Trong hệ thống truyền động của xe hơi, việc hiểu rõ cấu tạo trục các đăng là kiến thức nền tảng giúp kỹ thuật viên nắm bắt được cách thức mô-men xoắn được truyền dẫn linh hoạt từ hộp số đến cầu xe, ngay cả khi các bộ phận này không nằm trên cùng một đường thẳng.
Trục các đăng là gì ?
Trục các đăng là bộ phận trong hệ thống lái của xe dùng để truyền mô-men xoắn từ hộp số tới cầu sau hoặc vi sai. Bộ phận trục này không chỉ sử dụng trên ô tô mà còn được sử dụng trên thuyền và máy bay hay còn được gọi là trục Cardan hoặc trục truyền động.
Trục các đăng
Trục chuyển động có cấu trúc dạng ống rỗng với sự kết hợp của khớp nối và khớp trượt. Ở hầu hết các ô tô bình dân hiện tại sử dụng trục này để dẫn động các bánh sau. Có thể nói đây là bộ phận trục được dùng để truyền công suất từ đầu này sang đầu kia của ô tô.
Vai trò của trục các đăng trong hệ thống truyền lực
Trục các đăng là một bộ phận rất quan trọng trong hệ thống truyền lực của ô tô và các máy móc cơ giới. Vai trò chính của trục các đăng là truyền mô-men xoắn từ hộp số đến cầu chủ động, giúp lực từ động cơ được truyền tới bánh xe để xe có thể chuyển động.
Trong quá trình làm việc, hộp số và cầu xe không nằm cố định trên cùng một trục. Cầu xe luôn dao động lên xuống do ảnh hưởng của mặt đường, tải trọng và hệ thống treo. Nhờ có trục các đăng và các khớp các đăng, mô-men xoắn vẫn được truyền liên tục và ổn định ngay cả khi giữa các trục tồn tại góc lệch.
Ngoài ra, trục các đăng còn có vai trò bù sự thay đổi khoảng cách giữa hộp số và cầu xe. Khi xe tăng tốc, phanh hoặc đi qua địa hình không bằng phẳng, khoảng cách này có thể thay đổi. Khớp trượt trên trục các đăng giúp thích nghi với sự thay đổi đó mà không làm gián đoạn truyền lực.
Bên cạnh đó, trục các đăng còn góp phần giảm rung động và va đập trong hệ thống truyền lực, bảo vệ các chi tiết khác như hộp số, cầu xe và bánh răng, từ đó nâng cao độ bền và độ êm dịu khi xe vận hành
Cấu tạo trục các đăng
Thuộc hệ thống truyền dẫn động cơ, trục các đăng là bộ phận có chức năng truyền mômen, lực giữa các cụm đặt cách xa nhau hoặc giữa các cụm của hệ thống truyền lực. Cụ thể, trục các đăng ở các xe FR và 4WD sẽ truyền công suất từ hộp số ngang/dọc đến bộ vi sai. Lúc này, trục các đăng có thể dịch chuyển lên xuống tùy vào điều kiện đường sá khác nhau và triệt tiêu sự thay đổi về chiều dài bằng rãnh then.
Vị trí lắp trục các đăng được bố trí sao cho bộ vi sau thấp hơn hộp số để từ đó trục bị nghiêng đi.
Vị trí của trục các đăng trên xe ô tô
Phần trục :
Trục các đăng là một ống thép nhẹ được làm bằng thép cacbon, nó đủ khỏe để chống cong và xoắn. Thông thường, chúng là một ống liền có hai khớp nối ở hai đầu hình hình thành các khớp đăng. Vì có sự rung động nhẹ ở dải tốc độ cao, nên ngày nay người ta thường sử dụng loại trục các đăng 3 khớp nối.
Cấu tạo trục các đăng
Cấu tạo các khớp trục
- Trục các đăng có hai khớp nối: Tổng chiều dài mỗi đoạn của loại trục tương đối lớn. Điều này có nghĩa là khi trục các đăng quay ở dải tốc độ cao. Nó sẽ có xu hướng cong đi một chút và rung động mạnh hơn do mất đi độ cân bằng.
- Trục các đăng có ba khớp nối: Chiều dài mỗi đoạn trục của trục các đăng ba khớp nối ngắn hơn, vậy nên độ cong do không cân bằng ngắn hơn. Độ rung động ở dải tốc độ cao từ đó cũng giảm.
- Ổ đỡ giữa: Ổ đỡ giữa sẽ đỡ hai phần của trục các đăng và được lắp qua mặt bích vào các rãnh then hoa ở đầu trục trung gian. Bản thân ổ đỡ giữa có ống lót cao su che chắn và ổ đỡ này lại đỡ các trục các đăng. Nó được lắp vào thân xe bằng một giá đỡ.
