Đề tài Thiết kế, lắp đặt và khai thác mô hình hộp số ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC .....

KHOA ....

Đề tài “Thiết kế, lắp đặt và

khai thác mô hình Hộp số ô

tô’’

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

................................................................................................................

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

................................................................................................................

MỤC LỤC

Trang

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯƠŃ G DẪN……………….……1

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN………………….…...2

LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………….…..6

PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ.….8

1.1. Giơi thiệu chung về hộp số………………………………………8

1.2. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loai…………………………………….8

1.2.1. Nhiệm vụ…………………………………………………….…..8

1.2.2. Yêu cầu……………………………………………………….….9

1.2.3. Phân loại…………………………………………………….……9

1.2.3.1. Yêu cầu của hộp số có cấp…………………………………….9

1.2.3.2. Phân loại theo phương pháp thay đổi tỉ số truyền………….

….10

1.2.3.3. Phân loại theo cơ cấu điều khiển………………………….…...11

1.2.4. Phân tích chon phương án kết cấu hộp

số……………………….12

1.2.5. Chọn sơ đồ cấu tạo của hộp số………………………………......13

1.3. Phân tích đặc điểm kết cấu hộp số ô tô……………………………14

1.3.1. Hộp số ba trục (hộp số đồng tâm)...……………………………..14

1.3.2. Hộp số hai trục…...……………………………………………...16

1.4. Phân tích đặc điểm của hộp số theo số cấp………………………..18

1.4.1. Hộp số thương (cấp số tư 3 đến 6)…...

………………………….18

1.4.2. Hộp số nhiều cấp (tư 8 đến 20)……………………………….....21

PHẦN II. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỘP SỐ

XE ZIL-130……………………………………………………………27

2.1. Cấu tạo……………………………...……………………………..27

2.2. Cơ cấu điều khiển hộp số………………..…………….…………..30

2.2.1. Đặc điểm của cơ cấu điều khiển hộp

số…………………………30

2.2.2. Đặc điểm kết cấu cơ cấu định vị và khóa

hãm…………………..31

2.2.2.1. Cơ cấu định vị…………………………………………………

31

2.2.2.2. Khóa hãm……………………………………………………...31

2.2.2.3. Cơ cấu an toàn khi gài số

lùi…………………………………..32

2.4. Bộ đồng tốc hộp số ô tô……………………………………………

32

2.4.1. Phân tích đặc điểm kết cấu của bộ đồng

tốc…………………….33

a. Bộ đồng tốc loại I……………………………………………………

33

b. Bộ đồng tốc loại II (loại răng hãm)………………...

………………..37

PHẦN III. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN

CHÍNH………………………………………………………………...46

3.1. Các bánh răng hộp số……………………………………………...46

3.2. Cơ cấu gài số………………………...…………………………….46

3.3. Bộ đồng tốc……………………………...………………………...47

3.3.1. Cơ cấu đồng tốc loại có khóa………...………………………….47

a. Cấu tạo…………..…………………………………………………..47

b. Hoạt động………................................................................................49

3.3.2. Cơ cấu đồng tốc kiểu không có khóa..….……………………….51

3.4. Trục hộp số…………………..……………………………………53

3.5. Vỏ và nắp hộp số, các ổ bi………………………...………………53

PHẦN IV. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA SƯA CHƯA ……………

54

4.1. Các hư hỏng của hộp số...................................................................54

4.2. Phương pháp kiểm tra và sưa chưa……………………………….54

PHẦN V. TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………..58

LỜI NÓI ĐẦU

Trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nươc ngành

công nghiệp ô tô của nươc ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ.

Trong nhưng năm gần đây lượng ô tô tham gia giao thông không

ngưng tăng lên. Ngày nay ô tô đã trở thành phương tiện đi lại thân

thiện đối vơi ngươi dân Việt Nam. Nhận ra nhu cầu này nhiều

hãng xe nổi tiếng trên thế giơi đã đầu tư vào Việt Nam. Theo đó

Nhà nươc cũng có nhưng chính sách phù hợp để thúc đẩy ngành

công nghiệp ô tô phát triển. Ngoài nhưng công ty đã phát triển tư lâu

đơi ở Việt Nam như Công ty ô tô mùng 1 tháng 5 hay công ty cơ khí

ô tô Sài Gòn. Nhưng năm gần đây nhiều công ty ô tô nươc ngoài

đã đầu tư vào thị trương Việt nam như : Toyota, Suzuki, Ford,

Mercedes, Mazda, Huynđai.

