Bảo dưỡng và sửa chữa hộp số MT | Đồ án Bảo trì và bảo dưỡng công nghiệp Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
BẢO TRÌ VÀ BẢO DƯỠNG CÔNG NGHIỆP
BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỘP SỐ MT SVTH: NGUYỄN CÔNG TRẠNG 20145635 LÂM MINH TRIẾT 20145639 NGUYÊN TUẤN TÙNG 20145653 Ngành:
CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GVHD: TRẦN THÁI SƠN
Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 04 năm 2023
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
BẢO TRÌ VÀ BẢO DƯỠNG CÔNG NGHIỆP
BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỘP SỐ MT SVTH: NGUYỄN CÔNG TRẠNG 20145635 LÂM MINH TRIẾT 20145639 NGUYÊN TUẤN TÙNG 20145653 Ngành:
CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GVHD: TRẦN THÁI SƠN
Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 04 năm 2023
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ----***----
Tp. Hồ Chí Minh, ngày--- tháng--- năm 2023
NHIỆM VỤ MÔN HỌC
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Công Trạng MSSV: 20145635 Lâm Minh Triết 20145639 Nguyễn Tuấn Tùng 20145653 Lớp: 20145CL5B
Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Giảng viên hướng dẫn: Trần Thái Sơn ĐT: Ngày nhận đề tài: Ngày nộp đề tài:
1. Tên đề tài: Bão dưỡng và sửa chữa hộp số MT
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
3. Nội dung thực hiện đề tài: 4. Sản phẩm: TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ----***----
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Công Trạng MSSV: 20145635 Lâm Minh Triết 20145639 Nguyễn Tuấn Tùng 20145653
Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Tên đề tài: Bão dưỡng và sửa chữa hộp số MT
Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Hiếu NHẬN XÉT:
1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………. 2. Ưu điểm: ..
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3. Khuyết điểm:
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………. 4. Điểm:
………………………… (Điểm bằng chữ: ……………………………………)
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Giáo viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên) MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỘP SỐ.........................................................................7 1.
Sự ra đời của hộp số sàn....................................................................................7 2.
Mục đích của hộp số.......................................................................................10
3. Công dụng, yêu cầu, phân loại........................................................................11 3.1
Công dụng.............................................................................................11 3.2
Yêu cầu..................................................................................................11 3.3
Phân loại hộp số...................................................................................12
CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC.......................................13
2.1 Cấu tạo................................................................................................................13
2.1.1 Vỏ hộp số.....................................................................................................14
2.1.2 Bánh răng....................................................................................................17
2.1.3 Bộ đồng tốc:................................................................................................18
2.1.4 Cơ cấu dẫn động điều khiển gài số..............................................................19
2.1.5 Cơ cấu định vị và khoá số:..........................................................................21
2.3 Cấu trúc truyền mô men.....................................................................................24
2.3.1 Hộp số 3 trục...............................................................................................24
2.3.2 Hộp số MT dọc............................................................................................25
2.3.3 Bộ phận điều khiển chuyển số.....................................................................26
2.4 Nguyên lý làm việc của hộp số cơ khí:...............................................................33
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH THÁO, LẮP, KIỂM TRA............................................36
SỬA CHỮA HỘP SỐ CƠ KHÍ..................................................................................36
3.1. Những hư hỏng, nguyên nhân, biện pháp khắc phục.........................................36
3.1.1. Hiện tượng nhảy số :.................................................................................36
3.1.2. Hộp số làm việc có tiếng kêu:.....................................................................36
3.1.3. Không vào số được hoặc vào số có tiếng kêu:............................................37
3.1.4. Hộp số bị nóng quá:...................................................................................37
3.1.5. Hộp số bị chảy dầu:....................................................................................37
3.2 Trình Tự Tháo.....................................................................................................38
3.3 Trình tự lắp.........................................................................................................45
3.4 Kiểm tra..............................................................................................................45
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỘP SỐ
1. Sự ra đời của hộp số sàn
Được ví như trái tim của hệ thống truyền lực, hộp số biến đổi mô-men, tốc độ
làm việc của động cơ sao cho phù hợp với điều kiện làm việc của bánh xe trên
đường. Kể từ khi phát minh nổi tiếng của George Selden về bộ truyền động cầu
trước kết hợp với động cơ 3 xi-lanh đặt nằm ngang trở thành thiết kế trên xe hơi,
có rất ít ý tưởng mới phù hợp.