Ổ đỡ giữa trong trục các đăng
Bởi vì người ta tách trục các đăng làm hai đoạn, ống lót cao su sẽ khử độ rung trong trục để ngăn sự rung này truyền tới khung xe. Vậy nên, độ rung và tiếng ồn từ trục các đăng ở dải tốc độ cao sẽ giảm xuống mức thấp nhất.
Khớp các đăng
Khớp các đăng có nhiệm vụ của truyền lực các đăng khử những biến đổi về góc phát sinh từ những thay đổi vị trí tương đối giữa bộ vi sai và hộp số, nhờ vậy mà việc truyền công suất từ hộp số tới bộ vi sai được diễn ra êm dịu.
Khớp các đăng giúp thay đổi vị trí góc phát sinh.
Các khớp các đăng trên trục truyền động
Trên trục truyền động, khớp các đăng là bộ phận quan trọng giúp trục các đăng làm việc hiệu quả khi giữa các trục có góc lệch và sự thay đổi vị trí. Tùy theo kết cấu và yêu cầu làm việc, trên trục truyền động thường có các loại khớp các đăng sau:
Khớp các đăng chữ thập (khớp Cardan)
Đây là loại khớp phổ biến nhất trên trục truyền động ô tô.
- Cấu tạo: gồm chữ thập, ổ bi kim, chén bi và vòng hãm.
- Công dụng: cho phép truyền mô-men xoắn giữa hai trục có góc lệch.
- Đặc điểm: kết cấu đơn giản, bền, chịu tải lớn nhưng tốc độ quay không đều khi góc lệch lớn.
- Ứng dụng: thường dùng trên xe dẫn động cầu sau, xe tải.
Khớp Các đăng
Khớp trượt (khớp then hoa)
Khớp trượt thường được lắp cùng với khớp chữ thập.
- Cấu tạo: gồm trục then hoa trong và then hoa ngoài.
- Công dụng: cho phép trục các đăng thay đổi chiều dài, bù sự thay đổi khoảng cách giữa hộp số và cầu xe.
- Đặc điểm: đảm bảo truyền lực liên tục khi cầu xe dao động lên xuống.
Khớp các đăng kép (khớp Cardan kép)
Khớp này gồm hai khớp chữ thập lắp nối tiếp.
- Công dụng: giảm sự không đều về tốc độ quay so với khớp đơn.
- Đặc điểm: truyền động êm hơn khi góc lệch lớn.
- Ứng dụng: thường dùng trên xe có trục truyền động dài hoặc góc lệch lớn.
Khớp đồng tốc (CV joint) (ít dùng trên trục các đăng truyền thống)
- Công dụng: truyền mô-men xoắn với tốc độ quay đều giữa các trục.
- Đặc điểm: làm việc êm, nhưng kết cấu phức tạp và giá thành cao.
- Ứng dụng: chủ yếu dùng ở bán trục dẫn động cầu trước, đôi khi dùng trên trục truyền động đặc biệt
Ổ bi , bạc đạn và các chi tiết liên quan
- Ổ bi – bạc đạn
Ổ bi (hay bạc đạn) là chi tiết dùng để đỡ trục và giảm ma sát giữa các bộ phận quay.
- Chức năng:
- Giảm ma sát khi trục quay
- Chịu tải trọng hướng tâm và hướng trục
- Giúp trục quay êm, giảm mài mòn
- Trong trục các đăng:
- Ổ bi kim được lắp trong chén bi của khớp chữ thập
- Giúp khớp các đăng quay linh hoạt dù có góc lệch
- Ổ bi kim (bạc đạn kim)
- Cấu tạo: gồm nhiều con lăn nhỏ hình kim xếp đều trong chén bi.
- Ưu điểm: chịu tải lớn, kích thước gọn, làm việc tốt ở tốc độ cao.
- Ứng dụng: dùng phổ biến trong khớp các đăng chữ thập.
- Các chi tiết liên quan
Ngoài ổ bi, bạc đạn, trục các đăng còn có các chi tiết hỗ trợ quan trọng:
- Chén bi: chứa các con lăn bi kim, bảo vệ và định vị ổ bi.
- Vòng hãm (phe hãm): cố định chén bi trong càng khớp, không cho xê dịch.
- Phớt làm kín: giữ mỡ bôi trơn bên trong, ngăn bụi bẩn và nước xâm nhập.
- Mỡ bôi trơn: giảm ma sát, tăng tuổi thọ ổ bi và khớp các đăng.
- Vai trò tổng hợp
Ổ bi, bạc đạn và các chi tiết liên quan giúp:
- Đảm bảo truyền mô-men xoắn liên tục
- Giảm rung động, tiếng ồn
- Tăng độ bền và độ tin cậy của trục truyền động
- Đảm bảo an toàn và êm ái khi xe vận hành
Khớp trượt của trục các đăng
Khớp trượt của trục các đăng là bộ phận có nhiệm vụ cho phép trục các đăng thay đổi chiều dài trong quá trình làm việc nhằm bù lại sự thay đổi khoảng cách giữa hộp số và cầu chủ động. Trong quá trình xe chuyển động, đặc biệt khi đi qua đường không bằng phẳng, cầu xe dao động lên xuống làm cho khoảng cách giữa các bộ phận truyền lực thay đổi.