Việc xuất hiện các công ty nươc ngoài đã tác động mạnh mẽ

tơi việc đào tạo kỹ thuật viên trong nươc sao cho đáp ứng được vơi

nền công nghiệp ô tô nươc nhà. Theo dự án đào tạo nghề của Cộng

Hòa Liên Bang Đức đầu tư vào Việt Nam. Trương Đại Học Sư

Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên là một trọng tâm trong dự án đó. Trong

đó ngành cơ khí động lực được chú trọng ngay tư đầu. Trong quá

trình hoạt động đã đào tạo được các kỹ thuật viên có trình độ

chuyên môn cao đáp ứng nhu cầu của xã hội.

Là sinh Đại học được đào tạo chính quy , qua thơi gian học tập

và nghiên cứu tại trương dươi một mô hình đào tạo có chất lượng.

Để khẳng định chất lượng đào tạo của Nhà trương nói chung và

khoa cơ khí động lực nói riêng , chúng em được giao đề tài tốt

nghiệp: “Thiết kế, lắp đặt và khai thác mô hình Hộp số ô tô’’. Đề

tài gồm bốn phần:

PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ SƯ DỤNG TRÊN ÔTÔ.

PHẦN II. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỘP SỐ

XE ZIL-130.

PHẦN III. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN

CHÍNH.

PHẦN IV. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA SỦA CHƯA.

Trang bị hệ thống điều hòa trên ô tô là rất quan trọng, nhơ vậy

tính tiện nghi của ô tô ngày một nâng cao , giúp con ngươi cảm

thấy thoải mái khi sư dụng ô tô . Nhận thức được tính cấp thiết

của đề tài, nên ngay sau khi nhận được đề tài em đã tìm hiểu

nhưng vấn đề có liên quan, sưu tập tài liệu.

Trong quá trình thực hiện chúng em gặp không ít nhưng khó

khăn, nhưng vơi sự hương dẫn tận tình của thầy LÊ VĂN ANH

cùng các thầy cô trong khoa và các bạn cùng lơp chúng em đã dần

khắc phục được nhưng khó khăn. Đến nay đề tài của chúng em đã

hoàn thành đề tài đúng thơi gian quy định.

Do kiến thức chuyên môn còn hạn chế, tính rộng lơn của đề tài

nên mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng đề tài cũng không thể tránh

khỏi nhưng khiếm khuyết , rất mong nhận được sự đóng góp ý

kiến của các quý thầy cô và các bạn trong lơp để đề tài của chúng

em được hoàn thiện hơn nưa. Em hy vọng đề tài của chúng em

sẽ là tài liệu tham khảo hưu ích cho các bạn sinh viên khóa sau và

là bài giảng hưu ích trong việc giảng dạy của nhà trương.

Em xin chân thành cảm ơn!

PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ SƯ DỤNG TRÊN Ô TÔ.

1.1. Giơi thiệu chung về hộp số.

Khi ô tô chuyển động trên đương, sức cản chuyển động của ô tô thay

đổi trong giơi hạn rất rộng tư 20÷30 lần như lúc không tải, lặng gió,

đương tôt́ hoặc lúc ngược gió to,đương sấu, quá tải, lên rốc… Các loại

động cơ trên ô tô có khả năng thay đổi momen xoáy trong giơi hạn hẹp:

động cơ xăng khoảng 1,1÷1,2 ;động cơ diezel khoảng 1,05÷1,15, động cơ

tăng áp lơn hơn một chút. Nhìn chung việc thay đổi momen xoắn cần

thiết để thắng sức cản chuyển động trên đương của xe. Để giải quyết vấn

đề này trên ô tô ngươi ta phải đặt hộp số.

Hộp số dùng để thay đổi lực kéo tác động lên bánh xe dẫn động ôtô

bằng chách thay đổi tỉ số truyền động giưa động cơ vơi bánh xedẫn

động. thông thương, muốn kéo bánh xe dẫn động quay một vòng,trục

khuỷu động cơ phải quay 4,8 hay 12 vòngnhiều hơn. Ngoài ra, hộp số

còn cho phép cài số lui và về tư điểm cho xe đứng yên trong lúc động

cơ vẫn làm việc.

1.2. Nhiêm vụ, yêu cầu, phân loại.

1.2.1 nhiệm vụ.

Hộp số dùng để thay đổi tỉ số truyền nhằm thay đổi momen xoắn ở

các bánh xe chủ động của ô tô, đồng thơi thay đổi tốt độ chạy xe sao cho

phù hợp vơi sức cản bên ngoài.

Ta luy chiều chuyển động của ô tô (tiến hay lùi).

Tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng thơi gian tùy

ý(số 0)mà không cần tắt máy và mở ly hợp.

Dẫn động lực ra ngoài cho các bộ phận công tác của xe chuyên

dùng(có phần trích công suất cho tơi kéo, xe tự đổ…)

1.2.2. Yêu cầu của hộp số.

Có đủ tỉ số truyền một chách hợp lý để nâng cao tính kinh tế, và tính

động lực của ô tô.

