MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH................................................................................................................................i

DANH MỤC BẢNG BIỂU.............................................................................................................................ii

LỜI NÓI ĐẦU...............................................................................................................................................1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ XE VÀ ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE MAZ - 54322...3

1.1. Tổng quan về xe MAZ - 54322..............................................................................................................3

1.1.1. Giới thiệu chung về xe MAZ - 54322..................................................................................................3

1.1.2. Tổng quan các hệ thống trên xe MAZ - 54322...................................................................................6

1.2. Đặc điểm kết cấu  hệ thống lái  xe MAZ - 54322.................................................................................20

1.2.1. Khái quát hệ thống lái xe MAZ - 54322.............................................................................................20

1.2.2. Đặc điểm kết cấu hệ thống lái trên xe MAZ – 54322........................................................................21

1.2.3. Nguyên lý làm việc của hệ thống lái trên xe MAZ - 54322................................................................27

CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI XE MAZ - 54322 ..........................................33

2.1. Nhiệm vụ tính toán kiểm nghiệm.........................................................................................................33

2.2. Tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái..................................................................................33

2.2.1. Điều kiện quay vòng lý tưởng...........................................................................................................34

2.2.2. Trình tự tiến hành tính toán kiểm nghiệm bằng phương pháp hình học...........................................37

2.2.3. Trình tự tiến hành tính toán kiểm nghiệm bằng phương pháp đại số...............................................39

2.3. Tính toán kiểm nghiệm bền các chi tiết................................................................................................40

2.3.1. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu lái.....................................................................................................40

CHƯƠNG 3. KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE MAZ  54322 ..................................45

3.1. Yêu cầu chung về sử dụng và bảo dưỡng xe MAZ - 54322................................................................45

3.2. Kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống lái xe MAZ - 54322..........................................................................46

3.2.1. Bảo dưỡng........................................................................................................................................46

3.2.2. Một số nội dung kiểm tra điều chỉnh.................................................................................................48

3.3. Hiện tượng, nguyên nhân và cách khắc phục các hư hỏng.................................................................57

3.3.1. Cơ cấu lái .........................................................................................................................................61

3.3.2. Dẫn động lái và trợ lực lái ................................................................................................................62

KẾT LUẬN..................................................................................................................................................63

TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................................................64

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc, vấn đề phát triển nền kinh tế  quốc dân và phục vụ đời sống xã hội việc vận chuyển hàng hóa bằng ôtô có vai trò rất quan trọng so với các dạng giao thông vận tải khác như máy bay, tàu hỏa, tàu thủy ….

Ngày nay do nhu cầu vận chuyển hàng hóa và nhu cầu đi lai ngày càng tăng, trong điều kiện địa hình phức tạp sự đô thị hóa và kinh tế thị trường thì vận tải ôtô là ưu việt hơn tất cả. Từ thực tế đó, tất yếu dẫn đến nhu cầu lớn về xe vận tải, trong khi đó ngành công nghiệp ôtô nước ta chưa được phát triển cao, chúng ta chưa tự sản xuất được ô tô thì có hai hướng đáp ứng nhu cầu này đó là :

- Nhập ô tô từ nước ngoài .

- Tự thiết kế theo mẫu của nước ngoài, hoặc cải tiến trên cơ sở những xe đã có sẵn, do khả năng thiết kế và chế tạo theo mẫu của nước ngoài vẫn còn bị hạn chế và chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng, cho nên phần lớn những xe ôtô vận tải đang dùng chủ yếu là nhập ngoại. Vấn đề nhập xe của nước ngoài gặp khó khăn về ngoại tệ. Bởi vậy việc khai thác và sử dụng xe như thế nào để tăng tuổi thọ của xe và tăng hiệu quả kinh tế cũng là một hướng giải quyết,đảm bảo khai thác sao cho có lợi nhất về kinh tế, phải đảm bảo tình trạng kỹ thuật của xe tốt, có độ tin cậy cao, sử dụng đúng kỹ thuật. Do vậy yêu cầu đối với người sử dụng là phải hiểu biết về kết cấu, tính năng kỹ thuật, đặc điểm sử dụng xe, và cả về chăm sóc bảo quản, bảo dưỡng, sửa chữa tốt.

Với mục đích đó, tôi được giao làm đồ án tốt nghiệp với đề tài là :

“Khai thác hệ thống lái trên xe MAZ –54322”

Nội dung chính của đồ án bao gồm các phần sau:

Chương 1:  Tổng quan về xe và đặc điểm kết cấu hệ thống lái trên xe MAZ - 54322.

Chương 2: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái xe MAZ - 54322.

Chương 3: Khai thác và sử dụng hệ thống lái trên xe MAZ - 54322.

Do thời gian có cùng với kiến thức và kinh nghiệm còn ít, nên trong đồ án không tránh khỏi các khiếm khuyết. Tôi mong nhận được sự nhận xét và đóng góp ý kiến của các thầy để đồ án của tôi được hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo : Thạc sĩ …………….. và các thầy giáo trong khoa Ô tô, đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đồ án này.

                                                                                                                             Tp. Hồ Chí Minh, ngày ... tháng ... năm 20…

                                                                                                                              Học viên thực hiện

                                                                                                                           ……………….

