Giáo trình bộ vi sai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai

BỘ VI SAI

CHƯƠNG V :

DIFFERENTIAL
A: BỘ VISAI
I. Công dụng phân loại yêu cầu
I.1. Công dụng:
Vi sai đảm bảo cho các bánh xe chủ động quay với
vận tốc góc khác nhau (khi quay vòng, khi các kích
thước các bánh xe trái phải không giống nhau hoàn
toàn và khi đường không bằng phẳng). Vi sai còn thực
hiện việc phân phối moment xoắn cho hai trục với một
tỷ lệ xác đònh.
Thông thường vi sai đối xứng dùng phân phối moment
xoắn ra các bán trục của một cầu. Còn vi sai không
đối xứng thì phân phối moment xoắn cho các cầu chủ
động ở xe nhiều cầu.

Hình
6.1
I.2. Phân loại:
Vi sai thường phân loại theo công dụng, theo mức độ tự
động, theo kết cấu của vi sai, theo gía trò của hệ số
gài vi sai.

a. Theo công dụng chia ra:
1 – Vi sai giữa các bánh xe.
2 – Vi sai giữa các cầu
3 – Vi sai đối xứng
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 101




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai

4 – Vi sai không đối xứng
b. Theo mức độ tự động chia ra:
1 – Vi sai hãm cưỡng bức
2 – Vi sai hãm tự động
c. Theo kết cấu vi sai chia ra:
1 – Vi sai với các bánh răng lớn
2 – Vi sai với các bánh răng trụ
3 – Vi sai tăng ma sát
Loại tăng ma sát.
Loại cam
Loại trục vít
Loại ma sát thủy lực
Vi sai có tỷ số truyền thay đổi
Vi sai có hành trình tự do
d. Theo gía trò của hệ số gài vi sai

Ta có:

Kσ =

M ms
M0

Trong đó:
Mms moment ma sát
M0 moment trên vỏ vi sai
Theo giá trò của hệ số gài vi sai Ks chia ra:
Loại vi sai hãm với ma sát trong nhỏ: Ks = 0.02
Loại vi sai hãm với ma sát trong lớn: (vi sai tăng ma
sát) Ks = 0.2, 0.3
Loại vi sai hãm hoàn toàn (hoàn toàn cưỡng): Ks > 0.7
I.3. Yêu cầu :
sau:

Các cơ cấu vi sai phải thỏa mãn các yêu cầu

Phân phối moment xoắn truyền từ động cơ đến các
bánh xe (loại vi sai giữa các bánh xe) hay cho các cầu
(loại vi sai giữa các cầu) theo tỷ lệ cho trước, muốn
tăng khả năng truyền động, tốt hơn hết là moment
xoắn phân phối tỷ lệ với moment bám với đường
của mỗi bánh xe (hay mỗi cầu).
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 102

Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM



Bộ Visai

II. Cấu tạo của vi sai :
II.1. Vi sai đối xứng ( giữa hai bánh xe sau chủ
động )
1. Vỏ visai
2. Bánh răng hành
tinh
3.

Bánh

răng

bán

trục
4. Trục chữ thập
5. Bánh
chủ động

răng

cone

Hình 6.2 Vi sai đối xứng loại hai bánh
răng hành tinh

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 103




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai

Loại vi sai có ma sát trong nhỏ. Trong các loại vi sai
hiện nay phần lớn dùng loại này. Sự khác nhau của vi
sai đối xứng lắp trên xe này hay xe khác ở số bánh
răng vi sai, ở kết cấu vỏ vi sai vá các bánh răng bán
trucï.
Trên ôtô du lòch thừơng dùng loại vi sai đối xứng với
hai bánh răng hành tinh và vỏ vi sai liền, không tháo
rời để đảm bảo vững tốt. Trên ôtô tải thường có
bốn bánh răng hành tinh và vỏ vi sai tháo rời được.
Vỏ vi sai giữ vòng răng, bộ bánh răng hành tinh và
đầu trong cùng của bán trục. Chúng được cố đònh và
quay trong bán trục. Vỏ vi sai được chế tạo bằng gang
rèn, bằng gang hợp kim hoặc bằng thép 45.
Ổ bi vỏ vi sai được lắp giữa phần ngoài cùng vỏ vi
sai và vỏ cầu.
Mặt bích trên vỏ vi sai để gắn bánh răng bò động