Hiệu suất truyền lục cao, khi làm việc không gây tiếng ồn, thay đổi

số nhẹ nhàng không sinh lực va đập ở các bánh răng.

Kết cấu gọn gàng,chắc chắn, rễ điều khiển bảo dương và sưa chưa,

giá thành hạ.

1.2.3. Phân loại hộp số.

1.2.3.1. Yêu cầu của hộp số có cấp.

Để đảm bảo nhưng công dụng trên, ngoai các yêu cầu chung về

sức bền, kết cấu gọn, hộp số có cấp ô tô, máy kéo phải thoả mãn các

yêu cầu đặc chưng sau:

1. Hộp số ô tô máy kéo phải có đủ tỷ số truyền cần thiết nhằm

đảm bảo tốt tính chất động lực và tính kinh tế nhiên liệu khi làm

việc.

2. khi gài số không sinh ra các lực va đập lên các răng nói riêng và

hệ thống truyền lực nói chung. Muốn vậy hộp số ô tô phải có

bộ đồng tốc để gài số hoặc ống để gài số.

3. hộp số phải có vị trí trung gian để có thể ngắt truyền động của

động cơ khỏi hệ thống truyền lực trong thơi gian lâu dài. Phải có

cơ cấu chống gài hai số cùng lúc để đảm bảo an toàn cho hộp số

không bị gãy, vơ răng.

4. hộp số phải có số lùi để cho phép xe có thể chuyển động lùi;

đồng thơi phải có cơ cấu chống gài số lùi ngẫu nhiên.

5. điều khiển nhẹ nhàng, làm việc êm và hiệu suất cao.

1.2.3.2. phân loại theo phương pháp thay đổi tỉ số truyền.

Loại hộp số có cấp. Ngày nay trên ô tô dùng nhiều nhất là loại hộp só

có cấp(loại này thay đổi tỉ số truyền bàng cách thay đổi sự ăn khơp giưa

các cặp bánh răng), vì cấu tạo đơn giản, làm việc chắc chắn, hiệu suất

truyền lực cao, giá thành rẻ.

Trong loại hộp số có cấp này ngươi ta chia ra:

+ Theo tính chất trục truyền:

- loại có trục tâm cố điṇ h viêc̣ thay đôỉ số bàng các con trượt thương

có loại hai trục tâm dọc hoặc ngang, loại ba trục tâm dọc.

- loại có trục tâm di đôṇ g (hộp số hành tinh).

+ Theo cấp số ta có: hộp số 3 cấp, 4 cấp, 5 cấp…

Nếu hộp số càng nhiều cấp tốc độ càng cho phép sủ dụng hợp lý công

suất của động cơ, trong điều kiện lực cản khác nhau do đó tăng được

tính kinh teescuar ô tô nhưng thơi gian thay đổi số dài, kết cấu phức tạp.

Loại hộp số vô cấp.

Hộp số vô cấp có ưu điểm là có thể thay đổi tỉ số truyền liên tục

trong một giói hạn nào đó, thay đổi tự động, liên tục phụ thuộc vào sức

cản chuyển động của ô tô, nó rút ngắn được quãng đương tăng tốc, tăng

lơn nhất tốc độ trung bình của ô tô.

+ Hộp số vô cấp kiểu cơ học(ít sư dụng).

+ Hộp số vô cấp kiểu va đập(ít dùng).

+ Hộp số vô cấp kiểu ma sát (bánh ma sát hình côn).

+Hộp số vô cấp dùng điện. Dùng động cơ đốt trong kéo máy phát điện,

cung cấp điện cho động cơ điện đặt ở bánh xe chủ động(hoặc có nguồn

điện là ắc quy). Ta thay đổi dòng điện kích thích của động cơ điện sẽ

thay đổi tốc độ và momen xoắn của động cơ điện và bánh xe chủ động.

+ hộp số vô cấp thủy lực: truyền momen xoắn nhơ năng lượng dòng

chất lỏng có thể là thủy động hoặc thủy tĩnh. Hộp số vô cấp thủy lực có

kết cấu phức tạp, giá thành cao, hiệu suất truyền lực thấp,thay đổi

momen soắn trong giơi hạn hẹp. Thông thương ngươi ta kết hợp vơi

hộp số có cấp có trục tâm di động(kiểu hành tinh) vơi biến momen thủy

lực.

• Yêu cầu của hộp số có cấp

1.2.3.3. Phân loại theo cơ cấu điều khiển.

• Loại điều khiển cương bức (thương ở hộp cố có cấp).

• Loại điều khiển bán tự đôṇ g (thương ở hộp số kế hợp).