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ XE VÀ ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE MAZ - 54322

1.1. Tổng quan về xe MAZ - 54322

1.1.1. Giới thiệu chung về xe MAZ - 54322

1.1.1.1. Giới thiệu chung

Xe MAZ - 54322 do nhà máy MINSK (Liên Xô cũ) sản xuất năm 1987. Xe MAZ - 54322 cùng với xe MAZ-64227 được dùng để vận tải hàng hóa liên thành phố và liên quốc gia. Ô tô vận tải ba cầu MAZ-64227 và ô tô vận tải hai cầu MAZ - 54322 dùng để kéo các loại bán rơ moóc khác nhau trên những loại đường chịu tải tới 10000 kg trên một cầu.

Ô tô MAZ-64227 và ô tô MAZ - 54322 được tiêu chuẩn hóa, đồng bộ hóa tối đa. Ô tô MAZ-64227 được dùng để kéo rơ moóc MAZ - 9398, còn ô tô MAZ - 54322 được dùng để kéo rơ moóc MAZ - 9397.

Xe MAZ - 54322 có công thức bánh xe 4x2, một cầu chủ động phía sau, cầu sau thiết kế bánh kép. Buồng lái có thể lật về phía trước thuận tiện cho việc bảo dưỡng, sửa chữa cụm động cơ, hệ thống lái và ly hợp.

Ly hợp xe là ly hợp đĩa ma sát khô, hai đĩa bị động, dẫn động cơ khí có trợ lực khí nén, lò xo ép, bố trí xung quanh thành hai hàng.

1.1.1.2. Các thông số chung

Các thông số kỹ thuật của xe MAZ - 54322 như bảng 1.a.

1.1.2. Tổng quan các hệ thống trên xe MAZ - 54322

1.1.2.1. Hệ thống Động cơ

Trên xe MAZ - 54322 , động cơ ЯМЗ - 238ФМ được đặt dưới buồng lái. Động cơ ЯМЗ - 238ФМ là động cơ diesel 4 kỳ, 8 xi lanh. Được bố trí theo hai hàng thành hình chữ V, mỗi hàng có 4 xi lanh tạo thành góc 90⁰, làm mát bằng nước. Động cơ sử dụng ống lót xi lanh được đúc bằng vật liệu gang đặc biệt, áo nước làm mát ướt.

Các thông số chính của động cơ ЯМЗ - 238ФМ như bảng 1.b.

1.1.2.2. Hệ thống truyền lực

Hệ thống truyền lực của xe là tổ hợp các cụm, các cơ cấu sắp xếp theo một quy luật xác định và hợp lý để thực hiện các nhiệm vụ sau đây:

- Truyền mô men xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động. Thay đổi lực kéo ở các bánh xe chủ động khi xe chuyển động để khắc phục sức cản của đường.

- Cắt, nối nguồn động lực từ động cơ đến các bánh xe chủ động.

- Thay đổi tốc độ của xe (khởi hành, tăng tốc).

- Là cơ cấu an toàn cho cả hệ thống.

a. Ly hợp

Kí hiệu ЯМЗ-238Н, ly hợp của Xe MAZ - 54322 là loại ly hợp ma sát khô, thường đóng, có hai đĩa bị động, dẫn động điều khiển cơ khí có trợ lực khí nén. Lò xo ép hình trụ, bố trí xung quanh thành hai hàng.

b. Hộp số

Kí hiệu ЯМЗ -238А, hộp số Xe MAZ - 54322 là loại hộp số cơ khí bốn cấp, ba trục dọc trong đó số truyền III là số truyền thẳng, số truyền IV là số truyền tăng, dẫn động điều khiển cơ khí. Hộp số chính và hộp số phụ được đặt liền nhau thành một khối (hộp số phụ đặt sau). Tất cả các tay số truyền của hộp số chính đều được gài qua bộ đồng tốc, số lùi được truyền qua ba cặp bánh răng và được gài bằng càng gài. Hộp số phụ có hai số truyền, số truyền thẳng và số truyền thấp. Đồng tốc của hộp số chính là loại đồng tốc quán tính hoàn toàn.

c. Truyền động các đăng

Các đăng trên Xe MAZ - 54322 là loại các đăng kép khác tốc. Kết cấu của hệ thống truyền lực chỉ có một trục các đăng từ hộp số phụ đến cầu sau lên các đăng có cấu tạo đơn giản. Quá trình làm việc bảo đảm độ tin cậy và độ bền cao, dễ chăm sóc bảo dưỡng. Các khớp trục cardan có hệ thống bôi trơn ổ trục kim ( ­không van). Bôi trơn cho các ổ trục kim "được cung cấp qua các lỗ ở đầu các chốt của chữ thập từ bộ tiếp dầu, vặn vào phần ­trung tâm của chữ thập và chất bôi trơn dư thừa.

1.1.2.3. Hệ thống treo

Phần tử đàn hồi của hệ thống treo trước và treo sau xe MAZ–54322 đều sử dụng nhíp lá. Phần tử giảm chấn của treo trước sử dụng giảm chấn ống thủy lực, được đặt thẳng đứng. Hệ thống treo sau của MAZ-54322 được trang bị thanh ổn
định giúp tăng độ ổn định của xe khi lái trên đường có độ dốc lớn và khi vào cua.

