại
Tùy theo sự phân bố lực tác dụng lên bán trục và tình trạng chịu lực của bán trục sẽ
khác nhau. Cụ thể trên ô tô có ba loại bán trục:
- Loại giảm tải ½.
- Loại giảm tải ¾.
9
- Loại giảm tải hoàn toàn.
2.2.4.3. Cấu tạo
a. Bán trục giảm tải ½
1: Ổ lăng
2: Bán trục
Hình 2.9. Sơ đồ cấu tạo bán trục giảm tải ½
Loại này ổ bi đặt trong vỏ vi sai còn ổ bi ngoài đặt ngay trên bán trục. Như vậy đầu
ngoài bán trục phải chịu trọng lượng đè của bánh xe. Loại này dùng cho ô tô du lịch và tải
nhẹ.
b. Bán trục giảm tải ¾
1: Ổ lăn
2: Bán trục
Hình 2.10. Sơ đồ cấu tạo bán trục giảm tải ¾
Loại này ổ bi trong đặt trên hộp vi sai còn ổ bi ngoài đặt trên gầm cầu và hướng
vào trong moay ơ của bánh xe. Như vậy, toàn bộ trọng lượng của bánh xe được gánh đỡ
cho cầu xe chứ không phải bán trục. Tuy nhiên nó vẫn truyền mô men xoắn cho bánh xe.
c. Bánh trục giảm tải hoàn toàn
1: Ổ lăn
2: Bán trục
Hình 2.11. Sơ đồ cấu tạo bán trục giảm tải hoàn toàn
10
Loại này chỉ khác loại giảm tải ¾ là ổ bi ngoài gồm hai ổ bi, trong đó một ổ chịu
lực dọc trục. Như vậy, bán trục chỉ làm nhiệm vụ duy nhất là truyền mô men còn trọng
lượng của xe cũng như va chạm của bánh xe đều do cầu xe gánh đỡ. Loại này dùng trên ô
tô cỡ trung bình và lớn.
2.3. Hệ thống treo
2.3.1. Khái niệm
Hệ thống treo là hệ thống liên kết giữa bánh xe và khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên
kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi.
2.3.2. Nhiệm vụ
Truyền lực và mô men giữa các bánh xe và khung xe: bao gồm lực thẳng đứng (tải
trọng, phản lực), lực dọc (lực kéo hoặc lực phanh, lực đẩy hoặc lực kéo với khung, vỏ),
lực bên (lực ly tâm, lực gió bên, phản lực bên…), mô men chủ động, mô men phanh.
2.3.3. Yêu cầu – Phân loại
2.3.3.1. Yêu cầu
Sự liên kết giữa bánh xe và khung gỗ cần phải mềm, nhưng cũng phải đủ khả năng
truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau:
- Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kĩ thuật của xe
như chạy trên đường tốt hoặc xe có khả năng chạy trên nhiều loại địa hình khác nhau.
- Bánh xe có khả năng chuyển dịch trong một giới hạn không gian hạn chế.
- Quan hệ của bánh xe phải hợp lí thỏa mãn mục đích chính của hệ thống treo là
làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không phải phá hỏng các quan hệ động lực học
và động học của chuyển động bánh xe.
- Không gây nên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ.
- Có độ bền cao, có độ tin cậy lớn, trong điều kện sử dụng phù hợp với tính năng
kỹ thuật không gặp hư hỏng bất thường.
2.3.3.2. Phân loại: Ngày nay trên ô tô sử dụng hai nhóm lớn:
- Hệ thống treo phụ thuộc.
- Hệ thống treo độc lập.
11
a) Độc lập
b) Phụ thuộc
Hình 2.12. Sơ đồ hệ thống treo
1. Thùng xe. 2. Bộ phận đàn hồi. 4. Dầm cầu cứng. 5.Các đòn treo liên kết với hệ treo
Hệ thống treo còn được phân loại theo kết cấu của bộ phận đàn hồi như nhíp lá,
treo lò xo, treo thanh xoắn, treo khí nén, treo thủy khí…, phân loại theo kết cấu của giảm
chấn: giảm chấn ống, đòn, giảm chấn có áp suất trong bằng áp suất khí quyển, giảm chấn
có áp suất trong cao…
2.3.4. Các bộ phận chính của hệ thống treo
2.3.4.1. Bộ phận đàn hồi
Là bộ phận nối mềm giữa bánh xe và thùng xe, nhằm đảm bảo giữ êm dịu cho
thùng xe khi xe đi trên các loại địa hình mấp mô. Bộ phận đàn hồi có thể bố trí khác nhau
trên xe nhưng nó cho phép bánh xe có thể dịch chuyển theo phương thẳng đứng.
