Giáo trình trục cacđăng



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

CHƯƠNG VI

:

Khớp Các Đăng

TRUYỀN ĐỘNG CÁC

ĐĂNG
I.

Công dụng:

Truyền động các đăng là cơ cấu nối và truyền dẫn
momen. Dùng truyền momen xoắn giữa các cụm truyền
lực không cố đònh chung trong một vỏ, và luôn bò
chuyển dòch vò trí tương đối giữa chúng. Sự dòch chuyển vò
trí tương đối này tùy vào điều kiện mặt đường và mức
tải.

2

1

3
Hệ thống treo.
Trục quay để truyền động.

Di chuyển dọc trục sau khi hệ thống treo
dòch chuyển
Hình 5.1: Các dao động khi xe
Cơ cấu cáchoạt
đăng
được thiết kế để truyền lực thật
động.
êm từ hộp số đến bộ vi sai mà không chòu ảnh hưởng
những thay đổi kể trên. Nhằm mục đích đó, mỗi đầu
trục các đăng đều được lắp một khớp các đăng để
hấp thụ những thay đổi theo phương thẳng đứng về góc
độ của hệ thống treo. Hơn nữa, một khớp trượt được lắp
thêm để hấp thụ những thay đổi giữa hộp số và bánh
xe.
II.

Trục các đăng:

II.1 Cấu tạo:
Là ống thép rỗng với hai khớp hai đầu cố đònh,
được làm bằng thép cácbon và đủ độ bền để chòu
được lực xoắn và lực uốn. Trục này quay nhanh và nhiều
hơn các bánh xe, nó phải thẳng và hoàn toàn cân
bằng.
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

 Trang 91




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Khớp Các Đăng

II.2 Phân loại:
a. Kiểu trục các đăng hai khớp:
Loại này khi trục các đăng quay ở tốc độ cao, trục
có xu hướng bò cong và rung động nhiều do chiều dài
mỗi đoạn tương đối lớn.
Khớp
trượt

Khớp các
đăng

Khớp các
đăng

Trục các
Khối cân
đăng
bằng
Hình 5.2.a: Trục các
b . Kiểu trục các
đăng
ba khớp:
đăng
hai khớp.
Ngược lại trường hợp trên, trục gồm hai đoạn nên

chiều dài của mỗi đoạn ngắn hơn, vì vậy độ cong và độ
rung sẽ giảm khi trục quay ở tốc độ cao.
Khớp các
đăng

Khớp các
đăng

Khớp các
đăng

Khớp
Trục trung
Trục các
trượt
gian
đăng
Khối cân
Khối cân
bằng
bằng
Hình 5.2.b: Trục các
đăng ba khớp
II.3
Sự hoạt động của trục các đăng:
Khi xe chuyển động, trục thứ cấp hộp số quay khớp
trượt. Khớp trượt sau đó làm quay khớp các đăng trước,
trục các đăng, khớp các đăng sau và nạng sau trên bộ
vi sai. Bộ vi sai chứa các bánh răng sẽ truyền lực đến
các bán trục sau. Các bán trục làm quay các bánh xe.

II.4 Đường truyền lực và chiều dài láp truyền:
Khi xe va chạm mạnh trên đường, hệ thống treo sau và
lò xo bò nén lại. Lúc này đường chuyền lực thay đổi, nhờ
có khớp các đăng nên cho phép đường truyền lực gấp
lại mà không thiệt hại đến trục chủ động.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

