Chương 1 TỔNG QUAN 1. Tính cấp thiết của đề tài Ngày nay, cùng với sự phát triển không ngừng của con người và xã hội thì việc tiến bộ của khoa học và công nghệ là đều không thể thiếu. Các công cuộc nghiên cứu và tìm kiếm những cải tiến mới nhằm đáp ứng các nhu cầu trong sự phát triển của nhiều lĩnh vực là vô cùng quan trọng. Song với đó thì việc đào tạo, giảng dạy cho các thế hệ đi sau những kiến thức mang tính nền tảng cũng rất cần thiết.
Trong lĩnh vực ô tô cũng vậy, trên toàn cầu số lượng các công ty hoạt động trong lĩnh vực ô tô ngày càng tăng và trong đó có Việt Nam chúng ta. Qua đây cho thấy sự phát triển của ngành ô tô ở hiện tại và sẽ càng mạnh mẽ hơn trong tương lai. Đây vừa là cơ hội cũng vừa là thách thức của chúng ta. Vì để đáp ứng được sự phát triển này thì đòi hỏi chúng ta phải có được những người lao động có chuyên môn tay nghề cao.
Do đó, để có được nguồn nhân lực này thì đối tượng cần hướng đến đó là các thế hệ học sinh ở hiện tại và tương lai sau này. Học sinh cần được trang bị những kiến thức cốt lỗi, nền tảng để từ đó có thể phát minh và cải tiến được các thiết bị và công nghệ trong tương lai. Trong ngành công nghiệp truyền thống của ta, việc truyền động thường được thực hiện bằng cách sử dụng dây đai hoặc xích truyền động, truyền mô-men xoắn nhỏ, thời gian làm việc ngắn và yêu cầu bảo trì thường xuyên. Vì vậy, đề tài “Xây dựng mô hình trục Các đăng phục vụ giảng dạy” là một đề tài quan trọng và cần thiết đối với các sinh viên.
Đề tài này không chỉ cung cấp cho sinh viên những kiến thức về cơ bản về Các đăng, mà nó còn là nền tảng để sinh viên có thể trao dồi, học hỏi và nâng cao sự cải tiến trong quá trình làm việc sau này. Đồng thời, thông qua đề tài này cũng sẽ hữu ích cho việc giảng dạy của giảng viên cũng như là giúp giảng viên có thể truyền đạt kiến thức dễ dàng hơn. Mục tiêu, nhiệm vụ của đề tài 1. Mục tiêu đề tài Sinh viên có thể hiểu, nắm bắt các kiến thức cơ bản và chuyên sâu về nguyên lý hoạt động của Các đăng.
Ứng dụng được mô hình vào trong việc giảng dạy nhằm mục đích đưa tính thực tế vào việc học và truyền đạt kiến thức một cách dễ dàng hơn. Thông qua mô hình thực tế, sinh viên có thể nghiên cứu, học hỏi và phát triển 1 thêm tư duy về cách làm việc, vận hành của Các đăng. Xây dựng được những cơ sở dữ liệu và đưa ra các đánh giá trong việc tiến hành chế tạo và xây dựng của truyền động Các đăng. Nhiệm vụ đề tài Đưa ra các số liệu, hình ảnh, những đánh giá khách quan, cùng với các khảo sát trong quá trình nghiên cứu cũng như là trong quá trình vận hành thực tế.
Đánh giá được hiệu quả làm việc của Các đăng khác tốc và đồng tốc. Bên cạnh đó là phân tích, nghiên cứu về việc xây dựng và vận hành của trục Các đăng thỏa mãn được yêu cầu cần có như: truyền momen xoắn giữa các trục, các tính chất khi thay đổi góc lệch, độ dài trên Các đăng. So sánh quá trình hoạt động giữa Các đăng đồng tốc và khác tốc khi quay ở cùng chế độ làm việc. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu đề tài 1.
