Trục các đăng
Để truyền được công suất từ hộp số ngang hay dọc đến cầu sau ở các xe FR và các
xe 4WD cần sử dụng một trục có cấu tạo đặc biệt vì ngoài nhiệm vụ truyền công
suất, nó phải đảm bảo truyền chuyển động quay giữa các trục không nằm thẳng
góc với nhau. Trục này gọi là trục các đăng.
Mô tả
Trục các đăng (ở các xe FR và các xe 4WD) truyền công suất từ hộp số ngang/dọc
đến bộ vi sai.
Trục các đăng có thể dịch chuyển lên xuống tương ứng với các điều kiện đường xá
và triệt tiêu sự thay đổi về chiều dài bằng rãnh then.
Người ta lắp đặt trục cac đăng ở vị trí sao cho bộ vi sai thấp hơn hộp số, do đó trục
bị nghiêng đi.
Vì những lý do này, người ta thiết kế trục các đăng sao cho nó truyền công suất từ
hộp số đến bộ vi sai được êm dịu không bị ảnh hưởng của các thay đổi nói trên.
Cấu tạo và hoạt động
1. Trục các đăng
Trục các đăng là một ống thép nhẹ bằng thép các bon, đủ khoẻ để chống xoắn và
cong.
Bình thường trục các đăng là một ống liền có hai khớp nối ở hai đầu hình thành
các khớp các đăng.
Vì có đôi chút rung động ở tốc độ cao, nên ngày nay người ta thường sử dụng trục
các đăng loại có 3 khớp nối.
(1) Loại có hai khớp nối
Tổng chiều dài của mỗi đoạn của trục các đăng loại hai khớp nối tương đối lớn.
Điều này có nghĩa là khi trục các đăng quay ở tốc độ cao, nó có xu hướng cong đi
một chút và rung động hơn do độ mất cân bằng dư.
(2) Loại có 3 khớp nối
Chiều dài của mỗi đoạn trục của trục các đăng loại 2 đoạn, 3 khớp ngắn hơn và do
đó độ cong do không cân bằng ngắn hơn. Độ rung ở tốc độ cao cũng giảm.
(3) Ổ đỡ giữa
Ổ đỡ giữa đỡ hai phần của trục các đăng ở giữa, và được lắp qua mặt bích vào các
rãnh then hoa ở đầu trục trung gian. Bản thân ổ đỡ giữa gồm có ống lót cao su che
chắn ổ đỡ, và ổ đỡ này lại đỡ các trục các đăng và được lắp vào thân xe bằng một
giá đỡ.
Vì người ta tách trục cac đăng làm hai đoạn, ống lót cao su sẽ khử độ rung trong
trục các đăng để ngăn độ rung này lan đến khung xe. Do đó, độ rung và tiếng ồn từ
trục các đăng ở tốc độ cao được giảm tới mức tối thiểu.
GỢI Ý:
Trước khi tháo ổ đỡ giữa, phải đánh dấu ghi nhớ ở đoạn chạc mặt bích và trục
trung gian để đảm bảo độ chính xác khi lắp đoạn chạc mặt bích này sau khi bảo
dưỡng.
Nếu không lắp các bộ phận theo dấu đối chiếu, khi xe chạy có thể sinh ra rung
động và tiếng ồn.
2. Khớp các đăng
Mục đích của khớp các đăng là để khử những biến đổi về góc phát sinh từ những
thay đổi vị trí tương đối giữa bộ vi sai và hộp số, và nhờ vậy việc truyền công suất
từ hộp số đến bộ vi sai được êm dịu.
(1) Khớp các đăng kiểu chữ thập
Khớp cac đăng kiểu chữ thập được sử dụng phổ biến vì cấu tạo của chúng đơn
giản và làm việc chính xác. Một trong hai chạc đầu trục được hàn vào trục các
đăng, còn chạc kia được gắn liền và một bích nối hoặc một đoạn trục rỗng (khớp
trượt).
Để tránh cho nắp vòng bi không bị văng ra khi trục các đăng quay ở tốc độ cao,
người ta dùng một phanh hãm hoặc một tấm chặn để giữ chặt nắp vòng bi trong
loại vòng bi mềm này.
Loại nắp vòng bi cứng không thể tháo được.
+ Sự thay đổi về tốc độ góc của khớp các đăng
Hình bên trái minh hoạ sự thay đổi về tốc độ của trục bị dẫn B, hợp thành một góc
30 ° với trục dẫn động A khi bán trục A quay ở tốc độ không đổi.
Khi bán trục A (trục thứ cấp của hộp số) của khớp các đăng quay một vòng, trục bị
dẫn B (trục các đăng) cũng quay một vòng.
Bán kính quay của khớp này lớn nhất (r2) khi trục chữ thập vuông góc với trục
dẫn động (các góc quay là 90 °, 270 °). Nó hơi nhỏ hơn một chút (r1) khi trục chữ
thập không vuông góc với trục dẫn động (0 °, 180 ° hoặc 360 °).
Vì tốc độ biên của chạc nối ở trục bị dẫn thay đổi mỗi lần quay đi 90 °, tạo ra sự
thay đổi về vận tốc góc đối với trục dẫn động. Sự thay đổi vận tốc góc này trở nên
lớn hơn khi góc (a) giữa trục dẫn động A và trục bị dẫn B lớn hơn.
Các khớp cac đăng ở đầu dẫn động (phía hộp số) của khớp kiểu Hook sẽ triệt tiêu
các biến thiên về vận tốc góc này. Hơn nữa các trục dẫn động và trục bị dẫn được
đặt song song với nhau để tránh những biến động về tốc độ quay và mômen quay.
(2) Khớp nối mềm
Đường tâm nối hộp số, trục các đăng và bộ vi sai càng thẳng thì độ rung và tiếng
ồn sẽ càng ít. Do đó, ở một số xe chở khách kiểu FR mới nhất, người ta sử dụng
trục cac đăng có góc bằng không. Trục các đăng này cũng có các khớp nối mềm
để đảm bảo ít độ rung và tiếng ồn.
CHÚ Ý:
Khi tháo và lắp trục các đăng:
- Vì có bộ phận điều chỉnh chiều dài trục, đầu tiên cần phải nới lỏng đai ốc điều
chỉnh trước khi tháo trục các đăng.
- Không cần tháo các bulông (A) gài trong bích nối của trục các đăng.
- Phải cẩn thận, không được tác động một lực quá mạnh vào các khớp nối mềm
khi tháo trục cac đăng, và phải bảo đảm rằng hộp số, trục cac đăng và bộ vi sai
luôn luôn thẳng khi tháo lắp trục các đăng.
- Sau khi lắp, phải kiểm tra các góc của khớp nối.
(3) Khớp nối có tốc độ không đổi
Các khớp nối có tốc độ không đổi truyền mômen quay êm dịu hơn, nhưng đắt tiền
hơn.