zxczx

1. 1
CHÖÔNG 4
TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG
Muïc tieâu:
Sau khi hoïc xong chöông naøy caùc sinh vieân coù khaû naêng:
1. Trình baøy ñöôïc coâng duïng, yeâu caàu vaø phaân loaïi caùc ñaêng.
2. Trình baøy ñöôïc ñoäng hoïc cuûa cô caáu caùc ñaêng ñôn khaùc toác.
3. Trình baøy ñöôïc ñoäng hoïc cuûa cô caáu caùc ñaêng keùp.
4. Trình baøy ñöôïc ñoäng hoïc cuûa khôùp caùc ñaêng ñoàng toác.
5. Tính ñöôïc ñoäng löïc hoïc cuûa cô caáu caùc ñaêng.
6. Xaùc ñònh ñöôïc soá voøng quay nguy hieåm cuûa truïc caùc ñaêng.
Bài tập cuối chương 3: Tính toán và thiết kế:
1. Truyền động các đăng đồng tốc;
2. Truyền động các đăng khác tốc.

2. 2
MỤC LỤC
A – KẾT CẤU TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG...................................................................................... 3
I. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI ..................................................................................... 3
1. Công dụng.......................................................................................................................................... 3
2. Yêu cầu.............................................................................................................................................. 3
3. Phân loại ............................................................................................................................................ 4
II. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG........................................................... 5
1. Cấu tạo chung .................................................................................................................................... 5
2. Đặc điểm kết cấu của các bộ phận chính của truyền động các đăng .................................................... 9
3. Đặc điểm kết cấu của một số loại truyền động các đăng ................................................................... 13
B – TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ........................................................................................................ 14
III. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT...................................................................................................... 14
IV. TÍNH ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG......................... 14
1. Cơ cấu các đăng đơn ........................................................................................................................ 14
2. Cơ cấu các đăng kép......................................................................................................................... 16
3. Khớp các đăng kép đồng tốc............................................................................................................. 17
4. Động lực học của cơ cấu các đăng.................................................................................................... 21
5. Số vòng quay nguy hiểm của các đăng ............................................................................................. 23
CÂU HỎI ÔN TẬP.............................................................................................................................. 25

3. 3
A – KẾT CẤU TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG
I. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI
1. Công dụng
Truyeàn ñoäng caùc ñaêng duøng ñeå truyeàn moâmen xoaén giöõa caùc truïc khoâng thaúng haøng. Caùc truïc
naøy leäch nhau moät goùc  > 00
vaø giaù trò cuûa  thöôøng thay ñoåi.
2. Yêu cầu
Để đảm bảo được chức năng của bộ truyền trong HTTL, các đăng cần có các yêu cầu sau:
 Đảm bảo truyền mômen xoắn Mx và tạo điều kiện cho trục của cơ cấu được dẫn động
quay đều;
 Không có hiện tượng cộng hưởng trong phạm vi tốc độ sử dụng; không có tải trọng rung
động và tiếng ồn;
 Ma sát trong ở mọi khâu, khớp (kể cả mối nối then hoa) là nhỏ nhất để có hiệu suất
truyền động cao;
 Đảm bảo số vòng quay nguy hiểm lớn hơn số vòng quay lớn nhất có thể có trong thực tế
sử dụng ( ngh>nmax);
 Làm việc tin cậy và có chu kỳ bảo dưỡng lớn (xu hướng tiến tới không bôi trơn trong quá
trình sử dụng); đơn giản về kết cấu.
* Vôùi baát kyø soá voøng quay naøo cuûa truïc caùc ñaêng khoâng ñöôïc pheùp coù caùc va ñaäp vaø
dao ñoäng, khoâng phaùt sinh ra taûi troïng ñoäng quaù lôùn do moâmen quaùn tính gaây neân.
* Caùc truïc caùc ñaêng phaûi quay ñeàu vaø khoâng xuaát hieän taûi troïng ñoäng.
* Ngay caû khi goùc leäch lôùn thì hieäu suaát truyeàn ñoäng vaãn phaûi baûo ñaûm lôùn.