Đối tượng nghiên cứu Đối tượng được đưa ra nghiên cứu bao gồm: các cơ sở lý thuyết trong truyền động Các đăng và đặc biệt là mô hình trục Các đăng khác tốc và đồng tốc. Đồng thời, nghiên cứu các số liệu thống kê, tính toán cùng với những tác động trong quá trình hoạt động thực tế để đánh giá được mức độ hoàn thiện của mô hình. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của đề tài bao gồm các tác động, những thay đổi về số liệu khi ta thay đổi một số yếu tố quan trọng trong quá trình hoạt động của Các đăng như: góc lệch, độ dài trục, … 1. Phương pháp nghiên cứu Để hoàn thành được bài báo cáo và xây dựng mô hình hoàn chỉnh, nhóm chúng em đã vận dụng các phương pháp cụ thể như: Phương pháp luận nghiên cứu khoa học: Đây là hệ thống các nguyên lý, những triết lý và quan điểm được sử dụng nhằm làm cơ sở, là tiền đề để xây dựng các phương pháp, những định hướng phạm vi, kỹ năng ứng dụng các phương pháp và đồng thời phương pháp này cũng sẽ xác định cho việc nghiên cứu tìm tòi cũng như việc lựa chọn, vận dụng phương pháp.
Phương pháp thu thập số liệu: Ở phương pháp này chúng em sẽ sử dụng những thông tin sẵn có từ nhiều nguồn phương tiện internet khác nhau như: Web, Facebook,… cũng như thu thập các thông tin trực tiếp thông qua việc phỏng vấn. Đồng thời, nghiên cứu các nội dung quan trọng thông qua các giáo trình, tài liệu mà 2 các thầy đã cung cấp cùng với sự chỉ bảo của thầy trong quá trình làm việc. Phương pháp thực nghiệm: Đây là một phương pháp mà ta sẽ thu thập thông tin thông qua việc quan sát các đối tượng ở trong những điều kiện khác nhau. Ở phương pháp này, chúng em sẽ thay đổi các tham số như góc lệch, độ dài trục Các đăng, tốc độ quay để từ đó thu được những kết quả cho quá trình nghiên cứu Ngoài các phương pháp nghiên cứu khoa học phổ biến trên, nhóm còn vận dụng nhiều phương pháp khác nhằm hỗ trợ cho việc nghiên cứu thực tiễn như: Phương pháp quan sát khoa học, phương pháp điều tra, phương pháp phân tích tổng kết kinh nghiệm, phương pháp chuyên gia, phương pháp phân tích … Nhờ việc áp dụng các phương pháp này trong quá trình nghiên cứu, chúng em đã nhanh chóng hoàn thiện bài báo cáo cùng với mô hình mà thỏa mãn các tiêu chí, tính chất, yêu cầu và thời gian đã đặt ra.
3 Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Lịch sử hình thành và phát triển Các đăng Khớp Các đăng là khớp được thiết kế dựa trên thiết kế của Gimbal, và đã được sử dụng từ thời cổ đại. Trong một số tra cứu, có một dự đoán về khớp Các đăng này là từ việc người Hy Lạp cổ đại sử dụng nó trên các vũ khí tên lửa cổ đại phóng ra các bi đá. Ở châu Âu, khớp Các đăng thường được gọi là khớp Các đăng (và một trục dẫn động sử dụng các khớp nối, một trục Các đăng), nó được lấy theo tên của một nhà toán học người Ý tên là Gerolamo Cardano, là người đã viết sớm thông tin về gimbal, mặc dù các bài viết của ông chỉ đề cập đến giá đỡ của gimbal, mà không phải là về khớp nối Các đăng.1 La bàn hiện đại được treo bởi Gimbal (1570).2 Nhà toán học Gerolamo Cardano.