Giới thiệu vào năm 1894, bản phác thảo đầu tiên của hộp số cận đại do hai kỹ sư
người Pháp, Louis-Rene Panhard và Emile Levassor đưa ra đã không mang về
cho hai ông vinh quang mà ngược lại phải nhận những chỉ trích.
Buổi thuyết trình không thành công, chiếc xe mô hình bị chết máy, nội dung bị
cắt bớt chỉ còn trình bày trên bảng đen. Một tờ báo viết "kẻ bịp bợm đã dùng
nhiều trò mánh khóe để lừa gạt công chúng hâm hộ cùng với chiếc xe mới”. Có lẽ
các nhà phát minh nên bỏ qua buổi nói chuyện công nghệ và sử dụng mô tả vừa
đủ. Những gì họ đã làm thật thô thiển.
Chiếc xe do George Selden thiết kế vào năm 1877.
Thời ấy, kết cấu truyền động khá đơn giản bằng bộ truyền đai hoặc bộ truyền
bánh răng côn. Xe chỉ có thể chạy với tốc độ đa 32 km/h. Khi gặp vật cản trên
đường, tài xế phải dừng lại gài số thấp.
F. W. Lanchester, một trong những người tiên phong trong lĩnh vực ôtô ở Anh,
mô tả về chiếc xe của ông gồm hai cấp truyền đai, một cho tốc độ thấp, cần mô-
men lớn và một ở tốc độ cao, mô-men nhỏ.
Một năm sau cuộc hộp báo tai tiếng, Panhard and Levassor nổi danh trở lại không
những chỉ với riêng hộp số mà còn toàn bộ hệ thống truyền lực. Lần này, họ đã có
chiếc xe đầu tiên sẵn sàng chạy khi đạp ga. Bên cạnh đó họ cũng đã có rất nhiều
thay đổi về ý tưởng. Thực tế, nó là một mẫu đã đáp ứng được hầu hết các yêu cầu
của xe được xây dựng vào những năm 90 và cả những năm sau đó.
Không giống như mẫu xe hiện thời, thiết kế mới có động cơ đặt dọc phía trước,
truyền công suất ra cầu sau thông qua ly hợp và hộp số trượt 3 cấp và cầu chuyển
động bằng xích. Nó gần giống như hệ thống truyền lực trên các xe hiện đại,
nhưng chưa có vi sai và bán trục chủ động. Tuy nhiên, vào năm 1898, điều này đã
trở thành hiện thực khi nhà triệu phú Louis Renault kết nối công suất thành công
từ động cơ đặt dọc, qua hộp số tới cầu sau “sống” bằng trục kim loại.
Cầu sau “sống” hay còn gọi là vi sai cầu sau, cái mà Renault đã làm phù hợp với
ý tưởng phát triển của một người Mỹ có tên C. E. Duryea vào năm 1893. Vì đã
khắc phục vấn đề mòn lốp, nên phát minh này được hầu hết các nhà sản xuất ôtô
áp dụng. Vi sai bao gồm một cụm bánh răng răng khớp làm nhiệm vụ phân chia
công suất cho hai bánh của cầu sau. Nó cho phép bánh phía ngoài quay nhanh
hơn bánh trong khi xe quay vòng.
Năm 1904, hộp số sàn sang số trượt của Panhard-Levassor đã được hiện thực hóa
bởi hầu hết các nhà sản xuất ôtô. Dù tồn tại dưới dạng này hay dạng khác thì
chúng vẫn còn được sử dụng cho đến thời gian gần đây. Hiển nhiên, đã có những
cải tiến, thay đổi quan trọng nhất là hệ thống đồng bộ hóa cho phép quá trình ăn
khớp giữa cách bánh răng diễn ra một cách trôi chảy, không phát sinh va đập.
Hộp số trang bị bộ đồng tốc được Cadillac sử dụng lần đầu tiên vào năm 1928.
Sau khi được Porsche phát triển, phát minh này đã trở nên phổ biến cho đến tận ngày nay.
Khoảng thời gian kể từ khi hộp số sàn xuất hiện cho đến thời điểm phát minh ra
bộ đồng tốc, có một sự cố gắng khác cũng nhằm đơn giản quá trình sang số. Đó
chính là hộp số có cấu tạo từ bộ truyền bánh răng hành tinh, xuất hiện lần đầu
tiên trên mẫu Ford Model T 1908. Ford Model T 1908.
