Tài liệu Đồ án tốt nghiệp : THIẾT KẾ HỘP SỐ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ, HAI TRỤC, 4 SỐ TIẾN VÀ MỘT SỐ LÙI CHO XE DU LỊCH 4 CHỖ NGỒI docx

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC





NGÔ NHƯ VỊNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


THIẾT KẾ HỘP SỐ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ, HAI
TRỤC, 4 SỐ TIẾN VÀ MỘT SỐ LÙI CHO XE DU
LỊCH 4 CHỖ NGỒI




GVHD: GVC. NGUYỄN QUỐC HIỆP








Nha Trang, tháng 11 năm 2006

PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


Họ, tên SV : Ngô Như Vịnh .......... ……………..Lớp: 44DLOT .............................
Ngành : Cơ Khí Động Lực Ôtô......................... Mã ngành : 18.06.10 ....................
Tên đề tài: Thiết kế hộp số truyền động cơ khí, hai trục, 4 số tiến và một số lùi
cho xe du lịch 4 chỗ ngồi...........................................................................................
..................................................................................................................................
Số trang: .................Số chương:5 Số tài liệu tham
khảo:9……………….
Hiện vật: 1 đĩa CD ghi toàn bộ nội dung của đề tài và 2 cuốn báo cáo......................


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................

Điểm phản biện:......................................................................................

Nha Trang, ngày ……tháng…..năm 2006
CÁN BỘ PHẢN BIỆN





Nha Trang, ngày ……tháng…..năm 2006
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

Điểm chung

Bằng số Bằng chữ

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN


Họ, tên SV : Ngô Như Vịnh .......... ……………..Lớp: 44DLOT .............................
Ngành : Cơ Khí Động Lực Ôtô......................... Mã ngành : 18.06.10 ....................
Tên đề tài: Thiết kế hộp số truyền động cơ khí, hai trục, 4 số tiến và một số lùi
cho xe du lịch 4 chỗ ngồi...........................................................................................
..................................................................................................................................
Số trang: .................Số chương: 5 Số tài liệu tham khảo:
9……………...
Hiện vật: 1 đĩa CD ghi toàn bộ nội dung của đề tài và 2 cuốn báo cáo......................


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................


Nha Trang, ngày ……tháng…..năm 2006
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN





MỤC LỤC

Trang

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ÔTÔ DU LỊCH Ở VIỆT NAM .............1
1.1. Giới thiệu chung về ôtô du lịch ở Việt Nam: ...........................................1
1.2. Các phương án bố trí động cơ trên ôtô du lịch: ........................................1
1.3. Giới thiệu chung về hệ thống truyền lực:.................................................3
1.4. Các cách bố trí hệ thống truyền lực. ........................................................3
CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỘP SỐ ÔTÔ DU LỊCH......................6
2.1. Giới thiệu chung về các loại hộp số đang được sử dụng hiện nay: ...........6
2.1.1. Đặc điểm chung của hộp số cơ khí có cấp:.........................................6
2.1.2. Đặc điểm cấu tạo của hộp số cơ khí có cấp: Hộp số cơ khí có cấp trên
ôtô du lịch hiện nay thường có hai loại: Hộp số hai trục và hộp số ba trục...7
2.1.2.1. Hộp số ba trục:.............................................................................7
2.1.2.2. Hộp số hai trục:..........................................................................16
2.2. Hộp số tự động:.....................................................................................19
2.2.1. Biến mô thuỷ lực: ............................................................................19
2.2.2.Hộp số hành tinh:..............................................................................21
CHƯƠNG 3 NHIỆM VỤ- YÊU CẦU- PHÂN LOẠi HỘP SỐ ........................25
3.1. Nhiệm vụ: .............................................................................................25
3.2. Phân loại: ..............................................................................................25
3.3. Yêu cầu đối với hộp số ôtô:...................................................................26
Chương 4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG HỘP SỐ
..........................................................................................................................27
4.1. Chọn cách bố trí động cơ:......................................................................27
4.2. Chọn loại hộp số và sơ đồ động:............................................................28
4.2.1. Chọn loại hộp số:.............................................................................28
4.2.2. Lựa chọn sơ đồ động: ......................................................................28
4.2.3. Đường chạy số:................................................................................29
CHƯƠNG 5 KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT HỘP SỐ................31
5.1. Kết cấu và tính toán các chi tiết hộp số:................................................31
5.1.1. Bánh răng: .......................................................................................31
5.1.1.2. Xác định số răng của bánh răng hộp số.......................................33

5.1.1.3. Tính bánh răng:..........................................................................35
5.1.2.Trục hộp số:......................................................................................41
5.1.2.1. Chọn vật liệu chế tạo trục:..........................................................41
5.1.2.2. Kết cấu trục:...............................................................................41
5.1.2.3. Xác định phản lực tại gối và đường kính tại tiết diện nguy hiểm:
...............................................................................................................43
5.1.2.4. Tính độ cứng vững trục:.............................................................55
5.1.2.5. Tính toán sức bền trục:...............................................................58
5.1.2.6. Kiểm tra ứng suất dập trên then hoa lắp hai bộ đồng tốc,lắp bánh
răng của bộ truyền lực chính và moayơ ly hợp:.......................................59
5.1.2.7. Kiểm ta ứng suất dập của then bằng lắp bánh răng số lùi tại vị trí
trục sơ cấp: .............................................................................................60
5.1.3. Tính toán ổ trục: ..............................................................................61
5.1.4.Tính toán ổ trượt:..............................................................................66
5.1.5. Bộ đồng tốc: ....................................................................................67
5.2. Vỏ hộp số:.............................................................................................68
5.3. Hướng dẫn sử dụng: ..............................................................................69
5.3.1. Quy trình tháo lắp hộp số:................................................................69
5.3.2. Quy trình bảo dưỡng:.......................................................................69
5.3.3. Các hư hỏng và cách khắc khắc phục:..............................................70
5.4. Quy trình gia công trục:.........................................................................70
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................75
KẾT LUẬN.......................................................................................................76


