ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, xã hội phát triển mạnh mẽ, kỹ thuật ngày càng hiện đại nên nhu cầu đi lại của con người ngày càng cao và th ế là ngành cơ khí ô tô cũng phát triển theo như một nhu cầu thiết yếu. Ô tô là một sản phẩm của các chuyên ngành như: cơ khí, điện tử, chế tạo máy, vi điề u khiển,… và được phân thành các hệ thống riêng biệt do các k ỹ sư phát triển và cải thiện. Cùng với sự ra đời và phát triển của ô tô,hệ thống vi sai không ngừng được cả tiến với tính năng và công nghệ mới. Xuất phát từ những ứng dụng quan trọng trên cũng như sự tò mò học hỏi, chúng em đã quyết định thực hiện nghiên cứu nghiên cứu về bộ vi sai.
Lý do chọn đề tài : vì khóa vi sai là một bộ phận quan trọng trong hệ thống điều khiển ô tô, giúp các bánh quay v ới tốc độ khác nhau để xe có thể di chuyển ổn định khi vào cua. MỤC TIÊU VÀ Ý NGHĨA ĐỀ TÀI Với mong muốn hiểu biết thêm về bộ vi sai trên ô tô cũng như thỏa mãm niềm đam mê và ham học hỏi đối với chuyên ngành ô tô, đặc biệt là hệ thống vi sai. Muốn một động cơ hoạt động đạt được hiệu suất cao, chính là nhờ sự hỗ trợ và làm việc tốt của các hệ thống như: bánh răng di động , bánh răng hành tinh, bánh răng bán trục , bánh trục , bánh răng chủ động…. Vì vậy công suất, sức bền, tuổi thọ, hiệu suất làm việc của động cơ phụ thuộc rất lớn vào sự làm việc của các hệ thống này.
Mục tiêu của đề tài: - Nắm vững các kiến thức về hệ thống của bộ vi sai. - Khảo sát hệ thống bộ vi sai - Vận dụng lý thuyết, tính toán quan sát thực tế và rút ra nhận xét. - Giúp các bạn sinh viên hiểu hơn về kết cấu và công dụng bộ vi sai cũng như cách xử lý khi gặp vấn đề với bộ vi sai. Thông qua việc làm đề tài này đã góp phần cho sinh viên chúng em củng cố lại các kiến thức đã được học và thực tập, giúp cho sinh viên chúng em cách nghiên cứu, làm việc một cách độc lập.
Từ đó, tạo điều kiện thuận lợi cho công việc sau này của người kỹ sư tương lai. NỘI DUNG ĐỀ TÀI Tuần 1: Giao đề tài. Tuần 2: Phân tích và lấy số liệu chi tiết thiết kế. Tuần 3: Lên kế hoạch, quy trình thiết kế chi tiết.
Tuần 4: Tính toán và thiết kế sơ bộ hệ thống. Tuần 5, 6: Thiết kế chi tiết theo quy trình đã vạch ra. Tuần 7, 8: Hoàn chỉnh bản vẽ thiết kr61 2D gồm 3 hình chiếu và mặt cắ.t Tuần 9: Chỉnh sửa bản vẽ thiết kế 2D (nếu cần). Tuần 10: Hoàn chỉnh đồ án.
Đóng thành cuốn cho giảng viên ký duyệt để tiến hành bảo vệ đồ án. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U Do điều kiện về môi trường nghiên cứu hạn chế nên phương pháp nghiên cứu chủ yếu của chúng em là: Tham khảo tài liệu: sách “KẾT CẤU Ô TÔ” cùng với đồ án chuyên nghành ô tô c ủa các khóa trước và tìm kiếm thông tin trên Internet. Phương pháp nghiên cứu thực tế: Quan sát mô hình hệ thống khởi động tại xưởng thực hành khu R-Hutech, tiến hành mua thiết bị và lắp ráp mô hình thực tế.5 KẾT CẤU ĐỒ ÁN Đồ án gồm 4 chương: - Chuơng 1: Giới thiệu về đề tài - Chương 2: Cơ sở lý thuyết của hệ thống làm mát - Chương 3: Tính toán , thiết kế và mô phỏng hệ thống làm mát - Chương 4: Thiết kế 3D - Chương 5: Kết luận và hướng phát triển 2 Đề số:……. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.