4. 4
3. Phân loại
Hình 1 – Sơ đồ phân loại trục các đăng
Trục các đăng
Theo công dụng
Loaïi truyeàn moâmen xoaén töø hoäp soá
hoaëc hoäp phaân phoái ñeán caùc caàu chuû
ñoäng (goùc  töø 15o20o).
Loaïi truyeàn moâmen xoaén ñeán caùc baùnh
xe chuû ñoäng ôû caàu daãn höôùng (max töø
30o40o)hoaëc ôû heä thoáng treo ñoäc laäp
(max = 20o)
Loaïi truyeàn moâmen xoaén ñeán caùc boä
phaän ñaët treân khung (maxtöø 3o5o)
Loaïi truyeàn moâmen xoaén ñeán caùc cuïm
phuï (max töø 15o  20o)
Theo số khớp nối
Loaïi ñôn (coù 1 khôùp noái caùc
ñaêng)
Loaïi keùp (coù 2 khôùp noái caùc
ñaêng)
Loaïi nhieàu khôùp caùc ñaêng
Theo tính chất động
học
Loaïi caùc ñaêng khaùc toác
Loaïi caùc ñaêng ñoàng toác
Theo kết cấu
Loaïi khaùc toác goàm loaïi cöùng vaø
loaïi meàm
Loaïi ñoàng toác goàm coù: ñoàng toác
keùp, ñoàng toác cam, ñoàng toác bi
vôùi caùc raõnh phaân chia, ñoàng toác
bi vôùi ñoøn phaân chia

5. 5
* Theo coâng duïng, truyeàn ñoäng caùc ñaêng chia ra 4 loaïi:
+ Loaïi truyeàn moâmen xoaén töø hoäp soá hoaëc hoäp phaân phoái ñeán caùc caàu chuû ñoäng (goùc  töø
15o
20o
).
+ Loaïi truyeàn moâmen xoaén ñeán caùc baùnh xe chuû ñoäng ôû caàu daãn höôùng (max töø 30o
40o
)
hoaëc ôû heä thoáng treo ñoäc laäp (max = 20o
).
+ Loaïi truyeàn moâmen xoaén ñeán caùc boä phaän ñaët treân khung (maxtöø 3o
5o
).
+ Loaïi truyeàn moâmen xoaén ñeán caùc cuïm phuï (max töø 15o
 20o
).
* Theo soá khôùp caùc ñaêng chia 3 loaïi:
+ Loaïi ñôn (coù 1 khôùp noái caùc ñaêng).
+ Loaïi keùp (coù 2 khôùp noái caùc ñaêng).
+ Loaïi nhieàu khôùp caùc ñaêng.
* Theo tính chaát ñoäng hoïc cuûa caùc ñaêng chia ra:
+ Loaïi caùc ñaêng khaùc toác.
+ Loaïi caùc ñaêng ñoàng toác.
* Theo keát caáu caùc ñaêng chia ra:
+ Loaïi khaùc toác goàm loaïi cöùng vaø loaïi meàm.
+ Loaïi ñoàng toác goàm coù: ñoàng toác keùp, ñoàng toác cam, ñoàng toác bi vôùi caùc raõnh phaân chia,
ñoàng toác bi vôùi ñoøn phaân chia.
II. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG
1. Cấu tạo chung
a) Cấu tạo
Cấu tạo chung của truyển động các đăng gồm:
+ Trục trước và trục sau;
+ Gối đỡ trung gian;
+ Khớp nối chạc chữ thập;
+ Then hoa nối;
+ Khớp nối mềm (khớp đàn hồi).

6. 6
Hình 2 – Truyền động các đăng
Hình 3 – Truyền động các đăng
1 – Khớp nối mềm; 2 – Giá đỡ an toàn; 3 – Trục các đăng trước; 4 – Gối đỡ trung gian; 5 – Trục các
đăng sau

7. 7
Hình 4 – Truyền động các đăng
1 – Khớp nối mềm; 2 – Trục các đăng trước; 3 – Gối đỡ trung gian với giá đỡ an toán; 4 – Khớp nối
trục các đăng; 5 – Trục các đăng sau; 6 – Kép mép cảu khớp nối trục các đăng
Hình 5 – Các chi tiết của truyền động các đăng
1 – Khớp đàn hồi; 2 – Bu lông; 3 - Ống lót trung tâm; 4 – Bích khớp nối mềm; 5 – Đai ốc; 6 – Nắp; 7 –
Vòng bít kín; 8 – Vòng chắn; 9, 10, 11– Bu lông, vòng đệm kẹp trung gian và giá đỡ thân xe; 12 – Giá
đỡ; 13 – Nắp chắn bụi; 14 –Gối đỡ trung gian; 15 – Vòng hãm; 16 – Tấm cân bằng; 17 – Trục các đăng
sau; 18 – Cái chạc; 19 – Đai ốc; 20 - Ổ trục; 21 – Giá đỡ an toàn; 22 – Trục các đăng trước; 23 - Ổ
trục hình kim; 24 – Vòng hãm; 25 – Vòng chắn; 26 – Khớp nối chữ thập; 27, 29 – Đai ốc, bu lông kẹp
chạc bích với bích dầm cầu; 28 – Chạc bích

8. 8
Hình 6 – Truyền động các đăng ô tô VAZ – 2123
1 – Trục các đăng trước; 2 – Trục các đăng trung gian; 3 – Hộp số phân phối; 4 – Trục các đăng sau
b) Bố trí truyền động các đăng trên ô tô
Hình 7 – Cách bố trí truyền động các đăng trên ô tô

9. 9
2. Đặc điểm kết cấu của các bộ phận chính của truyền động các đăng
Truyền động 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.
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.
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.
Hình 12– Đặc điểm kết cấu của trục các đăng
2.1. Thân trục các đăng

10. 10
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 thường sử dụng trục các đăng loại có 3 khớp nối.
a) 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.
b) 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.
c) 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 tách trục các 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.
2.2. 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.
a) Khớp các đăng khác tốc ( Khớp các đăng kiểu chữ thập)
Hình 8– Khớp các đăng khác tốc

11. 11
Hình 9 – Khớp nối 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, 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.

