Các loại kết nối khớp nối
nội dung
Khớp nối là một thiết bị đặc biệt (phần tử xe) kết nối các đầu của trục và các bộ phận chuyển động nằm trên chúng. Bản chất của sự kết nối như vậy là truyền năng lượng cơ học mà không làm mất đi độ lớn của nó. Đồng thời, tùy theo mục đích và thiết kế mà khớp nối còn có thể kết nối hai trục nằm gần nhau.
Vai trò của các khớp nối trong hoạt động của ô tô khó có thể được đánh giá quá cao: chúng được thiết kế để loại bỏ tải trọng cao khỏi các cơ cấu, điều chỉnh hướng đi của trục, đảm bảo sự tách biệt và kết nối của các trục trong quá trình vận hành, v.v.
Phân loại khớp nối
Các loại khớp nối phổ biến nhất trong ngành công nghiệp ô tô ngày nay được tiêu chuẩn hóa, tuy nhiên, có một số thiết bị sẽ được chế tạo theo số đo riêng cho từng thương hiệu xe ô tô cụ thể. Theo mục đích chính của ly hợp (truyền mô-men xoắn mà không làm thay đổi giá trị của nó), có một số loại thiết bị chính:
- theo nguyên tắc kiểm soát - không được quản lý (vĩnh viễn, tĩnh) và tự quản lý (tự động);
- theo các nhóm và các chức năng khác nhau trong ô tô - cứng (chúng bao gồm ống bọc, mặt bích và khớp nối cuộn dọc);
- để điều chỉnh góc liên kết giữa hai trục đồng trục, người ta sử dụng các khớp nối ăn khớp (loại chính của chúng là bánh răng và xích);
- theo khả năng bù tải khi truyền động (sử dụng cơ cấu hình sao, tay đòn và các phần tử có vỏ);
- bởi bản chất của sự kết nối / tách biệt của hai trục (cam, đĩa cam, ma sát và ly tâm);
- hoàn toàn tự động, nghĩa là, được kiểm soát bất kể hành động của người lái xe (chạy quá tốc độ, ly tâm và an toàn);
- về việc sử dụng các lực động (điện từ và đơn giản là từ trường).
Mô tả của từng mặt hàng
Để xem xét chi tiết hơn về các chức năng và cấu trúc của từng kết nối khớp nối, mô tả sau đây được đưa ra.
Không được quản lý
Chúng được đặc trưng bởi vị trí tĩnh và thiết kế đơn giản. Chỉ có thể thực hiện các cài đặt và điều chỉnh khác nhau trong công việc của họ trong dịch vụ ô tô chuyên dụng khi động cơ dừng hoàn toàn.
Khớp nối mù là một kết nối hoàn toàn tĩnh và cố định rõ ràng giữa các trục. Việc lắp đặt loại khớp nối này đòi hỏi sự định tâm đặc biệt chính xác, vì nếu có ít nhất một sai sót nhỏ, về nguyên tắc, hoạt động của các trục sẽ bị gián đoạn hoặc không thể thực hiện được.
Loại khớp nối ống tay áo được coi là loại khớp nối đơn giản nhất trong số các loại khớp nối điếc. Phần tử này được tạo thành từ một ống lót được trang bị các chốt. Việc sử dụng các khớp nối ống tay áo đã hoàn toàn phù hợp với các loại xe mà hoạt động của nó không phải tải nặng (xe sedan kiểu đô thị). Theo truyền thống, các khớp nối ống bọc ngoài được lắp trên trục có đường kính nhỏ - không quá 70 mm.
Ngày nay, khớp nối mặt bích được coi là một trong những yếu tố kết nối phổ biến nhất trên ô tô các loại. Nó bao gồm hai nửa khớp nối có kích thước bằng nhau, được bắt vít vào nhau.
Loại khớp nối này được thiết kế để nối hai trục có tiết diện 200 mm. Do kích thước nhỏ và thiết kế đơn giản hóa, khớp nối mặt bích cho phép chúng được sử dụng cả trên ô tô bình dân và ô tô hạng sang.
Phiên bản bù của khớp nối (khớp nối cứng) được thiết kế để căn chỉnh tất cả các loại chỗ ở trục. Trên bất kỳ trục nào mà trục chuyển động, tất cả các thiếu sót trong quá trình lắp đặt hoặc dẫn động của xe sẽ được giải quyết một cách trơn tru. Do sự làm việc của ly hợp bù, tải trọng được giảm xuống cả bản thân trục và các ổ trục, điều này đảm bảo tuổi thọ lâu dài của các cơ cấu và toàn bộ xe.
