Chuong 5 bộ vi sai LT

ƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG
NGÀNH CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Bộ môn: KHUNG GẦM Ô TÔ
Chương 5: BỘ VI SAI
(Differential)

GV: Chu Thành Khải


I. Công dụng - phân loại yêu cầu
• 1. Công dụng:
• + Vi sai đảm bảo cho các bánh xe
chủ động quay với vận tốc góc
khác nhau khi xe quay vòng và khi
đi qua đường không bằng phẳng.
• + Vi sai còn thực hiện việc phân
phối moment xoắn cho hai trục với
một tỷ lệ xác đònh.


Sô ñoà khi xe quay voøng


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 như sau:
• a. Theo công dụng chia ra:
• 1. Vi sai giữa các bánh xe.

• 2. Vi sai giữa các cầu
• 3. Vi sai đối xứng
• 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.


• d. Theo gía trò của hệ số gài vi sai:
•
Ta có:

Kσ =

M

ms

M

0

Trong đó:
- Mms: Moment ma sát.

- M0: Moment trên vỏ vi sai.

+ Vi sai hãm với ma sát trong
nhỏ: Ks = 0.02.
+ Vi sai hãm với ma sát trong
lớn: (vi sai tăng ma sát) Ks = 0.2;
0.3.
+ Vi sai hãm hoàn toàn: Ks > 0.7.


3. 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 mặt đường của mỗi bánh xe.


II. Cấu tạo của vi
sai :
1. Vi sai đối
xứng:
a. Cấu tạo:
• 1. Vỏ visai
• 2. Bánh răng hành

tinh
• 3. Bánh răng bán trục
• 4. Trục chữ thập
• 5. Bánh răng côn chủ
động (niềng răng)
• 6. Bánh răng phát
động.

6


Caỏu taùo vi sai ủoỏi xửựng loaùi hai baựnh


b. Nguyên lý hoạt
động:
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, hai bánh xe
quay cùng tốc độ.

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


• @ 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.


Hình 6.4: Khi xe quay vòng

• 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. Vi sai kép:
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
giống như vi sai đối xứng, nhưng được
bố trí thêm hai bánh răng: Bánh răng
trụ chủ động & bánh răng trụ bò động
nhằm tăng tải choTrục
động
cơ.
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
Bánh
răng bán
trục

Trục bánh
răng hành
tinh

Bánh
răng
hành tinh


3. Vi sai tăng ma sát
• : Với bộ vi sai thường có thể không

đủ sức kéo thích hợp trên đường trơn.
Trên đường sình lầy hay trong thời gian
tăng tốc.
•

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
bánh xe trượt và bánh xe truyền động.


Bộ vi sai tăng ma sát sử dụng các đó
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


Bộ vi sai tăng ma sát sử dụng các đó

Trục bánh
răng hành
tinh

Ổ bi vỏ visai


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.


IV. CÁC LOẠI BÁN
TRỤC:

• 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.


Bán trục không giảm tải:
Vỏ cầu
Bán trục
Bánh răng
bán trục

Ổ bi


• 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

• 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 bi đũa.


Loaùi baựn truùc giaỷm taỷi ắ
Baùc
ủaùn


• 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.