• Loại điều khiển tự động (thương ở hộp số vô cấp).

1.2.4. Phân tích chọn phương án kết cấu hộp số:

Bươc quan trọng khi thiết kế hộp số phải phân tích đặc điểm kết

cấu của hộp số ôtô và chọn phương án hợp lý. Việc phân tích này

phải dựa trên các yêu cầu đảm bảo hộp số làm việc tốt chức năng:

-Thay đổi mômen xoắn truyền tư động cơ đến bánh xe chủ động.

-Cho phép ôtô chạy lùi.

-Tách động cơ khỏi hệ thống truyền lực khi dưng xe mà động cơ

vẫn làm việc

Hộp số thiết kế phải đáp ứng được các yêu cầu:

1-Có tỷ số truyền hợp lý, đảm bảo chất lượng kéo cần thiết.

2-Không gây va đập đầu răng khi gài số, các bánh răng ăn khơp có

tuổi thọ cao

3-Hiệu suất truyền lực cao

4-Kết cấu đơn giản, gọn, dễ chế tạo, điều khiển nhẹ nhàng, có độ

bền và độ tin cậy cao

Nhằm nâng cao tuổi thọ cho các bánh răng ăn khơp, trong hộp số

cơ khí có cấp thương bố trí bộ đồng tốc. Nhiệm vụ của bộ đồng tốc

là cân bằng tốc độ góc của các chi tiết chủ động và bị động trươc khi

chúng ăn khơp vơi nhau.

Trên ôtô ngày nay đều sư dụng khá rộng rãi hộp số 2 trục và 3

trục.Hộp số 3 trục thương bố trí trục sơ cấp và trục thứ cấp đồng

tâm.

Đối vơi ôtô vận tải thương dùng loại hộp số 5 và 6 số [1]. Vậy

ta chọn hộp số loại 5 số, vơi hộp số 6 số kết cấu sẽ phức tạp khó

chế tạo.

1.2.5. Chon sơ đồ cấu tạo của hộp số.

Sơ

của

đồ

hộp

số là

trục:

loại 3

Sơ đồ hộp số loại 3 trục.

Sơ đồ trên là hộp số 3 trục có trục sơ cấp và trục thứ cấp đồng tâm.

Gồm 5 cấp (5 số tiến, 1 số lùi). Trong đó tay số 5 là tay số truyền

thẳng.

Số II, III, IV, V được gài bằng bộ đồng tốc.

Số lùi (R) và số I được gài bằng khơp răng.

Các bánh răng trên trục trung gian được chế tạo rơi và lắp chặt

trên trục trung gian.

- Trong hộp số có một cặp bánh răng luôn ăn khơp để dẫn truyền

mômen quay tư trục thứ nhất đến trục trung gian. Trục thứ nhất được

chế tạo thành một khối vơi bánh răng chủ động của cặp bánh răng

luôn ăn khơp và vành răng ngoài để gài số truyền thẳng (i=1). Trục

thứ nhất được đơ bằng hai ổ bi, một ổ đặt trong bánh đà và một ổ đặt

ở vỏ hộp số, ổ bi này thương chọn có đương kính ngoài lơn hơn bánh

răng chủ động để đảm bảo tháo lắp trục thứ nhất được dễ dàng.

- Trên trục trung gian được lắp cố định nhiều bánh răng để dẫn

truyền mômen quay đến trục thứ hai, giá trị của mômen quay được

thay đổi tuỳ theo cách gài các bánh răng lắp trượt và cùng quay trên

trục thứ hai. Trục trung gian được đơ trên hai ổ bi đặt ở vỏ hộp số.

Thương các bánh răng trên trục trung gian có hương đương nghiêng

của răng cùng chiều để giảm lực chiều trục tác dụng lên trục.

- Trục thứ hai được đơ bằng hai ổ bi trong đó ổ bi kim được đặt

ngay trong lỗ đầu trục thứ nhất, biện pháp này đảm bảo độ đồng tâm

giưa hai trục và tiện lợi cho việc gài số truyền thẳng. ổ bi thứ hai đặt

ở vỏ hộp số. Trong các xe thương lắp hộp đo tốc độ ở đuôi trục thứ

hai.

- Xu hương phát triển thiết kế hộp số là sư dụng bộ đồng tốc vơi

mọi tay số và do đó tất cả các bánh răng luôn luôn ăn khơp và t hương

sư dụng bánh có răng nghiêng. Riêng cặp bánh răng gài số 1 và số lùi

được chế tạo là bánh răng răng thẳng.