Đặc biệt hệ thống treo sau có sử dụng thêm nhíp phụ.

1.1.2.5. Hệ thống phanh

Xe được trang bị hệ thống phanh làm việc, đỗ xe, phanh dự phòng và phụ trợ, cũng như các thiết bị phanh để kết nối hệ thống phanh của sơ mi rơ moóc với hệ thống truyền động khí nén một và hai dây và các đầu ra để cung cấp khí nén cho các hộ tiêu thụ khác

Hệ thống phanh xe MAZ–54322 được dẫn động bằng khí nén, được bố trí trên tất cả các bánh xe.

1.1.2.6. Hệ thống điện

Các thiết bị điện trên xe MAZ–54322 sử dụng nguồn điện 24 ÷ 30 V. Động cơ khởi động: Kí hiệu СТ ЮЗА-01, động cơ điện một chiều, kích từ độc lập.

Máy phát: Hệ thống điện trên xe sử dụng hai nguồn điện: ắc quy hoặc máy phát điện. Máy phát điện của xe MAZ–54322 có kí hiệu Г273А.

1.1.2.8. Bán rơ mooc MAZ – 9397

Các thông số chính của bán rơ mooc MAZ - 54322 như hình 1.c.

1.2. Đặc điểm kết cấu  hệ thống lái  xe MAZ - 54322

1.2.1. Khái quát hệ thống lái xe MAZ - 54322

* Cách bố trí vành lái.

Hệ thống lái với vành lái bố trí bên trái (theo chiều chuyển động của ôtô) được dùng trên ôtô của các nước có luật đi đường bên phải như ở Việt Nam và một số các nước khác.

* Số lượng cầu dẫn hướng.

Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu trước.

* Kết cấu của cơ cấu lái.

Cơ cấu lái loại liên hợp (gồm trục vít, êcubi, cung răng).  

* Góc đặt bánh xe

Góc caster: + 2°30’

Góc camber: - 8°

Độ chụm bánh xe: độ chụm trong: 3-5 mm

Góc quay của bánh xe bên trái sang trái và bánh xe bên phải sang phải là 36 °.

1.2.2. Đặc điểm kết cấu hệ thống lái trên xe MAZ - 54322

Hệ thống lái xe MAZ–54322 được bố trí ở cầu trước, là hệ thống lái kiểu cơ khí có trợ lực thủy lực gồm 3 phần chính:

- Cơ cấu lái

- Dẫn động lái

- Trợ lực lái: gồm các phần tử chính là: bơm dầu trợ lực lái và bầu chứa dầu (nguồn cung cấp năng lượng), van phân phối (bộ phận phân phối), xy lanh lực (cơ cấu chấp hành).

1.2.2.1. Cơ cấu lái

Cơ cấu lái kiểu trục vít – bi – thanh răng – cung răng giữa: bao gồm vỏ (3), trong đó có trục vít (2) với đai ốc bi –thanh răng (4) và cung răng (8) luôn ăn khớp với đai ốc - thanh răng. Tính hoàn chỉnh của các bộ phận được chấp nhận trong quá trình lắp ráp tại nhà máy (vít, đai ốc, bi) không được phép vi phạm. Tỷ số truyền của cơ cấu lái là 23,6. 

Các rãnh ren bán nguyệt trên trục vít (2) và thanh răng (4) tạo thành rãnh xoắn, rãnh này được lấp đầy trong quá trình lắp ráp các bi lăng có độ chính xác cao. Để nhận được hai dòng bi liên tục khi quay trục vít trong đai ốc (4) và để tránh rơi các viên bi, trong lỗ của đai ốc – thanh răng (4) lắp hai ống dẫn hướng kiểu hai nửa lắp ép vào đai ốc – thanh răng. Trục vít, đai ốc – thanh răng và các viên bi được chọn lắp theo nhóm kích thước và không được làm mất tính đồng bộ.

1.2.2.3. Trợ lực lái

Trợ lực lái trên xe MAZ - 54322 là trợ lực lái loại thuỷ lực có áp suất cao gồm các phần tử chính là: bơm dầu trợ lực lái, van phân phối và xy lanh lực.

* Van phân phối

Cơ cấu là kiểu van xoay được lắp liền với cơ cấu lái.

Trong thân van (6) có ba lỗ C. E, D, khoang ­E được kết nối với kênh B để cung cấp chất lỏng làm việc từ máy bơm, khoang C và D được kết nối với kênh A để thoát chất lỏng. Thân van có các rãnh vòng, rãnh bên nối với bơm dầu, rãnh ở giữa nối với bầu chứa và nối với 2 rãnh bên qua van bi, hai gờ cao trong thân van được nối với 2 khoang của xi lanh lực. 

* Bơm dầu trợ lực:

Trong thân (5) có 2 lỗ bạc kín một đầu để đặt bánh răng (1) và (7) và các bạc (6) và (8). Bạc làm ổ tựa cho bánh răng và để làm kín mặt đầu của bánh răng. Vị trí tương đối xuống của bạc khi lắp ráp được xác định bằng dây kim loại dẫn hướng. Thân bơm được đậy bằng nắp (10) và nối với nhau bằng bu lông (9) nắp có vấu định tâm để chốt định vị lắp đồng trục trục bơm với trục dẫn động và lỗ để lắp bu lông. 