Nhược điểm chính trong hoạt động của loại ly hợp này là không có yếu tố nào có thể giảm thiểu các cú sốc trên đường.
Ly hợp đĩa cam có cấu tạo như sau: nó chứa hai nửa khớp nối và một đĩa nối, nằm giữa chúng. Thực hiện công việc của mình, đĩa di chuyển dọc theo các lỗ được cắt trên các nửa khớp nối và do đó thực hiện các điều chỉnh đối với hoạt động của các trục đồng trục. Tất nhiên, ma sát đĩa sẽ đi kèm với sự mài mòn nhanh chóng. Do đó, cần phải bôi trơn theo lịch trình của các bề mặt khớp nối và một phong cách lái xe nhẹ nhàng, không mạnh tay. Ngoài ra, để kéo dài tuổi thọ, ngày nay các đĩa cam ly hợp được chế tạo từ các hợp kim thép chịu mài mòn tốt nhất.
Kết cấu của khớp nối bánh răng được xác định bởi hai nửa khớp nối, trên bề mặt của chúng có các răng đặc biệt. Ngoài ra, các nửa khớp nối được trang bị thêm một thanh kẹp có răng bên trong. Do đó, khớp nối bánh răng có thể truyền mômen quay đến nhiều răng làm việc cùng một lúc, điều này cũng đảm bảo khả năng chịu tải cao hơn. Do cấu trúc của nó, khớp nối này có kích thước rất nhỏ, nên nó được yêu cầu trong các loại ô tô.
Các phần tử cho khớp nối bánh răng được làm bằng thép bão hòa với carbon. Trước khi lắp đặt, các phần tử phải trải qua quá trình xử lý nhiệt.
Khớp nối bù đàn hồi, không giống như khớp nối cứng bù, không chỉ điều chỉnh sự ăn khớp của các trục mà còn làm giảm lực tải xuất hiện khi sang số.
Khớp nối tay áo và chốt được tạo thành từ hai nửa khớp nối, được nối với nhau bằng các ngón tay. Các đầu ngón tay được làm bằng chất liệu nhựa để giảm lực và làm mềm ngón tay. Đồng thời, độ dày của bản thân các đầu mút (hoặc ống lót) tương đối nhỏ, và do đó tác dụng của lò xo cũng không lớn.
Các thiết bị ghép nối này được sử dụng rộng rãi trong các tổ hợp thiết bị đẩy điện.
Việc sử dụng ly hợp với lò xo giống con rắn ngụ ý truyền một lượng lớn mô-men xoắn. Về mặt cấu trúc, đây là hai nửa khớp nối, được trang bị các răng có hình dạng độc đáo. Giữa các nửa khớp nối là lò xo có dạng con rắn. Trong trường hợp này, ly hợp được lắp trong một cái cốc, thứ nhất giúp tiết kiệm vị trí làm việc của từng lò xo và thứ hai, thực hiện chức năng cung cấp chất bôi trơn cho các phần tử của cơ cấu.
Cơ cấu ly hợp đắt hơn để sản xuất, nhưng hiệu suất lâu dài của nó khiến loại cơ cấu này phù hợp với những chiếc xe cao cấp.
Được quản lý
Điểm khác biệt chính so với loại không điều khiển là có thể đóng và mở trục đồng trục mà không cần dừng hoạt động của bộ phận đẩy. Do đó, các loại khớp nối có điều khiển đòi hỏi cách tiếp cận cực kỳ cẩn thận đối với việc lắp đặt và căn chỉnh các bố trí trục của chúng.
Ly hợp cam bao gồm hai nửa khớp nối tiếp xúc với nhau bằng các mấu lồi đặc biệt - trục cam. Nguyên tắc hoạt động của các khớp nối như vậy là khi được bật lên, một nửa khớp nối với phần nhô ra của nó sẽ đi vào các khoang của khớp nối kia một cách cứng nhắc. Do đó, một kết nối đáng tin cậy giữa chúng đạt được.
Hoạt động của ly hợp cam đi kèm với tăng tiếng ồn và thậm chí là sốc, đó là lý do tại sao người ta thường sử dụng bộ đồng bộ hóa trong thiết kế. Do tính dễ bị mài mòn nhanh, các nửa khớp nối tự giảm và các cam của chúng được làm bằng thép bền, sau đó được nung cứng.