12. 12
b) Khớp các đăng đồng tốc
Hình 10 – Khớp các đăng đồng tốc
c) 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.
(c) 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.

13. 13
2.3. Gối đỡ trung gian
Hình 11 – Kết cấu gối đỡ trung gian
3. Đặc điểm kết cấu của một số loại truyền động các đăng

14. B – TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
III. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT
IV. TÍNH ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG
1. Cơ cấu các đăng đơn
Khi caàn truyeàn chuyeån ñoäng töø truïc 1 (chuû ñoäng) sang truïc 2 (bò ñoäng) vôùi goùc leäch giöõa hai
truïc laø  > 00
baét buoäc phaûi söû duïng cô caáu caùc ñaêng.
Treân hình 13 laø cô caáu caùc ñaêng ñôn khaùc toác. Khi caùc truïc quay thì choát chöõ thaäp seõ quay luùc
laéc trong giôùi haïn goùc . Bôûi vaäy seõ sinh ra söï quay khoâng ñeàu cuûa truïc 2 khi truïc 1 quay ñeàu. ÔÛ
giaùo trình nguyeân lyù maùy ñaõ chöùng minh moái quan heä giöõa vaø :
tg = tg cos (1)
Trong ñoù: 1 vaø 2 laø caùc goùc quay cuûa truïc chuû ñoäng 1 vaø truïc bò ñoäng 2.
Theo (5.1), neáu bieát giaù trò goùc thì öùng vôùi moät giaù trò ta coù moät giaù trò töông öùng.
Hình 13 - Cô caáu caùc ñaêng ñôn
ÔÛ hình (14) cho thaáy söï thay ñoåi hieäu soá goùc ( - ) sau nöûa voøng quay cuûa truïc 1. Ba ñöôøng
cong öùng vôùi caùc goùc =10o
,  =20o
,  =30o
.
Töø ñoà thò bieán thieân cuûa hieäu ( - ) ta thaáy sau moät voøng quay cuûa truïc 1 seõ coù hai laàn
truïc 2 vöôït nhanh hôn truïc 1 vaø hai laàn chaäm hôn truïc 1. Neáu truïc 1 quay ñeàu thì vaän toác goùc laø
haèng soá.
Hình 14 - Söï thay ñoåi hieäu soá goùc quay giöõa 1 vaø 2
Ñeå bieát ñöôïc vaän toác goùc cuûa truïc 2 thay ñoåi theá naøo, ta ñaïo haøm bieåu thöùc (1):
1
 2

1
 2
 
 1
 2

 1
1


2

1
 2

1
 2

1

2

150
30 60
4
3
2
1
-1
-2
-3
-4
90 120


180




15. 15
= cos . (2)
Chia hai veá (2) cho dt vaø löu yù:
= vaø =
Chuùng ta coù:
= (3)
Töø (1) chuùng ta thaáy coù theå thay theá cos2
2 baèng bieåu thöùc coù 1 vaø . Bình phöông 2 veá bieåu
thöùc (1) vaø qua bieán ñoåi löôïng giaùc ta coù:
cos 2
= (4)
Keát hôïp bieåu thöùc (4) vôùi (3) ta seõ coù moái quan heä giöõa 1 vaø 2:
=
1
2
2
1
2
cos
.
cos
sin
cos





(5)
Vì  const cho neân  const, trong khi ñoù 1 = const, bôûi vaäy suy
ra 2  const. Nhö vaäy cô caáu caùc ñaêng ñôn naøy khoâng ñaûm baûo ñöôïc söï ñoàng toác giöõa truïc 1 vaø truïc
2, neân ñöôïc goïi laø cô caáu caùc ñaêng ñôn khaùc toác.
Giaù trò lôùn nhaát cuûa tyû soá ñaëc tröng cho söï quay khoâng ñeàu cuûa truïc 2 seõ öùng vôùi giaù trò
nhoû nhaát cuûa maãu soá khi = 00
, 1800
, 3600
….. (k). Luùc ñoù ta coù:
( ) max = (6)
Giaù trò nhoû nhaát cuûa öùng vôùi caùc giaù trò:
=900
, 2700
, … (2k+1) , luùc ñoù ta coù:
( ) min = cos (7)
Töø (5) chuùng ta laäp ñöôïc bieåu thöùc (8) sau ñaây:
Quan heä cuûa tyû soá ñoái vôùi goùc quay öùng vôùi =100
, =200
, =300
ñöôïc trình baøy
ôû hình (15)
1
2
1
cos
d