Bạc (6) và (8) của bơm có dạng bậc. Theo đường kính lớn của bạc được lắp cùng với lỗ của thân, theo đường kính nhỏ và lỗ trên nắp để làm kín khe hở giữa bề mặt găng bạc (8) và nắp (10) được lắp vòng cao su.

Khe hở mặt đầu trong bơm được tự chọn và giữ ở khoảng chiều dày lớp dầu, phụ thuộc vào độ nhớt của dầu và áp lực riêng cần thiết.

1.2.3. Nguyên lý làm việc của hệ thống lái trên xe MAZ - 54322

1.2.3.1. Sơ đồ nguyên lý

* Khi chuyển động thẳng

Khi ôtô chuyển động thẳng vành lái ở vị trí trung gian nên trục van điều khiển cũng ở vị trí trung gian so với van quay. Do vậy dầu từ bơm đến cổng X của van phân phối được thông với các khoang của xi lanh lực và thông với cổng Y đến ống (13) để trở về bình chứa. do không có sự chênh lệch áp suất giữa hai phía của pít tông nên cường hoá chưa làm việc.

* Khi xe quay vòng phải

Khi quay vòng phải, vành lái được đánh sang phải. Do trục răng bị cản lại bởi sức cản của môn men cản quay vòng nên trục răng tạm thời đứng yên.

Mặt khác trục răng nối với trục điều khiển bằng thanh xoắn và mô men cản quay vòng trên trục răng lớn hơn mô men kháng xoắn của thanh xoắn nên thanh xoắn bị biến dạng. Do đó có sự chuyển động tương đối giữa trục van điều khiển và van quay.

* Tính tùy động:

Muốn giữ nguyên góc quay của xe, người lái ngừng đánh tay lái và giữ nguyên lực tác dụng đặt lên vành tay lái. Tại thời điểm này thì van phân phối ở vị trí mở để cung cấp dầu cao áp cho một khoang của xi lanh lực. Do có tác dụng của dầu có áp suất cao ở khoang công tác vẫn tiếp tục đẩy xi lanh lực chuyển động, làm cho thanh răng chuyển động, đồng thời lúc này trục răng đứng im do người lái ngừng đánh tay lái. Như vậy sự dịch chuyển của thanh răng sẽ làm trục răng và van phân phối chuyển động cho tới khi van phân phối ở vị trí trung gian, nối thông khoang công tác của xi lanh lực với đường hồi dầu về bình chứa dầu thì dừng lại. 

* Khi ổn định khi chuyển động

Khi trợ lực lái không làm việc, ví dụ như bơm dầu hỏng thì hệ thống lái vẫn đảm bảo quay các bánh xe như trước, nhưng các phụ tải đã tác dụng hoàn toàn lên cơ cấu lái và các chi tiết khác. Vì vậy việc khai thác lâu dài với hệ thống lái có bộ trợ lực không làm việc sẽ xuất hiện sự mài mòn trước thời hạn và làm tay lái nặng hơn. Tuy nhiên khi xe đang chạy trên đường mà trợ lực lái bị hỏng thì người lái vẫn có thể điều khiển xe tới nơi sửa chữa, lúc này hệ thống lái hoạt động thuần tuý nên điều khiển nặng hơn.

CHƯƠNG 2

TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI XE MAZ - 54322

2.1. Nhiệm vụ tính toán kiểm nghiệm

Để đánh giá điều kiện làm việc, độ tin cậy, độ bền của hệ thống lái, trong chương này đồ án tập trung vào tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái với các nội dung: Tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái, tính toán kiểm bền cho một số chi tiết cơ bản trong cơ cấu lái.

* Mục đích:

Để đảm bảo độ tin cậy làm việc và tuổi thọ của hệ thống lái thì việc tính toán kiểm nghiệm các chi tiết, các cơ cấu và các bộ phận trong hệ thống lái là vô cùng quan trọng. Dựa vào kết quả tính toán kiểm nghiệm có thể xác định được tình trạng kỹ thuật của các cụm, các chi tiết. 

* Nội dung:

Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái bao gồm các nội dung như: tính toán kiểm tra động học hình thang lái và tính toán kiểm bền cho các chi tiết cơ bản trong cơ cấu lái, dẫn động lái và trợ lực lái .

Trong chương này, đồ án chỉ tập trung tính toán những cụm, những chi tiết cơ bản nhất trong hệ thống lái. Nội dung tính toán bao gồm:

- Tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái;

- Tính toán kiểm bền cho một số chi tiết cơ bản của cơ cấu lái.

(không tính bền cho các chi tiết của dẫn động lái và trợ lực lái).

2.2. Tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái

Kiểm tra động học của hình thang lái nhằm kiểm tra dẫn động lái theo điều kiện trượt bên của các bánh xe dẫn hướng khi ô tô quay vòng. Có hai phương pháp kiểm tra động học hình thang lái là phương pháp đại số và phương pháp hình học.

