Cơ khí chế tạo máy - Động học và động lực học của vi sai

II. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VI SAI. 1 " n" M"M'n'' ono Mo 2 2 3 44 5 3 1. Động học của vi sai . II. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VI SAI. 1. Động học của vi sai . ' 2 2 , Z Z nn  ' ' 22 Z Z nnn o  " " 22 Z Z nnn o  xe quay vòng sang trái thì nửa trục bên trái sẽ giảm số vòng quay đi một lượng là n’: '' '' 22 Z Z nn  II. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VI SAI. 1. Động học của vi sai . Khi đang quay vòng sang trái số vòng quay của bán trục bên trái là: (2) '' '''' 22 Z Z nnnnn oo  Trường hợp vi sai đối xứng thì Z’ = Z’’ từ (1) và (2) suy ra: n’+ n’’ = 2no Nhận xét:  Khi xe chạy thẳng cũng như khi xe quay vòng tổng số vòng quay của các nửa trục đều bằng hai lần số vòng quay của vỏ vi sai.  Nếu n’= 0 => n’’ = 2no  Nếu no = 0 => n’= - n’’ 30 n. Ta có: => o 2"'  (3) (4) II. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VI SAI. 2. Động lực học của vi sai . Khảo sát việc phân bố mômen đến các nửa trục khi có tính đến ma sát ở bên trong cơ cấu vi sai.  Khi vi sai chưa làm việc ( n2 = 0 ), Mr = 0 2 0"' MMM   Khi vi sai làm việc ( n2 ≠ 0 ), Mr ≠ 0 2 0"' MMM  => M’ =? , M’’ = ? Phương trình cân bằng mômen của vi sai: "' MMM o  (5) II. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VI SAI. 2. Động lực học của vi sai . Giả thiết xe đang quay vòng sang phải : ’ > ’’ No – Nr =N’ + N” Mo.o – Nr = M’ .’ + M” .’’ =>        2 "' MM"".M''.M roo => (6) M’ = 0,5(M0 - Mr) M” = 0,5(M0 + Mr) => Phương trình bảo toàn năng lượng của vi sai:        2 "' MN rrvới Thay (4) và (5) vào (6) ta có: => M’ Mc’ => Tốt ro ro MM MM 'M "M   => (7) II. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VI SAI. 2. Động lực học của vi sai . => ro ro MM MM 'M "M    (7) Nhận xét:  Tỷ số mômen phân bố trên các nửa trục phụ thuộc vào mômen ma sát Mr ở bên trong vi sai.  Trên quan điểm động lực học, sự phân bố lại momen xoắn trên các bánh xe là có lợi.  Trên quan điểm truyền năng lượng, bộ vi sai là có hại vì làm mất mát năng lượng do ma sát.  Như vậy khi tính toán các nửa trục và các bánh răng nửa trục, chúng ta phải lấy giá trị mômen bằng một nửa mômen truyền đến vi sai nhân với hệ số dự trữ k > 1 rMM M  ' " III. ẢNH HƯỞNG CỦA VI SAI ĐẾN TÍNH CHẤT KÉO CỦA XE . 1. Hệ số hãm của vi sai kh. 'M"M 'M"M M M k o r h    Nhận xét:  Khi Mr = 0 => kh =0 => vi sai hoạt động tự do.  Khi Mr = M0 => kh =1 => vi sai bị hãm hoàn toàn.  Nếu Mr tự sinh ra => kh gọi là kh tự hãm.  Nếu Mr do cơ cấu hãm vi sai sinh ra => kh gọi là hệ số hãm cưỡng bức.  Khi mắc lầy, đường không bằng phẳng => vi sai phải làm việc => tìm giá trị kh tối ưu ??????????. III. ẢNH HƯỞNG CỦA VI SAI ĐẾN TÍNH CHẤT KÉO CỦA XE . 1. Hệ số hãm của vi sai kh. rb rb Z’b Z’’b M’ M’’ G2 φmax φmin Giả thiết ta có loại xe bố trí theo công thức 4x2, tải trọng lên hai bánh xe chủ động đều bằng nhau. 2 ''' 2 G ZZ bb  M’ = M’b = 0,5.Z2.min.rbx M” = M’’b = 0,5.Z2.max.rbx =>     minmax minmax minmax2 minmax2 ..5,0 ..5,0           bx bx h rZ rZ k Trong trường hợp xấu nhất φmin = 0,1 và φmax =0,8 78,0 1,08,0 1,08,0    hk=> => kh tối ưu III. ẢNH HƯỞNG CỦA VI SAI ĐẾN TÍNH CHẤT KÉO CỦA XE . 1. Hệ số hãm của vi sai. Nhận xét:  kh > 0,78 không làm cho tính chất kéo của xe tốt hơn.  Nếu kh càng lớn thì xe sẽ rất khó điều khiển, vỏ xe mòn nhanh và khi gặp đường trơn có thể có hiện tượng xe trượt ngang.  Thông thường các giá trị max và min dưới các bánh xe chênh lệch nhau không nhiều nên kh = 0,3  0,5.  Vi sai bánh răng nón, vi sai bánh răng trụ: kh  0,1 => phải có cơ cấu hãm vi sai.  Vi sai cam, vi sai trục vít: kh  o,3 – 0,5 => không cần cơ cấu hãm vi sai. 2. Hệ số gài vi sai kg. 'M "M kg  h h g k1 k1 k   => M’ – mômen truyền đến bánh xe quay nhanh. M’’ – mômen truyền đến bánh xe quay chậm.