Lời Nói Đầu
Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Ngành
cơ khí ôtô là một trong những ngành đang trong quá trình phát triển mạnh, với
nhiều nhà máy sản xuất tiên tiến mọc lên. Ôtô ngày nay càng ngày càng được sử
dụng rộng rãi trong thực tế đời sống vì nhưng tiện ích mà nó mang lại. Một trong

những bộ phận không thể thiếu của ôtô và ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình điều
khiển ôtô,đó là hộp số. Ngày nay, hộp số ôtô khá phong phú về chủng loại, về kết
cấu công nghệ. Nhưng phổ biến nhất là hộp số truyền động cơ khí, các loại xe
chất lượng cao còn được trang bị hộp số tự động.Tuy có một số nhược điểm so
với hộp số tự động nhưng hộp số truyền động cơ khí vẫn có những ưu điểm và
được sử dụng phổ biến trong các loại ôtô hiện nay. Trong quá trình học tập tại
trường, qua các đợt thực tập trong lẫn ngoài truờng em đã lắm bắt được những
kiến thức cơ bản về hộp số, từ kết cấu đến công nghệ chế tạo cơ bản…
Trong đợt xét tốt nghiệp năm nay, với vinh dự được nhà trường giao đề tài
về thiết kế hộp số truyền động cơ khí. Em đã cố gắng trình bày những vấn đề cơ
bản nhất về hộp số, ứng dụng và tính toán các chi tiết của hộp số nhằm đưa hộp
số thiết kế đạt tới điều kiện tối ưu nhất có thể. Được trình bày thành 6 chương
sau:
Chương 1: Giới thiệu chung về ôtô du lịch.
Chương 2: Giới thiệu chung về hộp số ôtô du lịch ở Việt Nam
Chương 3: Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hộp số.
Chương 4: Lựa chọn phương án thiết kế và sơ đồ động hộp số.
Chương 5: Kết cấu và tính toán các chi tiết hộp số.
Trong quá trình làm công tác tốt nghiệp em đã được thầy hướng dẫn, cùng
các thầy trong bộ môn, đã có những góp ý, hướng dẫn tận tình giúp em hoàn
thành công tác tốt nghiệp. Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng do tài liệu, năng lực có
hạn nên chắc chắn đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong
được sự góp ý của các thầy cùng các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn. Cuối
cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Quốc Hiệp đã tận
tình giúp đỡ, hướng dẫn, tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành luận văn.

Nha Trang 11/2006
Sinh viên thực hiện
Ngô Như Vịnh
- 1 -

CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ÔTÔ DU LỊCH Ở VIỆT NAM
1.1. Giới thiệu chung về ôtô du lịch ở Việt Nam:
Tại Việt Nam hiện nay có rất nhiều loại ôtô du lịch do nhiều hãng của
nhiều nước sản xuất, trong đó tính hiện đại, kết cấu, tính tiện nghi của từng loại
cũng khác nhau. Song nhìn chung cấu tạo chung của xe du lịch đều được cấu
thành từ 3 phần chính : Động cơ, hệ thống gầm và thân xe.
- Động cơ: Là nguồn năng lượng cơ khí tạo công đẩy xe di chuyển. Ngày
nay, động cơ lắp trên ôtô thường dùng là loại động cơ kiểu piston với nguồn
nhiên liệu sử dụng là xăng hay diesel. Ôtô du lịch cỡ nhỏ sử dụng nhiên liệu xăng
là phổ biến nhất, một số trang bị thêm động cơ điện. tuỳ theo tải trọng của từng
loại xe mà người ta sử dụng động cơ hai kỳ hoặc động cơ 4 kỳ, ít hay nhiều
piston, thông dụng nhất là động cơ 4 kỳ với 4 hay 6 piston.
- Gầm bệ: Là tổng hợp các cơ cấu dùng để truyền mômen xoắn từ động
cơ đến các bánh xe chủ động. Gầm bệ gồm 3 nhóm cơ cấu, hệ thống truyền lực,
bộ phận vận hành, hệ thống điều khiển phương hướng chuyển động- điều khiển
sự dừng khẩn cấp hoặc làm chậm dần tốc độ.
.Hệ thống truyền lực: Dùng để truyền mômen xoắn từ động cơ đến các
bánh xe chủ động, đồng thời cho phép thay đổi độ lớn và chiều hướng mômen
xoắn, hệ thống này gồm các bộ phận sau: Ly hợp, hộp số, truyền động các đăng,
bộ truyền lực chính, vi sai và bán trục.
.Bộ phận vận hành: Là nơi lắp đặt tất cả các tổng thành của ôtô, đưa xe
chuyển động trên đường gồm: Khung xe, dầm cầu, hệ thống đàn hồi, các bánh xe.
. Hệ thống điều khiển phương hướng chuyển động- điều khiển sự dừng
khẩn cấp hoặc làm chậm dần tốc độ: Gồm cơ cấu lái và cơ cấu phanh.
- Thân xe: Là phần công tác hữu ích của ôtô, dùng để chở người lái và
hành khách.
1.2. Các phương án bố trí động cơ trên ôtô du lịch:
Ôtô du lịch thường có các kiểu bố trí động cơ như sau:
Động cơ đặt đằng trước ngoài buồng lái.