* Các thông số đầu vào

Qua tham khảo các tài liệu, xác định được các thông số kích thước phục vụ quá trình kiểm tra dẫn động lái như trong bảng 2.a và được thể hiện trên hình 2.1.

2.2.1. Điều kiện quay vòng lý tưởng

Động học quay vòng đúng của ô tô khi xe quay vòng là khi xe vào đường vòng các bánh xe không bi trượt lết hoặc trượt quay, khi đó đường vuông góc của với các véc tơ vận tốc chuyển động của tất cả các bánh xe phải gặp nhau tại một điểm và điểm đó chính là tâm quay vòng tức thời của xe.

- a_i : là góc quay của bánh xe dẫn hướng ngoài (độ);

- b_i : là góc quay của bánh xe dẫn hướng trong (độ);

- B₀ : là khoảng cách giữa 2 trụ đứng (mm);

- L : là chiều dài cơ sở của xe (mm).

Sơ đồ quay vòng của Xe MAZ - 54322 được thể hiện trên hình 2.2.         

Như vậy, ta có thể thấy để đảm bảo cho các bánh xe dẫn hướng lăn không trượt khi quay vòng thì hiệu cô tang các góc quay vòng bánh xe dẫn hướng bên trong và bên ngoài phải luôn luôn bằng một hằng số B_o/L.

Trong 2 tam giác GEF và GCB là 2 tam giác đồng dạng cho ta quan hệ giữa 2 góc cotgb và cotg .

Như vậy, qua cách chứng minh theo phương pháp hình học trên cho phép ta kiểm tra động lực học hình thang lái của các hình thang lái có sẵn. Nếu ứng với các cặp a_i và b_i của công thức 2.1, đặt chúng vào vị trí như hình 2.3 thì các giao điểm E_i sẽ phải nằm trên đường GC thì động học hình thang lái đó sẵn có bảo đảm cho xe quay vòng mà các bánh xe dẫn hướng không bị trượt ngang.

2.2.2. Trình tự tiến hành tính toán kiểm nghiệm bằng phương pháp hình học

a. Trình tự tiến hành:

1. Vẽ trên giấy kẻ ly các kích thước cơ bản L, B₀, m, n theo đường tỷ lệ xích như trên hình 2.4 (vẽ đoạn thẳng AB = B₀, từ A và B vẽ hai đường tròn bán kính m, vẽ một đoạn thẳng song song với AB cách AB một đoạn.

2. Cho các góc quay của bánh xe bên ngoài những giá trị b_i khác nhau.

Bằng phương pháp hình học xác định các góc quay a_i tương ứng của bánh xe bên trong xem Hình 2.4.

4. Kéo dài các cạnh của 2 góc cho chúng cắt nhau tại các điểm E_i.

Nếu các điểm E_i nằm trên hoặc nằm gần đoạn thẳng GC thì ô tô quay vòng với các bán kính khác nhau các bánh xe dẫn hướng không bị trượt bên hoặc có bị trượt bên song không có đáng kể.

b.  Kết quả kiểm tra động học hình thang lái bằng hình học như trên hình 2.6:

Kết quả kiểm tra động học hình thang lái bằng phương pháp hình học như hình 2.6.

2.2.3. Trình tự tiến hành tính toán kiểm nghiệm bằng phương pháp đại số.

Trình tự tiến hành như sau:

1. Cho các góc quay của bánh xe bên ngoài những giá trị α_i khác nhau.

2. Xác định các góc quay b_i tương ứng theo công thức (2.1).

3. Xác định các giá trị của hệ số d_i tương ứng với từng cặp a_i và b_i theo công thức (2.3).

Kết luận:

Qua kiểm tra động học hình thang lái Xe MAZ - 54322 bằng 2 phương pháp ta thấy khi ô tô quay vòng các bánh xe dẫn hướng vẫn bị trượt bên nhưng sự trượt bên của bánh xe là nhỏ, như vậy vẫn cho phép sử dụng xe với kết cấu hình thang lái đã có.

Kết quả xác định các góc quay như bảng 2.b.

2.3. Tính toán kiểm nghiệm bền các chi tiết

2.3.1. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu lái

* Các thông số đầu vào

Qua tham khảo các tài liệu, ta xác định được các thông số đầu vào phục vụ cho quá trình tính toán kiểm bền cho một số chi tiết cơ bản của cơ cấu lái như trong bảng 2.c.

2.3.1.1. Tính toán kiểm nghiệm bộ truyền vít đai ốc bi

Kinh nghiệm sử dụng cơ cấu lái vít đai ốc bi - thanh răng - cung răng cho thấy rãnh ren và các vòng bi bị mòn nhiều nhất. Ngoài ra, cũng quan sát thấy nhiều trường hợp các vòng bi hoặc rãnh ren bị tróc, rỗ do hiện tượng mỏi của vật liệu. Bởi vậy khả làm việc lâu bền của bộ truyền vít đai ốc bị phụ thuộc chủ yếu vào ứng suất tiếp xúc giữa các vòng bi và bề mặt rãnh ren. 

i : Số lượng viên bi cùng chịu tải [viên];

d_b:  Đường kính viên bi [cm];

d_r : Đường kính rãnh ren [cm];

l_V: Góc dẫn ren của trục vít [độ], l_V=10÷12, chọn l_V=12;

d :  Góc tiếp xúc của vòng bi [độ], d=(45÷60)⁰, chọn d=45⁰;