của truyền lực chính. Hai nửa vỏ vi sai gắn chặt bánh
răng bò động bằng bulong hay đinh tán.
Bộ bánh răng hành tinh hay bộ bánh răng vi sai gồm
có hai bánh răng côn bán trục và hai bánh răng hành
tinh (bánh răng quay trơn của bộ vi sai trong vi sai hai
bánh răng hành tinh. Bộ bánh răng hành tinh được lắp
trong vỏ vi sai. Chúng là những bánh răng côn nhỏ.
Một trục nhỏ xuyên qua hai bánh răng hành tinh
(hoặc trục chữ thập xuyên qua bốn bánh răng hành
tinh) và vỏ vi sai.
Hai bánh răng bán trục ăn khớp với đầu trong bán
trục bằng then hoa.
II.2. Hoạt động của bộ vi sai :
Bộ vi sai dùng truyền công suất từ trục truyền động
(trục cacdang) đến bán trục. Thuật ngữ “ vi sai ” được
nhớ từ ý nghóa của từ “ khác nhau “ và bán trục
(axle). Bộ vi sai cung cấp đầy đủ moment xoắn tới cả hai
trục, ngay cả khi chúng quay với tốc độ khác nhau (Ví
dụ: khi xe quay vòng).
Nếu có cơ cấu hãm cứng giữa mỗi bán trục và vỏ
vi sai, bất cứ lúc nào ngừơi lái xe đánh vô lăng quay
vòng, lốp xe sẽ bò trượt, phát tiếng kêu và bò mài
mòn. Bộ vi sai mục đích chủ yếu là để ngăn ngừa vấn
đề này.
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 104


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai



2.1 Khi xe chạy thẳng:
Khi xe di chuyển trên đường thẳng. Cả hai bánh xe
sau quay cùng tốc độ. Vỏ vi sai và
trục hành tinh quay làm quay các
bánh răng hành tinh. Các răng
trên bánh răng hành tinh truyền
moment xoắn đến các bánh răng
bán trục và bán trục. Các lực
cân bằng làm bộ vi sai gần như
bò khóa hãm.

Trong trường hợp truyền động này tất cả các chi
tiết của bộ vi sai cùng quay với nhau như một khối thống
nhất.

Hình 6.3 Khi xe chạy thẳng
2.2 Khi xe quay vòng:
Khi xe qua một khúc quanh, vỏ vi sai quay mang theo
trục và các bánh răng hành tinh. Lúc này bánh xe
ngoài quay nhanh hơn bánh xe trong, do bánh xe ngoài di
chuyển xa hơn bánh xe trong nên bánh răng bán trục
ngoài nhanh hơn bánh răng bán trục trong. Các bánh
răng hành tinh không những kéo hai bánh răng bán
trục mà còn vừa kéo vừa đi trên bánh răng bán trục
phía trong nhằm điều chỉnh cho bánh răng này quay

chậm hơn bánh răng bán trục ngòai. Bánh răng hành
tinh vẫn quay theo vỏ vi sai để kéo hai bánh răng bán
trục, nhưng lúc này nó bắt đầu tự xoay trên trục của
nó.
Động tác tự xoay trên trục của bánh răng hành tinh
cộng với vận tốc đang quay tới của trục hành tinh làm
bánh răng bán trục bên ngoài tăng tốc và bắt đầu
quay nhanh hơn trục bánh răng hành tinh trong.
Sự hoạt động của bánh răng bán trục như trên cho
phép mỗi bán trục được thay đổi tốc độ trong khi xe
vẫn truyền moment xoắn. Với các đặc tính truyền động
này, bộ vi sai tự động điểu
chỉnh ở bất cứ sự thay đổi nào
của của vận tốc giữa hai bánh
xe chủ động.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 105
Hình 6.4: Khi xe quay




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai

Không có bộ vi sai (hay hãm cứng cầu xe), có thể
gây gãy bán trục hay mòn vỏ xe, nguyên nhân do tốc

độ quay khác nhau của các bánh xe chủ động sau, khi
xe quay vòng.

