Bạn đã biết gì về trục các-đăng?

Nó có thể truyền mô-men giữa hai cụm chi tiết có vị trí và khoảng cách thay đổi liên tục.

Trục các-đăng xuất hiện trên ôtô, ở những vị trí mà các cụm có sự thay đổi về tính đồng trục trên đường truyền lực và luôn thay đổi vị trí, khoảng cách trong quá trình hoạt động

Truyền động các-đăng là gì?

Hiểu một cách đơn giản, trục các-đăng là bộ phận thuộc hệ thống truyền lực trên ôtô, có chức năng truyền mô-men, lực giữa các cụm đặt cách xa nhau (giữa hộp số hoặc hộp số phụ đến cầu xe, ôtô có động cơ đặt phía trước dẫn động cầu sau) hoặc giữa các cụm của hệ thống truyền lực mà trong quá trình hoạt động luôn có vị trí, khoảng cách thay đổi.

Bạn thử tưởng tượng rằng, thay vì sử dụng truyền động các-đăng để nối giữa hộp số và cầu sau (xe dẫn động cầu sau) ta sử dụng một ống thép cứng. Khi xe di chuyển, cầu sau luôn dao động theo các phương khác nhau tạo ra lực uốn, xoắn, kéo lên ống thép (nó giống như bạn giữ cố định cổ tay rồi cử động bàn tay). Chính điều đó nhanh chóng phá hủy ống thép như đứt hoặc gãy, gây gián đoạn đường truyền lực.

Nhờ có bộ truyền động các-đăng, mọi khó khăn nói trên đã được giải quyết triệt để. Đồng thời việc bố trí, lắp đặt các cụm trên ôtô được thuận tiện, dễ dàng. Có thể ví bộ truyền động các-đăng khá giống như đường ống dẫn khí, dẫn thủy lực hoặc đường dây điện đi khắp các nơi cần thiết trên ôtô. Chỉ có điều với bộ truyền động các-đăng thì không những chỉ truyền lực mà còn truyền được cả mô-men.

Tùy vào điều kiện hoạt động, yêu cầu về kỹ thuật mà mỗi vị trí trên hệ thống truyền lực của xe có lắp trục các-đăng sẽ sử dụng một loại khác nhau

Truyền động các-đăng gồm những gì?

Cấu tạo chung của bộ truyền động các-đăng gồm trục các-đăng và khớp các-đăng. Trục các-đăng để truyền mô-men, khớp các-đăng vừa để truyền mô-men vừa để thay đổi phương truyền. Một bộ truyền động các-đăng có thể có từ hai trục trở lên kết hợp với một hoặc nhiều khớp các-đăng.

Về nguyên tắc, một bộ truyền động các-đăng hoàn chỉnh phải đảm bảo vận tốc góc của trục vào và trục ra là hoàn toàn giống nhau trong bất kỳ chế độ hoạt động nào. Đồng thời đáp ứng được yêu cầu khá ngặt nghèo về độ cứng vững do độ dài của các trục khá lớn mà không có các ổ đỡ và về cân bằng động vì tất cả các chi tiết của bộ truyền đều quay quanh một trục nào đó với vận tốc góc lớn trong quá trình làm việc.

Trục các-đăng nối từ hộp số phân phối tới cầu trước của xe dẫn động hai cầu

Vị trí truyền động các-đăng trên xe

Nhìn chung, trục các-đăng được sử dụng phổ biến ở 3 vị trí trên xe: một là nối từ trục ra của hộp số chính (hộp số phụ với xe tải, hộp số phân phối đối với xe hai cầu hoặc dẫn động các thiết phụ khác như tời,…) tới trục vào của bộ bánh răng quả dứa của bộ truyền động cầu xe; hai là nối từ trục ra của bộ truyền động cầu xe chủ động tới bánh xe dẫn hướng; ba là trên hệ thống lái của xe.

Tùy vào yêu cầu về đặc tính của từng vị trí, từng loại xe mà nhà sản xuất sử dụng các loại truyền động các-đăng khác nhau.

Các loại truyền động các-đăng

Có thể phân loại bộ truyền động các-đăng theo kết cấu của trục hoặc khớp các-đăng. Cụ thể là:

Theo kết cấu trục các-đăng

- Trục rỗng thường lắp ở vị trí giữa hộp số (hoặc hộp số phụ) và hộp giảm tốc cầu ở các ôtô vận tải; hoặc ôtô có động cơ đặt phía trước dẫn động ra các cầu phía sau. Trục rỗng có ưu điểm nổi trội là khối lượng nhỏ, số vòng quay nguy hiểm (số vòng quay mà trục các-đăng có thể bị đứt, gãy) lớn, có thể thay đổi được độ dài. Nhược điểm cơ bản là có kích thước khá lớn nên chỉ sử dụng ở những vị trí không bị hạn chế về mặt không gian.