E : Mô đun đàn hồi; [MPa]

Q :  Lực chiều trục [kN];

Thay số từ bảng 2.c vào công thức (2.7) ta có: Q = 25,096 [kN]

Thay số từ bảng 2.c vào công thức (2.6) ta có:   e_tt = 2728,27 [MPa]

Mặt khác: [e_tx] = 35000 - 50000 [kG/cm²] = 3432,328 4903,326 [MPa]

Vậy ta thấy  e_tt < [e_tx]

Kết luận: Bộ truyền đảm bảo bền

2.3.1.2. Tính toán kiểm nghiệm bộ truyền thanh răng - cung răng

Răng của cung răng được kiểm bền theo ứng suất uốn và ứng suất tiếp xúc

a. Ứng suất uốn

P_c : Lực vòng tác dụng lên cung răng [kN];

y :  Hệ số dạng răng;

b_c : Chiều dài răng của cung răng [cm];

t_c:  Bước răng của cung răng [cm].

Thay số từ bảng 2.c vào công thức (2.9) ta có: Pc = 98,32 [kN]

Thay số từ bảng 2.c vào công thức (2.8) ta có: e_u = 106,529 [MPa]        

[s_u] = 3000 - 4000 [kG/cm²] =294,1996 - 392,2661 [MPa]

Vậy ta thấy s_u< [s_u].

b. Ứng suất tiếp

P_c :  Lực vòng tác dụng lên cung răng [kN];

E : Mô đun đàn hồi[MPa];

R_c : Bán kính vòng chia của cung răng [cm].

b_c : Chiều dài răng của cung răng [cm];

a : Góc ăn khớp của răng cung răng [độ].

Thay số từ bảng 2.2 vào công thức (2.10) ta có: etx = 1089,838 [MPa]

[s_tx] = 15000 [kG/ cm²] =1471 [MPa]

Vậy ta thấy s_tx <  [s_tx]

Kết luận: Bộ truyền đảm bảo bền.

CHƯƠNG 3

KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE MAZ - 54322

3.1. Yêu cầu chung về sử dụng và bảo dưỡng xe MAZ - 54322

Trên cơ sở nắm vững đặc điểm cấu tạo nguyên lý làm việc của hệ thống lái trên từng xe trong quá trình khai thác sử dụng, khi bảo quản, bảo dưỡng, sửa chữa cần tuân thủ một số yêu cầu sau đây:

- Trong quá trình sử dụng phải thường xuyên kiểm tra mức dầu trong trợ lực, thông rửa các lưới lọc của bơm, thường xuyên kiểm tra độ kín khít của các mối ghép và đường ống trong trợ lực.

- Không tự ý tháo các bộ phận chính như van phân phối, bơm dầu, cơ cấu lái, vì các chi tiết của các bộ phận này được chế tạo rất chính xác (1/1000 mm) cho nên nếu chỉ cần một chút cát bụi lọt vào hay một vết xước nhỏ là có thể dẫn đến hư hỏng cả bộ phận đó. Vì vậy, khi tháo lắp các chi tiết của các bộ phận này phải đảm bảo vệ sinh công nghiệp sạch sẽ và đòi hỏi tay nghề thợ cao.

* Yêu cầu kỹ thuật sau khi bảo dưỡng hệ thống lái của ô tô

Toàn bộ hệ thống phải sạch sẽ, làm việc tin cậy, chắc chắn. Các bộ phận các cụm chi tiết phải đồng bộ, lắp ghép chắc chắn, có đủ ốc hãm, chốt hãm;

Điều khiển linh hoạt, nhẹ nhàng, không có tiếng kêu gõ. Vành tay lái phải tự động trả về vị trí xe đi thẳng sau khi không còn tác động lực trên vành tay lái;

Khi bánh xe dẫn hướng ở vị trí xe đi thẳng, độ rơ của vành tay lái, độ chụm của bánh xe dẫn hướng phải đúng qui định, bánh xe dẫn hướng không bị bó, không bị lắc đảo.

3.2. Kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống lái xe MAZ - 54322

3.2.1. Bảo dưỡng

Mục đích của bảo dưỡng là giữ gìn bề ngoài của hệ thống, làm giảm sự hao mòn nhanh chóng của các chi tiết phòng ngừa các hư hỏng có thể xảy ra do đó có thể kéo dài thời gian phục vụ của ô tô nói chung, hệ thống lái nói riêng. Các công việc của bảo dưỡng được thực hiện theo định kỳ, theo một biểu đồ kế hoạch đã được lập trước.

Bảo dưỡng hệ thống lái cũng tuân thủ theo đầy đủ các cấp bảo dưỡng kỹ thuật của ô tô là:

- Bảo dưỡng thường xuyên;

- Bảo dưỡng định kỳ cấp I;

- Bảo dưỡng định kỳ cấp II.