2.3 Cơ cấu hãm vi sai cưỡng bức :
Khi một bánh xe chủ động bò sa lầy và sinh ra hiện
tượng patine (trượt trơn) làm xe không vượt được vùng
lầy. Khắc phục hiện tượng trên, trên các ôtô có tính
thông vượt cao, người ta lắp cơ cấu khóa vi sai cưỡng
bức nhằm loại bỏ khả năng hoạt động bộ vi sai.
Cơ cấu khóa hãm vi sai cưỡng bức buộc hai bánh xe
chủ động của một cầu phải quay cùng tốc độ. Vì
thế khả năng tận dụng hoàn toàn trọng lượng bám
của cầu chủ động.
Dẫn động khóa vi sai có thể bằng cơ khí, bằng điện
– cơ khí, bằng thủy lực hay cơ khí – thủy lực.
Tùy thuộc vào cơ cấu dẫn động sẽ đẩy khớp trong
cầu làm dòch chuyển ống khớp vấu trên then hoa của
bán trục vào ăn khớp với vỏ vi sai. Nhờ đó vỏ vi sai
bò hãm cứng, hai bán trục sẽ quay cùng vận tốc.
Vòng
răng
Cần điều
khiển
(cần
gạt)

Vỏ vi
sai

Bán

trục
Bánh răng
vi sai

Hình 6.5 Sơ đồ đơn giản cơ cấu khoá hãm vi sai
cưỡng bức
Dẫn động khóa vi sai loại cơ khí có cần gạt bố trí
trên dầm cầu chủ động hoặc đặt cạnh người lái.
Loại này có nhược điểm là sử dụng khi ôtô đã bò
trượt quay và không có khả năng tự chuyển động
nữa. Sau khi ôtô vượt được đoạn trượt quay rồi, người
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 106


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM



Bộ Visai

lái phải trả cần gạt ngay về vò trí cũ. Nếu không, khi
ôtô chuyển động trên đường với cơ cấu vi sai đã
hãm cứng làm mòn lốp nhanh, có thể gãy bán trục
và khó quay vòng.
Trên các ôtô hiện nay hay dùng cơ cấu khóa vi sai
cưỡng bức điều khiển bằng điện tử. Khi bật công
tắc điều khiển khóa hãm vi sai, hộp điều khiển điện
tử (ECU), điều khiển bộ chấp hành khóa vi sai lắp

trên vỏ cầu sẽ đẩy khớp càng cua bên trong cầu
làm khớp trượt trên then hoa bán trục nối cứng các
bán trục với vỏ vi sai.
Bộ chấp hành khóa vi sai có động cơ điện dùng để
đẩy khớp trượt. Hoạt động của động cơ điện được thực
hiện theo tín hiệu từ hộp ECU. Dựa trên các tín hiệu
từ công tắc, các cảm biến như: cảm biến tốc độ …
2.4 .Vi sai tăng ma sát :
Với bộ vi sai thừơng có thể không đủ sức kéo thích
hợp trên đường trơn. Trên đường sình lầy hay trong thời
gian tăng tốc.
Khi một bánh xe của cầu sau chủ động thiếu sức
kéo (Ví dụ: trong băng tuyết sình lấy), các bánh xe
khác sẽ không đủ sức lực đẩy đẩy xe vượt lên.
Moment xoắn sẽ truyền qua bánh răng bán trục để
quay nhất.
Tăng tính chất động lực ôtô, Dùng vi sai có ma sát
(tăng ma sát) bằng cách tạo ra ma sát phụ trên
đường truyền lực từ 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 gian xe chạy. Chuyển đổi một
phần moment xoắn chủ động tới cả hai bánh xe trượt
và bánh xe truyền động.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 107


