C6 vi sai

II. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VI SAI.
1. Động học của vi sai .

ωo no M o

5
ω'

4

n'

ω"

M'
3

2
2

3
1

n" M"

4


II. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VI SAI.
1. Động học của vi sai .
xe quay vòng sang trái thì nửa trục bên trái sẽ giảm

số vòng quay đi một lượng là ∆n’:

Z2
∆n = n2
Z'
,

Z2
n' = no − n2
Z'
Z2
n" = no + n2
Z"

Z2
∆n' ' = n2
Z ''


II. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VI SAI.

1. Động học của vi sai .
Khi đang quay vòng sang trái số vòng quay của bán trục be

Z2
n' ' = no + ∆n' ' = no + n2
Z ''

(2)

Trường hợp vi sai đối xứng thì Z’ = Z’’ từ (1) và (2) suy ra:
n’+ n’’ =
2no

(3)

Nhận xét:
 Khi xe chạy thẳng cũng như khi xe quay vòng tổng số
vòng quay của các nửa trục đều bằng hai lần số
vòng quay của vỏ vi sai.
 Nếu n’= 0 => n’’ = 2no
 Nếu no = 0 => n’= - n’’
Ta
có:

π.n
ω=
30

=>

ω '+ω" = 2ωo

(4)


II. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VI SAI.
2. Động lực học của vi sai .
Khảo sát việc phân bố mômen đến các nửa trục khi
có tính đến ma sát ở bên trong cơ cấu vi sai.

 Khi vi sai chưa làm việc ( n2 = 0 ),
Mr = 0

M '= M "=

M0
2

 Khi vi sai làm việc ( n2 ≠ 0 ), Mr ≠ 0

M '≠ M "≠

M0
2

=> M’ =? , M’’ = ?

Phương trình cân bằng mômen của vi sai:

M o = M '+ M "

(5)


II. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VI SAI.
2. Động lực học của vi sai .
Giả thiết xe đang quay vòng sang
phải : ω’ > ω’’
Phương trình bảo toàn năng lượng
của vi sai:

No – Nr =N’ +
N”
=
Mo.ωo – Nr = M’ .ω’ + M” .ω’’ vơ
>
ùi
=
>

 ω'−ω" 
Nr = Mr 

 2 

 ω'−ω"  (6)
M '.ω'+ M".ω" = M o ωo − M r 

 2 

Thay (4) và (5) vào (6) ta có:
=
>

M’ = 0,5(M0 - Mr)
M” = 0,5(M0 +
Mr)

=
>

M’ <
M”

=
>

M" M o + M r
=
M' M o − M r

Mà xe quay vòng bên phải
Mc’’> Mc’

(7)
= Tốt
>


II. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VI SAI.
2. Động lực học của vi sai .

M" M o + M r
=
M' M o − M r

(7)

=
>

M"
∈Mr
M'

Nhận
xét:
 Tỷ số mômen phân bố trên các nửa trục phụ
thuộc vào mômen ma sát Mr ở bên trong vi sai.
 Trên quan điểm động lực học, sự phân bố lại momen
xoắn trên các bánh xe là có lợi.
 Trên quan điểm truyền năng lượng, bộ vi sai là có
hại vì làm mất mát năng lượng do ma sát.
 Như vậy khi tính toán các nửa trục và các bánh
răng nửa trục, chúng ta phải lấy giá trò mômen bằng
một nửa mômen truyền đến vi sai nhân với hệ số dự
trữ k > 1


III. ẢNH HƯỞNG CỦA VI SAI ĐẾN TÍNH CHẤT KÉO CỦA
XE .
1. Hệ số hãm của
vi sai kh.

M r M"−M'
kh =
=
M o M"+ M'
Nhận
xét:
 Khi Mr = 0 => kh =0 => vi sai hoạt động tự do.

 Khi Mr = M0 => kh =1 => vi sai bò hãm hoàn toàn.
 Nếu Mr tự sinh ra => kh gọi là kh tự hãm.
 Nếu Mr do cơ cấu hãm vi sai sinh ra => kh gọi là hệ số
hãm cưỡng bức.
 Khi mắc lầy, đường không bằng phẳng => vi sai phải
làm việc => tìm giá trò kh tối ưu ??????????.


III. ẢNH HƯỞNG CỦA VI SAI ĐẾN TÍNH CHẤT KÉO CỦA
XE .
1. Hệ số hãm của
vi sai kh.
Giả thiết ta có loại xe bố trí theo công thức 4x2, tải
trọng lên hai bánh xe chủ động đều bằng nhau.

G2
Z 'b = Z ' 'b =
2
M’ = M’b =
0,5.Z2.ϕmin.rbx
M” = M’’b = 0,5.Z2.ϕmax.rbx
=
>

φmin

M’
rb
Z’b

0,5.Z 2 .rbx ( ϕ max − ϕ min ) ϕ max − ϕ min
kh =
=
0,5.Z 2 .rbx ( ϕ max + ϕ min ) ϕ max + ϕ min

Trong trường hợp xấu nhất φmin = 0,1 và φmax
=0,8
=
>

0,8 − 0,1
kh =
≈ 0,78
0,8 + 0,1

= kh tối
> ưu

G2
M’’

rb
Z’’b

φmax


III. ẢNH HƯỞNG CỦA VI SAI ĐẾN TÍNH CHẤT KÉO CỦA
XE .
1. Hệ số hãm của

vi sai.
Nhận
xét:
 kh > 0,78 không làm cho tính chất kéo của xe tốt hơn.
 Nếu kh càng lớn thì xe sẽ rất khó điều khiển, vỏ xe
mòn nhanh và khi gặp đường trơn có thể có hiện
tượng xe trượt ngang.
 Thông thường các giá trò ϕmax và ϕmin dưới các bánh
xe chênh lệch nhau không nhiều nên kh = 0,3 ÷ 0,5.
 Vi sai bánh răng nón, vi sai bánh răng trụ: kh ≈ 0,1 =>
phải có cơ cấu hãm vi sai.
2.
Hệ
gài
vi trục
sai kvít:
g. k ≈ o,3 – 0,5 => không cần cơ
 Vi
saisố
cam,
vi sai
cấu hãm
1+ k h
M" vi sai.
k
=
=>
kg =
g
1− k h

M'

h

M’ – mômen truyền đến bánh xe quay nhanh.
M’’ – mômen truyền đến bánh xe quay chậm.