 Trang 92




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Khớp Các Đăng

Sự chuyển động cầu sau làm cho khoảng cách giữa
cầu sau và hộp số thay đổi. Khớp trượt cho phép thay
đổi chiều dài này.
II.5 Cấu trúc của khớp trượt:
Khớp trượt cho phép bất kỳ sự thay đổi chiều dài ở
láp truyền bằng cách trượt vô hay trượt ra ở phần sau
vỏ hộp số.
Đường kín ngoài của khớp trượt được làm nhẵn. Bề
mặt nhẵn này lắp vào bề mặt của bạc đạn và phốt
làm kín ở hộp số.
Phốt làm kín phía sau hộp số nằm trên khớp trượt và
ngăn cản dầu bôi trơn rò rỉ ra phía sau hộp số.
Các răng

then hoa
Bề mặt
ngoài của
khớp trượt
Phần sau của
vỏ hộp số

Khớp
trượt
Đệm làm
kín phía sau
hộp số

Hoạt
động
quay và
trượt

Khớp
Các răng
trượt
then hoa
Hình 5.3: Khớp trượt.
II.6 Cân bằng trục các đăng:
Trục các đăng quay ở tốc độ cực đại của động cơ
ở số cao nó phải hoàn toàn cân bằng. Vật cân bằng
trọng lượng của trục phải được hàn vào trục và được cân
chỉnh tại nơi sản xuất.
Trọng
lượng

cân
bằng

Ống rỗng tạo
thành phần
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô
 Trang 93
chính của trục
Hình 5.4: Vật cân bằng được




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

III.

Khớp Các Đăng

Khớp các đăng:

III.1

Công dụng:

Hấp thụ sự thay đổi gốc độ gây ra bởi sự thay đổi vò
trí tương đối của bộ vi sai so với hộp số. Như vậy lực
truyền từ hộp số đến bộ vi sai êm hơn. Khớp các đăng
phải thỏa mãn các yêu cầu:
Truyền lực mà không thay đổi vận tốc góc.

 Truyền lực êm và không gây tiếng ồn.
 Cấu tạo đơn giản và ít xẩy ra sự cố.
Trục chữ
thập
Nạng bò
động

Nạng chủ
động
Lực
vào

Lực quay qua
một góc

III.2

Lực
ra

Nắp bạc
Hình 5.5: hoạt
đạn động của
khớp các đăng
Phân loại:

Các loại khớp các đăng:
 Khớp chữ thập: - Kiểu nắp vòng bi cứng
- Kiểu nắp vòng bi mềm
 Khớp nối mềm

 Khớp vận tốc không đổi: - Kiểu Rzeppa
- Kiểu các đăng kép
- Kiểu Tripod
- Kiểu rãnh chữ thập
- Kiểu khuỷu ống kép
Vì khớp chữ thập và khớp vận tốc không đổi sử
dụng phổ biến, nên chỉ giới thiệu hai loại trên ở phần
cấu tạo và hoạt động.
III.3

Cấu tạo và hoạt động:

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

 Trang 94


Khớp Các Đăng



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

III.1 Khớp chữ thập:
Thường được sử dụng vì có cấu tạo đơn giản và
chức năng chính xác. Gồm có hai nạng, và trục
chữ thập được lắp vào giữa hai nạng qua các vòng
bi. Trục chữ thập có bốn cổ trục được biến cứng
bề mặt có độ bền cao và chống mòn.

Bạc đạn
kim

Trục chữ
thập

Lỗ bơm
dầu

Hình 5.6.a: Trục chữ

thập

Nạn
g

Trục chữ
thập

Phe
gài
Hình 5.6.b: Khớp

Nạn
g

Nắp
vòng bi

chữ thập

Thay đổi vận tốc góc khớp chữ thập:
Hình 5.6.c minh họa sự thay đổi tốc độ của trục bò
động B. Tạo thành một góc 30 0 so với trục chủ động A,
khi trục chủ động A quay với tốc độ không đổi.
Trục chủ động A quay một vòng, trục bò động B cũng
quay một vòng.
Bán kính quay khớp lớn nhất (r 2) khi trục chữ thập
vuông góc với trục chủ động. Có bán kính nhỏ (r 1) khi
trục chữ thập không vuông góc với trục chủ động.
r 1<
r2