Bộ Visai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Công
tắc chỉ
thò

Bộ chấp
hành
khoá visai

Càng
gạt

Phố Mặt
t
bích
Nắp
giữ ổ
bi

Võ
cầu
Bánh
răng
phát
động

Ống
trượt
Đai ốc điều
chỉnh
Võ visai
Bánh
răng
vành
chậu

Ống
Ổ cách
bi

Ổ bi
bán
trục

Hình 6.6 Cơ cấu khoá hãm vi sai trên xe Toyota
Landcruise

2.4.1 Vi sai tăng ma sát bằng ly hợp đóa:
Các đóa ma sát được xen lẫn những đóa thép trong
vỏ vi sai. Các đóa ma sát thường liên kết với các
bánh răng bán trục bằng rãnh then hoa. Đóa thép có
những tai (đuôi) được khóa vào những rãnh trong vỏ
vi sai. Đóa ma sát quay với bánh răng bán trục. Đóa
thép quay với vỏ vi sai
Những lò xo (lò xo dạng màng, lò xo xoắn) ép
những đóa ma sát và đóa thép lại với nhau. Kết qủa

cả hai bán trục sau quay cùng tốc độ với vỏ vi sai.
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 108


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai



Sự dẫn động của bánh răng hành tinh giúp lò xo
ly hợp có khả năng đóng ly hợp . Dưới điều kiện
momen xoắn cao, việc quay của các bánh răng hành
tinh (bánh răng côn chủ động trong bộ vi sai) đẩy
các bánh răng bán trục ra. Các bánh răng bán trục
sau đó đóng các đóa ly hợp . Hoạt động này giúp
khóa (tạo ma sát) giữa các đóa và giữ cho hai bánh
xe sau cùng quay.

Bộ ly hợp
đóa
Lò xo
nén

Tai khoá đóa
thép với võ
visai
Bánh răng

bán trục ăn
khớp với đóa
masát

Bánh
răng
bán
trục
Võ visai
Bánh
răng
hành
tinh
Hình 6.7 Hình cắt bộ vi sai tăng ma sát sử dụng các
đóa ly hợp

Trục
bánh
răng
hành tinh
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Ổ bi vỏ

Trang 109




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai

2.4.2. Bộ vi sai tăng ma sát Chrysler kiểu trục chữ
thập (trục BRHT) rời:
A

Mặt
cone

Trục bánh
răng hành
tinh
Mặt
cone
B
Hình 6.8
Cấu tạo hai trục
hành tinh của bộ visai tăng masát Chrysler
A: Đầu vát xiên nằm tì trong đáy chữ V của vỏ
visai
B: Khi vỏ visai quay, lực cản làm trục bánh răng
hành tinh leo lên cạnh nghiêng, cả hai bánh răng
hành tinh và trục bò lấn qua trái

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 110

Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai



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 Hai bán
trục quay
bằng nhau

Vỏ visai
quay

A

B

Bán trục

ăn khớp
với bánh
răng bán
trục
Công
suất
đến

Các đóa ly
hợp không
làm việc

Sự masát trong
ly hợp truyền
công suất từ
vỏ visai đến
bánh răng
bán trục

Vỏ visai truyền
động các đóa
ly hợp
Moment
xoắn nhỏ
truyền đến
bánh xe
Các đóa ly
hợp hãm
chặt bánh
răng bán

trục

Bánh răng
hành tinh
quay

Moment
xoắn nhỏ
truyền đến
bánh xe

Hình 6.9 Đường truyền công suất qua bộ visai tăng
masát
A: Xe chạy thẳng trên đường khô. Bánh răng hành tinh
truyền công suất bình thường. Các đóa ly hợp quay với
nhau và không tạo ma sát

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 111


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM



Bộ Visai

B: Một bánh ở trên đường trơn và quay nhanh, sự
masát giữa các đóa masát làm truyền moment xoắn

