Bài 3 cấu tạo hộp số cơ khí

BÀI 3. CẤU TẠO HỘP SỐ CƠ KHÍ
M/T (MANUAL TRANSMISSION)


1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại
1.1 Nhiệm vụ
- Thay đổi tỷ số truyền và mômen xoắn từ động cơ đến các bánh
xe chủ động phù hợp với mômen cản luôn thay đổi và nhằm tận
dụng tối đa công suất của động cơ.
- Giúp cho xe chuyển động lùi.
- Đảm bảo cho xe dừng tại chỗ mà không cần tắt máy hoặc
không cần tách ly hợp.
- Dẫn động mômen xoắn ra ngoài cho các bộ phận đặc biệt đối
với các xe chuyên dụng.


1.2 Yêu cầu:
- Có dãy tỷ số truyền phù hợp nhằm nâng cao tính năng động
lực học và tính năng kinh tế của ô tô.
- Phải có hiệu suất truyền lực cao. Không có tiếng ồn khi làm
việc, sang số nhẹ nhàng, không sinh ra lực va đập ở các bánh
răng khi gài số.
- Phải có kết cấu gọn bền chắc, dễ điều khiển, dễ bảo dưỡng
hoặc kiểm tra và sửa chữa khi có hư hỏng.


1.3 Phân loại hộp số:
* Theo phương pháp thay đổi tỷ số truyền:
- Hộp số có cấp
Hộp số 3 cấp, hộp số 4 cấp, hộp số 5 cấp ... Mỗi cấp của hộp số
tương ứng với 1 số tiến. Trên ô tô thường sử dụng các hộp số có từ

3 đến 6 cấp.
- Hộp số vô cấp.
* Theo trục hộp số:
- Hộp số có trục cố định: hộp số thường.
- Hộp số có trục không cố định: hộp số hành tinh.
- Hộp số có 3 trục: Trục sơ cấp (trục chủ động), Trục thứ cấp
(trục bị động) và Trục trung gian. Trong đó trục sơ cấp và trục thứ
cấp đặt trùng tâm với nhau.
- Hộp số có 2 trục: Trục sơ cấp và trục thứ cấp.


* Theo phương pháp điều khiển
- Điều khiển bằng tay.
- Điều khiển tự động.
* Theo phương pháp đặt hộp số:
- Hộp số ngang: thường dùng trên các xe ô tô có động cơ đặt
phía trước và cầu trước chủ động
- Hộp số dọc: thường dùng trên các ô tô có động cơ đặt phía
trước và cầu sau chủ động.
* Theo nhiệm vụ của hộp số:
- Hộp số chính
- Hộp số phụ
- Hộp số phân phối


2. Truyền động bánh răng
2.1 Các ký hiệu

Bánh răng chế tạo
liền trục

Bánh răng ăn khớp
then hoa với trục

Bánh răng ăn khớp then hoa với trục, quay
theo trục và di chuyển dọc trục được.


Bánh răng quay trơn trên trục.

Bộ đồng tốc


2.2 Tỷ số truyền của hộp số

Z 2 n1
i12  
Z1 n2
Z1, - Số răng của bánh răng chủ động.
Z2 - Số răng bánh răng bị động..
n1, n2 - số vòng quay của trục chủ động và trục bị động.
Chẳng hạn, nếu bánh răng bị động có 38 răng và bánh răng
chủ động có 12 răng thì tỷ số truyền giảm tốc của số 1 là:
i12 = 38/12 = 3,166.
Nếu số truyền có nhiều cặp bánh răng ăn khớp thì tỷ số
truyền chung bằng tích các tỷ số truyền của các cặp bánh răng
thành phần:
ih = i1. i2 ... in
Tỷ số truyền tăng mô men tăng và ngược lại.

3. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số
cơ khí 3 trục
3.1 Sơ đồ cấu tạo
S

S

1

2

12

a 11

S

S

3

S

4
5
10

b

9

7

8
13

3.2 Nguyên lý hoạt động
- Số trung gian:
- Số 1:
……………..
- Số lùi:

6


4. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số cơ khí 2 trục
4.1 Sơ đồ cấu tạo
R

S5

12
III

3

2

1

4

5

6
c

I
13

a

b

II
9

8

7
S1

4. Nguyên lý hoạt động
- Số trung gian:
- Số 1:
……………….
- Số lùi

S2

S3

10
S4

11


5. Các bộ phận của hộp số
5.1 Nắp và vỏ hộp số
Nắp và vỏ hộp số làm nhiệm vụ bao kín các bộ phận bên
trong hộp số. Ngoài ra nắp hộp số còn dùng để lắp cơ cấu chuyển
số. Vỏ hộp số dùng để lắp các vòng bi đỡ trục hộp số, chứa dầu bôi
trơn, treo hộp số vào khung xe. Trên vỏ hộp số có các nút xả dầu,
nút bổ sung và kiểm tra mức dầu. Vỏ hộp số chia làm hai phần
- Phần vỏ trung tâm hộp số: Chứa dầu bôi trơn và bao kín
cụm bánh răng, các trục, ổ bi, ...
- Phần vỏ đuôi hộp số: Bao kín trục thứ cấp, bộ phận đo tốc
độ, bộ phận chắn dầu ...
Trên vỏ hộp số còn có nắp kiểm tra hộp số được dập bằng
thép mỏng lắp ở phía trên của hộp số.