2
2
2
cos
d


1

dt
d 1

2

dt
d 2

1
2


1
2
2
2
cos
.
cos
cos



2





2
1
2
2
cos
tg
cos
1
2


1
2
2
1
2
cos
.
cos
sin
cos





1
2


1
2


1

1
2



cos
1
1
2


1

2

1
2



1
2
2
1
2
1
2
2
1
2
1
2
1
cos
cos
sin
cos
cos
.
cos
sin















1
2
1




1
   

16. 16
Hình 15 - Ñoà thò bieán thieân cuûa 2
2. Cơ cấu các đăng kép
K1
K2
2
3

2






Hình 16 - Cô caáu caùc ñaêng keùp
Xeùt tröôøng hôïp chuùng ta caàn truyeàn chuyeån ñoäng töø truïc 1 ñeán truïc 2 thoâng qua truïc 3 vaø goùc
leäch giöõa caùc truïc > 0 vaø 2> 0. Caùc truïc ñöôïc noái vôùi nhau bôûi hai khôùp caùc ñaêng ñôn khaùc toác
K1 vaø K2. Truïc 1 coù goùc quay 1 vaø vaän toác goùc 1. Truïc 2 coù goùc quay 2 vaø vaän toác goùc 2. Truïc 3
coù goùc quay 3 vaø vaän toác goùc 3.
Giaû thieát khi baét ñaàu chuyeån ñoäng, naïng chuû ñoäng (noái vôùi truïc 1) naèm trong maët phaúng thaúng
ñöùng, neáu chuùng ta aùp duïng tröïc tieáp coâng thöùc (1) cho goùc quay 1 vaø 3:
tg1 = tg3.cos (9)
Neáu khi baét ñaàu chuyeån ñoäng, caû hai naïng caùc ñaêng cuûa truïc 3 cuøng naèm trong moät maët phaúng
naèm ngang thì ta khoâng theå aùp duïng coâng thöùc (1) ñeå tìm moái quan heä giöõa 3 vaø 2, vì coâng thöùc
naøy chöùng minh cho naïng chuû ñoäng naèm trong maët phaúng thaúng ñöùng.
Muoán aùp duïng (1) vaøo khôùp caùc ñaêng K2, ta phaûi giaû thieát caû heä thoáng ñaõ quay ñi moät goùc
vaø luùc ñoù chuùng ta coù:
tg(3 + ) = tg(2 + ).cos
Qua bieán ñoåi trôû thaønh:
tg2 = tg3.cos . (10)
Töø (9) vaø (10) chuùng ta nhaän ñöôïc:
1

1

2

2

2

2

2


17. 17
tg1 = tg2 (11)
Töø bieåu thöùc (11) ta thaáy ngay:
Neáu = thì 1=2, töùc laø 1 =2. Tröôøng hôïp naøy ñöôïc goïi laø cô caáu caùc ñaêng keùp ñoàng
toác.
Neáu thì 1 2, töùc laø 1 2. Tröôøng hôïp naøy ñöôïc goïi laø cô caáu caùc ñaêng keùp khaùc
toác.
Tröôøng hôïp thöù nhaát laø moät trong caùc bieän phaùp ñeå giaûi quyeát vaán ñeà ñoàng toác ôû truyeàn ñoäng
caùc ñaêng.
Hieän nay ôû treân xe coù 2 caùch boá trí cô caáu caùc ñaêng keùp ñaûm baûo ñieàu kieän ñoàng toác =
(hình 17a vaø 17b).
Hình 17 – Cách bố trí cơ cấu các đăng kép
a) 1 = 2 b) ’1 = ’2
Phöông aùn a: Truïc 1 vaø truïc 3 song song vôùi nhau.
Phöông aùn b: Truïc 1 vaø truïc 3 giao nhau.
Phöông aùn naøo laøm cho goùc leäch (2) giaûm laø caùch boá trí toát. Vì khi  nhoû thì söï quay khoâng
ñeàu cuûa truïc caùc ñaêng trung gian 2 seõ giaûm, do ñoù taûi troïng taùc duïng leân truïc giaûm, ñieàu ñoù cho pheùp
taêng tuoåi thoï cuûa caùc truïc caùc ñaêng.
3. Khớp các đăng kép đồng tốc
Hình 18 - Khôùp caùc ñaêng keùp ñoàng toác
2
1
cos
cos