Thường gặp: Nhíp lá, lò xo côn, lò xo trụ, lò xo cao xu, lò xo xếp, thanh xoắn, khí
nén, thủy lực, …được minh họa ở hình dưới.
Ngày nay người ta thường dùng các bộ phận đàn hồi có khả năng thay đổi độ cứng
trong giới hạn rộng.
Nhíp
Lò xo trụ
12
Lò xo côn
Lò xo cao su
Lò xo không khí
Lò xo thanh xoắn
Hình 2.13. Các bộ phận đàn hồi
2.3.4.2. Bộ phận hướng dẫn
Cho phép các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng, ở mỗi vị trí của nó so với khung
vỏ, bánh xe phải đảm nhận khả năng truyền lực đầy đủ. Bộ phận dẫn hướng phải làm tốt
chức năng này. Với mỗi hệ thống treo, bộ phận dẫn hướng có cấu tạo khác nhau, quan hệ
giữa bánh xe với khung xe khi thay đổi vị trí theo phương thẳng đứng được gọi là quan hệ
động học. Khả năng truyền lực ở mỗi vị trí được gọi là quan hệ động lực học của hệ treo.
Trong mối quan hệ động học các thông số chính được xem xét là: sự dịch chuyển của
bánh xe trong không gian ba chiều khi vị trí bánh xe thay đổi theo phương thẳng đứng.
2.3.4.3. Bộ phận giảm chấn
Là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Nếu bộ
phận đàn hồi có ảnh hưởng lớn đến tần số dao động thì bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng
lớn đến biên độ dao động.
Hình 2.14. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của giảm chấn
Trên xe ngày nay chỉ dùng loại giảm chấn ống thủy lực có tác dụng hai chiều trả và
nén. Ở hành trình nén và giảm chấn (bánh xe dịch đến gần khung vỏ) giảm chấn giảm bớt
13
xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung. Ở hành trình trả của giảm chấn (bánh xe đi
xa khung vỏ) giảm chấn giảm bớt xung lực va đập của bánh xe trên nền đường tạo điều
kiện đặt êm bánh xe trên nền và giảm bớt phản lực truyền ngược từ mặt đường tác dụng
vào thân xe.
2.3.4.4. Thanh ổn định
Là chi tiết có mặt hầu hết ở các loại hệ thống treo của ô tô con. Khi xe chuyển
động trên nền đường không bằng phẳng hoặc quay vòng, dưới tác dụng của lực li tâm
hoặc độ nghiêng thùng xe, phản lực thẳng đứng của hai bánh xe trên một cầu thay đổi dẫn
tới tăng độ nghiêng thùng xe gây lực và làm xấu khả năng truyền lực dọc, lực bên của
bánh xe với mặt đường. Nếu gọi mô men gây lực thùng xe là mô men lực, các bộ phận
đàn hồi khi bị biến dạng ở hai bên khác nhau sẽ tác dụng lên thùng một mô men chống
lật. Thông thường ngày nay trên xe con mô men chống lật do bộ phận đàn hồi nhỏ (nhằm
đảm bảo độ êm dịu) do vậy cần có bộ phận đàn hồi phụ nhằm tăng mô men chống lật tác
dụng lên thùng xe. Mô men chống lật tăng lên đảm bảo thùng xe nghiêng nhỏ hơn và sang
đều tải trọng thẳng đứng ở bánh xe. Thanh ổn định đảm bảo chức năng này, nó làm việc
chỉ khi nào có sự chênh lệch phản lực thẳng đứng đặt lên bánh xe. Cấu tạo chung của nó
có dạng chữ U. Các đầu của chữ U nối với bánh xe, còn thân nối với vỏ nhờ các ổ đỡ
bằng cao su, trên một số xe có dạng bắt ngược lại.
2.3.4.5. Các vấu cao su tăng cứng và hạn chế hành trình
Các vấu cao su có thể chia làm hai loại: vấu cao su tăng cứng và vấu cao su vừa
tăng cứng vừa hạn chế hành trình làm việc.
- Vấu cao su tăng cứng thường đặt trên nhíp lá và tỳ vào phần giữa nhíp lá và
khung, loại này chủ yếu làm giảm chiều dài làm việc của nhíp lá khi tăng tải.
- Vấu cao su vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình làm việc của bánh xe là loại lắp
ở đầu và cuối hành trình làm việc của bánh xe. Các vấu hạn chế hành trình trên thường
được kết hợp với chức năng tăng cứng cho bộ phận đàn hồi. Trên một số xe con, các vấu
hạn chế hành trình này có thể đặt kết hợp trong vỏ của giảm chấn.
14