5.2 Vòng bi:
Thường dùng các loại:


5.3 Trục hộp số
a. Trục sơ cấp: Trục sơ cấp được đúc bằng thép liền khối với bánh

răng chủ động, phần trước có rãnh then hoa ráp vào moayơ đĩa ly
hợp. Trục sơ cấp hộp số quay tựa trong vòng bi nơi vách trước vỏ hộp
số và gối đầu vào trong vòng bi trung tâm đuôi trục khuỷu.
b. Trục thứ cấp: Một đầu trục thứ cấp lắp vào vòng bi đũa trong bánh
răng sơ cấp, đầu phía sau đưa mô men xoắn ra ngoài. Phía sau trục
thứ cấp đặt trên vòng bi lắp ở vỏ hộp số. Trên trục thứ cấp có then
hoa để lắp bánh răng gài số và bộ đồng tốc. Trục thứ cấp nằm trùng
tâm với trục sơ cấp.
c. Trục trung: Trục trung gian được chế tạo liền khối với các bánh
răng trung gian. Trục trung gian được đặt trên hai vòng bi lắp ở vỏ
hộp số
d. Trục số lùi: Bánh răng số lùi quay trên một trục riêng.


5.4 Bánh răng
Bánh răng hộp số được chia làm 4 nhóm như sau: Bánh răng sơ cấp,
bánh răng thứ cấp, bánh răng trung gian và bánh răng số lùi.
- Bánh răng sơ cấp được chế tạo liền trục và luôn ăn khớp với một
bánh răng trên trục trung gian. Bánh răng sơ cấp được gia công lỗ lắp
vòng bi đỡ trục thứ cấp.
- Bánh răng trung gian là các bánh răng liền trục hoặc các bánh răng
chế tạo liền khối và quay trơn với trục. Trên trục trung gian có nhiều
bánh răng với số răng khác nhau để thay đổi tỷ số truyền của hộp số.
- Bánh răng thứ cấp là các bánh răng lắp trên trục thứ cấp dùng để
gài số hoặc truyền chuyển động từ trục trung gian sang trục thứ cấp
qua bộ đồng tốc. Các bánh răng gài số được lắp bằng then hoa với
trục và di trượt dọc trục. Một số bánh răng quay trơn với trục hoặc
lắp cố định với trục.
- Bánh răng số lùi là các bánh răng lắp trên trục số lùi để đảo chiều
quay của trục sơ cấp. Các bánh răng này quay trơn với trục và ăn

khớp với bánh răng trên trục trung gian và trục thứ cấp.


5.5 Cơ cấu đồng tốc
a. Nhiệm vụ
Bộ đồng tốc dùng để làm đồng đều tốc độ của các bánh
răng khi gài số, tránh được các va đập giữa các bánh răng khi gài
số nên quá trình gài số êm, dễ dàng, không có tiếng kêu.
b. Phân loại cơ cấu đồng tốc
- Cơ cấu đồng tốc loại có khoá


-Cơ cấu đồng tốc loại không có khoá


- Cơ cấu đồng tốc loại có hai bề mặt côn

- Cơ cấu đồng tốc có ba bề mặt côn


c. Bộ đồng tốc có khoá
* Cấu tạo


* Hoạt động
- Ở vị trí số trung gian
- Bắt đầu quá trình đồng tốc


- Giữa quá trình đồng tốc:

Khi dịch chuyển tiếp cần chuyển số, lực đặt lên ống trượt sẽ
thắng lực lò xo của khoá chuyển số và ống trượt trùm lên phần nhô
ra của khoá này.


- Kết thúc quá trình đồng tốc:

- Kết thúc quá trình gài số:


5.6 Cơ cấu chuyển số
Có hai kiểu cơ cấu chuyển số:

Cơ cấu chuyển số gián tiếp: Loại
này liên kết cần chuyển số với
hộp số bằng cáp hoặc các thanh
nối, v.v.. Loại này dùng ở các xe
FF và có đặc điểm là gây ra ít
rung động và tiếng ồn, và có thể
dễ dàng thiết kế vị trí của cần
chuyển số.

Cơ cấu chuyển số trực tiếp:
Loại này lắp cần chuyển số
trực tiếp trên hộp số. Loại này
dùng ở các xe FR vì các thao
tác chuyển số nhanh và dễ xử
lý.

a. Cấu tạo


b. Hoạt động

C¬ cÊu ®Þnh vÞ vµ khãa trôc
trît.
1, 3, 6. Lß xo vµ bi ®Þnh vÞ.
2.4, Bi khãa; 5, 7. trôc trît