Động cơ đặt đằng trước trong buồng lái.
Động cơ đặt đằng sau.
- 2 -


Hình 1.1: Các phương án bố trí động cơ trên ôtô

- Động cơ đặt đằng trước ngoài buồng lái:
Phương án bố trí kiểu này được sử dụng rộng rãi trên ôtô du lịch hiện nay.
Ưu điểm: Động cơ được chăm sóc dễ dàng hơn vì khoảng không gian
rộng rãi, tăng khả năng cách nhiệt cách âm, đảm bảo độ ộn định khi quay vòng.
Nhược điểm: Có hệ số phần trăm sử dụng chiều dài bé, tầm nhìn kém,
không gian chứa hành khách nhỏ.
. Hệ số sử dụng chiều dài được tính theo công thức:

L
l



l: là chiều dài thùng chứa;L: chiều dài chung của xe.
- Bố trí động cơ đằng trước trong buồng lái:
Phương án bố trí này ngày nay được sử dụng nhiều trên ôtô du lịch 12 chỗ
cỡ chung.
Ưu điểm: Có hệ số sử dụng chiều dài lớn, thể tích buồng chứa lớn, tầm
nhìn của người lái được nâng cao, nó khắc phục được nhược điểm của phương
án trên.
Nhược điểm: Phải dùng thiết bị cách nhiệt, cách âm, thể tích buồng lái bị
thu hẹp, chăm sóc bảo dưỡng động cơ khó khăn, ngoài ra chiều cao trọng tâm
lớn giảm tính ổn định của xe.

- Bố trí động cơ đặt đằng sau:
Ngày nay phương án này ít được sử dụng đối với ôtô du lịch.
- 3 -
Ưu điểm: Thể tích buồng chứa lớn, không cần cách nhiệt cách âm, hệ
thống truyền lực đơn giản vì không cần bộ truyền các đăng, hệ số sử dụng chiều
dài tăng, vị trí ngồi của người lái tốt.
Nhược điểm: Cơ cấu điều khiển ly hợp, hộp số phức tạp, do khoảng cách
buồng lái đến động cơ quá lớn.
1.3. Giới thiệu chung về hệ thống truyền lực:
Ôtô du lịch hiện nay dùng các loại hệ thống truyền lực sau:
- Hệ thống truyền lực cơ khí, bao gồm ly hợp ma sát,hộp số, truyền động
các đăng, truyền lực chính và vi sai.
- Hệ thống truyền lực cơ khí thuỷ lực, bao gồm các truyền động cơ khí và
hệ truyền thuỷ lực. Hai hệ truyền lực này được sử dụng nhiều nhất trên ôtô du
lịch hiện nay.
1.4. Các cách bố trí hệ thống truyền lực.

Hình 1.2: Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực.
- 4 -




















Hình 1.3: Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực.
- Sơ đồ a: Động cơ, ly hợp, hộp số đặt hàng dọc phía trước xe, cầu chủ

động đặt sau xe, trục các đăng nối giữa hộp số và cầu chủ động. Khoảng cách
giữa hộp số đến cầu sau khá lớn nên trục các đăng phải dùng ổ treo. Sơ đồ này
thông dụng nhất hiện nay.
- Sơ đồ b: Động cơ, ly hợp, hộp số tạo thành một khối đặt đằng trước với
cầu trước chủ động, bố trí kiểu này rất gọn dễ bố trí cho các bộ phận khác. Nhờ
cấu trúc này mà trọng tâm xe nằm lệch hẳn về phía trước, do đó độ ổn định của
ôtô rất cao khi có lực bên tác dụng, song không gian đầu xe rất chật hẹp.
- Sơ đồ c: Động cơ, ly hợp, hộp số tạo thành một khối, cầu trước chủ động
với động cơ nằm ngang do đó trọng lượng khối động lực lệch hẳn về phía trước
- 5 -
đầu xe, giảm đáng kể độ nhạy cảm của ôtô với lực bên nhằm nâng cao khả năng
ổn định của của ôtô.
- Sơ đồ d: Động cơ ly hợp hộp số, cầu sau chủ động làm một khối gọn ở
phía sau, cấu trúc này ít gặp với xe du lịch.
- Sơ đồ e: Giống như sơ đồ d nhưng cụm động cơ đặt quay ngược .
Cách bố trí giữa c và d phù hợp với việc tăng lực kéo của ôtô, đảm bảo
khả năng tăng tốc tốt, hạ thấp chiều cao đầu xe phù hợp với việc tạo dáng khí
động học cho ôtô cao tốc.
- Sơ đồ f: Động cơ, ly hợp, đặt đằng trước, hộp số và cầu xe đặt phía sau,
tạo thành một khối và nối với nhau bằng trục các đăng, bố trí kiểu này trọng
lượng phân bố đều ở hai trục.
- Sơ đồ g: Động cơ, ly hợp, hộp số đặt dọc phía đầu xe, cầu trước và cầu
sau chủ động nối giữa hộp số với cầu trước và cầu sau là trục các đăng. Sơ đồ
này thường gặp ở ôtô có tính việt giã cao.
- Sơ đồ h: Động cơ, hộp số, ly hợp, cầu trước tạo thành một khối, nằm
phía đầu xe, đáp ứng nhu cầu tăng trọng lượng lên cầu trước, cầu sau chủ động
nối với hộp số bằng khớp ma sát. không có hộp phân phối, kết cấu đơn giản và
xe có tính việt giã tốt, nhất là khi hoạt động trên đường trơn. Để đánh giá mức độ
phức tạp của hệ thống truyền lực người ta dựa vào công thức bánh xe. Ngày
nay, đối với ôtô du lịch thông dụng nhất là sử dụng công thức bánh xe 4x2 và

4x4 một cầu và hai cầu chủ động.