A
r1

A
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

B

a=
0
30
 Trang 95

r2




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Khớp Các Đăng

A: trục chủ động; B: trục bò động.
Hình 5.6.c: Vò trí của khớp các đăng so với
trục chủ động khi xe chuyển
động.
Do vận tốc dài nạng khớp các đăng của trục bò
động thay đổi mỗi khi quay góc 90 0, có sự thay đổi về
vận tốc góc tương đối so với trục chủ động. Sự thay đổi
vận tốc góc này lớn khi góc (a) giữa trục chủ động A
và trục bò động B lớn. Vì thế cần phải giảm góc a đến
mức tối thiểu để đạt được vận tốc góc ít thay đổi nhất.

TỈ LỆ (%) GIỮA
TỐC ĐỘ CỦA
TRỤC BỊ ĐỘNG
VÀ TRỤC CHỦ
ĐỘNG

CHU KỲ QUAY
CỦA TRỤC
CÁC ĐĂNG

Tốc độ
Tốc độ
của trục
của trục

chủ động
bò động
Hình 5.6.d: Đồ thò thể hiện
sự thay đổi
tốc độ của trục
A và B.

Sự thay đổi vận tốc của khớp chữ thập bò loại bỏ
bởi hai khớp các đăng đặt tại đầu trục chủ động ( từ
hộp số) và trục bò động ( vào bộ vi sai). Mặt khác, trục
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

 Trang 96


Khớp Các Đăng



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

chủ động và trục bò động được đặt song song với nhau
để ngăn cản sự thay đổi về tốc độ quay và momen
xoắn. (Hình 5.6.e)

SONG
SONG

Khớp các đăng
phía trước

Đồng tốc
Khớp các đăng
phía sau
Khớp các
đăng phía
sau

Khớp các
đăng phía
trước
Hình
3.2. Khớp các đăng đồng tốc:
5.6.e
a. Nguyên lý hình thành:
Khi hai đường tâm trục thay đổi, (thay đổi góc
nghiêng truyền môment ) điều kiện đồng tốc ( 1
=  2 ) được thực hiện nếu:
 Giữ nguyên khoảng cách từ điểm truyền lực
tới điểm giao nhau của hai đường tâm trục.
 Điểm truyền lực luôn luôn nằm trên mặt
phẳng phân giác của góc tạo nên giữa hai
đường tâm trục.
Trong trường hợp kết cấu bi tại chỗ truyền lực
thực hiện truyền lực thông qua các viên bi cầu.
Các viên bi phải nằm giữa phần chủ động và
phần bò động.
Để giữ các viên bi truyền lực luôn nằm trên
mặt phẳng phân giác, các kết cấu cụ thể thực
hiện theo các kiểu khác nhau:
-

Tự đònh vò trên các rãnh cong.

-

Dùng các vòng bi đònh vò.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

 Trang 97


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM



Khớp Các Đăng

Thường trên các cầu trước chủ động việc truyền
lực đòi hỏi góc đánh lái lớn (30 0-400), vì vậy các
khớp các đăng đồng tốc có khả năng đáp ứng tốt.

b. Khớp vận tốc không đổi kiểu Tripod: ( chạc ba)
Con
lăn

Nạng chủ
động

Chạc

ba

Con
lăn

Nạng chủ
động

Nạng bò
động

a)
Chạc
ba

Nạng bò
động

b)

Hình 5.7: Các đăng
kiểu Tripod.
Cấu tạo: Một thân
bao
hình
a) mặt
cắt;
b) trụ,
cáctrên
chi đó có xẻ ba

rãnh dọc theo đường sinh.
tiết.
Thân bao hình trụ nối với phần trục chủ động bằng
then hoa. Trục bò động lắp then hoa với một chạc ba và
được cố đònh nhờ hai vành hãm. Trên các đầu trục của
chạc ba bố trí các con lăn với hình bao con lăn dạng cầu.
Con lăn vừa quay trên trục và vừa di chuyển dọc theo
trục. Các con lăn bò hạn chế không chạy ra ngoài bởi gờ
cao trên rãnh của thân bao hình trụ. Toàn bộ khớp được
bọc trong một vỏ bọc cao su đàn hồi.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