Nhờ có khớp trượt, trục các đăng vẫn truyền mô-men xoắn liên tục mà không bị kẹt hay phá hỏng. Khớp trượt thường có cấu tạo then hoa trong và then hoa ngoài, vừa đảm bảo truyền lực quay, vừa cho phép trượt dọc theo trục. Ngoài ra, khớp trượt còn được bôi trơn bằng mỡ và có phớt làm kín để giảm mài mòn, tăng độ bền và đảm bảo sự làm việc êm dịu, ổn định của hệ thống truyền lực
Phân loại trục các đăng theo kết cấu
Dựa vào kết cấu và số lượng khớp các đăng, trục các đăng trong hệ thống truyền lực được phân loại như sau:
Thứ nhất, trục các đăng một khớp (trục các đăng đơn):
Loại này chỉ có một khớp các đăng chữ thập, thường dùng trong các cơ cấu truyền động đơn giản, góc lệch nhỏ. Kết cấu gọn nhẹ nhưng khả năng làm việc bị hạn chế khi góc lệch lớn.
Thứ hai, trục các đăng hai khớp:
Đây là loại phổ biến nhất trên ô tô. Trục gồm hai khớp các đăng chữ thập đặt ở hai đầu trục, có khả năng truyền mô-men xoắn ổn định hơn khi có góc lệch giữa hộp số và cầu xe. Loại này thường kết hợp với khớp trượt để bù sự thay đổi chiều dài trục.
Thứ ba, trục các đăng nhiều đoạn (trục các đăng nhiều khớp):
Trục được chia thành nhiều đoạn nối với nhau bằng các khớp các đăng và thường có thêm ổ đỡ trung gian. Kết cấu này dùng cho xe có trục truyền động dài như xe tải, xe buýt, giúp giảm rung động và tăng độ bền.
Thứ tư, trục các đăng có khớp các đăng kép:
Loại này sử dụng khớp các đăng kép (hai khớp chữ thập lắp liền nhau) để giảm sự không đều về tốc độ quay khi góc lệch lớn. Truyền động êm hơn nhưng kết cấu phức tạp và giá thành cao
Nguyên lí làm việc của trục các đăng
Trục chuyển động hoạt động như một cầu nối linh hoạt, truyền mô-men xoắn từ hộp số đến vi sai, giúp xe di chuyển. Các khớp các đăng cho phép trục thay đổi góc độ để thích ứng với sự chuyển động của hệ thống treo và địa hình đường, đảm bảo quá trình truyền động diễn ra êm ái và hiệu quả.
Nguyên lý hoạt động của trục các đăng ô tô
Nguyên lý hoạt động của trục chuyển động ô tô, còn được gọi là trục các đăng hoặc trục cardan, diễn ra như sau:
- Đầu vào: Mô-men xoắn từ động cơ được truyền qua hộp số và đến bích nối đầu vào của trục chuyển động.
- Ống trục: Ống trục có nhiệm vụ truyền mô-men xoắn này dọc theo chiều dài của nó. Do trục chuyển động thường được lắp đặt nghiêng so với hộp số và vi sai, nên ống trục phải có khả năng xoay và gập để thích ứng với sự thay đổi góc độ.
- Khớp các đăng: Khớp các đăng, thường là khớp nối vạn năng, được lắp đặt ở hai đầu của trục chuyển động. Chúng cho phép ống trục xoay và gập theo các góc độ khác nhau mà không làm gián đoạn quá trình truyền mô-men xoắn.
- Ống lót và phớt chắn bụi: Ống lót giúp giảm ma sát và mài mòn giữa các bộ phận của trục chuyển động, trong khi phớt chắn bụi bảo vệ các khớp nối khỏi bụi bẩn và nước, đảm bảo tuổi thọ của trục.
- Đầu ra: Mô-men xoắn được truyền qua bích nối đầu ra của trục chuyển động đến vi sai. Từ vi sai, mô-men xoắn được phân phối đến các bánh xe, làm cho chúng quay và xe di chuyển.
Các hư hỏng thường gặp của trục các đăng
Khớp các đăng chữ thập bị mòn, rơ
- Nguyên nhân: thiếu bôi trơn, làm việc lâu ngày, chở quá tải.
- Dấu hiệu: phát ra tiếng kêu “cộc cộc”, “lạch cạch” khi tăng ga, giảm ga hoặc chuyển số.