- 6 -
CHƯƠNG 2
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỘP SỐ ÔTÔ DU LỊCH

2.1. Giới thiệu chung về các loại hộp số đang được sử dụng hiện nay:
Trên các bộ phận tổng thành của ôtô thì hộp số là bộ phận rất quan trọng
và không thể thiếu trong hệ thống tuyền lực.Với tốc độ của động cơ cao thì
không thể đảm bảo cho ôtô hoạt động được, để đảm bảo cho ôtô hoạt động bình
thường, phù hợp với từng điều kiện đường xá cũng như yêu cầu chuyển hướng
của ôtô, người ta chế tạo một bộ phận gọi là hộp số để đảm bảo các yêu cầu nói
trên. Hiện nay, ôtô du lịch sử dụng nhiều loại hộp số khác nhau, mỗi loại có
những tính năng riêng, có hai loại cơ bản là hộp số có cấp và hộp số vô cấp, đây
là hai loại hộp số mà ôtô du lịch dùng phộ biến, hộp số cơ khí có cấp có ưu điểm
kết cấu đơn giản giá thành rẻ, đảm bảo được các yêu cầu về tỷ số truyền, đáp ứng
được yêu cầu sử dụng ôtô. Đối với ôtô du lịch người ta thường dùng hộp số 3 cấp
hay 4 cấp. Tỷ số truyền cao nhất thường là số I với tỷ số truyền i1. Ngày nay,
hộp số tự động ngày càng được sử dụng rộng rãi đối với ôtô du lịch tuy giá thành
có cao, nhưng nó đáp ứng được các yêu cầu cao về kỹ thuật và sử dụng, so với
hộp số thường, hộp số tự động có các ưu điểm sau: Giảm mệt mỏi cho người sử
dụng vì không phải thao tác đóng ngắt ly hợp, chuyển số tự động, êm dịu, thích

hợp với tình trạng mặt đường, tránh cho động cơ và hệ thống truyền lực không bị
quá tải. Hộp số tự động thường bố trí với động cơ thành một khối liền.
2.1.1. Đặc điểm chung của hộp số cơ khí có cấp:
- Tỷ số truyền của hộp số:
Tỷ số truyền của hộp số có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng làm việc của
động cơ, do đó ảnh hưởng đến tính năng hoạt động của xe. Tuỳ theo tải trọng của
xe cũng như khả năng vượt dốc mà số lượng số truyền phân phối ít hay nhiều.
Nếu tăng số lượng số truyền sẽ làm tăng tốc độ trung bình của của ôtô.Tuy nhiên
nếu tăng quá mức số lượng số truyền sẽ làm cho hộp số phức tạp, cồng kềnh,
khối lượng hộp số tăng lên, phức tạp cho người điều khiển. Vì vậy với ôtô du lịch
thường dùng từ 4 đến 5 số.
theo công thức:

tpce
b
iiM
rG
i


...
..
0max
max
1

- Xác định tỷ số truyền của hộp số:Với ôtô du lịch số I là số cao nhất,
để khắc phục lực cản lớn nhất của mặt đường.Theo lý thuyết ôtô, tỷ số truyền
được tính theo công thức:

- 7 -

tpce
b
iiM
rG
i


...
..
0max
max
1

trong đó:
max

: Hệ số cản tổng cộng lớn nhất của mặt đường.
G: Trọng lượng toàn bộ của ôtô(kg).

b
r : Bán kính bánh xe có tính đến độ biến dạng của lốp( mm).

maxe
M : Mômen quay cực đại của động cơ(N m ).

0
i : Tỷ số truyền của bộ truyền lực chính.

pc
i : Tỷ số truyền của hộp phân phối ở số truyền.

t

: Hiệu suất của hệ thống truyền lực.
- Tỷ số truyền của các số trung gian trong hộp số có thể chọn theo một
trong hai phương pháp; Theo cấp số nhân và theo cấp số điều hoà. Hiện nay, đa
số ôtô đều chọn tỷ số truyền của hộp số theo cấp số nhân.
- Thông thường trong thiết kế ôtô du lịch nhằm mục đích nâng cao tính
chất động lực học, nâng cao hiệu suất của hệ thống truyền lực, người ta thường
chọn tỷ số truyền ở số cao nhất của hộp số nghĩa là ở số I, do đó công bội q như
sau:

1

n
hI
iq
Trong trường hợp này, tỷ số truyền các số trung gian được tính theo công
thức sau đây:

1
)2(



n
n
hIhII

ii

1
)3(



n
n
hIhIII
ii

1
)(



n
kn
hIhk
ii
n: Số lượng số truyền.
k: Số thứ tự của số nguyên
2.1.2. Đặc điểm cấu tạo của hộp số cơ khí có cấp: Hộp số cơ khí có cấp trên
ôtô du lịch hiện nay thường có hai loại: Hộp số hai trục và hộp số ba trục.
2.1.2.1. Hộp số ba trục:
Hộp số ba trục có các bộ phận chính sau đây: Bánh răng, trục sơ cấp, trục
thứ cấp, trục số lùi.
Cơ cấu điều khiển gồm có: Cơ cấu định vị trục trượt, khoá hãm, bộ đồng
tốc, tay số, ổ đỡ vỏ hộp số.