1.3. Phân tích đặc điểm kết cấu hộp số ô tô.

1.3.1. Hộp số ba trục (còn có thể gọi là hộp số đồng tâm) : kết cấu hộp

số đồng trục thương có ít nhất 3 trục truyền động: trục sơ cấp ,trục thứ

cấp và trục trung gian. Trong đó trục sơ cấp và trục thứ cấp nối liền trục

vơi nhau. Trục trung gian có thể có môt, hai hoạc ba trục bố trí chung

quanh trục sơ câṕ và trục thứ cấp nhằm làm tăng độ vưng trãi cho trục

thứ cấp, duy trì sự ăn khơp cho các cặp bánh răng trên các trục.

Sơ đồ nổi bật của sơ đồ hộp số đồng trục là cho phép tạo ra số

truyền thẳng (không qua cặp bánh răng nào) nên hiệu suất cao nhất có

thể coi như bằng một nếu bỏ qua các tổn thất khác. Điều này có ý nghĩa

rất lơn đối vơi hộp số ô tô vì phần lơn thơi gian làm việc của hộp số là

số truyền thẳng (chiếm tỉ lệ đến 50÷80%). Cho phép nâng cao hiệu suất

truyền của hộp soosvaf do đó giảm tiêu hao nhiên liệu và làm tăng tuổi

thọ của hộp số. Vì vậy hộp số kiểu này được sủ dụng rộng rãi trên hầu

hết các loại ô tô (tư xe khách , xe du lịch đến xe tải).

Tuy vậy hộp số kiểu này có nhược điểm là có truc̣ thứ cấp phải bố

trí gôí lên trục sơ cấp thông qua ổ bi đăt bên trong phần rỗng của đầu ra

trục sơ cấp. Do bị khống chế bởi điều kiện kết cấu (kích thươc ngoài

đầu trục có bánh răng chủ động truyền momen xuống cho trục trung

gian) nên ổ bi này có thể không được chọn theo tiêu chuẩn tính toán ổ bi

mà phải thiết kế riêng . Điều này có thể làm cho ổ bi này rễ bị tình trạng

quá tải. Tuy nhiên, nhơ đặc điểm nổi bật là có khả năng truyền thẳng

như đã nêu ở trên, nên thực tế ổ bi này làm việc không nhiều, ít ảnh

hưởng đến tuôỉ thọ của ổ bi.

Vơi hộp số đồng tâm có nhiều trục trung gian cho phép tăng độ

cứng vưng của trục thứ cấp, do đó khắc phục được nhược điểm nêu

trên. Mặt khác do điều kiện ăn khơp của các bánh răng tốt hơn nên cải

thiện được hiệu suất của hộp số một cách đáng kể. Về cấu tạo, kiểu hộp

số có nhiều trục trung gian khá cồng kềnh và phức tạp làm nặng thêm về

hộp số, vì vậy chúng chỉ sư dụng trên các ô tô tải lơn hoặc cực lơn.

1.3.2. hộp số hai trục.

Kiểu hộp số hai trục là hộp số thông dụng của truyền động hộp số

nói chung, gồm một trục sơ cấp gắn các bánh răng chủ động và một trục

thứ cấp gắn các bánh răng bị động của các cấp số truyền tương ứng.

Loại hộp số hai trục không thể tạo ra số truyền thẳng như hộp số nhiều

trục như đã nêu trên mặc dù tỉ số truyền của một cấp số nào đó bằng một

vì phải thông qua một cặp bánh răng ăn khơp (dĩ nhiên phải có số bánh

răng bằng nhau). Điều đó có nghĩa là hiệu suất của mọi cấp số truyền

trong hộp số này đều nhỏ hơn một.

Sơ đồ hộp số kiểu này phù hợp hệ thống truyền lực có cầu chủ động

bố trí cùng phía vơi đôṇ g cơ (cụm động cơ, ly hợp, hộp số bố trí ngay

trên cạnh cụm cầu chủ động) như vậy như trên một số ô tô du lịch.

Chiều truyền đôṇ g là ngược nhau : truyền động được dẫn ra tư trục thứ

cấp có chiều ngược vơi chiều vào của trục sơ cấp.

Điều đó thuận lợi cho việc thiêt́ kế truyền lực chinhscuar cầu chủ

động vơi kiểu bánh răng trụ (thay vì bánh răng côn). Hơn nưa kết cấu

này, không cần sư dụng cầu chuyền động các-đăng để nối chuyền động

tư hộp số đến cầu chủ động như các sơ đồ bố trí cổ điển trên ô tô sư

dung hộp số ba trục đồng tâm. Hộp số hai trục cũng được sư dụng rộng

rãi phổ biến đối vơi hệ thống truyền lực của các loại máy kéo, hay ô tô

chuyên dụng khác.