- Bảo dưỡng đặc biệt

3.2.1.1. Bảo dưỡng thường xuyên

Hàng ngày trước khi đi công tác, hoặc khi dừng, nghỉ dọc đường hoặc sau mỗi chuyến công tác về phải làm một số công việc sau:

- Kiểm tra mức dầu trợ lực lái, dầu cơ cấu lái, nếu thiếu phải bổ sung (mức dầu trong bình chứa phải thấp hơn mức dưới của lỗ nạp là 50÷60 cm);

- Kiểm tra sự rò rỉ dầu ở các đường ống và chỗ nối, xung quanh bơm dầu trợ lực, cơ cấu lái, van phân phối, xy lanh lực,…

- Kiểm tra độ rơ vành tay lái;

3.2.1.2. Bảo dưỡng định kỳ

a. Bảo dưỡng I ( sau 2000km)

Làm đầy đủ các nội dung của bảo dưỡng thường xuyên và làm thêm một số công việc sau đây:

- Kiểm tra, xiết chặt lại các đai ốc đòn kéo dọc, thanh lái ngang và các khớp nối, khả năng an toàn của các khớp cầu, các thanh, đòn dẫn động lái;

- Kiểm tra, điều chỉnh độ căng dây đai bơm dầu trợ lực lái;

- Kiểm tra độ rơ vành tay lái và độ rơ của các khớp đòn kéo dọc, thanh lái ngang (kiểm tra độ rơ các thanh, đòn chuyển hướng hình thang bằng cách dùng tay lắc các thanh, đòn);

b. Bảo dưỡng II ( sau 10.000 km)

Làm đầy đủ các nội dung của bảo dưỡng I và làm thêm một số nội dung sau:

- Kiểm tra, làm sạch bên ngoài các cơ cấu, các bộ phận của hệ thống lái;

- Kiểm tra sự làm việc của bơm dầu trợ lực lái;

- Kiểm tra, xiết chặt vỏ của cơ cấu lái với khung xe, trục lái với giá đỡ trong buồng lái;

- Kiểm tra, điều chỉnh hành trình tự do vành tay lái theo tiêu chuẩn quy định;

3.2.2. Một số nội dung kiểm tra điều chỉnh

Độ an toàn chuyển động của ô tô phụ thuộc vào nhiều hành trình tự do của vành tay lái. Việc kiểm tra hệ thống lái được bắt đầu từ việc xác định áp suất dầu trợ lực và hành trình tự do vành tay lái sau đó kiểm tra và điều chỉnh cấu lái.

3.2.2.1. Kiểm tra vành tay lái

a. Kiểm tra và điều chỉnh độ rơ tổng hợp trên vành tay lái:

Độ rơ vành tay lái là góc quay (hay độ dài cung quay tự do) của vành tay lái từ vị trí tác động làm bánh xe bắt đầu chuyển hướng về một phía đến vị trí tác động làm bánh xe chuyển hướng về phía ngược lại. Độ rơ vành tay lái lớn là do hiện tượng mòn hoặc chỉnh sai cơ cấu lái và các thanh, đòn dẫn động lái. Do đó cần kiểm tra và điều chỉnh lại các bộ phận này.

- Việc kiểm tra độ rơ vành tay lái được thực hiện như sau:

1. Kiểm tra và điều chỉnh đúng độ căng dây đai dẫn động bơm trợ lực và mức dầu trong bầu dầu trợ lực;

2. Kích cho hai bánh xe dẫn hướng lên khỏi mặt đất rồi kê chèn ô tô chắc chắn và đặt hai bánh xe trước ở vị trí đi thẳng. Khởi động động cơ và hâm nóng đến nhiệt độ quy định;

3. Gá kim của dụng cụ đo vào vành tay lái và thang đo của dụng cụ vào ống bọc trục lái, chỉnh thang đo của dụng cụ sao cho kim chỉ vào số "0" trên thang;

6. Xác định độ rơ vành tay lái thông qua cung kim đã chỉ trên thang đo hình 3.1. Nếu số đo này vượt quá thông số qui định thì cần phải kiểm tra và điều chỉnh các bộ phận liên quan.          

b. Kiểm tra lực đặt lên vành tay lái lớn nhất:

Việc cần thiết điều chỉnh cơ cấu lái phụ thuộc vào lực đặt lên vành lái. Do vậy trước tiên cần phải kiểm tra lực đặt lên vành lái, để đo giá trị này dùng lực kế.

1. Để xe đứng yên trên mặt đường tốt và phẳng;

2. Khởi động động cơ, đánh lái đến vị trí gần tận cùng, dùng lực kế đo giá trị lực tại đó để xác định giá trị lực vành lái lớn nhất;

4. Giá trị đo được lực này tại ba vị trí:

Ví trí 1: Quay vành tay lái 2 vòng khỏi vị trí trung gian giá trị đặt lên vành tay lái cho phép là 0,6 ¸ 1,6 KG.

Ví trí 2: Quay vành lái 3/4 vòng khỏi vị trí trung gian giá trị đặt lên vành tay lái cho phép là 2,0 ¸ 2,3 KG.

3.2.2.3. Kiểm tra các khớp cầu thanh lái

Kiểm tra: Đỗ xe trên nền cứng, kéo chặt phanh tay, đánh tay lái đưa hai bánh xe dẫn hướng về vị trí tương ứng chuyển động thẳng của ô tô. Người kiểm tra tay phải cầm chắc đầu đòn kéo dọc, hộ khẩu tay tiếp giáp đầu dưới của đòn quay đứng (hình 3.3). Một người trong buồng lái đánh tay lái đột ngột, tay người kiểm tra sẽ xác định được độ rơ của khớp cầu thanh lái dọc.