- 8 -










Hình 2-1: kết cấu một loại hộp số hộp số.



Hình 2.1: Kết cấu một loại hộp số ba trục, chỉ rõ cơ cấu sang số.

Hộp số này có các ưu điểm sau:
- Khi cùng kích thước bên ngoài như nhau loại hộp số này cho ta tỷ số
truyền lớn. Đặc điểm này rất quan trọng vì hiện nay động cơ cao tốc được dùng
nhiều trên ôtô. Như thế nghĩa là nếu cần đảm bảo một tỷ số truyền như nhau thì
loại hộp số này có kích thước bé, trọng lượng cũng bé hơn, do đó giảm được toàn
bộ trọng lượng ôtô.
- Trục sơ cấp và trục thứ cấp đặt đồng tâm cho nên có thể làm số truyền
thẳng nghĩa là gài cứng trục sơ cấp và trục thứ cấp lại với nhau. Trong trường
hợp này hiệu suất sẽ cao nhất, coi như bằng một, bởi vì truyền động không qua
một cặp bánh răng nào cả.
- Đối với ôtô rất quan trọng bởi vì thời gian làm việc của ôtô ở số truyền
thẳng chiếm tỷ lệ cao
8050 

.
- Trên các đoạn đường bằng phẳng có thể gài số truyền thẳng, do đó thời
gian sử dụng các tay số trung gian sẽ ít, cho nên có thể làm bánh răng và ổ bi ở
các tay số này với kích thước nhỏ.
Nhược điểm:

- 9 -
- Hộp số có số truyền thẳng có khuyết điểm là ổ bi đằng trước (theo chiều
chuyển động của ôtô) của trục thứ cấp được đặt vào lỗ đằng sau của trục sơ cấp.
Do điều kiện kết cấu của hộp số (kích thước trục sơ cấp, ổ bi này không thể làm to
được, cho nên khi làm việc có lực tác dụng thì ổ bi này sẽ ở tình trạng căng thẳng).
Trong hộp số các bánh răng có nhiêm vụ truyền động giữa các trục. Để
truyền động được các bánh răng trên các trục phải ăn khớp với nhau.
Bánh răng trong hộp số được lắp cố định trên trục bằng then bán nguyệt,
then bằng (hoặc liền khối với trục), bánh răng lắp lồng không trên trục nhờ bạc
lót.
- Bánh răng: Hộp số ôtô du lịch bánh răng sử dụng là bánh răng nghiêng
(có trường hợp sử dụng bánh răng thẳng ở số lùi). Bánh răng nghiêng có ưu điểm
là ăn khớp êm giảm được tiếng ồn, nhưng cơ cấu điều khiển sẽ phức tạp hơn.
Để đảm bảo chất lượng làm việc lâu dài của bánh răng, bánh răng thường
chế tạo từ thép hợp kim, ví dụ thép 40X, 20X, 12XH4A…Một trong những yêu
cầu đối với bánh răng là bề mặt tiếp xúc phải có sức chịu tải tốt, có độ cứng vững
tốt, chịu được sự mài mòn, tránh chèn dập, đồng thời bánh răng phải có khả năng
chịu uốn tốt. Nên sau khi gia công, bánh răng phải được nhiệt luyện để nâng cao
sức bền mỏi (như tôi cao tần, thấm các bon…).
- Trục hộp số: Trục hộp số có nhiệm vụ truyền mômen xoắn đến bánh xe
chủ động.
. Trục sơ cấp hộp số:

Hình 2.2: Kết cấu các gối đỡ sau của trục sơ cấp hộp số.
Trục sơ cấp hộp số thường chế tạo liền với bánh răng. Gối đỡ trước của
trục đặt lên bánh đà và gối đỡ này không nhận lực chiều trục.Trục được định vị
để khỏi dịch chuyển theo chiều trục bằng gối đỡ đằng sau nằm trong vỏ hộp số.
Gối đỡ sau của trục sơ cấp thường là loại ổ bi hướng kính. Ổ bi này định vị ở vỏ

- 10 -
hộp nhờ vòng hãm hở miệng đặt vào rãnh của vòng ngoài ổ bi (hình a) hoặc đặt
vào rãnh của lỗ ở vỏ hộp (hình b), nhờ bạc tháo lắp được (hình c) và ít khi dùng ổ
bi có gờ ở vòng ngoài (hình c).
+ Trục trung gian: Trục trung gian của hộp số kết cấu theo hai loại, loại
trục cố định trong vỏ hộp số còn các bánh răng chế tạo liền thành một khối quay
trơn trên trục (hình 2-3):









Hình 2.3: Kết cấu trục trung gian loại cố định với bánh răng quay trơn trên trục.
1- khối bánh răng, 2- vòng đệm ngăn cách giữa long đen và khối bánh
răng, long đen nhận lực chiều trục, 4- trục trung gian, 5- lò xo ép.
Loại này vỏ hộp cứng vững hơn bởi vì lỗ khoét để đặt trục cố định cố