 Trang 98




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Khớp Các Đăng

Khớp có khả năng truyền lực với góc lệch của hai
đường tâm trục 450, có khả năng di chuyển dọc trục lớn.
Với một góc truyền lớn hơn 25 0 không có khả năng giữ
điểm truyền lực nằm trong mặt phẳng phân giác, vì vậy
khó đảm bảo khả năng đồng tốc. Tuy nhiên so với các
kiểu các đăng đồng tốc khác, công nghệ chế tạo và
giá thành thấp hơn.
Loại này cùng với các dạng các đăng bi khác tạo

nên trục truyền ( hai đầu hai dạng khớp khác nhau) dùng
cho hệ trống treo độc lập.
c. Khớp vận tốc không đổi kiểu Rzeppa:

Nạng chủ
động

A
)

Nạng bò
động

Rãnh lõm
tròn
Vỏ bao
kín

B
)

Nạng chủ
động

C)
Bi truyền
lực

Vỏ
khớp

các
đăng

Hình: 5.8.a:các đăng bi
Rzeppa
Cấu tạo kiểu
các đăng này được dùng phổ trên
A) mặt cắt; B) hình dạng bên ngoài;
ôtô cả với cầu chủ động dầm liền và hệ treo độc
C) các chi tiết.
lập. Chúng có cấu tạo như hình 5.8.a
Trục chủ động nối liền với bánh răng bán trục của
cầu xe và đầu ngoài lắp then hoa với một phần qủa
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

 Trang 99




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Khớp Các Đăng

cầu, trên bề mặt ngoài quả cầu có sáu nửa rãnh
tròn. Trục bò động là một hốc cầu có sáu nửa rãnh
tròn trong, chứa các viên bi. Các viên bi nằm trong rãnh
tròn giữa các nữa rãnh trong và ngoài và được đònh vò
bằng vòng đònh vò dạng cầu. Vòng đònh vò nằm sát với
hốc cầu của trục chủ động, đóng vai trò tạo nên mặt

phẳng phân giác chứa các viên bi. Góc lệch tối đa giữa
hai đường tâm trục khoảng 400, tương ứng với góc xoay
viên bi ra khỏi vò trí trung gian mỗi bên 200.
Kết cấu này cho phép thay đổi chiều dài trục bằng
mối ghép then hoa giữa trục bò động với quả cầu trong,
nhưng không lớn. Sự dòch chuyển của nó bò hạn chế bởi
vòng hãm trên đầu trục bò động.
Khớp được bôi trơn bằng dầu truyền lực, và được bọc
bởi vỏ cao su xếp.
III.4 Khớp nối đỡ trung gian:
Khớp nối đỡ trung gian dùng giữ điểm giữa trục các
đăng ba khớp (có trục trung gian và trục các đăng).
Nâng đỡ trung tâm trục nơi hai trục nối nhau.
Khớp nối đỡ trung gian gồm có một bạc đạn bò bòt
kín cho phép trục quay tự do. Phía ngoài bạc đạn được giữ
bởi một miếng cao su dày. Sự dao động trục được hấp thụ
bởi ống cao su để ngăn dao động truyền đến khung xe, vì
vậy sự rung động và tiếng ồn gây ra bởi trục các đăng
ở phạm vi tốc độ cao được giảm đến mức tuyệt đối
nhỏ.
Bạc đạn
đũa

Vòng
đệm
cao su

Trục các
đăng
Hình 5.8.b: Mặt cắt ngang của khớp

đỡ nối đỡ trung gian
Bạc đạn
đỡ trung
Trục trung
tâm
gian

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trục các
đăng
Bộ phận bắt
ngang
Trang 100

Hình 5.8.c: Vò trí đặt của khớp


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 101

Khớp Các Đăng