Cầu ô tô

1
chơng 19
Cầu ôtô
19.1. Phân loại, công dụng, cấu tạo chung
19.2. Truyền lực chính
19.3. Bộ vi sai
19.4. Bán trục
19.5. Dầm cầu
19.6. Cầu dẫn hớng
19.1. Phân loại, công dụng, cấu tạo chung
Phân loại cầu ôtô
- Cầu chủ động
- Cầu bị động
-Câudẫnhớng
- Cầu không dẫn hớng
19.1. Phân loại, công dụng, cấu tạo chung
Công dụng của cầu ôtô
- Nhận các phản lực từ mặt đờng tác dụng lên và đỡ toàn bộ
phần trọng lợng của ôtô phân bố trên nó.
- Đỡ phần trọng lợng của ôtô phân bố trên cầu đó và tiếp
nhận các phản lực từ mặt đờng, truyền tới khung (thân
hoặc vỏ) ôtô.
- Kết hợp với hệ thống lái để thực hiện việc điều khiển hớng
chuyển động của ôtô.
- Truyền, tăng và phân phối mô men xoắn đến các bánh xe
chủ động.
19.1. Phân loại, công dụng, cấu tạo chung
Cấu tạo chung của cầu ôtô
-Cấu tạo chung của cầu chủ động gồm có bộ truyền lực chính,
bộ vi sai, các bán trục và vỏ cầu.
-Cấu tạo chung của cầu đỡ tải thờng gồm một dầm cầu,

hai đầu có lắp các bánh xe. Cầu đợc nối với khung xe
bằng hệ thống treo.
-Cấu tạo chung của cầu dẫn hớng gồm có dầm cầu, chốt
trụđứng(hoặctrụđứnggiả tởng), ngõng trục để lắp các
bánh xe lên đó.
2
19.2. Truyền lực chính
Công dụng
-
truyền và tăng mô men xoắn từ hộp số
truyền đến các bánh xe chủ động
-
đổi phơng của mô men xoắn
19.2. Truyền lực chính
phân loại -
Theo dạng bộ truyền
-
truyền lực chính bánh răng,
-
truyền lực chính trục vít, bánh vít
-
truyền lực chính kiểu xích.
Ôtô hiện nay sử dụng rất phổ biến loại truyền lực chính
bánh răng.
Trên ôtô động cơ đặt ngang ngay tại cầu chủ động thì
truyền lực chính chỉ dùng các bánh răng trụ
Trên ôtô có động cơ đặt dọc thì truyền lực chính có một
cặp bánh răng côn
19.2. Truyền lực chính
phân loại -

Theo số cặp bộ truyền
- truyền lực chính đơn (chỉ gồm có một cặp bộ truyền hay 1
cặp bánh răng)
- truyền lực chính kép (gồm 2 cặp bộ truyền hay 2 cặp
bánh răng)
Truyền lực chính kép có thể đợc bố trí thành một cụm
(gọi là truyền lực chính kép trung tâm) hoặc đợc bố trí
tách thành 2 cụm riêng biệt. Cặp bộ truyền thứ nhất đợc
đặt cùng với bộ vi sai ở trung tâm, cặp bộ truyền thứ hai
thờng đợc đặt tại các bánh xe (gọi là truyền lực cạnh
hay truyền lực cuối cùng).
19.2. Truyền lực chính
phân loại
3
19.2. Truyền lực chính
Truyền lực chính đơn
- Bộ truyền lực chính đơn chỉ gồm 1 cặp bánh răng ăn khớp với
nhau. Đó có thể là cặp bánh răng côn hoặc cặp bánh răng trụ
-Trong truyền lực chính đơn bánh răng côn, bánh răng chủ động
(còn gọi là bánh răng quả dứa) đợc chế tạo liền trục, bánh
răng bị động (còn gọi là bánh răng vành chậu hoặc vành
răng) đợc chế tạo rời thành vành răng rồi ghép với vỏ vi sai.
-Bánh răng côn có thể là răng thẳng, răng cong hoặc bánh
răng hypôit.
19.2. Truyền lực chính
Truyền lực chính đơn
Đặc điểm của cặp bánh răng côn răng thẳng:
- chế tạo đơn giản nhng ăn khớp không êm dịu;
- do điều kiện chế tạo mà số răng tối thiểu của bánh răng
chủ động lớn so với các cặp bắnh răng khác