đường kính bé do trục đặt ngay lên thành vỏ chứ không qua ổ bi, khối bánh răng
đặt lên trục trung gian bằng ổ trượt, ổ thanh lăn loại kim hoặc thanh lăn dài. Để
các ổ thanh lăn loại kim và ổ thanh lăn dài không bị dồn về một phía trong khi
làm việc thì giữa các ổ có đặt bạc ngăn cách 6. Hướng đường nghiêng răng của
các bánh răng trên trục trung gian phải đặt cùng chiều với mục đích giảm lực
chiều trục tác dụng lên trục.
. Trục của khối bắnh răng phải được cố định ở vỏ hộp nhờ chốt hãm hoặc
các tấm hãm chặt. Loại thứ hai: Loại trục quay trơn trên các ổ bi hoặc ổ thanh lăn
nằm trong vỏ hộp, còn các bánh răng được nối cứng với trục trong vỏ hộp.
+ Trục thứ cấp hộp số: Đầu trước trục thứ cấp tựa lên trục sơ cấp, còn đầu
sau tựa lên vỏ hộp qua ổ lăn có bộ phận định vị để nhận lực chiều trục.Với ôtô du
lịch ở gối đỡ trước của trục thứ cấp thường đặt ổ thanh lăn loại kim. Hiện nay đã
áp dụng phương pháp đặt thanh lăn loại kim không cần vòng ngăn cách. Khi đặt

- 11 -









như thế có thể rút trục ra mà bi vẫn nằm trong ổ theo nguyên tắc tự giữ. Ở
gối đỡ sau của trục thứ cấp chủ yếu dùng ổ bi hướng kính một dãy, có thể cố định
ổ bi bằng vòng hãm xẻ rãnh hoặc bằng mặt bích ở vòng ngoài.Trên trục có then
hoa đẻ lắp bộ đồng tốc và các bánh răng. Bánh răng lắp trên trục thứ cấp thường
có hai cách: Quay trơn trên trục nhờ bạc lót hay ổ bi đũa (sử dụng kèm theo bộ
đồng tốc) và lắp then hoa trên trục di chuyển theo chiều trục.

Kết cấu của trục như sau:












Các khối răng dịch chuyển được chuyển động theo chiều trục trên then
hoa, khi các bánh răng trên trục là bánh răng nghiêng thì phải chế tạo then hoa
xoắn, trong trường hợp này cần chú ý bước của rãnh then phải bằng bước của
bánh răng.


Hình 2.5: Kết cấu trục thứ cấp hộp số.
Hình 2.4: Kết cấu trục trung gian quay trơn trên ổ bi và ổ thanh lăn nằm
trong vỏ hộp.

- 12 -
Khi bánh răng nghiêng đặt trên trục bằng ổ thanh lăn hình trụ, ổ thanh lăn
kim, hoặc ổ trượt người ta dùng trục bậc kết hợp với long đen tỳ ở mặt bên để
nhận lực dọc trục.
Các bánh răng của trục thứ cấp thường chế tạo thành một khối liền với
moayơ. Rất ít khi chế tạo chúng thành một đai răng riêng rẽ nối ghép với moayơ.
Các bánh răng của trục thứ cấp ăn khớp thường xuyên với bánh răng của trục

trung gian có thể đặt ở trên ổ trượt, trên ổ thanh lăn kim hoặc trên ổ bi. Bánh răng
của trục thứ cấp ăn khớp thường xuyên với bánh răng của trục trung gian chỉ
quay tương đối với trục khi gài số truyền do cặp bánh răng khác đảm nhiệm, lúc
đó trên bánh răng quay trơn trên trục này coi như không có tải trọng. Vì lý do đó
cho nên bánh răng quay trơn trên trục có thể đặt theo phương pháp ổ trượt thép
với thép. Để bánh răng quay trơn trên trên trục được tốt trong trường hợp này cần
đảm bảo lượng dầu bôi trơn nhiều ở các bề mặt ma sát, ngoài ra cổ trục có thể
được phốt phát hoá hoặc sulfit hoá. Khi bánh răng nghiêng đặt trên trục bằng ổ
lăn hình trụ, ổ thanh lăn kim hoặc ổ trượt người ta dùng trục bậc kết hợp với
rôngđen tỳ ở mặt bên để nhận lực chiều trục. Trên bánh răng có khoan các lỗ để
đảm bảo dầu tuần hoàn dầu bôi trơn bánh răng cho tốt.
+ Trục số lùi: Tất các hộp số đều phải có số lùi. Sự bố trí số lùi cũng có
thể theo nhiều kiểu. Bánh răng số lùi ngoài việc đảm bảo tỷ số truyền nhất định,
khi không ở vị trí số lùi không được ăn khớp với bánh răng ở trục thứ cấp. Bánh
răng của số lùi phải đảm bảo ăn khớp dễ dàng, không chạm các bánh răng khác.
Trục bánh răng số lùi đặt trên gối đỡ của vỏ hộp số không được va chạm với
bánh răng của trục thứ cấp.
+ Ổ bi: Ổ bi được chọn theo hệ số khả năng làm việc, ôtô du lịch thường
dùng ổ bi hướng kính một dãy vì loại này nhận lực hướng kính tốt và một ít lực
chiều trục. Đối với đầu trước của trục thứ cấp lồng vào trong trục sơ cấp người ta
dùng ổ thanh lăn hình trục, nó có đặc điểm là chịu lực hướng kính tốt so với bi
hướng kính cùng kích thước, chúng có kết cấu nhỏ gọn nên được lắp ở đầu trước
của trục thứ cấp.
+ Vỏ hộp số: Vỏ hộp số có nhiêm vụ chứa trục, bánh răng, ổ, cố định vị trí
tương quan của chúng, đồng thời là bầu chứa dầu để bôi trơn cho hệ thống.
- 13 -
Vỏ hộp số cần đảm bảo yêu cầu trọng lượng bé, có độ cứng vững tốt để
làm cho trục và ổ bi không bị vênh do các lực tác dụng sinh ra khi ôtô làm việc.
Vỏ hộp số thường đúc bằng hợp kim nhôm hoặc gang. Trên vỏ hộp có các gân để
chịu lực và toả nhiệt, bôi trơn. Vỏ hộp số phải có lỗ đổ dầu, bộ phận kiểm tra