tới bán trục khác ( bán trục không bò quay trơn).
Bốn bánh răng hành tinh quay trơn trên hai trục, hai trục
hành tinh bố trí chữ thập nhưng không dính liền, hai trục
này có khả năng dòch chuyển với nhau theo cả chiều
trục lẫn chiều góc nghiêng, nhờ các mặt nghiêng A và
B ở các đầu trục.
Bốn đầu trục bánh răng hành tinh được vát xiên chữ
V đối xứng nhau, các mặt xiên này là các mặt tì của
trục lên vỏ vi sai.
Vỏ vi sai được cấu tạo bằng hai nửa úp vào nhau. Nửa
bên phải có khoét hai rãnh chữ V đối xứng trên đường
kính để ráp trục bánh răng hành tinh thứ nhất. Trục
hành tinh thứ hai úp vào trục thứ nhất và tựa lên hai
rãnh V trên nửa vỏ vi sai bên trái tạo thành trục chữ
thập
Hai bánh răng hành tinh hai bên nắm lọt trong hai mắt
chụp ma sát. Sau lưng mỗi chụp ma sát gắn bốn đóa ma
sát, hai đóa trong số này liên kết với vỏ vi sai, hai đóa
còn lại liên kết với rãnh then hoa của chụp ma sát.
Bán trục cắm vào rãnh then hoa của trục ma sát và
bánh răng bán trục.
Sau lưng mỗi bánh răng hành tinh có vành ma sát sẵn
sàng ấn lên vành miệng của hai chụp ma sát khi bò lấn
qua phải hay trái.
Với cấu tạo này, khi các bánh răng hành tinh không
quay, tức bánh xe không bò trượt quay, lực truyền tới các
bán trục cũng giống như trong trường hợp vi sai có ma sát
trong bé (hay vi sai thường). Khi các bánh răng hành tinh
quay hay bánh xe bò trượt quay. Hai bánh răng hành tinh
lẫn qua phải hay trái thì chúng sẽ tác động lên trục ma

sát của bánh răng hành tinh phíu đó, làm các đóa ma
sát với nhau và khóa hãm bán trục vào võ vi sai. Lực
truyền sẽ tăng lên đối với bán trục quay chậm và
giảm đi với bán trục quay nhanh.
2.4.3 Vi sai tăng ma sát đóng bằng ly hợp côn:
Vi sai tăng ma sát kiểu ly hợp côn tạo ra ma sát bởi
các bánh răng bán trục hình côn để cung cấp và tận
dụng sức kéo
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 112


Bộ Visai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Những lò xo dùng để ép các mặt côn áp vào phần
cuối vỏ vi sai. Với bán trục được ăn khớp then hoa với
các bánh răng côn để quay cùng với vỏ vi sai.
Cùng với sự tăng tốc, các bánh răng hành tinh cùng
truyền động với bánh răng côn, đẩy các bánh răng
côn ra phía ngòai. Điều này làm tăng ma sát giữa các
mặt côn và vỏ vi sai hơn nữa và những bánh xe chủ
động được quay với moment xoắn lớn hơn.

Vo
û

Ly hợp bánh
răng cone
bán trục

Chặn
lò xo
Vòng
đệm
chặn
Bánh
răng
hành
tinh
Ly hợp cone
bánh răng
bán trục
Bề mặt
gắn
vòng
răng
Hình
tăng masát

Trục chủ
động
lò xo
Chặn
lò xo
Các then hoa
gắn bán trục

Vỏ visai
6.10 Visai
đóng bằng ly
hợp cone

Bề mặt cone trên bánh răng bán trục dùng như bề
mặt masát truyền động cả hai cầu. Moment xoắn của
động cơ tăng đẩy bánh răng bán trục và mặt cone ra
phía ngoài khoá hãm bán trục. Trong khi bò quay trượt, cạnh
mặt cone sẽ masát làm giảm tốc độ

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 113


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM



Bộ Visai

2. 5 Vi sai cam :
Bộ vi sai cam gồm có vòng cách (6) nối với bánh
răng bò dẫn của truyền động chính (vòng răng). Trong
vòng cách có lắp lỏng các con trượt (2) xếp thành hai
hàng như con cờ. Đầu các con trượt tì vào các vòng cam
trong (3) và vòng cam ngoài (4). Bề mặt của các vòng
cam này tiếp xúc với các con trượt có các vấu cam.