Bộ truyền bánh răng hành tinh bao gồm một bánh răng trung tâm hay còn được
gọi là bánh răng mặt trời, một số bánh răng hành tinh ăn khớp xung quanh. Ngày
nay, bộ truyền hành tinh được sử dụng trên hộp số tự động nhiều hơn trên số sàn.
Một vài loại số sàn phức tạp sử dụng bánh răng hành tinh đã được đưa ra, Wilson
Preselector là một trong những hộp số như thế. Nó từng được sử dụng vào những
năm 30. Hệ thống sử dụng 4 bộ truyền bánh răng hành tinh riêng rẽ, cho phép lái
xe chọn trước một tỷ số truyền bằng cách di chuyển cần điều khiển nhỏ cạnh trục lái.
2. Mục đích của hộp số
Để cho xe chuyển động, nó phải vượt qua một số lực cản. Có ba loại lực cản
chính cản trở sự chuyển động của xe: Lực cản lăn, nó sẽ nhỏ khi tình trạng mặt
đường tốt và sẽ lớn khi mặt đường gồ ghề. Lực cản gió: lực này sẽ nhỏ khi tốc độ
xe nhỏ và lớn khi tốc độ xe cao. Nó không tăng tuyến tính với tốc độ nhưng nó sẽ
tăng gấp hai lần so với lượng công suất xe tăng. Lực cản gió của xe phụ thuộc
vào hình dáng bên ngoài của xe, được biểu thị bằng giá trị Cw. Giá trị này được
đo theo rãnh gió đi qua bề mặt xe bởi một dụng cụ đo sức gió đặt lên xe mà nó
xác định được tốc độ gió. Lực cản nghiêng trên đường dốc, đường càng dốc thì
lực cản càng lớn. Khả năng leo dốc lớn nhất có thể bị giới hạn trong trường hợp
kéo xe. Tất cả các loại lực cản trên đòi hỏi phải có một hệ thống truyền lực hoạt
động nhằm đáp ứng với điều kiện khí động học của xe. Mỗi động cơ đều có một
dải công xuất và mô men xoắn nhất định được xem như là tốc độ cho phép của
động cơ đó, một hệ thống để điều chỉnh mô men và tốc độ cần thiết được trang bị
trên xe được gọi là hộp số. Hộp số thay đổi tốc độ động cơ và mômen xoắn đến
một giá trị cần thiết để điều khiển xe. Để thắng được lực quán tính của xe từ lúc
đứng yên cho đến khi chuyển động thì mômen xoắn phải lớn khi tốc độ bánh xe
thấp. Hộp số sẽ thay đổi tương đối từ tốc độ cao / mô men xoắn thấp sang tốc độ
thấp / mô men xoắn cao. Trong khi xe chuyển động và đang tăng tốc thì cần ít mô
men xoắn hơn thì ở tốc độ cao thì phải cần mômen xoắn cao hơn, do đó hộp số
phải có nhiều bánh răng với tỉ số truyền khác nhau nhằm phù hợp với sự thay đổi này.
3. Công dụng, yêu cầu, phân loại 3.1Công dụng
- Nhiệm vụ - Hộp số dùng để thay đổi tỉ số truyền nhằm thay đổi mômen xoắn
ở các bánh xe chủ động của ôtô, đồng thời thay đổi tốc độ chạy xe phù hợp
với sức cản bên ngoài.
- Thay đổi chiều chuyển động của ôtô (tiến và lùi).
- Tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng thời gian tuỳ ý mà
không cần tắt máy và mở li hợp.
- Dẫn động lực học ra ngoài cho các bộ phận công tác của xe chuyên dùng 3.2Yêu cầu
Có đủ tỉ số truyền một cách hợp lý để nâng cao tính kinh tế , và tính động lực học của ôtô.
Hiệu suất truyền lực cao, khi làm việc không gây tiếng ồn, thay đổi số nhẹ nhàng
không sinh lực va đập ở các bánh răng.
Kết cấu gọn gàng, chắc chắn, dễ điều khiển bảo dưỡng và sửa chữa, giá thành hạ.