1
 2

1
  2
  
1
 2

1

1 2
 
1 2
AB

18. 18
Treân hình 18 laø sô ñoà khôùp caùc ñaêng keùp ñoàng toác döïa treân nguyeân lyù ñoàng toác ôû (hình 17). Ñeå
coù ñöôïc khôùp caùc ñaêng keùp ñoàng toác ngöôøi ta ñaõ ruùt ngaén truïc 2 thaønh ñoaïn AB vaø toång hôïp hai
naïng caùc ñaêng cuûa truïc 2 thaønh moät naïng caùc ñaêng keùp. Ngoaøi ra phaûi theâm moät cô caáu chænh taâm
ñeå baûo ñaûm ñieàu kieän 1 = 2.
3.1. Khôùp caùc ñaêng ñoàng toác loaïi bi
3.1.1. Ñoäng hoïc khôùp caùc ñaêng ñoàng toác loaïi bi:
Khôùp caùc ñaêng noái giöõa hai truïc vaø luoân ñaûm baûo 1 = 2 ñöôïc goïi laø khôùp caùc ñaêng ñoàng toác.
Loaïi naøy thöôøng duøng ôû caùc xe coù caàu tröôùc vöøa laø caàu daãn höôùng vöøa laø caàu chuû ñoäng.
Nguyeân taéc cô baûn cuûa noù laø ñieåm truyeàn löïc luoân luoân naèm treân maët phaúng phaân giaùc cuûa goùc
giao nhau giöõa hai truïc.
Treân hình 19 laø sô ñoà ñoäng hoïc khôùp caùc ñaêng loaïi bi.
Hình 19 - Sô ñoà ñoäng hoïc khôùp caùc ñaêng loaïi bi
Hai truïc caùc ñaêng thöïc teá ñöôïc theå hieän bôûi truïc 1 vaø 5, thoâng qua cô caáu caùc naïng vaø caùc vieân
bi chuùng tieáp xuùc vôùi nhau taïi P (taâm vieân bi). Khi truïc 1 quay moät goùc 1 thì truïc 5 quay moät goùc 2,
luùc ñoù ñieåm P seõ chuyeån ñeán vò trí môùi laø P1. Ñieåm cuoái cuûa truïc 1 laø A seõ keát noái vôùi naïng caùc
ñaêng. Ñieåm baét ñaàu cuûa truïc 5 laø C seõ keát noái vôùi naïng caùc ñaêng. Khi tính toaùn ta ñaët: AP1 = x, CP1
= y.
Töø P1 haï ñöôøng vuoâng goùc P1Q xuoáng maët phaúng APC. Töø Q haï tieáp caùc ñöôøng vuoâng goùc QR
vaø QS xuoáng caùc truïc 1 vaø 5.
Töø caùc tam giaùc vuoâng treân hình 19:
P1QR suy ra P1Q = P1Rsin 1.
P1QS suy ra P1Q = P1Ssin 2.
AP1R suy ra P1R = xsin 1.
CP1S suy ra P1S = ysin 2.
Bôûi vaäy:
P1Q = x sin 1sin 1.
P1Q = y sin 2 sin 2.
1
R
P
A
O
2
S
a
x
b
1
2
1
2
1
2
Q
P1
1
5
y
C

19. 19
Töùc laø: sin2 = sin1. (12)
Ñaët OP1= z, OA = a, OC = b vaø aùp duïng ñònh lyù coâsin cho caùc tam giaùc AOP1 vaø COP1 ta coù:
z2
= x2
+ a2
-2ax cos 1.
z2
= y2
+ b2
-2by cos 2.
Giaûi hai phöông trình baäc hai treân ñeå tìm x vaø y (ôû ñaây chuùng ta chæ laáy giaù trò döông vì x>0 vaø
y>0)
x= (13)
y= (14)
Thay (13) vaø (14) vaøo (5.12) ta coù:
sin
Neáu 1 = 2 vaø a = b thì sin1 = sin2  1 = 2 töùc laø 1 = 2, nhö vaäy ñieàu kieän ñoàng toác
giöõa truïc 1 vaø truïc 5 ñöôïc thöïc hieän.
3.1.2. Khôùp caùc ñaêng ñoàng toác loaïi bi Weiss (Vaây xô):
Hình 20 - Khôùp caùc ñaêng ñoàng toác loaïi bi Weiss
1 vaø 5 - Caùc truïc caùc ñaêng; 2 vaø 4 - Caùc raõnh;3 vaø 6 - Caùc vieân bi
Truïc 1 noái vôùi truïc 5 baèng 4 vieân bi 3 vaø moät vieân bi 6. Caùc vieân bi 3 chuyeån ñoäng trong caùc
raõnh cong 2 vaø 4 naèm ñoái xöùng trong truïc 1, truïc 5 vaø trong caùc maët phaúng vuoâng goùc vôùi nhau.
Ñöôøng taâm cuûa caùc raõnh laø voøng troøn coù baùn kính baèng nhau vôùi taâm O1 vaø O2. Ñoàng thôøi ñoaïn OO1
2
1
sin
.
y
sin
.
x