Ổ bi kim, chén bi bị mòn hoặc vỡ
- Nguyên nhân: mỡ bôi trơn khô, phớt làm kín hỏng, bụi bẩn xâm nhập.
- Dấu hiệu: trục quay không êm, rung và có tiếng rít khi xe chạy.
Khớp trượt (then hoa) bị mòn hoặc kẹt
- Nguyên nhân: thiếu bôi trơn, mòn tự nhiên, làm việc trong môi trường bụi bẩn.
- Dấu hiệu: rung, giật khi xe tăng tốc hoặc khi qua đường xấu.
Trục các đăng bị cong, nứt
- Nguyên nhân: va chạm mạnh, tai nạn, đi vào ổ gà lớn.
- Dấu hiệu: rung mạnh toàn thân xe, đặc biệt ở tốc độ cao.
Trục các đăng bị mất cân bằng
- Nguyên nhân: lắp sai vị trí, rơi mất đối trọng cân bằng.
- Dấu hiệu: xe rung liên tục khi chạy nhanh, dù động cơ vẫn ổn định.
Phớt làm kín hỏng, rò rỉ mỡ bôi trơn
- Nguyên nhân: phớt lão hóa, lắp sai kỹ thuật.
- Dấu hiệu: mỡ bám xung quanh khớp các đăng, nhanh phát sinh tiếng ồn và mòn khớp.
Bu lông, mặt bích liên kết bị lỏng
- Nguyên nhân: rung động lâu ngày, siết không đủ lực.
- Dấu hiệu: tiếng va đập bất thường, nguy cơ hư hỏng nặng hệ thống truyền lực.
Bảo dưỡng và kiểm tra trục các đăng
Bảo dưỡng và kiểm tra trục các đăng là công việc quan trọng nhằm đảm bảo hệ thống truyền lực làm việc an toàn, êm dịu và bền bỉ. Trong quá trình sử dụng, cần kiểm tra định kỳ tình trạng khớp các đăng chữ thập, xem có bị mòn, rơ hoặc kẹt hay không; nếu phát hiện tiếng kêu bất thường hoặc độ rơ lớn phải sửa chữa hoặc thay thế kịp thời. Ổ bi kim, chén bi và phớt làm kín cần được kiểm tra để đảm bảo không bị mòn, nứt hoặc rò rỉ mỡ bôi trơn.
Bảo dưỡng trục các đăng
Bên cạnh đó, cần bôi trơn đầy đủ cho các khớp các đăng và khớp trượt bằng đúngloại mỡ quy định, giúp giảm ma sát và tăng tuổi thọ chi tiết. Khớp trượt then hoa phải trượt nhẹ nhàng, không bị kẹt hay mòn quá mức. Ngoài ra, cần kiểm tra độ thẳng và độ cân bằng của trục các đăng, tránh tình trạng cong, nứt hoặc mất đối trọng gây rung động khi xe chạy.
Cuối cùng, phải kiểm tra độ chặt của bu lông, đai ốc và mặt bích liên kết, siết đúng lực quy định và đảm bảo lắp đúng dấu cân bằng. Thực hiện bảo dưỡng, kiểm tra trục các đăng đúng quy trình và định kỳ sẽ giúp hệ thống truyền lực hoạt động ổn định, giảm hư hỏng và đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành xe
Kết luận :
Trục các đăng giữ vai trò then chốt trong hệ thống truyền lực, là cầu nối trực tiếp truyền mô-men xoắn từ hộp số đến cầu chủ động trong điều kiện các trục luôn thay đổi vị trí và góc làm việc. Nhờ cấu tạo trục các đăng kết cấu gồm các khớp các đăng, khớp trượt và ổ bi, trục các đăng đảm bảo khả năng truyền lực liên tục, linh hoạt và êm dịu, góp phần quan trọng vào hiệu quả vận hành và độ an toàn của phương tiện.
Tuy nhiên, do làm việc trong điều kiện tải trọng lớn và rung động thường xuyên, trục các đăng cần được kiểm tra, bôi trơn và bảo dưỡng định kỳ. Việc sử dụng và bảo dưỡng đúng kỹ thuật không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ của trục các đăng mà còn đảm bảo hệ thống truyền lực hoạt động ổn định, bền bỉ và tin cậy trong suốt quá trình khai thác.
Giới thiệu về EAC – Trung tâm dạy nghề sửa chữa ô tô, xe máy
Nếu bạn đang tìm kiếm một địa chỉ uy tín để bắt đầu lộ trình học chẩn đoán ô tô chuyên nghiệp, Trung tâm đào tạo EAC chính là lựa chọn hàng đầu. Tại EAC, học viên được thực hành trực tiếp trên các trang thiết bị hiện đại, tiếp cận với những phần mềm chẩn đoán mới nhất và được dẫn dắt bởi đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm thực chiến.
Tham khảo ngay các khóa học tại EAC:
