Chương 5 bộ vi sai trên ô tô



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

CHƯƠNG V :

Bộ Visai

BỘ VI SAI
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:

M

 σK
0M

sm

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 :
Các cơ cấu vi sai phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
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 răng cone chủ động

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.
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

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 104


Bộ Visai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

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.
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
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Hình 6.4: Khi xe quay vòng

Trang 105




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai

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 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.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 106


Bộ Visai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

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.
Công tắc
chỉ thò

Bộ chấp hành
khoá visai

Càng gạt

Phốt Mặt bích

Nắp giữ
ổ bi

Võ cầu
Bánh răng
phát động

Ống trượt
Đai ốc điều chỉnh

Ống cách
Ổ bi

Ổ bi
bán trục
Võ visai
Bánh răng
vành chậu

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

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 107


Bộ Visai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

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.
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.

Tai khoá đóa
thép với võ visai

Bộ ly hợp đóa

Bánh răng bán
trục ăn khớp với
đóa masát

Lò xo nén
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

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 108


Bộ Visai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Trục bánh

răng hành
tinh

Ổ bi vỏ 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 109


Bộ Visai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

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
Bán trục ăn
khớp với bánh
răng bán trục

Các đóa ly hợp
không làm việc

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

B

Vỏ visai truyền động
các đóa ly hợp
Moment xoắn
nhỏ truyền đến
bánh xe

Moment xoắn
nhỏ truyền đến
bánh xe

Các đóa ly hợp
hãm chặt bánh
răng bán trục

Bánh răng
hành tinh quay

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
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).

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 110



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai

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
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.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 111




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai

Vỏ
Ly hợp bánh răng
cone bán trục
Chặn lò xo
Trục chủ động
Vòng đệm
chặn

lò xo

Bánh răng
hành tinh

Chặn lò xo

Ly hợp cone bánh
răng bán trục

Các then hoa gắn
bán trục

Bề mặt gắn
vòng răng

Vỏ visai

Hình 6.10 Visai tăng masát 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
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.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 112


Bộ Visai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

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.

1

2

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

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 113


Bộ Visai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

3. vòng cam trong

6. Vòng cách
Bánh răng cone chủ động
Vỏ visai

Bánh răng cone
bò động

Vòng cách

Vòng cam trong
Vòng cam ngoài
Con trượt

Niềng răng

Trục chuyển động
Bánh răng dẫn động
Bánh răng trụ chủ động

Ổ bi

Bánh răng trụ bò động

Vỏ cầu chủ động

Bánh xe

Bán trục
Bánh răng
bán trục

Bánh răng
hành tinh

Trục bánh răng
hành tinh

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.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 114



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai

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:
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

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 115


Bộ Visai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

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:
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

Bánh răng hành tinh

Bán trục

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Bánh răng
bán trục



Trang 116




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai

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
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
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 117


Bộ Visai



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

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.
Bánh răng hành tinh
Vỏ visai

Bánh răng
bán trục
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.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 118




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai

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

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:
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 119


Trụ
sơ
trung
thứ
cấ
cấ
pp
G2
9
3
11
13
5
2
7
G3
4
12
10
G1
1
8
6
bá

khung
hộ
cầ
nhíp
trụ
Lổ
un
pcnpcchgh
xe
số
1xe
2chữ
xe
xe
Nạ
trung
sơ
thứ
chữ
Hộ
Trụ
độ
Bá
cù
số
&
cơ
tự
vi
động

gian
gian
cấ
cacđă
C
thậ
cacđă
ră
sai
độ
npnpgg ncuố
ngg i
1
G
3
2
2'
3'
4
4'
1'
7
6
2' npcgtrụ
1'
3'
G2
Trụ
G1
B

A
C
D
1
6
2
3
4
5
7
9
10
8
độ
phía
Hộ
bá
số
trướ
sơ
thứ
trung
cơctự
cấ
ccấpgian
p



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Bộ Visai

 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 :
- 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 120