1
1
2
2
2
cos
.
a
sin
a
z 




2
2
2
2
2
cos
.
b
sin
b
z 




2
2
2
2
2
2
1
1
1
2
2
2
1
2
sin
)
cos
.
b
sin
.
b
z
(
sin
).
cos
.
a
sin
.
a
z
(
sin













01 02
0
1
2
3
4
5
6
n
n

20. 20
baèng ñoaïn OO2. Khi quay, ñöôøng taâm cuûa caùc raõnh taïo thaønh hai maët caàu, coù giao tuyeán laø n n ñoù laø
quó ñaïo chuyeån ñoäng cuûa vieân bi 3. Do caùc raõnh naèm ñoái xöùng trong hai truïc, neân khi caùc truïc dòch
chuyeån ñi moät goùc thì taâm caùc vieân bi luoân naèm treân caùc maët phaúng phaân giaùc giöõa hai truïc (ñaûm
baûo ñieàu kieän 1 = 2).
Ngoaøi ra ñieàu kieän a = b ñöôïc ñaûm baûo baèng vieân bi 6 coù choát ngang luoàn qua ñeå ñònh vò.
3.1.3. Khôùp caùc ñaêng ñoàng toác loaïi bi Rzepp (Rôzippô):
Loaïi khôùp caùc ñaêng naøy ñöôïc söû duïng nhieàu treân xe vì coù ñoä beàn laâu vaø ñoä tin caäy cao. Caáu taïo
cuûa noù ñöôïc theå hieän ôû hình 21.
Naïng 5 coù raõnh a, muõi khía 8 coù raõnh a/
, caùc hoøn bi truyeàn löïc 6 ñöôïc ñaët vaøo giöõa hai raõnh a
vaø a/
vaø ñöôïc giöõ baèng oáng loàng 7. Loø xo 1, choát 2, choûm caàu 3, chuïp 4 laø cô caáu chænh taâm. Truïc 9
laép vôùi muùi 8 baèng then hoa.
Hình 21 - Khôùp caùc ñaêng ñoàng toác loaïi bi Rzepp
1 – Lò xo; 2 – Chốt; 3 – Chỏm cầu; 4 – chụp; 5 – Nạng; 6 – Bi; 7 - Ống lòng; 8 – Mũi khía; 9 –
Trục
Treân hình 22 laø sô ñoà khaùi quaùt cuûa khôùp caùc ñaêng ñoàng toác Rzepp, chuùng ta söû duïng noù ñeå
khaûo saùt ñoäng hoïc cuûa khôùp caùc ñaêng naøy:

21. Hình 22 - Sô ñoà khaûo saùt ñoäng hoïc
Hai truïc A vaø B caét nhau taïo O, goùc AOB > 900
, PC vaø PD laø hai raõnh cuûa hai naïng A vaø B ñoái
xöùng vôùi nhau qua OP.
Do taùc duïng cuûa cô caáu chænh taâm neân P luoân luoân naèm treân maët phaúng phaân giaùc cuûa goùc
AOB.
Khi cheá taïo, ngöôøi ta ñaõ tính toaùn sao cho goùc PCO = PDO ( = ) vaø OC = OD neân goùc CPO =
DPO.
Kyù hieäu Q laø hình chieáu cuûa P treân maët phaúng AOB.
Töø Q veõ caùc ñöôøng thaúng QR  OC; QS  OD, sau ñoù noái PR, PS thì ta cuõng chöùng minh ñöôïc
PR  OC vaø PS OD, bôûi vaäy goùc PRQ vaø PSQ chính laø goùc quay cuûa A vaø B. Nhö vaäy, khôùp caùc
ñaêng naøy ñaõ thoûa maõn ñieàu kieän ñoàng toác a = b vaø1 = 2 ñaõ noùi ôû muïc a. Bôûi theá, vôùi moïi thôøi ñieåm
hai goùc quay cuûa hai truïc luoân luoân baèng nhau, töùc laø khôùp caùc ñaêng Rzepp ñaõ ñaûm baûo ñöôïc söï
ñoàng toác cho hai truïc A vaø B.
4. Động lực học của cơ cấu các đăng
Xeùt tröôøng hôïp truïc 1 vaø 2 noái bôûi khôùp caùc ñaêng ñôn khaùc toác K.
Vaän toác goùc cuûa caùc truïc ñöôïc noái bôûi khôùp caùc ñaêng khaùc toác thay ñoåi raát nhanh vaø laøm xuaát
hieän gia toác goùc raát lôùn. Gia toác goùc lôùn seõ laøm xuaát hieän löïc quaùn tính lôùn. Neáu ta coi heä thoáng caùc
ñaêng cöùng tuyeät ñoái thì theo phöông trình naêng löôïng coù theå xaùc ñònh moâmen cuûa caùc löïc quaùn tính
sinh ra do söï quay khoâng ñeàu cuûa truïc bò ñoäng.
P
0
A
C D
B
B
D
A

0

P
S
Q
R
C
1

K
2
J1
 


J2

22. 22
Hình 23 - Sô ñoà truyeàn ñoäng ñeå khaûo saùt ñoäng löïc cuûa cô caáu caùc ñaêng.
Caùc moâmen quaùn tính cuûa caùc chi tieát gaén lieàn vôùi truïc 1 vaø truïc 2 ñöôïc veõ töôïng tröng bôûi J1
vaø J2. Chuùng ta goïi vaø laø gia toác goùc cuûa truïc 1 vaø truïc 2.
Treân cô sôû caân baèng caùc moâmen cuûa caùc löïc quaùn tính xuaát hieän treân truïc 1 vaø truïc 2 chuùng ta
coù:
Mj1 = Mj2 => (15)
Ñeå tìm ñöôïc giaù trò moâmen cuûa caùc löïc quaùn tính Mj2, ta caàn tìm tæ soá gia toác goùc 1 vaø 2 cuûa
truïc 1 vaø 2.
Ñaïo haøm bieåu thöùc (5) theo thôøi gian t nhaän ñöôïc:
Töùc laø:
2 =
Thay vaøo bieåu thöùc treân hai bieåu thöùc sau:
1 = vaø
Chuùng ta coù:
Keát hôïp phöông trình treân vôùi bieåu thöùc (15) ta coù bieåu thöùc ñeå xaùc ñònh moâmen cuûa caùc löïc
quaùn tính Mj2:
Mj2 = J2. (16)
Chuùng ta thöøa nhaän:
J1 laø moâmen quaùn tính caùc chi tieát quay cuûa ñoäng cô.
J2 laø moâmen quaùn tính töông ñöông vôùi ñoäng naêng cuûa xe ñang chuyeån ñoäng tònh tieán.
Khi tính toaùn ôû treân chuùng ta ñaõ boû qua sai soá heä thoáng truïc caùc ñaêng vaø coi khôùp laø tuyeät ñoái
raén.
Haøm soá Mj2 ñaït cöïc ñaïi khi = 450
, 1350
, …vaø trôû veà trò soá 0 khi = 00
, 900
, …
dt
d 1

dt
d 2

dt
d
.
J
dt
d
.
J 2
2
1
1












dt
d
.
cos
.
cos
sin
cos
dt
d 1
1
2
2
1
2
2
dt
d
.
)
cos
.
cos
(sin
)
cos
.
sin
.
cos
2
cos
.
sin
2
(
cos
. 1
2
1
2
2
1
2
2
1
1
1
1
1













2
1
2
2
1
2
2
1
1
2
1
1
1
2
2
1
2
)
cos
.
cos
(sin
sin
.
cos
.
cos
.
sin
2
.
.
cos
.
cos
sin
cos
















2
1
2
.
J
J
 2
2
1 )
30
n
(



2
1
2
2
1
2
1
2
1
1
2
2
1
2
1
2
1
2
2
)
cos
.
cos
(sin
sin
.
cos
.
cos
.
sin
2
.
)
30
n
(
)
cos
.
cos
sin
cos
.
J
J
1
(


















1
2
1
2
2
1
2
2
1
2
1
2
2
1
1
2
sin
cos
.
cos
cos
.
J
J
1
.
cos
.
cos
sin
sin
.
cos
.
cos
.
sin
2
)
30
n
(















1
 1


23. 23
5. Số vòng quay nguy hiểm của các đăng
Khi cheá taïo truïc caùc ñaêng, do sai soá vaø vieäc caân baèng thieáu chính xaùc neân khoái löôïng cuûa truïc
phaân boá khoâng ñeàu vaø troïng taâm cuûa noù bò leäch ñi moät ñoaïn laø e so vôùi ñöôøng taâm cuûa truïc. Bôûi vaäy
khi truïc quay seõ xuaát hieän löïc ly taâm taùc duïng leân truïc laøm cho truïc coù ñoä voõng y (hình 24). Trong
khi ñoù truïc ñang quay neân laøm phaùt sinh dao ñoäng ngang cuûa truïc.
l
e
y
PJ
Pñ

j
Hình 24 - Sô ñoà truïc khi bò voõng
Khi soá voøng quay cuûa truïc ñaït ñeán moät giaù trò naøo ñoù thì nhöõng dao ñoäng naøy coù theå coäng
höôûng vôùi taàn soá rieâng cuûa heä thoáng .Khi xaûy ra coäng höôûng thì ñoä voõng y , cho neân truïc seõ
gaõy. Giaù trò soá voøng quay cuûa truïc khi xaûy ra coäng höôûng ñöôïc goïi laø soá voøng quay nguy hieåm (hoaëc
laø soá voøng quay tôùi haïn).
Neáu kyù hieäu Pj laø löïc quaùn tính ly taâm, ta coù:
Pj = m(y+e). (17)
ÔÛ ñaây:
m – Khoái löôïng cuûa truïc caùc ñaêng.
 – Vaän toác goùc cuûa truïc.
Löïc Pj seõ ñöôïc caân baèng vôùi löïc ñaøn hoài Pñ cuûa truïc. Löïc Pñ tyû leä thuaän vôùi ñoä voõng y
Pñ= cy (18)
Trong ñoù:
E – Moâñuyn ñaøn hoài khi keùo.
l – Chieàu daøi truïc caùc ñaêng.
J – Moâmen quaùn tính ñoäc cuûa tieát dieän truïc.
C – Heä soá phuï thuoäc tính chaát taûi troïng vaø loaïi ñieåm töïa:
Ñoái vôùi truïc coù taûi troïng phaân boá ñeàu treân suoát chieàu daøi vaø coù theå bieán daïng töï do trong caùc
ñieåm töïa thì c = 384/5.
Ñoái vôùi truïc khoâng theå bieán daïng töï do trong caùc ñieåm töïa thì c = 384.
Töø ñieàu kieän caân baèng heä löïc suy ra:
Pj = Pñ
Do ñoù:
y= (19)


2

3
l
J
.
E
3
2
l
EJ
cy
)
e
y
(
m 



2
3
2
m
l
EJ
.
c
e
m




24. 24
Neáu m thì y nghóa laø xaûy ra hieän töôïng coäng höôûng, khi ñoù vaän toác goùc cuûa
truïc ñaït ñeán giaù trò nguy hieåm t:
(20)
Hoaëc laø luùc naøy soá voøng quay n ñöôïc goïi laø soá voøng quay nguy hieåm nt:
nt = (21)
Ñeå taêng giaù trò soá voøng quay nguy hieåm, nhaèm taêng vaän toác cöïc ñaïi cuûa xe, chuùng ta caàn giaûm
chieàu daøi l baèng caùch phaân truïc daøi thaønh caùc ñoaïn caùc ñaêng trung gian vaø caùc ñaêng chính, coøn truïc
caùc ñaêng ñöôïc cheá taïo roãng.
Ñoái vôùi loaïi truïc caùc ñaêng hôû naèm töï do ôû caùc goái töïa, chieàu daøi l ñöôïc thöøa nhaän laø khoaûng
caùch giöõa caùc taâm ñieåm cuûa khôùp caùc ñaêng.
Khi choïn kích thöôùc cuûa truïc caùc ñaêng, caàn tính ñeán heä soá döï tröõ theo soá voøng quay nguy hieåm.
(22)
ÔÛ ñaây:
nmax – soá voøng quay cöïc ñaïi cuûa truïc caùc ñaêng öùng vôùi vaän toác lôùn nhaát cuûa xe.
Ví duï: Tìm nt cuûa truïc troøn ñaëc coù ñöôøng kính D ñaët töï do trong caùc goái ñôõ:
J =
M =
3
m
/
N
6
10
.
78
,
0

 (troïng löôïng rieâng cuûa theùp)
E = 2,1.1011
N/m2
C = 384/5
Thay caùc giaù trò treân vaøo (21) ta coù:
nt =12.104
(23)
Sau ñaây chuùng ta seõ laäp baûng tính nt [v/ph] cho moät soá tröôøng hôïp thöôøng gaëp:
Bảng 1 - Coâng thöùc tính soá voøng quay nguy hieåm nt
Loaïi ñieåm töïa Truïc ñaëc  D Truïc roãng  D vaø  d
1
Ñaët töï do trong caùc ñieåm
töïa
12.104
12.104
2 Ngaøm ôû caùc ñieåm töïa 27,5.104
27,5.104
3
2
l
EJ
c

 ,


3
t
ml
CEJ




3
t
ml
CEJ
30
30




2
2
,
1
n
n
max
t


64
D4

g
.
l
.
g
G 4
D2



2
l
D
2
l
D
2
2
2
l
d
D 
2
l
D
2
2
2
l
d
D 

25. 25
CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Trình bày công dụng, yêu cầu và phân loại truyền động các đăng?
2. Trình bày đặc điểm cấu tạo chung của truyền động các đăng?
3. Trình bày đặc điểm cấu tạo và phân loại khớp nối của truyền động các đăng?
4. Trình bày động học của cơ cấu các đăng đơn khác tốc?
5. Trình bày động học của cơ cấu các đăng kép?
6. Trình bày động học của khớp các đăng đồng tốc?
7. Trình bày động lực học của cơ cấu các đăng?
8. Xác định số vòng quay nguy hiểm của trục các đăng?