Bài giảng Sửa chữa hộp số

Chương 2. SỬA CHỮA HỘP SỐ 2.1 NHIỆM VỤ – YÊU CẦU – PHÂN LOẠI 2.1.1 Nhiệm vụ - Thay đổi lực kéo ở bánh xe nghĩa là thay đổi tốc độ của bánh xe chủ động để phù hợp với các chế độ tải của động cơ. - Thay đổi chiều của mômen ở bánh xe chủ động để xe có thể chạy tiến, chạy lùi. - Cắt truyền động lâu dài giữa động cơ và hệ thống truyền lực khi khởi động, chạy không tải... 2.1.2 Yêu cầu - Có tỷ số truyền đảm bảo tính động lực và tính kinh tế khi xe làm việc. - Có khả năng đưa công suất ra ngoài để dẫn động các thiết bị phụ trợ khác của xe. - Có vị trí trung gian để cắt truyền động lâu dài giữa động cơ và hệ thống truyền lực. - Không sinh ra lực va đập lên hệ thống truyền lực, làm việc không có tiếng ồn. - Cấu tạo đơn giản, điều khiển dễ dàng, làm việc an toàn và hiệu suất truyền động cao. 2.1.3 Phân loại * Theo phương pháp thay đổi tỷ số truyền chia hai loại: - Hộp số vô cấp: Tỷ số truyền thay đổi liên tục trong một khoảng nhất định. - Hộp số có cấp: Tỷ số truyền tăng, giảm theo từng cấp. Trên xe thường dùng hộp số có 3, 4, 5 cấp số tiến. * Theo phương pháp truyền lực chia 3 loại: - Hộp số cơ khí: Truyền lực qua các khâu cơ khí. - Hộp số điện từ: Truyền lực bằng điện từ. - Hộp số thuỷ lực: Truyền lực bằng chất lỏng. * Theo phương pháp điều khiển chia hai loại: - Hộp số cơ khí: Điều khiển sang số bằng tay. - Hộp số tự động: Điều khiển sang số tự động. 2.2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỘP SỐ CƠ KHÍ 2.2.1 Hộp số cơ khí 3 cấp số truyền thẳng 1. Sơ đồ cấu tạo (hình 2.21): Hình 2.21 là sơ đồ hộp số 3 cấp . Hộp số có 3 trục, trục chủ động (1) chính là trục ly hợp, trục trung gian (15) và trục bị động (8). Bánh trăng chủ động (2) đúc liền với trục chủ động, phía ngoài có vành răng để cài số III và luôn ăn khớp với bánh răng (14) của trục trung gian. Bánh răng số II trên trục bị động là bánh răng số (5) quay trơn trên trục và luôn ăn khớp với bánh răng trung gian (13). Bánh răng số (6) lắp then hoa với trục bị động và có thể di trượt trên trục để ra vào số I và số lùi. Bộ đồng tốc cũng lắp then hoa với trục bị động và di trượt trên trục để gài số II và số III. Các bánh răng số lùi (9) và (11) trên trục trung gian và trục số lùi (10) luôn ăn khớp với nhau. Trục chủ động được quay trơn trong vòng bị đặt ở vỏ hộp số. Trục bịđộng một đầu gối lên vòng bi đặt trong hốc của bánh răng chủ động, đầu sau quay trong vòng bị đặt trên vỏ hộp số. Trục trung gian lắp song song với trục chủ động và trục bị động. Hai đầu trục được lắp với hai vòng bị đặt trên vỏ hộp số. Trên trục trung gian có bánh răng (14) luôn ăn khớp với trục chủ động. Các bánh răng 14, 13, 12, 9 đều lắp chặt với trục. Hình 2.21 Sơ độ hộp số 3 cấp có số truyền thẳng 1. Trục chủ động; 2. Bánh răng chủ động; 3. Bộ đồng tốc; 4. Càng cua; 5. Bánh răng lồng không tay số II; 6. Bánh răng di trượt; 8. Trục thứ cấp; 9, 11 Cặp bánh răng số lùi; ; 10. Trục số lùi; 9, 12, 13, 14 Bánh răng cố định trên trục trung gian; 15. Trục trung gian 2. Nguyên lý làm việc Khi hộp số ở vị trí trung gian ( số O ), bánh răng chủ động truyền chuyển động quay cho trục trung gian và trục số lùi. - Số I: Đưa bánh răng số (6) về phía trước ăn khớp với bánh răng số (12) trên trục trung gian. Mô men được truyền như sau: Trục chủ động ® bánh răng chủ động (2) ® bánh răng (15)® trục trung gian ® bánh răng 12® bánh răng (6) ® trục bị động. - Số II: Đưa bộ đồng tốc về phía sau ăn khớp với vành răng cuẩ bánh răng số(5). Mômen truyền như sau: Trục chủ động ® bánh răng chủ động (2) ® bánh răng (15)® trục trung gian ® bánh răng 13® bánh răng (5) ® vành răng ® bộ đồng tốc ® trục bị động. Hình 2.22 Cấu tạo hộp số 3 cấp có số truyền thẳng - Số III: Đưa bộ đồng tốc về phía trước ăn khớp với vành răng của bánh răng chủ động số (2). Mômen được truyền như sau: Trục chủ động ® bánh răng chủ động (2) ® vành răng ® bộ đồng tốc ® ® trục bị động. Đây là số truyền thẳng tỷ số truyền i = 1.Mô men được truyền trục triếp từ rtục chủ động sang trục bị động bằng khớp trăng. - Số lùi: Đưa bánh răng số (6) về phía sau ăn khớp với bánh răng số 11 trên trục số lùi. Mô men quay được truyền như sau: Trục chủ động ® bánh răng chủ động (2) ® bánh răng (15) ® trục trung gian ® bánh răng (9)® bánh răng (11) ® bánh răng (6) ® trục bị động. Có 3 cặp bánh răng tham gia truyền động nên trục bị động đảo chiều, xe chuyển động lùi. Tham khảo: hình 2.22 là cấu tạo của hộp số 3 cấp có kết cấu và cài số I, số lùi khác sơ đồ trên. 2.2.2 Hộp số 5 cấp có số truyền tăng 1. Sơ đồ cấu tao. ( hình 2.23 ): Trục chủ động có bánh răng chủ động (2) luôn ăn khớp với bánh răng (2’) của trục trung gian. Bánh răng (4’), (5’), (7’) của trục trung gian là các bánh răng cố định, luôn ăn khớp với bánh răng tương ứng số III là bánh răng (4), số II là bánh răng (5), số I là bánh răng (7), các bánh răng này quay trơn trên trục bị động. Đồng tốc (6) đồng thời là bánh răng số lùi và đồng tốc (4) lắp then hoa với trục bị động và có khả năng di trượt trên trục để gài số I, II, số lùi và số III, IV. Bánh răng 8’ quay trơn trên trục trung gian, luôn ăn khớp với bánh răng 8 cố định trên trục bị động. Đồng tốc (9) lắp then hoa với trục trung gian và có khả năng di trượt để gài số truyền tăng. Trên trục trung gian còn có bánh răng (10) cố định để cài số lùi. Bánh trăng (11) quay trơn trên trục số lùi. Hình 2.23 Sơ đồ hộp số 5 cấp có số truyền tăng. 1. Nguyên lý làm việc ( hình 2.24) - Số 0: Trục chủ động truyền mômen quay cho trục trung gian , các cặp bánh răng số (4), (5), (7). - Số I: Đưa đồng tốc (6) (đồng thời là bánh răng số lùi) di chuyển sang phải ăn khớp với vành răng trên bánh răng số (7). Mô men được truyền như sau: Trục chủ động ® bánh răng chủ động (2) ® bánh răng (2’)® trục trung gian ® bánh răng (7’)® bánh răng (7) ® vành răng ® bộ đồng tốc (6) ® trục bị động. - Số II: Đưa đồng tốc (6) di chuyển sang trái ăn khớp với vành răng trên bánh răng số (5). Mô men được truyền như sau: Trục chủ động ® bánh răng chủ động (2) ® bánh răng (2’) ® trục trung gian ® bánh răng (5’) ® bánh răng (5) ® vành răng ® bộ đồng tốc (6) ® trục bị động. - Số III: Đưa đồng tốc (3) di chuyển sang phải ăn khớp với vành răng trên bánh răng số (4). Mô men được truyền như sau: Trục chủ động ® bánh răng chủ động (2) ® bánh răng (2’) ® trục trung gian ® bánh răng (4’) ® bánh răng (4) ® vành răng ® bộ đồng tốc (3) ® trục bị động. - Số IV: Đưa đồng tốc (3) di chuyển sang trái ăn khớp với vành răng trên bánh răng số (2). Mô men được truyền như sau: Trục chủ động ® bánh răng chủ động (2) ® vành răng ® bộ đồng tốc (3) ® trục bị động. Số IV là số truyền thẳng. - Số V: Đưa đồng tốc (9) di chuyển sang trái ăn khớp với vành răng trên bánh răng số (8’) . Số V là số truyền tăng, mômen được truyền như sau: Trục chủ động ® bánh răng chủ động (2) ® bánh răng (2’) ® trục trung gian ® bộ đồng tốc (9) ® bánh răng (8’) ® Bánh răng (8) ® trục bị động. (Số V có tỷ số truyền i = Z2’/ Z2 x Z8/Z8’ < 1 ) - Số lùi: Đưa bánh răng di trượt (11) sang phải, ăn khớp đồng thời với các bánh răng số lùi trên trục trung gian và trục bị động. Mômen được truyền như sau: Trục chủ động ® bánh răng chủ động (2) ® bánh răng (2’) ® trục trung gian ® bánh răng (10) ® bánh răng (11) ® báng răng (6) ( bộ đồng tốc) ® trục bị động. 2.2.3 Hộp số - vi sai ( Transaxte ) Đối với xe du lịch có động cơ nằm ngang phía trước và dẫn động trực tiếp hai bánh xe trước, hộp số và bộ vi sai được kết hợp thành một khối gọi là Transaxte ( Hộp số – vi sai ) 1. Sơ đồ cấu tạo ( hình 2.24) Trục chủ động có các bánh răng truyền động cho số I, II, III, IV và số lùi. Trục bị động có các bánh răng số 1, 2, 3, 4 luôn ăn khớp với các bánh răng tương ứng trên trục chủ động. Các bánh răng đó quay trơn, được gài với trục bởi bộ đồng tốc. Bộ đồng tốc gài số I và II đồng thời là bánh răng số lùi. Số lùi được gài với bánh răng đảo chiều di trượt trên một trục riêng. Một đầu trục chủ động lắp chặt với bánh răng chủ động của truyền lực chính. Bánh răng này luôn luôn ăn khớp với bánh răng bị động, trên bánh răng bị động lắp bộ vi sai. Như vậy truyền lực chính là cặp bánh răng trụ. Hình 2.24 Sơ đồ hoạt động của hộp số 5 cấp có số truyền tăng. 2. Nguyên lý làm việc - Số 0: Khi trục sư cấp quay, các cặp bánh răng 1, 2, 3, 4 đều quay, nhưng mômen chưa truyền cho trục bị động. - Số I: Đưa bánh răng số lùi sang phải ăn khớp với vành răng trên bánh răng số (1). Mômen quay từ trục chủ động tới trục trung gian, qua cặp bánh răng số (1), bánh răng số lùi truyền cho trục thứ cấp. Hình 2.24 Transaxte 4 cấp số - Số II : Đưa bánh răng số lùi sang trái khớp với vành răng trên bánh răng số (2). Mômen quay từ trục chủ động tới trục trung gian, qua cặp bánh răng số (2), bánh răng số lùi truyền cho trục thứ cấp . - Số III : Đưa bộ đồng tốc sang phải ăn khớp với vành răng trên bánh răng số (3). Mômen quay từ trục chủ động tới trục trung gian, qua cặp bánh răng số (3) truyền cho trục bị động . - Số IV : Đưa bộ đồng tốc sang trái ăn khớp với vành răng trên bánh răng số (4). Mômen quay từ trục chủ động qua cặp bánh răng số (4), bộ đồng tốc truyền cho trục bị động . Khi trục bị động được truyền mômen quay, bánh răng chủ động của truyền lực chính sẽ truyền mômen cho bánh răng bị động và bộ vi sai. (Kết cấu và hoạt động của bộ vi sai được trình bầy ở chương cầu chủ động ).