Trục các đăng là gì, cấu tạo, phân loại, nguyên lý hoạt động

Trục các đăng là bộ phận quan trọng trong hệ thống truyền dẫn động cơ giúp xe vận hành an toàn, êm ái, hiệu suất. Tuy nhiên, có nhiều chủ xe vẫn chưa nắm rõ được khái niệm, nguyên lý hoạt động, vai trò cùng dấu hiệu hư hỏng của bộ phận này. Dưới đây, cùng xe nâng toàn quốc tìm hiểu chi tiết về thông tin này.

1. Khái niệm trục các đăng là gì?

Trục các đăng là một thành phần quan trọng trong hệ thống lái của xe, đóng vai trò chuyển động và truyền mô-men xoắn từ hộp số tới cầu sau hoặc vi sai. Nó còn có tên gọi khác như trục Cardan hoặc trục truyền động.

Cấu trúc cơ bản của trục chuyển động thường là một ống rỗng, có sự kết hợp của khớp nối và khớp trượt. Trên ô tô phổ thông ngày nay, trục này chủ yếu được sử dụng để truyền động các bánh sau. Điều này có nghĩa là trục các đăng đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển động từ phía trước của xe tới phía sau, giúp xe di chuyển một cách hiệu quả.

Đặc điểm của trục dẫn động:

• Trục dẫn động hoạt động theo cách thức truyền lực từ trục ra của hộp số tới bộ vi sai.
• Quá trình này không tiêu tốn điện năng, không thay đổi RPM
• Truyền công suất ở một độ cao khác, chẳng hạn như trục đầu ra của một hộp số cách mặt đất 1 mét và bộ vi sai cách mặt đất 0,5 mét.
• Có thể tự động điều chỉnh khi xe chạy qua chướng ngại vật.

2. Vai trò của trục các đăng 

Trục các đăng đóng vai trò quan trọng và không thể thiếu trong quá trình vận hành của mọi chiếc xe. Dưới đây là vai trò của nó:

• Truyền lực: Một trong những chức năng quan trọng nhất của trục các đăng là truyền lực từ một trục sang trục khác. Trong quá trình di chuyển của xe, góc độ giao nhau giữa các trục thay đổi, trục chuyển động giúp liên kết các trục này sao cho chúng có thể quay mà không làm giảm hiệu suất truyền động. Điều này đảm bảo rằng xe có thể di chuyển một cách hiệu quả.
• Truyền momen xoắn: Thông qua việc kết nối các trục với nhau, nó chịu trách nhiệm truyền momen xoắn và lực cho toàn bộ các bánh xe khi xe đang chuyển động. Momen xoắn này cần được truyền một cách ổn định và hiệu quả để đảm bảo sự ổn định, linh hoạt của xe trong mọi điều kiện đường.
• Hỗ trợ tháo lắp: Ngoài các chức năng chính liên quan đến truyền động, trục các đăng còn đảm nhận vai trò quan trọng trong quá trình tháo lắp và bảo dưỡng. Việc có trục chuyển động giúp đơn giản hóa quá trình tháo lắp bộ phận truyền lực, làm cho công việc bảo dưỡng trở nên dễ dàng, thuận tiện hơn.

3. Cấu tạo của trục các đăng 

Trục chuyển động đóng vai trò quan trọng trong hệ thống của nhiều thiết bị như xe ô tô, xe cẩu, xe tải… Tuy nhiên, nó có cấu tạo khá đơn giản gồm các bộ phận chính như sau:

3.1 Bộ phận trục chính 

Trục các đăng được làm từ ống thép rỗng có chất lượng cao thường là Carbon, nó đủ khỏe, bền, chống cong và xoắn. Trục chính có cấu trúc là ống liền với hai khớp nối ở hai đầu, tạo thành khớp các đăng. Tuy nhiên, để giảm rung động ở dải tốc độ cao, nên ngày nay các nhà sản xuất đã sử dụng trục chính với 3 khớp nối.

Trục chính với 3 khớp nối thường có chiều dài ngắn hơn, giảm độ cong do không cân bằng. Điều này giúp làm giảm độ rung động ở dải tốc độ cao so với trục có 2 khớp nối. Giữa trục chính có một ổ đỡ được lắp qua mặt bích vào các rãnh then hoa ở đầu trục trung gian. Ổ đỡ giữa được trang bị ống lót cao su che chắn, có nhiệm vụ chống độ rung trong trục để ngăn chúng ảnh hưởng đến khung xe và xe.

Chính vì cấu tạo này, trên các thiết kế xe ô tô hiện nay giúp giảm độ rung, ồn, lắc xuống thấp nhất trong quá trình vận hành đặc biệt là khi di chuyển trong địa hình dốc không bằng phẳng.

3.2 Các khớp các đăng 

Khớp các đăng giúp nối các trục ngắn lại với nhau để tạo thành trục chuyển động hoàn chỉnh. Nhiệm vụ của nó khử những biến đổi về góc phát sinh từ thay đổi vị trí giữa bộ vi sai và hộp số. Chính vì vậy, việc truyền lực từ hộp số tới bộ vi sai được diễn ra êm ái, hiệu quả, an toàn.

4. Nguyên lý hoạt động của trục các đăng 

Nguyên lý trục các đăng làm việc dựa trên phương pháp truyền lực, truyền momen giữa các cụm truyền lực xa nhau. Trong hệ thống chuyển động lái của xe, hộp số, cầu xe đóng vai trò quan trọng nhưng vận hành luôn thay đổi vị trí và khoảng cách. Bộ phận chuyển động này có dạng ống, được ví như đường ống dẫn khí dẫn theo thủy lực và đường dây đi đến các nơi cần thiết để ô tô di chuyển.