Bên ngoài bộ vi sai có thân trái (1) và thân phải (5)
gắn chặt bằng bulong. Các bán trục đi qua lỗ giữa bộ vi
sai, một bán trục nối liền bằng then hoa với vòng cam
trong, còn bán trục kia nối liền với vòng cam ngòai.
Khi bánh răng bò dẫn của truyền động chính quay
cùng với số vòng cách, các con trượt tác động một lực
đồng đều lên các cam cả hai vòng cam và lôi cuốn
chúng quay theo.
Nếu một bánh xe gặp sức cản lớn hơn thì vòng cam
nối liền với nó quay chậm hơn vòng cách, các con trượt
tác động một áp lực lớn hơn lên vòng cam kia, thúc
đẩy nó quay với vận tốc lớn hơn.
Tuy nhiên, ma sát tăng giữa các con trượt và các
vòng cam đòi hỏi một lực lớn để thay đổi tốc độ vòng
cam này so với vòng cam kia, việc đó chỉ xảy ra khi nào
có sự chênh lệch lớn giữa sức cản mà bánh xe bên
phải và bên trái phải khắc phục. Điều đó đảm bảo
truyền dẫn đầy đủ moment xoắn tới hai bánh xe và loại
trừ khả năng một bánh đứng yên khi bánh hai quay
trượt.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 114


1

2

Bộ Visai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

4

5

3

6
2

3
4

6

Hình 6.11 Cấu tạo bộ vi sai
cam

1. Thân bên trái vỏ vi sai 4. Vòng cam ngoài.
2. Con trượt

5. Thân bên phải bộ vi sai

3. vòng cam trong

6. Vòng cách

Bánh răng
cone bò
động

Bánh răng cone
chủ động
Vỏ
visai

Vòng
cách

Vòng cam
trong

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Vòng cam
ngoài
Con
trượt
Trang 115


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai



Trục chuyển động
Niềng răng

Bánh răng dẫn động
Bánh răng trụ chủ động

Ổ bi

Bánh răng trụ bò động

Vỏ cầu chủ động

Bánh xe

Bán trục

Trục bánh
răng hành
tinh

Bánh
Bánh
răng
răng bán hành tinh
trục

Hình 6.12 Bộ truyền chính loại kép (Zil – 130)
III. Bôi trơn bộ vi sai :

Dầu nhớt bôi trơn bộ vi sai thường dùng là dầu bánh
răng SAE (80– 90)W, dùng giảm ma sát giữa các bộ phận
chuyển động của cầu. Vòng răng quay vẩy tung dầu lên
các bộ phận chuyển động để ngăn ngừa sự mài mòn.
Bộ vi sai tăng ma sát thường yêu cầu dùng dầu bôi
trơn đặc biệt. Nó cần cho việc ăn khớp của ly hợp. Các
đóa ma sát sẽ không hoạt động đúng chức năng khi
dùng dầu bôi trơn bình thường.
Thông hơi bộ vi sai:
Ống thông hơi bộ vi sai làm thoát áp lực hoặc chân
không trong và ngòai vỏ cầu với sự thay đổi của nhiệt
độ.
Không có ống thông hơi, áp lực làm dầu bôi trơn
bộ vi sai nóng lên tới nhiệt độ nở ra. Dầu sẽ phun ra
ngoài phốt chắn dầu của bán trục hay ở phốt chắn
dầu của bánh răng chủ động ở truyền lực chính.
B: BÁN TRỤC:
I. Công dụng, phân loại, yêu cầu:
I.1. Công dụng:

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 116


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM



Bộ Visai

Dùng truyền moment xoắn từ truyền lực chính đến
các bánh xe chủ động. Ngoài ra, bán trục còn tác
dụng tiếp nhận tải trọng uốn đo lực tác động lên
bánh xe. Tải trọng này do một phần khối lượng ôtô
truyền lên các bán trục và cả mặt đường gồ ghề
(xe bò xóc), lực ly tâm xuất hiện khi ôtô đi vào
đường vòng hay đường nghiêng.
Nếu xe đặt dầm cầu liền ( hệ thống treo phụ
thuộc ) thì truyền động tới các bánh xe chủ động
nhờ các bán trục. Nếu đặt hệ thống treo độc lập,
cũng như truyền moment tới các bánh xe chủ động
dẫn hướng thì có thêm khớp cacdang đồng tốc.
I.2. Phân loại :
2.1 Theo kết cấu
• Loại cầu liền
• Loại cầu rời
2.2 Theo mức độ chòu lực hướng kính, lực chiều
trục chia ra:
• Loại bán trục không giảm tải
• Loại bán trục giảm tải 1/2
• Loại bán trục giảm tải 3/4
• Loại bán trục giảm tải hoàn toàn
2.3 Yêu cầu :
Đảm bảo truyền hết moment xoắn đến các bánh xe
chủ động. Khi truyền moment quay, vận tốc góc các
bánh xe chủ động không thay đổi.
II. Cấu tạo:
Bán trục nối từ bánh răng bán trục tới bánh xe chủ
động. Chúng thường nâng đỡ trọng lượng xe, do đó