mức dầu và nút để tháo dầu cũ. Để giữ áp suất trong hộp số bằng với áp suất khí
trời, trên nắp hộp số có nắp hoặc rãnh thông hơi. Vỏ hộp có nắp trước và nắp sau
để giữ các ổ, ngoài ra chúng còn làm nhiệm vụ phụ thêm là giữ không cho dầu
bôi trơn chạy ra ngoài, vì thế trên các nắp này có các dãnh cuốn dầu, hoặc vòng
chắn dầu.
+ Cơ cấu điều khiển hộp số:









Hình 2.6: Cơ cấu điều xe zil-130.
Cơ cấu điều khiển là bộ phận quan trọng của hộp số, nó bao gồm các bộ
phận sau: Đòn điều khiển, trục trượt, càng cua, cơ cấu định vị khoá hãm, cơ cấu
định vị số lùi, ống dễ gài số, bộ đồng tốc. Nó có nhiệm vụ dịch chuyển các bánh
răng tương ứng với các ống gài số hoặc bộ đồng tốc ở trong hộp số khi gài và nhả
số. Đòn điều khiển phải bố trí thuận lợi cho người điều khiển.
Tuỳ theo sự bố trí đòn điều khiển có hai loại: Loại đặt trực tiếp trên nắp
hộp số và loại đặt riêng rẽ đối với hộp số.Dạng đặt trực tiếp trên nắp hộ số: Đòn
điều khiển lắp vào nắp hộp số từ trên suống, đòn được ép vào mặt tựa hình cầu
bằng lò xo 1 trực tiếp tác dụng lên đòn từ trên suống dưới (hình a), hoặc bằng lò
xo 2 đặt ở phía dưới và ép vào đòn qua đĩa 5 (hình b), có khi đòn điều khiển lắp
vào nắp hộp số từ dưới lên, lúc đó đòn được ép vào mặt tựa hình cầu bằng lò xo
6, lò xo này tựa một đầu vào gờ lồi ra 7 ở vỏ hộp số và ép đòn từ dưới lên (hình

- 14 -

c), để giữ đòn điều khiển ở vị trí đúng, ở mặt tựa hình cầu có đặt chốt định vị 3.
Bề mặt tựa hình cầu của đòn điều khiển được che bụi bẩn và nước bằng bao 4.








Hình 2.7: Kết cấu đòn điều khiển đặt trực tiếp trên hộp số ôtô.
Dạng điều khiển từ xa: Hình 2.8 trình bày hệ thống điều khiển từ xa hộp
số có cấp loại 3 khối trượt, với một hệ thống đòn dẫn động từ đòn điều khiển đến
hộp số. Ở ôtô du lịch với hộp số có cấp, đòn điều khiển thường bố trí trên bánh
lái. Bố trí như vậy điều khiển sẽ thuận tiện.

Trong khi tiến hành gài số để đảm
bảo gài số được an toàn, người ta
làm chốt định vị và khoá hãm. Định
vị dùng để gài các số cho đúng vị trí
sao cho bánh răng ăn khớp được hết
chiều dài, tránh hiện tượng gài và
nhả số ngẫu nhiên. Khoá hãm có
nhiệm vụ tránh một lúc gài hai số
liền khỏi vỡ bánh răng.Trên thanh
trượt có số lỗ khuyết tương ứng với
số lượng cấp số tương ứng cần gài
và thêm chỗ cho vị trí trung gian.
Khi gài số chốt hãm sẽ bị
nén lại làm cho các thanh trượt
còn lại không di chuyển tránh
gài hai số một lúc. Chốt định vị
có loại bi, cốc, thanh, loại
khoá. Khoá hãm có loại bi,
thanh, tấm khía rãnh.
Hình 2.8: Hệ thống điều khiển từ xa hộp số
ôtô có 3 khối tr ượt.
- 15 -



Bộ đồng tốc: Hộp số ôtô du lịch thường dùng bộ đồng tốc loại quán tính

để nối ghép trục với bánh răng quay trơn.
* Bộ đồng tốc được sử dụng trong hộp số thiết kế là loại quán tính có sơ
đồ kết cấu như sau: Khi gài một trong những số truyền thì ống 1 sẽ dịch chuyển
trên răng của moayơ 2, nhờ bộ phận định vị 5 mà ống nối 1 kéo được các con
chạy 4 cho đến lúc chúng tì vào rãnh A của vòng hãm 3. Vòng hãm 3 có mặt
hình côn ở phía trong và đai răng cùng bước với bước răng của ống nối 1. Bề mặt
hình côn của vòng 3 cũng có khía các đường rãnh để cắt màng dầu .















Khi con chạy 4 tì vào rãnh A của vòng hãm 3, con chạy sẽ ép chặt bề mặt
hình côn của vòng hãm 3 vào với bề mặt hình côn của bánh răng 6.
Dưới tác dụng của mômen ma sát vòng hãm 3 sẽ xoay trong giới hạn cho
phép của chiều rộng rãnh A (vì chiều rộng rãnh A lớn hơn chiều rộng của con
chạy 4 ). Lúc ấy bề mặt nghiêng của các răng vòng hãm sẽ ép chặt vào bề mặt
nghiêng của các răng ống nối 1. Bề mặt nghiêng của các răng sẽ là bề mặt hãm
Hình 2.8: Kết cấu chốt định vị và khoá hãm hộp số.