- Trục đặc thường áp dụng cho các bộ truyền động các-đăng nối giữa hộp giảm tốc cầu tới các bánh xe chủ động bởi ưu điểm kích thước nhỏ gọn nên thường được sử dụng ở những vị trí bị giới hạn không gian. Nhược điểm là không thay đổi được độ dài, số vòng quay nguy hiểm không cao.

Loại các-đăng đồng tốc sử dụng hai khớp chữ thập

Theo kết cấu khớp các-đăng

- Khớp các-đăng mềm: về mặt bản chất thì khớp các-đăng kiểu này cũng có thể được gọi như là trục các-đăng có chiều dài rất ngắn (2030mm), vật liệu thường được làm bằng cao su và để thay đổi phương truyền mô-men rất nhỏ (khoảng dưới 6 độ). Phần lớn loại khớp các-đăng này được sử dụng để ghép nối giữa các bộ truyền động các-đăng với nhau để nối dài thêm khoảng cách.

Ưu điểm chính là ở chỗ kết cấu đơn giản, ít cần chăm sóc, bảo dưỡng. Tuy nhiên yêu cầu vật liệu cao su cần phải có độ bền cơ học cao, ít chịu ảnh hưởng của môi trường.

- Khớp các-đăng cứng được sử dụng chủ yếu trên ôtô bởi ưu điểm là có độ bền cao, góc thay đổi phương truyền mô-men lớn (1030 độ). Nhưng kết cấu phức tạp, yêu cầu thường xuyên chăm sóc, bảo dưỡng. Khớp các-đăng cứng có hai loại chủ yếu là dạng trục (chữ thập, ba trục) và dạng bi (bi Vây-xơ, Rzeppa, Tripod). Trên các dòng xe Misubisi Pajero, Nissan Navara (Rzeppa), Porcher Panamera (Vây-xơ), AudiA5, Toyota Crown (Tripod).

Loại các-đăng bi Vây-xơ

Theo đặc tính tốc độ góc của khớp các-đăng

- Khớp các-đăng đồng tốc thường được bố trí ở những nơi có không gian hẹp. Bộ truyền động các-đăng sử dụng dạng khớp này phần lớn chỉ có một trục vào, một trục ra và một khớp. Chẳng hạn khớp các-đăng nối giữa bán trục với ngỗng trục của bánh xe chủ động dẫn hướng.

Ưu điểm là bộ truyền động các-đăng có kết cấu đơn giản, hiệu suất truyền động rất cao, làm việc êm. Nhưng nhược điểm cơ bản là yêu cầu chế tạo với độ chính xác rất cao, vật liệu tốt và giá thành cũng khá cao. Chẳng hạn khớp các-đăng kiểu cam, kiểu bi và kiểu ba trục (bi Vây-xơ, Rzeppa, Tripod).

- Khớp các-đăng khác tốc có kết cấu khá đơn giản, giá thành rẻ, góc thay đổi mô-men lớn. Để đảm bảo đáp ứng được yêu cầu của bộ truyền như đã trình bày ở trên thì cần thiết phải kết hợp với tối thiểu một khớp khác tốc nữa, với cách lắp đặt tuân theo qui định. Đại diện cho khớp các-đăng dạng này là khớp các-đăng kiểu trục chữ thập. Thường dùng ở bộ truyền giữa hộp số và hộp giảm tốc cầu xe.

Theo số lượng khớp các-đăng trong bộ truyền

- Loại đơn: Trong bộ truyền động các-đăng chỉ có duy nhất một khớp các-đăng, tất nhiên chỉ sử dụng cho loại khớp các-đăng đồng tốc.

- Loại kép: Thường được sử dụng để truyền mô-men xoắn giữa hai cụm, cơ cấu có khoảng cách lớn. Thông thường sử dụng loại khớp các-đăng khác tốc hoặc kết hợp giữa khớp các-đăng khác tốc và đồng tốc. Tuy nhiên, số lượng khớp các-đăng khác tốc phải là số chẵn (Truyền động các-đăng kiểu chữ thập kép, kiểu Tracta (Cam kép) trên xe Nissan Patrol GR Paysans, Jeep Patriot).

Theo Autocar