3.3Phân loại hộp số
3.3.1 Phân loại theo phương pháp thay đổi tỉ số truyền
 Loại hộp số có cấp
Ngày nay trên ôtô dùng nhiều nhất là hộp số có cấp (loại này thay đổi tỉ số
truyền bằng cách thay đổi sự ăn khớp giữa các cặp bánh răng), vì cấu tạo đơn
giản, làm việc chắc chắn, hiệu suất truyền lực cao, giá thành rẻ.
Trong loại hộp số có cấp người ta chia:
 Theo tính chất trục truyền
- Loại có trục tâm cố định việc thay đổi số bằng các con trượt thường có loại
hai trục tâm dọc hoặc ngang, loại ba trục tâm dọc.
- Loại có trục tâm di động(hộp số hành tinh).
Theo cấp số ta có:hộp số 3 cấp, 4 cấp, 5 cấp …
Nếu hộp số càng nhiều cấp tốc độ càng cho phép sử dụng hợp lý công suất của
động cơ, trong điều kiện lực cản khác nhau do đó tăng được tính kinh tế của ôtô
nhưng thời gian thay đổi số dài, kết cấu phức tạp. Loại hộp số vô cấp
Hộp số vô cấp có ưu điểm là:có thể thay đổi tỉ số truyền liên tục trong một giố
hạn nào đó, thay đổi tự động, liên tục phụ thuộc vào sức cản chuyển động của
ôtô, nó rút ngắn được quãng đường tăng tốc, tăng lớn nhất tốc độ trung bình của ôtô.
- Hộp số vô cấp kiểu cơ học (ít sử dụng).
- Hộp số vô cấp kiểu va đập (ít dùng).
- Hộp số vô cấp kiểu ma sát (bánh ma sát hình côn).
- Hộp số vô cấp dùng điện (dùng động cơ đốt trong kéo máy phát điện, cung
cấp điện cho động cơ điện đặt ở bánh xe chủ động (hoặc có nguồn điện từ ắc
quy). Ta thay đổi dòng điện kích thích của động cơ điện sẽ thay đổi tốc độ và
mômen xoắn của động cơ điện và của bánh xe chủ động.
- Hộp số vô cấp thuỷ lực: truyền mômen xoắn nhờ năng lượng dòng chất lỏng
có thể là thuỷ động hoặc thuỷ tĩnh. Hộp số vô cấp thuỷ lực có kết cấu phức tạp
giá thành cao, hiệu suất truyền lực thấp, thay đổi mômen xoắn trong giới hạn
hẹp. Thông thường người ta kết hợp với hộp số có cấp có trục tâm di
động(kiểu hành tinh) với biến mômen thuỷ lực.
3.3.2 Phân loại theo cơ cấu điều khiển
- Loại điều khiển cưỡng bức(thường ở hộp số có cấp) .
- Loại điều khiển bán tự động (thường ở hộp số kết hợp
CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 2.1 Cấu tạo
- Hộp cơ khí có cấp gồm các bộ phận sau:
- Vỏ ly hợp được lắp với động cơ. - Vỏ hộp số.
- Trục thứ cấp có các bánh răng thứ cấp. - Bộ đồng tốc. - Trục sơ cấp.
- Trục trung gian và các bánh răng trung gian. - Cần gài số. 2.1.1 Vỏ hộp số
Vỏ hộp số bao phủ bên ngoài hộp số, thường làm bằng gang hoặc hợp kim nhôm.
Có nhiệm vụ đỡ các chi tiết bên trong như ổ đỡ và các trục, ngoài ra còn chứa dầu bôi trơn.
2.1.1 Các trục của hộp số:
Trục sơ cấp: Trên trục sơ cấp có một bánh răng liền trục và răng nhỏ ăn khớp với
ống trượt của bộ đồng tốc. Phần trước có rãnh then hoa ráp vào moayơ đĩa ly
hợp. Truyền chuyển động quay từ đĩa ma sát của ly hợp đến trục trung gian. Trục
sơ cấp hay còn được gọi là trục ly hợp dùng để truyền chuyển động quay từ đĩa ly
hợp tới bánh răng của trục trung gian.
Trục trung gian: Có nhiệm vụ giữ cho các bánh răng trung gian luôn ăn khớp với
bánh răng trên trục sơ cấp và trục thứ cấp. Các bánh răng của trục trung gian
thường được chế tạo thành một khối hoặc chế tạo rời, lắp với trục bằng then. Trục
trung gian luôn quay cùng chiều với trục sơ cấp của hộp số.