Bộ phận này không chỉ giúp truyền lực mà truyền cả momen khi các chi tiết bộ phận máy ăn khớp với nhau. Điều này đảm bảo ô tô vận hành an toàn, không cần lo lắng trục bị xoắn, vỡ, hoặc gãy.

Cách hiểu đơn giản hơn, khi động cơ hoạt động, tạo ra cơ năng quay quanh trục các đăng, các khớp nối tạo ra sự liên kết với nhau để xoay và tạo ra lực kéo. Sau đó, từ động cơ đến với bánh xe giúp bánh chuyển động và từ đó xe cũng chuyển động theo.

5. Phân loại trục các đăng phổ biến hiện nay 

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều cách phân loại trục khác nhau phục vụ nhu cầu sử dụng của doanh nghiệp, cá nhân, địa hình hoạt động… Dưới đây là một số cách phân loại phổ biến:

5.1 Phân loại trục chuyển động theo đặc tính

Theo cách phân loại này, trục các đăng được phân thành 2 loại chính:

• Khớp các đăng đồng tốc: Loại này sử dụng được trong không gian chật hẹp, có cấu tạo đơn giản và khả năng truyền lực tốt.
• Các loại khớp các đăng hay khác tốc: Các loại khớp khác được sử dụng khi góc thay đổi momen lớn. chúng có cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ, được áp dụng sử dụng nhiều hiện nay.

5.2 Phân loại theo cấu trúc của trục chuyển động 

Dựa theo cách phân loại này, trục các đăng được chia thành 2 loại: Trục rỗng và trục đặc.

Trục rỗng: Được lắp đặt tại vị trí giữa hộp số với hộp giảm tốc cầu ở các ô tô vận tải hoặc có động cơ đặt phía trước dẫn động ra sau các cầu phía sau. Ưu điểm của loại trục này chính là nhẹ, số vòng quay nguy hiểm (số vòng quay mà trục các đăng có thể đứt hoặc gãy) lớn. Ngoài ra, nó có thể thay đổi độ dài, tuy nhiên chỉ có thể lắp được hạn chế ở một vài không gian.

Trục đặc: Đây là loại trục thường được áp dụng cho các bộ truyền động các đăng nối giữa hộp số giảm tốc kết nối bánh xe chủ động. Nó có kích thước nhỏ gọn, được sử dụng tại những vị trí giới hạn không gian. Tuy nhiên, hạn chế của trục này chính là không thay đổi được độ dài và số vòng quay nguy hiểm không cao.

5.3 Phân loại trục theo số lượng khớp 

Dựa vào số lượng khớp, trục các đăng có thể được phân loại thành hai loại chính:

• Trục Đơn (Loại Đơn): Loại này chỉ sử dụng một khớp đồng tốc, có nghĩa là chỉ có một điểm nối giữa trục và các thành phần khác trong hệ thống lái hoặc truyền động. Trục đơn thường được sử dụng trong các ứng dụng có yêu cầu truyền động đơn giản và không yêu cầu sự linh hoạt lớn.
• Trục Kép (Loại Kép): Loại này sử dụng nhiều hơn một khớp, đặc biệt là trong trường hợp cần truyền mô-men xoắn giữa hai cụm có khoảng cách xa. Trục kép được sử dụng chủ yếu trong các ứng dụng cần độ linh hoạt lớn hơn và có thể có nhiều điểm nối hơn.
• Loại Kép Tiến Tiến (3 Khớp): Với sự phát triển của công nghệ hiện đại, loại trục kép đã được phát triển thành 3 khớp các đăng, được áp dụng trong các xe con để hạn chế rung lắc và tối ưu hóa sự linh hoạt của hệ thống truyền động. Điều này giúp cải thiện trải nghiệm lái xe và giảm thiểu tác động tiêu cực đến xe ở tốc độ cao.

6. Sự thay đổi về tốc độ góc của khớp trục các đăng 

Hình ảnh dưới minh họa sự thay đổi về tốc độ của trục bị dẫn B, tạo thành một góc 30 độ so 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.

Khi trục chữ thập vuông góc với trục dẫn động (các góc quay là 90 và 270 độ) thì bán kính vòng quay của khớp này đạt lớn nhất (r2). Nó sẽ nhỏ hơn (r1) khi trục chữ thập không vuông góc với trục dẫn động (0-180-360 độ).

Khi tốc độ biên của chạc nối ở trục bi dẫn thay đổi mỗi lần quay đi 90 độ, dẫn đến vận tốc góc của trục dẫn động thay đổi. Sự thay đổi này trở nên lớn hơn khi góc (a) giữa trục dẫn động A và trục bị dẫn B lớn hơn.

Các khớp các đăng ở đầu dẫn động (phía hộp số) của khớp kiểu Hook sẽ bị triệt tiêu các biến thiên về vận tốc góc. Ngoài ra, các trục dẫn động và trục bị dẫn được đặt song song với nhau để tránh những biến động về tốc độ quay và momen quay.

Trên đây là những thông tin quan trọng về trục các đăng cho quý khách hàng tham khảo. Đây là bộ phận quan trọng trong hệ thống lái của ô tô, giúp thiết bị vận hành êm ái, ổn định, hiệu quả, hạn chế hư hỏng hoặc sự cố trong quá trình lái xe di chuyển. Nếu bạn còn điều gì phân vân về những thông tin trên, hoặc có nhu cầu tìm hiểu về các dòng xe nâng hạ hàng hóa, hãy liên hệ ngay với xe nâng toàn quốc qua hotline 0869981388 để được tư vấn và hỗ trợ nhanh nhất.