Ưu điểm của hộp số hai trục là cho phép truyền lực gọn như đã nêu

trên và như vậy hiệu suất truyền lực nói chung cao (các số truyền của

hộp số hai trục chỉ qua một bánh răng ăn khơp)

L

I

II

4 3

2

1

Hình 3-2b : sơ đồ hộp số hai trục.

I : T rục sơ cấp của hộp số.

II : trục thứ cấp của hộp số.

1 . số cấp số 1 của hộp số.

2 . số cấp số 2 của hộp số.

3 . số cấp số 3 của hộp số.

4 . số cấp số 4 của hộp số.

L : Số cấp số lùi của hộp số.

Nhược điểm cơ bản của hộp số hai trục là kích thươc chiều ngang

lơn hơn hộp số ba trục đồng tâm khi có cùng giá trị tỉ số truyền (ở hộp

số đồng tâm, mỗi tỉ số truyền phải qua ít nhất hai cặp bánh răng nên kích

thươc gọn hơn nhưng hiệu suất thấp hơn, trù số truyền thẳng). Kích

thươc lơn kéo theo trọng lượng lơn, nhất là khi xe có tỉ số truyền lơn.

1.4. Phân tích đặc điểm của hộp số theo số cấp.

1.4.1. hộp số thương (cấp số tư 3 đến 6)

Số cấp của hộp số ảnh hưởng đến tính năng động lực cũng như tính

kinh tế nhiên liệu của xe. Số cấp tăng lên cũng như tính năng động lực

cũng như tính kinh tế nhiên liệu đều tăng, công suất để lấy đà và tăng tốc

cũng nhanh hơn, nhưng lúc đó số lần gài số cũng phải tăng theo làm

phức tạp phần điều khiển và kéo rài thơi gian lấy đà.

Vơi ô tô du lic̣ h thương thiết kế vơi đương đặc tính động lực tốt,

tính năng tăng tốc cao, nên phần lơn thơi gian làm việc là ở số truyền

thẳng, còn số truyền trung gian khác rất ít sư dụng. Vì vậy hộp số ba cấp

được sư dụng cho xe du lịch có thể tích công tác lơn và vưa.

Vơi ô tô du lic̣ h có thể tić h công tác nhỏ thương sư dụng hộp số

bốn cấp nhằm sư dung hợp lý công suất của động cơ và nâng cao tính

kinh tế nhiên liệu của động cơ.

Ngày nay để sư dụng tốt công suất của động cơ, nâng cao tính nhiên

liệu (giảm lượng tiêu hao nhiêu liệu ) cho xe và để tăng tuổi thọ cho

động cơ ngươi ta cũng thiết kế hộp số năm cấp cho xe du lịch. Trong đó

số truyền thứ năm thương là số truyền tăng.

Số truyền tăng được thiết kế cho xe chạy trên đương có chất lượng

tôt hơn hoặc tải trọng nhỏ hơn so vơi thiết kế. Sư dụng số truyền tăng

không nhưng tiêt́ kiệm nhiên liệu mà còn cho phép nâng cao tính năng

động lực một cách hợp lý của xe, tăng tuổi thọ động cơ. Điều này có ý

nghĩa rất quan trọng đối vơi ô tô vận tải: vì chúng có trọng lượng thay

đổi trong giơi hạn khá lơn.

Đối vơi ô tô vận tải, thương được thiết kế vơi tiêu chí tiêu hao

nhiêu liệu thấp, do vậy tính động lực không cao; hơn nũa phạm vi thay

đổi trọng lượng toàn bộ của xe nằm trong rọng rãi nên hộp số thương

được thiết kế vơi số cấp nhiều hơn; phổ biến dùng hộp số năm cấp đến

sáu cấp. Vơi hộp số năm cấp thì các số tư 2 đến 5 đều có bố trí bộ đồng

tốc, số 1 và số lùi chỉ dùng ống gài đơn giản (hình H3-5a,b).

4 3 2 1 L

L

3

4

I

III

II

I

II

1

2

a , sơ đồ hộp số xe du lịch 3 trục

b , sơ đồ hộp số du lich 2 trục

Hình H3-3 : sơ đồ hộp số 4 cấp xe du lịch

Chú thích:

1 . vị trí gài cấp số tiến số 1;

3 . vị trí gài cấp số tiến số 3;

I . trục sơ cấp;

2 . vị trí gài cấp số tiến số 2;

4 . vị trí gài cấp số lùi;

II . trục trung gian (đối vơi hộp số 3

trục) hoặc thục thứ cấp (đối vơi hộp số 2 trục)

III . thục thứ cấp.

4

3

2

1

L 5

I

III

II

Hình H3-4 : sơ đồ hộp số 5 cấp xe du lịch.