Trục thứ cấp: Trục thứ cấp có nhiệm vụ đỡ các bánh răng và đồng tốc, các bánh
răng quay tự do chỉ có bộ đồng tốc bị khóa vào trục, dẫn động trục truyền chính và làm quay bánh xe.
Trục số lùi: Trục số lùi là một trục ngắn, được lắp bên dưới và bên cạnh trục
trung gian. Trên trục số lùi gồm có một hoặc hai bánh răng, quay trơn với trục và
có thể di chuyển trên trục để gài số lùi.
2.1.2 Bánh răng
Việc sử dụng các loại bánh răng để đáp ứng về nhu cấu tốc độ và moment xoắn.
Trong hộp số ta thường sử dụng hai loại bánh răng: Bánh răng trụ răng thẳng và
bánh răng trụ răng nghiêng. Bánh răng thẳng dùng trong bánh răng gài số lùi, vì
nó ít làm việc và dùng cho việc cài số. Các bánh răng còn lại đều dùng bánh răng
trụ răng nghiêng. Bánh răng của hộp số được làm từ thép chất lượng cao, chúng
được tôi cẩn thận để tạo độ nhẵn, bề mặt các răng cứng, nhưng bên trong rất dẻo.
Chúng được gia công nhiệt bề mặt. Các răng, các vùng nguy hiểm được gia công trên máy chính xác.
2.1.3 Bộ đồng tốc:
Hai bánh răng đang quay, muốn gài vào nhau được êm dịu, không va đập, hư
hỏng thì phải làm cho chúng quay cùng tốc độ (đồng tốc) trước khi gài vào khớp.
Hộp số ôtô hiện đại được trang bị cơ cấu đồng tốc các bánh răng trước khi gài
răng, gọi là bộ đồng tốc.
Nhiệm vụ này được thực hiện bởi một cơ cấu gọi là bộ đồng tốc được làm cùng
với khớp gài số trên hộp số của ô tô. Hầu hết các ô tô hiện đại đều được trang bị
hộp số kiểu đồng tốc. Được gọi là đồng tốc vì khi chuyển số hai bánh răng làm
việc tiến lại gần nhau để làm đồng bộ tốc độ quay của chúng nhờ ma sát.
Bộ đồng tốc dùng ở những tay số cao: số 2, 3, 4, 5 (có tỷ số truyền nhỏ) và những
tay số có tốc độ góc của các cặp bánh răng chênh lệch nhau lớn.
Cấu tạo của bộ đồng tốc có nhiều loại nhưng cơ bản gồm: moayơ (ruột đồng tốc)
lắp then hoa với trục thứ cấp, vòng ngoài ăn khớp răng trong của ống trượt (vỏ đồng tốc).
Trên ống trượt có rãnh lắp càng gài số và ống trượt di chuyển theo chiều dọc để
gài số. Moayơ có ba rãnh rộng lắp ba miếng khoá, trên các miếng khoá có gờ
được lò xo đẩy ra tiếp xúc với ống trượt, giữ ống trượt ở vị trí trung gian.
Hai vòng đồng tốc (vòng ma sát) làm bằng thau, bên trong vòng đồng tốc có mặt
côn tiếp xúc với mặt côn trên bánh răng, bên ngoài có răng ăn khớp với răng
trong của ống trượt, trên vòng đồng tốc có ba rãnh, ăn khớp với ba miếng khoá.
2.1.4 Cơ cấu dẫn động điều khiển gài số
Có hai kiểu gài (sang) số:
- Điều khiển trực tiếp và điều khiển gián tiếp.
- Điều khiển trực tiếp: Loại này cần gài số lắp trực tiếp với hộp số. Thường
được sử dụng trên xe có cầu sau chủ động vì có ưu điểm: Chuyển số nhanh,
chuyển số êm và dễ sử lý. -
Điều khiển gián tiếp: Loại này hộp số tách rời khỏi cần số. Cần số được lắp riêng
thường được lắp trên sàn xe hoặc trên trục tay lái. Cần số được nối với cơ cấu gài
số trên hộp số bằng các khớp quay và thanh nối. Loại này có ưu điểm rung động
và có tiếng ồn từ động cơ lên cần gài số được ngăn chặn.