TÌM HIỂU CHUNG -Bộ vi sai (tên tiếng anh Differential) là một thiết bị sử dụng để chia momen xoắn của động cơ thành hai đường, cho phép hai bánh xe quay với tốc độ khác nhau. - Khi mới sinh ra ôtô, hai bánh nối với nhau bằng một trục cố định, không thể sinh ra sự khác biệt về vận tốc. - Do đó bộ vi sai ra đời với nhiệm vụ tạo ra tốc độ quay khác nhau cho mỗi bánh xe. Vị trí của vi sai trên ô tô - Visai được đặt giữa các bánh xe của cầu chủ động - Khi xe quay vòng hoặc chuyển động không bằng phẳng, hoặc có sự khác nhau giữa các bán kính lăn của hai bánh xe, vi sai nhận mô males xoắn của trục truyền động rồi đồng thời phân phối lại mô men xoắn cho hai nửa trục trong các trường hợp.
- Ngoài ra, chính truyền lực vi sai tạo ra sự chênh lệch về tốc độ quay giữa bánh xe phía trong và bánh xe phía ngoài khi xe quay vòng và làm cho xe chạy êm khi xe quay vòng hay vào cua. Kết cấu vi sai trên dòng xe FF và FR - Một bộ vi sai thường gồm 2 bộ phận cơ bản là truyền lực cuối cùng và truyền lực vi sai: - Truyền lực cuối cùng: có nhiệm vụ giảm số vòng quay từ hộp số ngang hoặc hộp số dọc, từ đó tăng mômen quay. - Truyền lực vi sai: có tác dụng khi xe đi vào đường vòng nó tạo ra sự chênh lệch về tốc độ quay giữa các bánh phía trong và phía ngoài, do vậy tránh được hiện tượng trượt của các lốp khi xe quay vòng, giảm độ mòn cho lốp xe và giúp xe quay vòng tốt hơn, ổn định hơn. Cấu to - Truyền lực cuối: những bánh răng chủ động ăn khớp với bánh thụ động giúp giảm số vòng quay để tăng mô males xoắn.
- Truyền lực vi sai: tạo ra tốc độ quay chênh lệch giữa 2 bánh xe lúc xe vào cua - Vỏ bộ vi sai gắn trên bánh răng thụ động - Bánh răng hành tinh: kết nối với những bánh răng bán trục để điều khiển tốc độ - Bán trục trong/ngoài: kết nối những bánh răng bán trục với bánh xe. Bánh răng nằm cuối trục truyền động mang chức năng quay bánh răng. Giúp truyền lực cho tổ hợp 4 Đề số:……. bánh răng vi sai, bánh răng quay phối hợp đảm bảo mỗi bánh xe mang một véc tơ vận tốc tức thời riêng.
Cấu to của vi sai 2. Công dụng vi sai. - Bộ vi sai của cầu chủ động có tác dụng đảm bảo cho các bánh xe quay v ới vận tốc khác nhau khi xe quay vòng , chuyển động không bằng phẳng ,hoặc có sự khác nhau giữa bán kính lăn củ a hai bánh xe. - Đồng thời phân phối lại mômen xoắn cho hai nửa trục khi xả ra trong các trườ ng hợp nêu trên.
- Bộ vi sai đặt giữa các cầu chủ động có tác dụng phân phối mômen xoắn cho các cầu theo yêu cầu thiết kế nhằm nâng cao tính năng kéo củ a xe nhiều cầu chủ động. - Bộ vi sai có 3 nhiệm vụ chính : Hình 4. Nhiệm vụ vi sai trên dòng xe FF và FR + Truyền momen của động cơ tới những bánh xe + Đóng vai trò là cơ cấ u giảm tốc cuối cùng trước khi mômen xoắn truyền đến các bánh xe. + Thay đổi tốc độ của những bánh xe (trái, phải) lúc xe vào cua.
Bộ vi sai điều khiển những bánh xe di chuyển với tốc độ khác nhau, tạo thăng bằng cho xe. Đặc trưng lúc vào cua, bánh xe phía ngoài sẽ di chuyển quãng đường dài hơn bánh xe phía trong nên cần véc tơ vận tốc tức thời to hơn để dễ vào cua. Nếu ko mang bộ vi sai, 2 bánh xe vẫn di chuyển cùng tốc độ. Lúc đó, xe dễ gặp tình trạng trượt quay b ánh xe.
PHÂN LOẠI Theo công dụng của bộ vi sai có 2 loi : - Vi sai đối xứng : phân phối mômen giữa các bán trục, được đặt trong cầu chủ động và còn gọi là vi sai giữa các bánh xe. -Vi sai không đối xứng : dùng phân phối mômen ra các cầu chủ động , được đặt trong hộp phân phối và còn gọi là bộ vi sai trung tâm. Theo cấu to của bộ vi sai có 4 loi : - Vi sai dùng bánh răng côn 6 Đề số:……. - Vi sai dùng bánh răng trụ - Vi sai tăng ma sát - Vi sai cam Trên ô tô thường dùng bộ vi sai với bánh răng côn.
Một số các loi vi sai ô tô: * Vi sai đối x ứng: Hình 5. Sơ đồ hai bánh răng hành tinh và hộ p số vi sai liền 1,5- bán trục; 2- vỏ vi sai; 3,4- bánh răng bán trục; 6 -bánh răng vi sai; 7-vành răng truyền lực chỉnh; 8 - trục. - Vi sai đối xứng thuộc loại vi sai có ma sát trong nhỏ. Trong các loại vi sai hiện nay cùng loại này.
- Sư khác nhau vi sai đối xứng lắp trên xe này hay xe khác ở số bánh răng vi sai, ở kết cấu vỏ vi sai và các bánh răng bán trục. - Trên ô tô du lịch thường dùng loại vi sai đối xứng với bánh răng hành tinh và vỏ vi sai lyền, không tháo rời để bảo vệ độ cứng vững tốt. - Trên ô tô tải thường dùng có bốn bánh răng hành tinh và vỏ vi sai tháo rời được vì vậy độ cứng vững giảm và điều kiện làm việc của các bánh răng truyền lực chính kém đi. - Mặt tháo rời thường đi qua trục của bánh răng hành tinh, các nửa vỏ được lắp đồng tâm nhờ các gờ, siết các nửa vỏ bằng bulông và đôi khi dùng đinh tán.
-Vỏ vi sai dùng bánh răng, bộ bánh răng hành tinh và đầu trong cùng của bán trục. Chúng được cố định và quay trong bán trục. Vỏ vi sai được chế tạo bằng gang rèn, bằng gang hợp kim hoăc bằng thép 45. Sơ đồ kết cấu vỏ hộp vi sai loi tháo được - Ổ bi vỏ vi sai được lắp giữa phần ngoài cùng vỏ vi sai và vỏ cầu.
Mặt bích trên vỏ vi sai dùng để gắn bánh răng bị động của truyền lực chính. Hai nửa vỏ vi sai gắn chặt bánh răng bị động bằng bulông hay đinh tán. - Bộ bánh răng hành tinh hay bộ bánh răng vi sai gồm có hai bánh răng côn bán trục và hai bánh răng hành tinh (bánh răng quay trơn của bộ vi sai trong vi sai hai bánh răng hành tinh). Bộ bánh răng hành tinh được lắp láp trong vỏ vi sai.
Chúng là những bánh răng nhỏ. - Một trục nhỏ xuyên qua hai bánh răng hành tinh (hoặc trục chữ thập xuyên qua bốn bánh răng hành tinh) và vỏ vi sai. * Vi sai đối xứng kiểu bánh răng nón - Bộ vi sai nằm trong lòng bánh răng bị động của truyền lực chính và gồm: 8 Đề số:…….