thường được tôi cứng
Trên xe hiện nay thừơng dùng bán trục giảm tải 1/2.
Kiểu bán trục rời, những xe hai bánh hoặc ba cầu rời
chủ động và một số xe tải nặng có công suất cao
dùng bán trục giảm tải 3/4 và bán trục giảm tải hoàn
toàn
II.1 Bán trục không giảm tải:
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 117


Bộ Visai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Ổ bi trong và ô bi ngòai của bán trục đều được đặt
trực tiếp lên bán trục, trong loại này bán trục chòu
toàn bộ các lực tác dụng lên bán trục. Loại này hiện
nay không còn được sử dụng nữa
Vỏ
cầu
Bán trục

Bánh
răng
bán
trục

Ổ bi
Hình 6.13 Bán trục không giảm tải
II. 2 Bán trục giảm tải

½:

Bán trục giảm tải ½ quay bánh xe chủ động và
nâng trọng lượng xe. Loại thông dụng nhất của bốn loại
bán trục trên ôtô.

Bánh
xe

Bán
trục

Bánh răng hành
tinh

Bánh
răng
bán trục

Hình 6.14 Bán trục giảm tải ½

Ổ bi tròn hoặc ổ bi đũa được lắp giữa bán trục và
vỏ cầu. Ổ bi phía trong đặt trong vỏ vi sai, ổ bi phía ngoài
vẫn đặt trên bán trục. Mặt bích thường được chế tạo ở
phần ngoài cùng của bán trục. Ống giữ có thể được

sử dụng để giữ các ổ bi trên bán trục.
Ổ bi bánh xe sau: Làm giảm ma sát giữa bán trục và
vỏ cầu. Cho phép bán trục quay tự do. Vòng trong ổ bi
đặt tì vào bán trục. Vòng ngoài ổ bi đặt ở phần cuối,
bên trong vỏ cầu. Có thể sử dụng ổ bi côn hay bi dũa

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 118




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai

Vòng phốt bán trục sau: Được sử dụng bên trong vỏ
cầu. Mép trong vòng phốt ôm kín vào bán trục hay vòng
đệm kín ngăn ngừa dầu rò từ vỏ cầu.
Vòng đệm thường được gắn giữa bán trục và vỏ cầu
để hạn chế độ rơ cuối bán trục (sự dòch ra vào). Vòng
đệm này có thể dùng giảm độ rơ cuối trục. Vòng đệm
mỏng sẽ làm tăng độ rơ cuối bán trục.
II.3 Loại bán trục giảm tải ¾:
Loại này ổ bi trong được đặt trên vỏ vi sai như loại giảm
tải ½ còn ổ bi ngoài đặt trên vỏ cầu và lồng vào trong
moa của bánh xe. Như vậy toàn bộ trọng lượng của xe
được gắn đỡ cho cầu xe chứ không phải do bán trục.
Do kết cấu như trên bán trục giảm tải ¾ chỉ chòu tác

dụng của moment xoắn hay moment phanh và phản lực tác
dụng ngang của mặt đường. Loại bán trục này ổ bi ở
ngoài có thể là ổ bi cầu hay đũa
d9

Bạc
đạn

Hình 6.15 Bán trục giảm tải ¾
II.4 Loại bán trục giảm tải hoàn toàn :
Giống như loại giảm tải ¾ chỉ khác là moa bánh xe
tựa lên cầu xe nhờ hai ổ bi đặt gần nhau (có thể là
một ổ bi cầu và một ổ bi côn). Bán trục chỉ làm
nhiệm vụ duy nhất là truyền moment xoắn dẫn động
bánh xe đều do dầm cầu xe gánh đỡ. Có thể thay thế
bán trục mà không cần tháo bánh xe và moa khỏi
cầu chủ động. Loại giảm tải hoàn toàn được dùng phổ
biến trên tất cả các ôtô vận tải cỡ trung bình và lớn.