Mối ghép ma sát làm việc trên nguyên tắc truyền mômen do lực sinh ra do ma sát giữa các bề mặt của các chi tiết. Khi bắt đầu hoạt động làm việc, sự trượt xảy ra giữa các nửa khớp nối, nghĩa là, việc bật thiết bị được đảm bảo trơn tru. Ma sát trong ly hợp ma sát được thực hiện nhờ sự tiếp xúc của một số cặp đĩa, chúng nằm giữa hai nửa khớp nối có kích thước bằng nhau.
tự quản lý
Đây là một loại khớp nối tự động thực hiện một lúc nhiều tác vụ trong máy. Đầu tiên, nó giới hạn độ lớn của tải. Thứ hai, nó chỉ chuyển tải theo một hướng xác định nghiêm ngặt. Thứ ba, chúng bật hoặc tắt ở một tốc độ nhất định.
Loại ly hợp tự điều khiển được sử dụng thường xuyên được coi là ly hợp an toàn. Nó được đưa vào công việc tại thời điểm tải bắt đầu vượt quá một số giá trị do nhà sản xuất máy thiết lập.
Ly hợp kiểu ly tâm được lắp trên xe để có khả năng khởi động mềm. Điều này cho phép bộ phận đẩy phát triển tốc độ tối đa nhanh hơn.
Nhưng ngược lại, ly hợp quá mức, chỉ truyền mô-men xoắn theo một hướng nhất định. Điều này cho phép bạn tăng tốc độ của xe và tối ưu hóa hoạt động của các hệ thống của xe.
Các loại khớp nối chính được sử dụng ngày nay
Khớp nối Haldex khá phổ biến trên thị trường ô tô. Thế hệ đầu tiên của loại ly hợp này dành cho xe dẫn động tất cả các bánh được phát hành vào năm 1998. Ly hợp chỉ bị chặn trên trục dẫn động cầu trước tại thời điểm bánh xe bị trượt. Chính vì lý do đó mà Haldex đã phải nhận rất nhiều đánh giá tiêu cực vào thời điểm đó, do công việc của bộ ly hợp này không cho phép bạn điều khiển xe một cách nhẹ nhàng khi bị trượt bánh.
Kể từ năm 2002, mẫu Haldex thế hệ thứ hai được cải tiến đã được phát hành, từ năm 2004 - thế hệ thứ ba, từ năm 2007 - thế hệ thứ tư, và kể từ năm 2012, thế hệ thứ năm cuối cùng đã được phát hành. Đến nay, khớp nối Haldex có thể được lắp đặt ở cả trục trước và trục sau. Việc lái xe ô tô đã trở nên thuận tiện hơn nhiều do cả đặc điểm thiết kế của ly hợp và những cải tiến sáng tạo như bơm hoặc ly hợp chạy liên tục được điều khiển bằng thủy lực hoặc điện.
Các khớp nối kiểu này được sử dụng tích cực trên các xe Volkswagen.
Tuy nhiên, ly hợp Torsen được coi là phổ biến hơn (được lắp đặt trên Skoda, Volvo, Kia và những loại khác). Bộ ly hợp này được phát triển bởi các kỹ sư người Mỹ dành riêng cho các thiết bị vi sai hạn chế trượt. Cách thức hoạt động của Torsen rất đơn giản: nó không cân bằng nguồn cung cấp mô-men xoắn cho các bánh xe bị trượt mà chỉ chuyển hướng năng lượng cơ học sang bánh xe có độ bám mặt đường đáng tin cậy hơn.
Ưu điểm của các thiết bị vi sai với ly hợp Torsen là chi phí thấp và phản ứng tức thời với bất kỳ thay đổi nào trong hoạt động của các bánh xe khi lái xe. Khớp nối đã được tinh chỉnh nhiều lần và ngày nay nó có thể được coi là loại phổ biến nhất trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại.
Bảo dưỡng ly hợp
Giống như bất kỳ bộ phận hoặc cơ chế nào khác của xe, các thiết bị ghép nối cần được bảo dưỡng chất lượng. Các chuyên gia của Tập đoàn Công ty Favorit Motors sẽ điều chỉnh hoạt động của các khớp nối thuộc bất kỳ loại nào hoặc thay thế bất kỳ thành phần nào của chúng.