Chú thích:

5 . vị trí gài cấp số tiến số 5. (các số khác chú thích nhủ ở hình H3-3)

Trên hình H3-5c, hình H3-5d cũng là hộp số xe tải 5 cấp nhưng tất

cả tất cả các cấp đều dùng đồng tốc (kể cả số lùi) nhằm bảo đảm

tính êm dịu tốt nhất cho hộp số khi gài số kể cả khi gài cấp số lùi để

lùi xe.

5

4

3

2 1

L

5

4

3

2 L

1

I

III

I

III

II

a , sơ đồ hộp số zil- 130

b , sơ đồ hộp số Clark-280V

Hình H3-5 : sơ đồ hộp số 5 cấp trên xe tải, có đồng tốc tư 2 đến 5

5

6

4 3

2 1 L

5

6 4

3

2

1

I

III

I

III

II

L

a , sơ đồ hộp số xe ZF-AK6 -80

b , sỏ đồ hộp số Spicer- 5000

Hình H3-6 : sơ đồ hộp số 6 cấp trên xe tải, tất cả đều có đồng tốc.

Khi tải trọng càng tăng, số cấp tỉ số truyền tăng theo. Đặc biệt đối

vơi ô tô tải lơn làm việc trong điều kiện nặng nhọc (như không có

đương hoặc chất lượng mặt đương sấu như xe làm việc ở các hầm mỏ

hay công trương) phải dùng hộp số nhiều cấp (tư 8 đến 20 cấp).

Để nâng cao tiń h động lực và tiń h kinh tế nhiên liệu cũng như tăng

tuổi thọ cho động cơ, ngày nay ô tô vận tải thương thiết kế thêm số

truyền tăng để chạy trên đương tốt hơn hoặc khi chạy non tải hay không

tải. Hơn nưa viêc̣ sư dụng số truyền tăng không nhưng làm tăng tính

động lực và tính kinh tế mà còn làm gọn kích thươc hộp số nhất là hộp

số nhiều cấp, cho phép giảm số vòng quay của động cơ mà còn làm tăng

tuổi thọ của động cơ.

1.4.2. hộp số nhiều cấp (tư 8 đến 20 cấp)

Đối vơi ô tô tải lơn và rất lơn hoạt động trong điều kiện nặng nhọc

(trong nhiều loại đương khác nhau) hay trong liên hiêp máy kéo cơ lơn

thì số cấp của hộp số có thể lên đến tư 8 đến 20, vơi hộp số như vậy

phải có thêm cơ cấu điều khiển phụ và khi đó kết cấu hộp số được chia

làm hai phần; hộp số chính và hộp số phụ trong đố số cấp của hộp số

chính thương là tư 4 đến 5 cấp, số cấp của hộp số phụ tư 2 đến 4 cấp.

4

3

2

1

L

2p

1p

I

III

IIIp

II

Hình H3-7a : sơ đồ hộp số nhiều cấp vơi hộp số phụ bố trí phía

(Hộp số phụ 2 cấp kiểu bánh răng thương)

sau

Chú thích:

III . Trục thứ cấp của hộp số chính (cũng chính là hộp sơ cấp của

hộp số phụ).

IIIp . trục thứ cấp của hộp số phụ.

1p . vị trí gài cấp số 1 của hộp số phụ.

2p . vị trí gài cấp số 2 của hộp số phụ.

Khi sư dụng hộp số nhiều cấp theo sơ đồ động học đơn giản ở

hình H3-7a không nhưng hộp số trở nên kồng kềnh mà hiệu suất của

hộp số nói chung cũng giảm do mỗi cấp số truyền phải qua nhiều hơn

2 cặp bánh răng ăn khơp - trư cấp số truyền thẳng (hình H3-7a)

không phải qua cặp bánh răng nào (đối vơi hộp số 3 trục kiểu đồng

tâm).

Để nâng cao hiệu suất của hộp số nhiều cấp, nếu hộp số tư 8 đến 10

cấp số thì hộp số phụ thương được thiết kế 2 cấp theo sơ đồ động

học của bộ truyền kiểu hành tinh (hình H3-7b). bộ truyền bánh răng

kiểu hành tinh sẽ cho nhơ hiệu suất cao hơn nhiều so vơi các kiểu

truyền động bánh răng ăn khơp thông thương. tuy nhiên, do đặc điểm

kết cấu của bộ hành tinh, nên hộp số có cấu tạo phức tạp và kồng

kềnh hơn.

5

4

3

2

1

L

1p 2p

I

III

IIIp

II

Hình H3-7b : sơ đồ hộp số nhiều cấp vơi hộp số phụ kiểu hành tinh

Chú thích:

III : Trục thứ cấp của hộp số chính (cũng là trục sơ cấp của hộp

số phụ hành tinh;

IIIp : trục thứ cấp của hộp số phụ hành tinh

được nối vơi cần C của cơ cấu hành tinh.