(vì vậy khó tạo
đợc tỷ số truyền lớn trong khi kích thớc của bộ truyền lực chính vẫn nhỏ gọn)
.
Ngày nay các cặp bánh răng loại này ít đợc sử dụng trong
truyền lực chính của ôtô.
19.2. Truyền lực chính
Truyền lực chính đơn
Sử dụng cặp bánh răng côn xoắn có thể tăng đợc tỷ số
truyền của truyền lực chính trong khi vẫn giữ đợc kích thớc
nhỏ gọn của bộ truyền
(do đặc điểm là số răng tối thiểu của bánh răng chủ
động có thể nhỏ hơn (từ 6 đến 7 răng) mà vẫn đảm bảo ăn khớp tốt và bền).
Cặp bánh răng loại này còn có đặc điểm là ăn khớp êm dịu
hơn cặp bánh răng côn răng thẳng.
Nhợc điểm là chế tạo phức tạp hơn và lực chiều trục sinh ra
lớn và đổi chiều theo chiều quay của bánh răng nên ổ lăn của
trục phải làm việc với tải trọng lớn hơn và đổi chiều.
Ngày nay truyền lực chính của ôtô sử dụng chủ yếu là cặp bánh
răng loại này.
19.2. Truyền lực chính
Truyền lực chính đơn
Cặp bánh răng hypôit có đặc điểm là các đờng tâm trục của
bánh răng chủ động và bị động không cắt nhau mà lệch nhau
một khoảng cách tối đa bằng 20% đờng kính bánh răng
vành chậu (H-15.2).
Vì vậy có thể bố trí để sàn xe thấp xuống, làm giảm chiều
cao trọng tâm trong khi vẫn giữ đợc khoảng sáng gầm xe nh sử dụng các cặp bánh
răng khác
.
Cặp bánh răng loại này còn có đặc điểm là ăn khớp êm và có

tỷ số truyền lớn hơn các bộ truyền khác có cùng kích thớc.
Nhợc điểm: chế tạo phức tạp, đòi hỏi có độ chính xác lắp
ghép cao và đặc biệt là sự trợt giữa các bề mặt răng lớn,
đòi
hỏi phải dùng dầu bôi trơn đặc biệt (dầu hypôít).
4
19.2. Truyền lực chính
Truyền lực chính đơn
19.2. Truyền lực chính
Truyền lực chính đơn
Các ổ đỡ trục các bánh răng truyền lực chính phải đảm bảo
cho các trục độ cứng vững tốt để các bánh răng ăn khớp
đúng với nhau, chúng thờng là các ổ thanh lăn.
Sự ăn khớp của cặp bánh răng côn xoắn rất nhạy cảm với
biến dạng của trục.
19.2. Truyền lực chính
Truyền lực chính đơn
Cấu tạo của truyền lực chính đơn
bánh r
ă
ng côn
19.2. Truyền lực chính
Truyền lực chính đơn
Cấu tạo của truyền lực chính đơn
dùng bánh răng trụ
5
19.2. Truyền lực chính
Truyền lực chính kép
Truyền lực chính kép thờng đợc dùng trên ôtô tải lớn, khi
cần có tỷ số truyền lực chính lớn. Truyền lực chính kép thờng