Hình 2.11: Kết cấu bộ đồng tốc xe một loại xe du lịch, và quá trình gài số.
- 16 -
của bộ đồng tốc này. Khi chưa đồng tốc lực N tác dụng thẳng góc lên bề mặt
nghiêng của răng ống nối 1 khá lớn, do đó lực Q cũng khá lớn. Lực Q1 do tay ta
tác dụng vào ống nối không thắng nổi lực Q cho nên không thể đưa ống đi tiếp
được. Chỉ khi nào đã đồng tốc rồi thì lực N sẽ bằng không và Q cũng vậy. Lúc ấy
lực Q1 do tay ta tác dụng vào chỉ cần thắng lò xo để đẩy hòn bi của bộ phận định
vị 5 suống là có thể đưa ống nối 1 tiếp tục di chuyển để răng của ống nối 1 vào
ăn khớp với răng 7 của vòng hãm 3 và với răng 8 của đai răng gài số của bánh
răng 6. Như vậy quá trình gài số đã hoàn thành.
Qúa trình làm việc của bộ đồng tốc hộp số được giải thích rõ trên hình
dưới. Trong đó (a ) ứng với các chi tiết của bộ đồng tốc nằm ở vị trí trung gian,
sơ đồ(b) ứng với lúc đang đồng tốc và sơ đồ (c ) ứng với lúc đã gài xong.
2.1.2.2. Hộp số hai trục:












Hình 2.12: Kết cấu hộp số hai trục đặt dọc.
Hay còn gọi là loại trục cố định không đồng tâm, loại hộp số này không

có số truyền thẳng. Ở tất cả các số truyền chỉ có một cặp bánh răng ăn khớp. Hộp
số này có ưu điểm là:
- Có hiệu suất cao, bởi vì ở tất cả các số truyền làm việc sự ăn khớp chỉ
qua một cặp bánh răng.
- Có thể tăng nhiều độ cứng vững và độ bền của các chi tiết, bởi vì trong
hộp số này không có cụm nào bị nào bị hạn chế bởi điều kiện kích thước.

- 17 -
- Kết cấu đơn giản tiện lợi khi sử dụng. Khuyết điểm của hộ số này là có
kích thước lớn, vì tỷ số truyền của hộp số chỉ do một cặp bánh răng ăn khớp nên
trọng lượng sẽ lớn.
Về mặt cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cơ cấu điều khiển tương tự
hộp số 3 trục. Nó chỉ khác hộp số 3 trục về sự bố trí các trục và số lượng các trục
mà thôi. Hộp số này thường dùng cho xe du lịch với cầu trước chủ động.













Hình 2.13: Kết cấu hộp số hai trục đặt ngang.
1- Trục thứ cấp. 2- Các bánh răng cấp số 4. 3- Trục sơ cấp. 4- Các bánh
răng cấp số. 5-Các bánh răng cấp số 3. 6- Bánh răng . 7,7- Các bánh răng số lùi.

8- Các bánh răng cấp số 1. 9- Bán trục bên phải và trái. 10- Ph ớt ch ặn d ầu b ộ
vi sai. 11- Vành răng bộ vi sai. 12- Bộ đồng tốc cấp số một- hai. 1- Bộ đồng tốc
cấp số ba- bốn. 15- Bánh răng chủ động trục thứ cấp.
Ngày nay, hộp số hai trục được dùng rất phổ biến trên ôtô du lịch( xe có
tải trọng phân bố lên hai cầu tương đương nhau). Do đảm bảo tính gọn nhẹ của
hệ thống truyền lực, không sử dụng các đăng trong điều kiện không gian gầm xe
chặt hẹp. Kiểu hộp số này gồm hai cụm bộ phận cùng lắp đặt chung trong một vỏ
hộp: Cụm hộp số sang số bằng tay và bộ vi sai. Công suất động cơ được truyền
đến trục sơ cấp rồi đến trục thứ cấp hộp số. Bánh răng chủ động của trục thứ cấp
truyền mômen cho bộ vi sai làm quay các bán trục.
- 18 -
Hộp số hai trục lắp với bộ truyền lực chính và vi sai thành một cụm, vỏ
hộp số bao kín bộ truyền lực chính và vi sai, vỏ hộp được lắp với vỏ cầu trước
nhờ các bulông.

Hình 2.14: Kỹ thuật bố trí động cơ và hộp số đặt ngang trước đầu xe và
dẫn động hai bánh xe trước.
1- Bán trục trái. 2- Hộp số. 3- động cơ. 4- phía trước xe. 5- Bán trục phải. 6-khớp
nối các đăng đồng tốc ngoài bên phải, 7-Khớp nối các đăng đồng tốc trong bên
phải. 8- Bộ vi sai. 9- Khớp nối các đăng đồng trong tốc bên trái. 10- Khớp nối
các đăng đồng tốc ngoài bên trái.
Hộp số hai trục không có trục trung gian, trục sơ cấp nối thẳng ra bánh đà
để truyền công suất.
Cơ cấu điều khiển của hộp số hai trục thường dùng là loại điều khiển gián
tiếp thông qua cơ cấu dẫn động tay đòn. Hình vẽ sau mô tả cơ cấu dẫn động này: