dgdfgdfg

1. 1
CHÖÔNG 3
HỘP SỐ Ô TÔ
Bài 1 – HỘP SỐ THƯỜNG
Muïc tieâu:
Sau khi hoïc xong chöông naøy caùc sinh vieân coù khaû naêng:
1. Trình baøy ñöôïc coâng duïng, yeâu caàu vaø phaân loaïi hoäp soá.
2. Veõ ñöôïc sô ñoà ñoäng hoïc vaø neâu ñöôïc nguyeân lyù laøm vieäc cuûa caùc loaïi hoäp soá.
3. Trình baøy ñöôïc trình töï tính toaùn hoäp soá coù caáp.
4. Xaùc ñònh ñöôïc caùc tæ soá truyeàn cuûa hoäp soá.
5. Tính ñöôïc caùc thoâng soá hình hoïc cuûa baùnh raêng hoäp soá.
6. Trình baøy ñöôïc caáu taïo vaø nguyeân lyù laøm vieäc cuûa boä ñoàng toác.

2. 2
MỤC LỤC
A – KẾT CẤU HỘP SỐ CHÍNH Ô TÔ.........................................................................................3
I. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI .............................................................................3
II. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỘP SỐ Ô TÔ...........................................................................4
1. Cấu tạo chung............................................................................................................................... 4
2. Đặc điểm kết cấu các bộ phận của hộp số.................................................................................... 11
3. Đặc điểm kết cấu của một số loại hộp số..................................................................................... 18
3.1. Hộp số hai trục (3 số tiến, 1 số lùi)....................................................................................18
3.2. Hộp số ba trục (3 số tiến, 1 số lùi).....................................................................................20
3.3. Hộp số ba trục (4 số tiến, 1 số lùi).....................................................................................21
3.4. Hộp số ba trục (5 số tiến, 1 số lùi, tỷ số truyền tăng) .........................................................23
4. Hộp số phụ trên ô tô ............................................................................................................24
B – TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỘP SỐ................................................................................. 26
III. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỘP SỐ..................................................................... 26
IV. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỘP SỐ............................................................. 26
CÂU HỎI ÔN TẬP....................................................................................................................... 33

3. 3
A – KẾT CẤU HỘP SỐ CHÍNH Ô TÔ
I. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI
1. Công dụng
 Nhaèm thay ñoåi tyû soá truyeàn vaø moâmen xoaén töø ñoäng cô ñeán caùc baùnh xe chuû ñoäng phuø
hôïp vôùi moâmen caûn luoân thay ñoåi vaø nhaèm taän duïng toái ña coâng suaát cuûa ñoäng cô.
 Giuùp cho xe thay ñoåi ñöôïc chieàu chuyeån ñoäng (cho xe chạy lùi).
 Ñaûm baûo cho xe döøng taïi choã maø khoâng caàn taét maùy hoaëc khoâng caàn taùch ly hôïp (cắt
động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian dài).
 Daãn ñoäng moâmen xoaén ra ngoaøi cho caùc boä phaän ñaëc bieät ñoái vôùi caùc xe chuyeân duïng.
2. Yêu cầu
Yêu cầu chung đối với hộp số: làm việc có độ tin cậy cao; đơn giản trong bảo dưỡng; kích
thước và kết cấu nhỏ gọn; giá thành hạ.
Với chức năng là hộp số ô tô:
 Coù daõy tyû soá truyeàn phuø hôïp nhaèm naâng cao tính naêng ñoäng löïc hoïc vaø tính naêng
kinh teá cuûa oâ toâ.
 Phaûi coù hieäu suaát truyeàn löïc cao, khoâng coù tieáng oàn khi laøm vieäc, sang soá nheï
nhaøng, khoâng sinh ra löïc va ñaäp ôû caùc baùnh raêng khi gaøi soá.
 Phaûi coù keát caáu goïn beàn chaéc, deã ñieàu khieån, deã baûo döôõng hoaëc kieåm tra vaø söûa
chöõa khi coù hö hoûng.
 Có khả năng trich công suất để dùng cho các thiết bị khác lắp trên ô tô.
3. Phân loại
Hình – Sơ đồ phân loại hộp số

4. 4
Tùy theo đặc tính sử dụng của từng loại ô tô, có thể được trang bị các loại hộp số sau:
+ Hộp số chính;
+ Hộp số phụ;
+ Hộp số phân phối.
Theo cách bố trí hộp số chính thì gồm: hộp số ngang (đi cùng với hệ thống truyền lực dạng
FF) và hộp số dọc (đi cùng với hệ thống truyền lực dạng FR).
Theo phöông phaùp thay ñoåi tyû soá truyeàn, hoäp soá ñöôïc chia thaønh: hoäp soá coù caáp vaø hoäp soá
voâ caáp.
3.1. Hoäp soá coù caáp ñöôïc chia theo
* Sô ñoà ñoäng hoïc goàm coù:
+ Loaïi coù truïc coá ñònh (hoäp soá hai truïc, hoäp soá ba truïc…).
+ Loaïi coù truïc khoâng coá ñònh (hoäp soá haønh tinh moät caáp, hai caáp…).
* Daõy soá truyeàn goàm coù:
+ Moät daõy tyû soá truyeàn (3 soá, 4 soá, 5 soá…).
+ Hai daõy tyû soá truyeàn.
* Phöông phaùp sang soá goàm coù:
+ Hoäp soá ñieàu khieån baèng tay.
+ Hoäp soá töï ñoäng.
* Theo phương pháp điều khiển:
+ Hộp số điều khiển tự động;
+ Hộp số điều khiển bán tự động;
+ Hộp số điều khiển cưỡng bức;
+ Hộp số điều khiển trực tiếp và điều khiển gián tiếp.
3.2. Hoäp soá voâ caáp gồm:
+ Hoäp soá thuûy löïc (hoäp soá thuûy tónh, hoäp soá thuûy ñoäng).
+ Hoäp soá ñieän.
+ Hoäp soá ma saùt.
II. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỘP SỐ Ô TÔ
1. Cấu tạo chung
Cấu tạo chung của hộp số cơ khí có cấp gồm các cụm và bộ phận chính sau:
a) Cơ cấu chấp hành là bộ phận đảm nhận chức năng truyền và biến đổi mô men gồm:
+ Cácte hộp số (vỏ hộp số);
+ Các trục và bánh răng hộp số: trục sơ cấp, trục thứ cấp, trục trung gian;
+ Trục số lùi và bánh răng số lùi;
+ Bộ đồng tốc.
b) Bộ phần điều khiển chuyển số đảm nhận chức năng chuyển số theo sự điều khiển của
người lái và khả năng giữ nguyên trạng thái trong quá trình xe hoạt động:
+ Cơ cấu truyền số;
+ Cần tay số.

5. 5
Hình 1 – Kết cấu chung của hộp số cơ khí
1 – Trục bánh răng bán trục của vi sai; 2 – Cácte ly hợp; 3 – Trục sơ cấp; 4 – Áo bọc bảo vệ bụi; 5
– Cơ cấu ngắt đường truyền; 6 – Đầu cấm dẫn động ngắt ly hợp; 7 – Giá ở miếng đệm dây dẫn; 8 –
Tay treo vỏ dây cáp truyền động ngắt ly hợp; 9 – Nắp phía sau; 10 - Ống nối ống thông gió; 11 – Lỗ
đặt cảm biến vận tốc ô tô; 12 - Vỏ bọc khớp nối bên trong của truyền động bánh xe bên trái; 13 –
Công tắc đèn chạy lùi; 14 – Vỏ hộp số; 15 – Nút lỗ châm dầu
Hình 2 – Kết cấu hộp số
1 – Nắp phía sau của hộp số; 2 – Cảm biến vận tốc; 3 – Công tắc đèn số lùi; 4 – Cần sang số; 5 –
Lỗ thông gió; 6 – Thanh kéo trung gian để chọn số; 7 – Vòng bít kín của bán trục; 8 – Bán trục
phải; 9 – Bán trục trái; 10 – Nút lỗ để chăm dầu; 11 – Nút của nắp sau hộp số; 12 – Cần ngắt ly
hợp; 13 – Cácte hộp số; 14 – Cácte ly hợp

6. 6
Hình 3 – Kết cấu hộp số ma sát 6 số của Audi
Hình 4 – Sơ đồ kết cấu các bộ phận chính của hộp số
1 – Trục sơ cấp; 2 – Vòng bít kín trục sơ cấp; 3 – Cácte ly hợp; 4 – Vòng đệm cao su; 5 – Lỗ thông
gió; 6 – Vòng bi hình kim của trục thứ cấp; 7 – Vánh răng của bộ đồng tốc cấp truyền số 4; 8 – Dĩa
sang số từ số 3 sang số 4; 9 – Khớp trượt của bộ đồng tốc số 3 và số 4; 10 – Moay ơ khớp nối của
bộ đồng tốc số 3 và số 4; 11 – Bánh răng và vành răng của bộ đồng tốc số 3; 12 - Bánh răng và
vành răng của bộ đồng tốc số 2; 13 - Dĩa sang số từ số 1 sang số 2; 14 – Khớp sang số 1 và số 2; 15
- Bánh răng và vành răng của bộ đồng tốc số 1; 16 - Ổ trục trung gian của trục thứ cấp; 17 – Bánh
răng truyền số 5; 18 – Cần sang số; 19 – Vỏ cần sang số; 20 - Ống cách; 21 – Bích khớp mềm; 22 –
Trục thứ cấp; 23 - Vòng bít kín ổ trục sau của trục thứ cấp; 24 - Ổ trục sau của trục thứ cấp; 25 –
Vòng đệm bộ phận hắt dầu; 26 - Ổ trục của bộ bánh răng truyền số 5 và số lùi; 27 – Bộ bánh răng
số 5 và số lùi; 28 – Moay ơ của bộ đồng tốc truyền số 5; 29 – Bánh răng trung gian của số lùi; 30 –
Nắp hộp số phía sau; 31 - Ổ trục phía sau của trục trung gian; 32 – Khớp trượt cùa bộ đồng tốc
truyền số 1 và số 2; 33 – Nắp lỗ chăm dầu; 34 – Trục trung gian; 35 - Ổ trục trước của trục trung
gian; 36 – Cácte hộp số; 37 - Ổ trục sau của trục sơ sấp; 38 - Ống dẫn hướng

7. 7
Hình – Kết cấu bên trong của hộp số ngang và hộp số dọc
Hộp số dọc: Đối với hộp số dọc, trục sơ cấp và trục thứ cấp được bố trí trên cùng một
đường tâm và bánh răng đảo chiều liên kết trục sơ cấp và trục thứ cấp để truyền công suất.
Hình – Kết cấu của hộp số dọc ô tô

8. 8
* Sự cần thiết phải sang số:
Đồ thị trên trình bày các đường cong tính năng truyền động chỉ rõ mối quan hệ giữa lực
truyền động và tốc độ của xe từ số 1 đến số 6.
Các đường cong tính năng truyền động: Nói một cách lý tưởng, đường biểu diễn lực truyền
động của động cơ cần phải thay đổi liên tục như đường cong A ở đồ thị này. Tuy nhiên, lực truyền
động thực tế của hộp số loại thông thường không thay đổi liên tục từ số 1 đến số 6.
Do đó, lực truyền động của động cơ sẽ có hiệu quả khi thu hẹp khu vực gạch chéo trong đồ
thị để gần với đường cong này.
Có thể phỏng đoán rằng, lực truyền động sẽ đến gần đường cong lý tưởng A khi tăng số
lượng các số truyền lên. Tuy nhiên, thiết kế của hộp số như vậy sẽ trở nên phức tạp và làm cho việc
điều khiển hộp số của người lái cũng phức tạp. Vì vậy, số lượng các số truyền là từ 4 đến 6. Số
truyền 5 được sử dụng nhiều nhất.
(1) Khởi hành: Khi xe khởi hành, cần có công suất lớn, nên người ta sử dụng số truyền 1 có
lực truyền động lớn nhất.
(2) Xe chạy: Sau khi khởi hành, người ta dùng số 2 và số 3 để tăng tốc độ của xe. Dùng các
số truyền này vì chúng có giới hạn tốc độ cao hơn số 1và cần không nhiều lực truyền
động.
(3) Xe chạy ở tốc độ cao: Khi xe chạy ở tốc độ cao, người ta dùng số 4, 5, và 6 để tiếp tục
tăng tốc độ của xe. Việc sử dụng các số truyền với lực truyền động nhỏ và hạ thấp tốc độ
của động cơ sẽ giảm mức tiêu thụ nhiên liệu.
(4) Chạy lùi: Khi sử dụng số lùi, bánh răng trung gian số lùi được nối với khớp, bánh răng số
lùi sẽ đổi chiều và xe sẽ chạy lùi.
Bảng – Các số truyền và vận tốc ô tô tương ứng
Số truyền Vận tốc ô tô (miles) Vận tốc ô tô (km/h)
Số 0 Bánh xe không lăn bánh, V=0
Số 1 5-10 8-16
Số 2 10-20 16-32
Số 3 20-25-30 32-40-48
Số 4 30-35-40-45 48-56-64-72
Số 5 >45 >72
Số lùi (số de) De ngược lại

9. 9
* Khái niệm về truyền động bánh răng:
Để truyền chuyển động và làm thay đổi mômen xoắn từ trục khuỷu động cơ đến các bánh xe
dẫn động, thông thường trên ô tô được truyền qua các bánh răng của hộp số, được gọi là truyền động
bánh răng.
Hình 5 – Kết cấu của hộp số chính
Tỷ số truyền trong truyền động bánh răng:
a) Khái niệm về tỷ số truyền:
Tốc độ quay của hai bánh răng khớp răng với nhau tùy thuộc vào số răng hay đường kính của
mỗi bánh răng đó. Ví dụ, bánh răng A dẫn động bánh răng B cùng đường kính, A và B sẽ quay cùng
một số vòng bằng nhau.
Nếu bánh răng A có 12 răng, bánh răng B có 24 răng, bánh răng A phải quay 2 vòng để dẫn
động bánh răng B quay 1 vòng. Ta nói tỉ số truyền động 2:1.
b) Công thức tính tỷ số truyền:
Tỷ số truyền của hai bánh răng ăn khớp với nhau là tỷ số giữa vòng quay của bánh răng chủ
động trên số vòng quay của bánh răng bị động hay số răng của bánh răng bị động trên số răng của
bánh răng chủ động.
CĐ
BĐ
CĐ
BĐ
BĐ
CĐ
D
D
N
N
n
n
i 


Trong đó: n – Số vòng quay bánh răng;
N – Số răng của bánh răng;
D – Đường kính bánh răng.
Nếu i<1 – Tỷ số truyền tăng;
i=1 – Tỷ số truyền thẳng;
i>1: Tỷ số truyền giảm.

10. 10
Hình 6 – Hai bánh răng A và B có đường kính
bằng nhau, khớp răng với nhau sẽ quay cùng
vận tốc
Hình 7 – Bánh răng A bé dẫn động bánh răng B
lớn (bánh răng A quay nhanh, bánh răng B quay
chậm)
a) b)
Hình 8 – Tỉ số truyền
a) Một cặp bánh răng; b) Hai cặp bánh răng
Hình 9 – Sơ đồ làm việc của hộp số chính
1 – Trục sơ cấp; 2 – Cần tay số; 3 – Cơ cấu truyền; 4 – Trục thứ cấp; 5 – Nút chăm dầu; 6 –
Trục trung gian; 7 – Các te hộp số

11. 11
Hình 10 – Sơ đồ truyền mômen xoắn khi mở truyền số lùi
1 – Trục sơ cấp; 2 – Bánh răng của trục sơ cấp; 3 – Trục trung gian; 4 – Bánh răng truyền của số
lùi; 5 – Trục thứ cấp
2. Đặc điểm kết cấu các bộ phận của hộp số
2.1. Vỏ và nắp hộp số
Vỏ hộp số làm nhiệm vụ che kín, ngoài ra còn có tác dụng lắp đặt các bộ phận của hộp số và
chứa dầubôi trơn.
2.2. Trục sơ cấp
Hình 11 – Trục sơ cấp

12. 12
2.3. Trục trung gian
Hình 12 – Trục trung gian
2.4. Trục thứ cấp
Hình 13 – Trục thứ cấp
2.5. Trục số lùi
2.6. Cơ cấu sang số

13. 13
Hình 14 – Cơ cấu sang số
1 – Cần sang số; 2 – Nắp hộp số; 3, 9 – Cáp sang số; 4, 5 – Lò xo và đạn đhhh vị; 6, 7 - Ống trượt;
8 – Chốt hãm; 10 – Khớp gạt số; 11 – Khớp hình cầu và chốt giữ cần số

14. 14
Các cơ cấu vận hành:
a) Loại điều khiển từ xa
Loại này liên kết cần chuyển số với hộp số bằng cáp hoặc các thanh nối,…
Người ta dùng loại này ở các xe FF, và có đặc điểm là gây ra ít rung động và tiếng ồn, và có
thể dễ dàng thiết kế vị trí của cần chuyển số.
Hình – Loại điều khiển từ xa
b) Loại điều khiển trực tiếp
Loại này lắp cần chuyển số trực tiếp trên hộp số. Người ta dùng loại này ở các xe FR vì các
thao tác chuyển số nhanh và dễ xử lý.
Hình – Loại điều khiển trực tiếp

15. 15
Hình 15 – Cơ cấu điều khiển hộp số
1 - Ống lót (moay ơ); 2 – Chốt định vị tay gạt; 3 – Cần tay gạt sang số; 4 – Tay cầm của cần tay
gạt; 5 – Vỏ hộp của cơ cấu điều khiển hộp số
2.7. Bộ đồng tốc
b) Cấu tạo:
Hình – Bố trí bộ đồng tốc trong hộp số

16. 16
Hình 16 – Kết cấu bộ động tốc
Hình 18 – Kết cấu bộ đồng tốc của hộp số
1 – Bánh răng truyền số 1; 2 – Vòng điệm trung gian; 3 – Vòng khóa; 4 – Khớp nối đồng tốc; 5 –
Moay ơ của khớp nối đồng tốc; 6 – Chốt định vị; 7 – Bánh răng truyền số 2
A – VAZ 2110 và B - VAZ 2181

17. 17
Hình – Cấu tạo bộ đồng tốc
Cấu tạo của bộ đồng tốc gồm: Vòng răng 7 của ống trượt được lồng vào trục thứ cấp bằng
các rãnh then hoa. Số răng của vòng răng này không liên tiếp nhau mà bị ngắt quãng bởi ba lỗ
khuyết để lắp với nêm 2. Hai đầu của ống trượt có lắp vòng đồng tốc 8, trên vòng này cũng có ba
rãnh khuyết. Vỏ điều khiển (ống nối) 6 lắp lồng vào ống trượt lò xo 5 và bi hãm nằm trong các lỗ
khuyết của vỏ điều khiển để giữ cho bộ đồng tốc luôn luôn nằm ở vị trí trung gian.
Hình 17 – Bộ đồng tốc hộp số xe GAZ

18. 18
c) Hoạt động:
Khi chưa gài số, nhờ lực đẩy của lò xo 5 ấn hòn bi 4 tỳ vào vỏ điều khiển 6 giữ cho bộ đồng
tốc luôn luôn nằm ở vị trí trung gian. Khi gài số, dưới tác dụng của tay người lái, cần gạt 3 sẽ đẩy vỏ
điều khiển 6 về phía trái hoặc phải. Lúc này, vỏ điều khiển 6 kéo nêm 2 cùng dịch chuyển. Nêm 2
đẩy các vòng đồng tốc 8 theo hướng dịch chuyển của vỏ điều khiển 6 làm cho mặt con của vòng
đồng tốc 8 tỳ vào mặt côn của bánh răng 1 hoặc 9. Do ma sát sinh ra giữa hai mặt con làm cho tốc độ
quay của vỏ điều khiển 6 và bánh răng bằng nhau. Lúc đó người lái tiếp tục đẩy cần gạt vỏ điều
khiền 6 di chuyển tiếp sang phải hoặc trái để các bánh răng ăn khớp với nhau. Do sự đồng đều tốc độ
góc của các bánh răng nên khi ăn khớp rất êm.
3. Đặc điểm kết cấu của một số loại hộp số
Hình 19 – Các ký hiệu cách lắp bánh răng trong hộp số
3.1. Hộp số hai trục (3 số tiến, 1 số lùi)
a) Cấu tạo
b) Sơ đồ động học và nguyên lý làm việc

19. 19
Hình 21 – Sơ đồ động học hộp số 2 trục 3 số tiến 1 số
c) Những điều lưu ý

20. 20
3.2. Hộp số ba trục (3 số tiến, 1 số lùi)
a) Cấu tạo
b) Sơ đồ động học và nguyên lý làm việc
Hình 23 – Sơ đồ động học hộp số 3 trục 3 số tiến 1 số lùi

21. 21
c) Những điều lưu ý
3.3. Hộp số ba trục (4 số tiến, 1 số lùi)
a) Cấu tạo
b) Sơ đồ động học và nguyên lý làm việc
Hình 24 – Sơ đồ động học hộp số 3 trục 4 số tiến 1 số lùi

22. 22
c) Những điều lưu ý

23. 23
3.4. Hộp số ba trục (5 số tiến, 1 số lùi, tỷ số truyền tăng)
a) Cấu tạo
b) Sơ đồ động học và nguyên lý làm việc
Hình 25 – Sơ đồ động học hộp số 3 trục 5 số tiến 1 số lùi

24. 24
c) Những điều lưu ý
4. Hộp số phụ trên ô tô

25. 25
Hình 26 – Sơ đồ động học hộp số phụ 3 cấp

26. 26
B – TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỘP SỐ
III. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỘP SỐ
Các thông số cơ bản của hộp số gồm:
1. Tỉ số truyền của hộp số;
2. Các thông số hình học của bánh răng hộp số
a) Khoảng cách giữa các trục của các bánh răng;
b) Số răng của các bánh răng;
c) Vận tốc góc.
IV. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỘP SỐ
Trình töï tính toaùn hoäp soá coù caáp
Coâng vieäc tính toaùn thieát keá hoäp soá oâ toâ coù hai böôùc chính nhö sau:
* Xaùc ñònh tyû soá truyeàn ñaûm baûo tính chaát keùo vaø tính kinh teá theo ñieàu kieän laøm vieäc
ñaõ cho tröôùc.
* Xaùc ñònh kích thöôùc caùc chi tieát cuûa hoäp soá.
Hai böôùc lôùn treân ñöôïc cuï theå hoùa bôûi caùc böôùc cuï theå sau:
1. Treân cô sôû cuûa ñieàu kieän söû duïng vaø ñieàu kieän kyõ thuaät cho tröôùc, cuøng vôùi ñieàu
kieän cheá taïo, chuùng ta choïn sô ñoà ñoäng hoïc vaø döï kieán soá caáp cuûa hoäp soá.
2. Tính toaùn löïc keùo cuûa oâtoâ, xaùc ñònh tæ soá truyeàn chung cuûa caû heä thoáng truyeàn löïc
khi gaøi caùc soá khaùc nhau.
3. Phaân chia phuø hôïp tæ soà truyeàn cuûa heä thoáng truyeàn löïc theo töøng cuïm (hoäp soá, hoäp
soá phuï, truyeàn löïc chính, truyeàn löïc cuoái cuøng).
4. Tính toaùn xaùc ñònh tæ soá truyeàn cuûa hoäp soá.
5. Xaùc ñònh kích thöôùc cuûa caùc chi tieát, boá trí caùc chi tieát cuûa hoäp soá vaø kieåm tra söï
lieân quan laøm vieäc giöõa caùc chi tieát vôùi nhau.
1. Xaùc ñònh tæ soá truyeàn cuûa hoäp soá
Tæ soá truyeàn cuûa hoäp soá oâ toâ ñöôïc xaùc ñònh treân cô sôû tính toaùn löïc keùo ôû caùc tay soá. Trong
ñoù quan troïng nhaát laø tæ soá truyeàn ôû tay soá I. Tæ soá truyeàn ih1 ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc cuûa
vieän só Chuñacoáp:
tl
o
emax
max
bx
h1
η
i
M
.ψ
G.r
i


 (4.1)
ÔÛ ñaây :
G – Troïng löôïng toaøn boä cuûa xe (N).
max – Heä soá caûn chuyeån ñoäng lôùn nhaát.
rbx – Baùn kính laên cuûa baùnh xe coù tính ñeán söï bieán daïng cuûa loáp (m).
io – Tyû soá truyeàn cuûa truyeàn löïc chính.
tl – Hieäu suaát cuûa heä thoáng truyeàn löïc.
Tyû soá truyeàn cuûa truyeàn löïc chính ñöôïc xaùc ñònh:
2,65
r
θ
i bx
o  (4.2)
ÔÛ ñaây:
 - Heä soá voøng quay cuûa ñoäng cô
Ñoái vôùi xe du lòch :  = 30  40
Ñoái vôùi xe taûi :  = 40  50

27. 27
Neáu hoäp soá coù 3 caáp vôùi soá III laø soá truyeàn thaúng thì :
ih3 =1 ; ih2 = 1
h
i
Neáu hoäp soá coù 4 caáp vôùi soá IV laø soá truyeàn thaúng thì :
ih4 = 1 ; 3
1
h
3
h i
i  ; 3
h1
2
h2 i
i 
Neáu hoäp soá coù 5 caáp vôùi soá V laø soá truyeàn thaúng thì :
ih5 = 1 ; ih4 = 4
1
h
i ; ih3 =
4 2
1
h
i ; ih2 = 4 3
1
h
i
Neáu hoäp soá coù 5 caáp vôùi soá V laø soá truyeàn taêng vaø soá IV laø soá truyeàn thaúng thì:
ih5 =
3
hi
i
1
; ih4 = 1 ; ih3 = 3
1
h
i ; ih3 = 3 2
1
h
i
Soá truyeàn cao nhaát cuûa hoäp soá neân laøm soá truyeàn thaúng hay soá truyeàn taêng laø tuøy thuoäc vaøo
thôøi gian söû duïng. Neân choïn soá truyeàn laøm vieäc nhieàu nhaát ñeå laøm soá truyeàn thaúng ñeå giaûm
tieâu hao khi truyeàn löïc vaø taêng tuoåi thoï cuûa hoäp soá.
2. Tính toaùn caùc thoâng soá hình hoïc cuûa baùnh raêng hoäp soá
2.1. Choïn khoaûng caùch giöõa caùc truïc cuûa caùc baùnh raêng
Khoaûng caùch A giöõa caùc truïc ñöôïc choïn theo coâng thöùc kinh nghieäm sau:
A= 3
max
e
M
C (mm) (4.3)
ÔÛ ñaây:
Memax - Moâmen xoaén cöïc ñaïi cuûa ñoäng cô (Nm)
C - Heä soá kinh nghieäm:
Ñoái vôùi xe du lòch : C = 1316
Ñoái vôùi xe taûi : C =1719
Ñoái vôùi xe duøng ñoäng cô diezel: C =2021
2.2. Choïn moâñuyn phaùp tuyeán cuûa baùnh raêng
Chuùng ta coù hai phöông phaùp löïa choïn:
Coù theå choïn theo coâng thöùc kinh nghieäm sau:
m = (0,0320,040).A (4.4)
Hoaëc coù theå söû duïng ñoà thò kinh nghieäm nhö ôû hình 4.3.

28. 28
m[mm]
M [kN.m]
a
b
Hình 27 - Ñoà thò ñeå choïn moâñuyn phaùp tuyeán cuûa baùnh raêng
a - Duøng cho baùnh raêng coù raêng thaúng; b - Duøng cho baùnh raêng coù raêng xieân
ÔÛ ñaây:
m - Moâñuyn phaùp tuyeán.
M - Moâmen xoaén ñöôïc tính:
M= Memax.ih1.0,96
2.3. Xaùc ñònh soá raêng cuûa caùc baùnh raêng
2.3.1. Ñoái vôùi hoäp soá hai truïc
ÔÛ hình 4.4 laø sô ñoà hoäp soá hai truïc ñeå xaùc ñònh soá raêng. Baùnh raêng laép vôùi truïc baèng then
hoa vaø tröôït treân truïc khi caàn gaøi soá.
Z 1
2
Z
i
Z
1
Z'
2
Z'
i
Z'
A
Hình 28 - Sô ñoà tính toaùn soá raêng cuûa baùnh raêng hoäp soá 2 truïc
ÔÛ hoäp soá hai truïc coù theå xaùc ñònh khoaûng caùch A theo coâng thöùc sau:
A=
i
i
i
i
2
2
2
2
1
1
1
1
β
cos
2
)
z
(z
m
....
β
cos
2
)
z
(z
m
β
cos
2
)
z
(z
m 








(4.5)
Sau ñoù thay: ih1=
1
1
z
z
ih2=
2
2
z
z

29. 29
…………………….
ihi=
i
i
z
z
vaøo bieåu thöùc tính A, chuùng ta nhaän ñöôïc coâng thöùc toång quaùt ñeå xaùc ñònh zi vaø zi
/
:
zi =
)
i
(1
m
2Acosβ
hi
i
i

(4.6)
i
z = zi .ihi (4.7)
ÔÛ ñaây:
z1,z2, … zi – Soá raêng cuûa caùc baùnh raêng ôû truïc sô caáp.
1
z , 2
z … i
z – Soá raêng cuûa caùc baùnh raêng ôû truïc thöù caáp.
A – Khoaûng caùch giöõa 2 truïc.
i – Goùc nghieâng cuûa caëp baùnh raêng thöù i.
mi – Moâñuyn phaùp tuyeán cuûa caëp baùnh raêng thöù i.
2.3.2. Ñoái vôùi hoäp soá ba truïc
ÔÛ treân hình 29 laø sô ñoà hoäp soá ba truïc ñeå xaùc ñònh soá raêng
Za 1
Z'
Z'2
Z'i
Z'a
Z1
Z2
Zi
A A
Hình 29 - Sô ñoà tính toaùn soá raêng cuûa baùnh raêng hoäp soá 3 truïc
1 - Truïc sô caáp.
2 - Truïc trung gian.
3 - Truïc thöù caáp.
A- Khoaûng caùch giöõa caùc truïc.
za , a
z – Soá raêng cuûa caëp baùnh raêng luoân aên khôùp.
z1, z2,…, zi – Soá raêng cuûa caùc baùnh raêng treân truïc trung gian.
1
z , 2
z ,…, i
z – Soá raêng cuûa caùc baùnh raêng treân truïc thöù caáp.
Khoaûng caùch A ñöôïc tính nhö sau:
A =
a
a
a
a
a
a
a
a
β
cos
2
)
i
1
(
.z
m
β
cos
2
)
z
(z
m 



(4.8)
Bôûi vaäy: ia = 1
.z
m
β
cos
A.
2
a
a
a
 (4.9)
ÔÛ ñaây: ia – Tyû soá truyeàn cuûa caëp baùnh raêng luoân aên khôùp.
ma – Moâ ñuyn phaùp tuyeán cuûa caëp baùnh raêng luoân aên khôùp.
a – Goùc nghieâng cuûa raêng cuûa caëp baùnh raêng luoân aên khôùp.

30. 30
Soá raêng a
z cuûa baùnh raêng bò ñoäng ôû caëp baùnh raêng luoân aên khôùp seõ ñöôïc xaùc ñònh:
a
z = za. ia
Tyû soá truyeàn cuûa caùc caëp baùnh raêng ñöôïc gaøi igi seõ laø:
igi=
a
hi
i
i
Soá raêng cuûa caùc baùnh raêng treân truïc trung gian vaø thöù caáp ñöôïc xaùc ñònh:
zi =
)
i
1
(
m
β
cos
A
2
gi
i
i

(4.10)
i
z = zi .igi (4.11)
Trong ñoù: zi – Soá raêng cuûa baùnh raêng thöù i treân truïc trung gian.
i
z – Soá raêng cuûa baùnh raêng thöù i treân truïc thöù caáp.
i – Goùc nghieâng cuûa raêng cuûa caëp baùnh raêng thöù i.
mi – Moâñuyn phaùp tuyeán cuûa caëp baùnh raêng thöù i.
2.4. Boä ñoàng toác
Khi sang soá, cho duø ñaõ taùch ly hôïp, nhöng do quaùn tính neân caùc baùnh raêng vaãn coøn quay vôùi
caùc vaän toác goùc khaùc nhau, neáu gaøi vaøo nhau thì sinh löïc va ñaäp. Ñeå khaéc phuïc hieän töôïng treân
vaø ñôn giaûn hoùa caùc quaù trình thao taùc cuûa taøi xeá, ngöôøi ta duøng boä ñoàng toác.
Xeùt tröôøng hôïp chuyeån töø soá cao veà soá thaáp ñeå tìm hieåu nguyeân lyù vaø phaân tích löïc (hình
30).
Hình 30 - Caáu taïo cuûa boä ñoàng toác
1; 4 – Baùnh raêng; 2 – Choát; 3– OÁng raêng; 5 – Bi; 6 – OÁng gai; 7 – OÁng loàng; 8 – Truïc
2.4.1. Giai ñoaïn dòch chuyeån töï do (luùc maët coân cuûa oáng loàng 7 chöa tieáp xuùc vôùi maët
coân cuûa baùnh raêng 4):
Vì voøng gaït 6 lieân keát cöùng vôùi oáng raêng 3 vaø oáng naøy laïi lieân keát ñaøn hoài vôùi oáng loàng 7,
cho neân khi gaït 6 veà phía baùnh raêng 4, caû khoái chi tieát 6-2-3-5-7 ñeàu dòch chuyeån. Khi hai maët
coân tieáp xuùc vôùi nhau thì taïm thôøi döøng laïi vaø baét ñaàu giai ñoaïn hai.
2.4.2. Giai ñoaïn chöa ñoàng toác
Do taùc duïng cuûa ñaø quaùn tính neân oáng raêng 3 vaãn coøn quay vôùi toác ñoä goùc cuûa soá cuõ:
3 =
c
m
i

Trong ñoù:

31. 31
3 – Vaän toác goùc cuûa oáng raêng.
m – Vaän toác goùc cuûa truïc.
ic – Tæ soá truyeàn soá cao.
Trong khi ñoù baùnh raêng 4 luoân luoân aên khôùp vôùi baùnh raêng cuûa truïc trung gian vaø bôûi vaäy:
4 =
t
m
i

4 – Vaän toác goùc cuûa baùnh raêng 4.
it – Tæ soá truyeàn soá thaáp.
Bôûi vì: ic < it neân 3 > 4
OÁng loàng 7 vöøa coù lieân heä vôùi baùnh raêng 4 vöøa coù lieân heä vôùi oáng raêng 3 neân toác ñoä goùc
cuûa noù laø 7 naèm trong giôùi haïn:
4 < 7 < 3
Keát quaû laø choát 2 bò haõm trong hoác A cuûa oáng 7 vaø oáng raêng 3 (hình 6.7) khoâng dòch chuyeån
ñöôïc nöõa.
Sau ñaây chuùng ta phaân tích löïc ñeå thaáy ñöôïc vì sao choát 2 bò haõm:
Döôùi taùc duïng cuûa löïc eùp chieàu truïc Q1 (löïc taùc duïng cuûa ngöôøi laùi thoâng qua cô caáu ñoøn
baåy chuyeån ñeán) tình traïng chòu löïc cuûa 3 chi tieát nhö ôû hình 4.7.
Trong giai ñoaïn chöa ñoàng toác maët coân cuûa oáng loàng 7 tröôït treân maët coân cuûa baùnh raêng 4,
neân giöõa chuùng coù löïc ma saùt .N, trong ñoù:
N =

sin
Q1
(4.12)
ÔÛ ñaây:
 – Goùc nghieâng cuûa maët coân.
N – Phaûn löïc.
Hình 31 - Sô ñoà chòu löïc cuûa caùc chi tieát 2,4,7
Löïc ma saùt seõ caân baèng vôùi löïc voøng P taùc duïng töông hoã giöõa chi tieát 7 vaø 2 theo ñieàu kieän
sau:

Q
Q
Q
N
N
Q P
r1 r

1
1
A
N
Q1
B
2
P


7

32. 32
P.r1 = .N.r  P=
1
r
r
.
N
.

Trong ñoù:
 – Heä soá ma saùt
r, r1 – Baùn kính ñieåm ñaët löïc.
Thay N baèng bieåu thöùc (4.12) ta coù:
P=


sin
.
r
r
.
Q
.
1
1
(4.13)
Taïi maët xieân goùc  cuûa coå vuoâng choát 2 taùc duïng moät phaûn löïc Q phaân tích töø P:
Q=

tg
P
(4.14)
Löïc Q chính laø löïc haõm coå vuoâng B cuûa choát 2 trong hoác A cuûa oáng loàng 7, do ñoù Q phaûi
thoõa maõn ñieàu kieän haõm sau ñaây:
Q > Q1  1
1
1
Q
.tg
.sin
r
.r
.Q

β
α
µ
Töùc laø:
tg <
α
sin
.
r
µ.r
1
(4.15)
Bieåu thöùc (4.15) laø cô sôû ñeå thieát keá goùc  ñuû ñeå haõm choát 2 vaø giöõ khoâng cho oáng raêng 3
dòch chuyeån khi chöa ñoàng toác.
2.4.3. Giai ñoaïn ñoàng toác
Do ma saùt neân ñaø quaùn tính daàn daàn bò trieät tieâu vaø cuoái cuøng:
3 = 7 = 4
Khi ñaõ ñoàng toác thì löïc ma saùt N cuõng khoâng coøn nöõa vaø do ñoù löïc haõm baèng khoâng. Tay
cuûa ngöôøi laùi chæ taùc duïng nheï laø ñuû ñeå thaéng ñònh vò loø xo bi 5 vaø gaït oáng raêng 3 aên khôùp vôùi
vaønh raêng cuûa baùnh raêng 4 moät caùch eâm dòu vì chuùng ñaõ ñoàng ñeàu vaän toác goùc.
Khi thieát keá thöôøng choïn heä soá ma saùt  = 0,050,1; goùc nghieâng  = 70
120
;
Q1=(49).(50100)N; tyû soá truyeàn cuûa caàn soá: 49; löïc taùc duïng leân caàn soá: 50100 N.

33. 33
CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Nêu công dụng, yêu cầu và phân loại hộp số chính dùng trên ô tô?
2. Nêu công dụng, yêu cầu và phân loại hộp số phụ dùng trên ô tô. Sơ đồ động học và
nguyên lý hoạt động của hộp số phụ?
3. Hãy trình bày cấu tạo chung của hộp số chính dùng trên ô tô và công dụng của từng
cụm chi tiết chính của hộp số?
4. Hãy trình bày cấu tạo, sơ đồ động học và nguyên lý hoạt động của bộ đồng tốc?
5. Hãy trình bày cấu tạo, sơ đồ động học và nguyên lý hoạt động của hộp số hai trục 3
số tiến, 1 số lùi?
6. Hãy trình bày cấu tạo, sơ đồ động học và nguyên lý hoạt động của hộp số ba trục 3
số tiến, 1 số lùi?
7. Hãy trình bày cấu tạo, sơ đồ động học và nguyên lý hoạt động của hộp số ba trục 4 số
tiến, 1 số lùi?
8. Hãy trình bày cấu tạo, sơ đồ động học và nguyên lý hoạt động của hộp số ba trục 5 số
tiến, 1 số lùi?
9. Hãy trình bày các kiểu điều khiển hộp số?
10. Hãy trình bày các thông số kỹ thuật của hộp số?