Vỏ
visai

Bánh răng hành
tinh

Bánh
răng
bán trục
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 119


Bộ Visai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hình 6.16 Bán trục giảm tải hoàn toàn
II.5 Bán trục rời (dầm cầu sắt)
Ôtô có cầu sau chủ động với hệ thống treo độc
lập thường chế tạo bán trục rời. Bán trục rời thường
được dùng khi bộ vi sai được gắn chắc chắn trên khung xe.
Khớp cacdang trên bán trục là cần thiết để cho phép
hệ thống treo dòch chuyển lên xuống. Kết cấu đảm bảo
độ êm dòu chuyển động. Vì bánh xe khi leo qua các vật
chướng ngại dòch chuyển trong mặt phẳng đứng. Lực
không tác dụng hay lực tác dụng rất ít lên vỏ cầu so với
loại vỏ cầu liền.

Dùm trục
gắn trên
hai ổ bi

Vỏ cầu gắn
chặt với
khung xe

Vỏ bao

quanh
khớp chữ
U

Bán trục
rời
Hình 6.17 Bán trục rời có bộ vi sai được gắn trên
khung xe.
Bộ vi sai làm việc bình thường. Dù sao các bán trục
chủ động cũng không được vững chắc, nó thì yếu hơn
các trục thép. Mỗi bán trục có hai khớp chữ U, mỗi cái
được lắp trên một phần cuối trục.

C: DẦM CẦU.
I.

Công dụng phân loại yêu cầu:
I.1 Công dụng:
GC

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 120




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai

Hình 6.18 Dầm cầu
Dầm cầu (vỏ cầu chủ động) dùng đỡ toàn bộ
trọng lượng phần được treo của ôtô (gồm: động cơ,
hộp số, khung, hệ thống treo, thùng chở…
Thu hút và truyền dẫn moment xoắn cầu sau lên
khung xe qua trung gian bộ nhíp lá, thanh giữ hoặc lò
xo xoắn.
Vỏ cầu chủ động còn làm nơi gắn giữ vững
chắc các gía đỡ, các vấu để bắt chặt nhíp lá hay
lò xo treo xe, làm nơi lắp đặt hệ thống thắng, các
bánh xe sau.
Dầm cầu sử dụng ôtô thường được dùng với hệ
thống treo phụ thuộc.
I.2 Phân loại
2.1 Theo loại cầu:
• Không dẫn hướng không chủ động.
• Dẫn hướng, không chủ động.
• Không dẫn hướng, chủ động.
• Dẫn hướng, chủ động.
2.2 Theo phương pháp chế tạo vỏ cầu chủ
động chia ra:
• Loại dập hàn.
• Loại chốn ( chế tạo bằng phương pháp chồn ).
• Loại đúc.
• Loại liên hợp.
2.3

Theo kết cầu vỏ cầu chia ra:
• Loại vỏ cầu liền.

• Loại vỏ cầu rời.

I.3 Yêu cầu :

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 121


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM



Bộ Visai

- Có hình dạng và tiết diện chòu được tác dụng lực
thẳng đứng.
- Có độ cứng vững và trọng lượng bé (vì vỏ cầu là
cụm không được treo cho nên nếu trọng lượng lớn sẽ
gây tải trọng động lên lốp).
- 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.
II. Cấu Tạo :
Vỏ cầu sau chủ động là vỏ bọc ba cụm: Truyền lực
chính (bánh răng côn chủ động, vòng răng), vỏ vi sai,
và bán trục chủ động. Có hai kiểu cơ bản của vỏ cầu:
vỏ cầu loại rời và vỏ cầu loại liền.
Vỏ cầu loại rời (removable carrier): Được gắn phần trước
vỏ cầu (phần có bánh răng côn chủ động). Vít cấy

gắn trên vỏ cầu để đònh vò phần vỏ rời
Một vòng đệm kín lắp giữa hai mặt vỏ cầu để ngăn
sự rò rỉ của dầu.
Vỏ cầu loại liền (integral carrier): Chế tạo như một bộ
phận của vỏ cầu. Nắp che bằng kim loại hoặc bằng
nhôm được gắn với vỏ cầu bằng bulong.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 122