4 Năm 1664, cơ chế này sau đó được mô tả trong Technica curiosa sive mirabilia artis (một tác phẩm bao gồm các kiến thức hữu ích, mô tả về các công cụ khoa học và công nghệ cơ học) bởi một nhà khoa học người Đức tên là Gaspar Schott, người đã nhầm lẫn tuyên bố rằng đó là một khớp vận tốc không đổi (còn gọi là khớp Rzeppa hay khớp CV). Ngay sau đó, vào giữa năm 1667 và 1675, Robert hooke đã phân tích loại khớp này và thấy rằng tốc độ quay của nó không đồng đều, nhưng đặc tính này có thể được sử dụng để theo dõi chuyển động của bóng trên mặt đồng hồ mặt trời. Trên thực tế, thành phần của phương trình thời gian giải thích cho độ nghiêng của mặt phẳng xích đạo so với đường hoàng đạo hoàn toàn tương tự như mô tả toán học của khớp Các đăng. Lần đầu tiên sử dụng thuật ngữ khớp Các đăng cho thiết bị này được ghi lại là bởi Hooke vào năm 1676, trong cuốn sách Kính hiển vi (Helioscopes) của ông.
Ông đã xuất bản một mô tả vào năm 1678, dẫn đến việc sử dụng thuật ngữ Hooke's joint trong giới nói tiếng Anh.3 Nhà khoa học Robert Hooke. Năm 1683, Hooke đề xuất một giải pháp cho tốc độ quay không đồng đều của khớp Các đăng đó là một cặp khớp Hooke lệch pha 90° ở hai đầu của trục trung gian, một sự sắp xếp mà ngày nay được gọi là một loại khớp vận tốc không đổi (khớp Rzeppa). Năm 1841, một nhà bác học người Anh tên là Robert Willis phân tích chuyển động của khớp Các đăng. Đến năm 1845, kỹ sư và nhà toán học người Pháp Jean- Victor Poncelet đã phân tích chuyển động của khớp vạn năng bằng lượng giác cầu.
5 Thuật ngữ khớp Các đăng UJ (Universal Joint) được sử dụng vào thế kỷ 18 và bắt đầu được sử dụng phổ biến vào thế kỷ 19. Năm 1844, bằng sáng chế của Edmund Morewood cho máy phủ kim loại được gọi là khớp vạn năng, theo tên đó, để điều chỉnh các lỗi căn chỉnh nhỏ giữa động cơ và trục máy cán. Năm 1881, Ephriam Shay với bằng sáng chế đầu máy xe lửa, ông đã sử dụng các khớp nối Các đăng trong trục dẫn động của đầu máy xe lửa.4 Đầu xe lửa Shay Sonora Class C số 7. Thuật ngữ khớp Các đăng gần như xuất hiện muộn hơn trong ngôn ngữ tiếng Anh.
Nhiều tên và cách sử dụng ban đầu trong thế kỷ 19 được xuất hiện trong các bản dịch từ người Pháp hoặc bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi cách sử dụng tiếng Pháp. Nó được dùng trong một báo cáo năm 1868 về triển lãm vũ trụ của năm 1867 và một bài viết về lực kế dịch từ tiếng Pháp năm 1881. Vào thế kỷ 20, Clarence W. Spicer và công ty sản xuất Spicer (nhà sản xuất các bộ phận phận ô tô, cũng như thương hiệu kế thừa Hardy Spicer, đã giúp phổ biến rộng rãi hơn nữa các khớp Các đăng dùng trong ô tô, thiết bị nông nghiệp, thiết bị nặng, và máy móc công nghiệp trong nhiều ngành nghề.5 Spicer Manufacturing Company.
Tổng quan về trục Các đăng 2. Khái niệm, đặc điểm và phân loại trục Các đăng 2.1 Khái niệm trục Các đăng Trục Các đăng là một bộ phận phận giúp truyền tải công suất từ hộp số đến bộ vi sai. Các đăng chính là cầu nối giúp cho việc điều khiển, truyền tải sức mạnh của động cơ xuống hai bánh sau của xe. Đồng thời, giúp việc chuyển chế độ từ số này sang số khác một cách mượt mà, nhanh chóng và đem lại cảm giác lái tốt hơn.
Trục Các đăng thường được lắp cho bộ vi sai ở vị trí thấp hơn hộp số.