gồm một cặp bánh răng côn và một cặp bánh răng trụ hoặc
một bộ truyền hành tinh.
2 cặp bánh răng đợc bố trí chung thành một cụm, đặt trong
một vỏ và bộ vi sai đặt sau cặp bánh răng thứ hai.
Bố trí nh vậy
thì kích thớc cầu lớn, bộ vi sai phải chịu tải lớn hơn
Cặp bánh răng côn và bộ vi sai bố trí thành 1 cụm, cặp bánh
răng trụ hay bộ truyền hành tinh đợc bố trí trên các nửa trục
(truyền lực cạnh hay truyền lực cuối cùng).
Bố trí nh vậy thì kích
thớc cầu nhỏ gọn hơn, kích thớc vi sai cũng nhỏ gọn hơn vì nó chỉ chịu tải nhỏ
nhng lại cần hai cặp bánh răng trụ ở trên hai bán trục.
19.2. Truyền lực chính
Truyền lực chính kép
Cấu tạo của truyền lực chính kép
bố trí trung tâm
19.2. Truyền lực chính
Bố trí ổ lăn của cặp bánh răng truyền lực chính
Cặp bánh răng côn của truyền lực chính phải đảm bảo đợc
bố trí sao cho có độ cứng vững cao để không ảnh hởng đến
sự ăn khớp của bánh răng.
19.2. Truyền lực chính
Bố trí ổ lăn của cặp bánh răng truyền lực chính
6
19.2. Truyền lực chính
Bố trí ổ lăn của cặp bánh răng truyền lực chính
Trong truyền lực chính dùng bánh răng trụ thì bánh răng chủ
động đợc lắp trên trục thứ cấp hộp số nên ta chỉ cần bố trí ổ
cho trục hộp số, bánh răng bị động cũng đợc bố trí nh
truyền lực chính bánh răng côn

19.2. Truyền lực chính
Điều chỉnh truyền lực chính
Trong quá trình làm việc, thì các ổ lăn và các mặt răng bánh
răng bị mòn dẫn đến có khe hở giữa các răng bánh răng ăn
trong quá trình ăn khớp, làm cho sự ăn khớp không hợp lý, dễ
gây h hỏng bánh răng (đặc biệt là các cặp bánh răng côn
răng cong vì chúng rất nhạy cảm với độ chính xác ăn khớp).
Vì vậy, đối với truyền lực chính bánh răng côn cần phải điều
chỉnh sự ăn khớp của các bánh răng và điều chỉnh khe hở ổ
lăn. Truyền lực chính bánh răng trụ thì ta không thể điều chỉnh
đợc sự ăn khớp, khi quá mòn thì phải thay cặp bánh răng
mới hoặc ổ lăn mới.
19.2. Truyền lực chính
Điều chỉnh truyền lực chính
Nguyên tắc điều chỉnh truyền lực chính là điều chỉnh khe hở ổ
lăn trớc sau đó mới điều chỉnh sự ăn khớp của các cặp bánh
răng truyền lực chính.
Điều chỉnh sự ăn khớp của truyền lực chính phải đảm bảo
khe hở giữa các răng ăn khớp và diện tích tiếp xúc của các
răng ăn khớp.
Nếu khe hở lớn quá thì trong quá trình ăn khớp sẽ có hiện
tợng va đập các răng, ảnh hởng đến độ bền của bánh răng
19.2. Truyền lực chính
Điều chỉnh truyền lực chính
- Khe hở giữa các răng ăn khớp phải có giá trị từ 0.15 ữ 0.4
mm đối với cặp bánh răng mới và vào khoảng 0.5 mm đối với
cặp bánh răng đã qua sử dụng.
- Diện tích tiếp xúc giữa các răng ăn khớp phải đảm bảo không
nhỏ hơn 70% diện tích mặt bên của răng.
Nếu diện tích tiếp xúc bé thì ứng suất tiếp xúc lớn làm giảm tuổi

thọ của bánh răng.
Để có thể kiểm tra diện tích tiếp xúc, ngời ta thờng dùng phấn hoặc sơn bôi lên bề mặt
răng trớc khi cho ăn khớp và sau khi bánh răng ăn khớp thì kiểm tra vết tiếp xúc trên
các bề mặt răng
.