Nếu hộp số nhiều cấp có số cấp là 8 hoạc 10 và có số truyền tăng thì có

thể bố trí hộp số phụ hai cấp (số truyền thẳng và số truyền tăng) ở phía

trươc hộp số chính thì nó cho phép nâng cao hiệu suất của hộp số nhiều

cấp.

2p

1p

5

4

3

2

L

1

Ip

I

III

Za p

Za c

II

Hình H3-7d : sơ đồ hộp số nhiều cấp vơi hộp số phụ bố trí trươc.

Chú thích:

Ip . trục sơ cấp hộp số phụ; 1p,2p . vị trí gài cấp số 1, cấp số 2 của

số phụ;

Zap . cặp bánh răng dẫn động trục trung gian tư hộp số phụ;

Zac . cặp bánh răng dẫn động trục trung gian tư hộp số chính.

Vơi sơ đồ bố trí này sẽ cho hiệu suất cao như hộp số trương (4

đến 5 cấp); mỗi số truyền của hộp số nhiều cấp chỉ qua 2 cặp bánh

răng giống như hộp số thông thương mặc dầu có thêm hộp số phụ

phia trươc. cặp thứ nhất là cặp bánh răng thương xuyên truyền động

Zac của hộp số chính (hoặc của hộp số phụ Zap) để dẫn động trục

trung gian (trục trung gian chung) của hộp sô. Cặp thứ 2 là một trong

các cặp bánh răng gài số của hộp só chính.

Lúc này hộp số phụ chỉ đóng vai trò chia đương truyền động đến

trục trung gian (II) chung (của cả hộp số chính và hộp số phụ). Hoặc

gài đồng tốc của hộp số phụ về vị trí truyền thẳng 1p (1p ≡ 1) để

truyền mômen xuống trục trung gian (II) theo cặp bánh răng truyền

động chung (Zac) của hộp số chính. Hoặc gài đồng tốc của hộp số

phụ về vị trí 2p để truyền mô-men xuống trục trung gian (II) theo cặp

bánh răng truyền động chung (Zap) của hộp số phụ. Như vậy 1 trong 2

cặp bánh răng này sẽ luân phiên thay nhau truyền mô-men cho trục

trung gian (II), còn cặp kia quay lồng không (không mang tải). còn khi

gài đồng tốc hộp số phụ về vị trí 1p và gài đồng tốc hộp số chính về

vị trí 5 (hình H3-7d) thì mô-men không phải truyền qua bất kỳ cặp

bánh răng nào của hộp số chính cũng như của hộp số phụ (truyền

thẳng), do đó sẽ cho hhieeuj suất truyền của hộp số nhiều cấp cao

nhất (xem như bằng 1 nếu bỏ qua các tổn thất khác).

Ngoài ra nếu số cấp là 16 hoặc 20 và có số truyền tăng hoặc không

có số truyền tăng nhưng công bội q nhỏ (q ≈ 1,2÷1,3) thì có thể kết hợp

vơi hộp số phụ kiểu “chia” hai cấp phía trươc (như hình H3-7d)và hộp

số phụ kiểu hành tinh bố trí sau hộp số chính (hình H3-7b,c) sẽ cho ta

hộp số vơi sơ đồ H3-7d hoặc H3-7b mà hiệu suất vẫn rất cao (hình

H3-7f), nâng cao tuổi thọ chung hộp số và làm việc êm. Tuy nhiên cơ

cấu điều khiển lúc nay sẽ phức tạp hơn: thương phải kết hợp điều khiển

bằng cần cơ khí và điều khiển bán tự động.

4p 3p 5 4 3 2 1 L

1p 2p

Ip

I

III

IIIp

II

Hình H3-7f : hộp số nhiều cấp vơi hộp số chia (trươc) và hộp hành tinh (sau)

PHẦN II. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỘP SỐ

XE ZIL-130.

2.1. Cấu tạo.

Thay đổi tỷ số truyền và momen xoắn tư động cơ xuống bánh xe

của ô tô phù hợp vơi sức cản chuyển động của ô tô. Cần phải thay

đổi số khi tải thay đổi. Thay đổi chiều chuyển động của ô tô. Dẫn

động các bộ phận công tác khác đối vơi xe chuyên dùng.

Hộp số bao gồm nhưng cụm chi tiết chính:

Các bánh răng.

Cơ cấu gài số

Bộ đồng tốc

Trục hộp số

Vỏ và nắp hộp số, các ổ bi.

Hộp số xe zil-130.

Ghi chú

1. Khơp nhả ly hợp.

2. Trục dẫn động.