- Điều chỉnh: Tháo chốt chẻ, dùng cờ lê chữ Z vặn ốc điều chỉnh vào đến chặt, sau đó nới ra từ 1/8÷1/4 vòng ren đến vị trí đầu tiên có thể lắp được chốt chẻ và lắp chốt chẻ. Kiểm tra lại độ rơ nếu đã đạt yêu cầu thì lắp chốt chẻ (hình 3.4).

3.2.2.4. Kiểm tra và điều chỉnh độ chụm bánh xe dẫn hướng của ô tô:

Độ chụm của bánh xe dẫn hướng là hiệu số của hai khoảng cách đo phía sau và phía trước trục cầu trước giữa hai bánh xe dẫn hướng. Vị trí đo trên hai má lốp (hoặc hai vành sắt) cùng nằm trên mặt phẳng nằm ngang đi qua tâm trục cầu trước khi hai bánh xe dẫn hướng ở vị trí đi thẳng.

δ = A-B = (3÷5) mm

3.2.2.5. Thay dầu trợ lực lái

Khi kiểm tra mức dầu trong trợ lực thì xe phải đặt ở vị trí chuyển động thẳng trên đường bằng. Khi tháo nút xả dầu của bầu dầu phải cọ rửa nắp bằng xăng, nếu lưới lọc bị lắng cặn bẩn phải dùng thêm chất hoà tan để rửa.

Xả hết dầu trợ lực bằng cách:

- Nâng cầu trước xe cho tới khi bánh dẫn hướng không tiếp đất.

- Tháo nút xả dầu ở đáy bầu dầu, dầu trong hệ thống sẽ chảy ra ngoài. Muốn tháo hết dầu trong hệ thống trợ lực thì sau khi dầu ngừng chảy, đánh vành tay lái sang 2 phía vài lần.

Để đổ dầu mới cần:

- Tháo nắp bầu dầu trợ lực;

- Dùng phễu có hai lưới lọc để rót dầu sạch vào bầu dầu (dùng dầu công nghiệp 20 hay dầu tuốc bin 22) đến mức 40 45 mm thấp hơn mặt trên của miệng đổ dầu và giữ nguyên như vậy trong khoảng 2÷3 phút với một lực khoảng 10 KG, sau đó kiểm tra lại mức dầu trong bầu dầu nếu thiếu thì bổ sung thêm;

3.3. Hiện tượng, nguyên nhân và cách khắc phục các hư hỏng

Những hư hỏng thường gặp ở hệ thống lái là: độ rơ vánh tay lái lớn hơn mức cho phép; hệ thống lái bị chảy dầu; tay lái nặng; các chi tiết của hệ thống lái bị mòn nhiều; các ốc vít tự nới lỏng; bộ phận trợ lực không làm việc; điều khiển ô tô bị láng; tay lái bị hẫng,...

Bất kỳ hư hỏng nào của hệ thống lái cũng làm cho xe khó đi thẳng hay quay vòng, điều khiển xe khó khăn và đó là nguyên nhân có thể gây tai nạn, khi hệ thống lái có sự hư hỏng thì người lái chóng mệt mỏi, xuất hiện cảm giác thiếu tin tưởng và trong điều kiện lái xe căng thẳng dễ gây mất an toàn. Do vậy, nghiêm cấm sử dụng xe khi hệ thống lái có hư hỏng (dù là hư hỏng nhỏ).

Trên Bảng 3.a là một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục 

3.3.1. Cơ cấu lái

Hư hỏng chính của các chi tiết hệ thống lái gồm mòn trục vít, đai ốc – thanh răng và mòn cung răng, trục đòn quay đứng, các ống lót, vòng bi và ổ lắp vòng bi, sứt mẻ hoặc nứt vỡ các mặt bích và thân cơ cấu lái, mòn lỗ lắp trục đòn quay đứng, mòn các chi tiết khớp cầu của các thanh, đòn dẫn động, các thanh kéo bị cong.

3.3.2. Cơ cấu lái

Hư hỏng chính của các chi tiết hệ thống lái gồm mòn trục vít, đai ốc – thanh răng và mòn cung răng, trục đòn quay đứng, các ống lót, vòng bi và ổ lắp vòng bi, sứt mẻ hoặc nứt vỡ các mặt bích và thân cơ cấu lái, mòn lỗ lắp trục đòn quay đứng, mòn các chi tiết khớp cầu của các thanh, đòn dẫn động, các thanh kéo bị cong.

KẾT LUẬN

Tiếng Việt:

1. { Thiết kế và tính toán ô tô máy} kéo (tập 2,3), Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên, Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội,1985.}

2. { Lý thuyết ô tô quân sự, Khoa Động lực – Học viện Kỹ thuật Quân sự, Nhà xuất bản Quân đội nhân dân Hà Nội, 2002.}

3. { Hướng dẫn đồ án môn học “Lý thuyết kết cấu và tính toán ô tô quân sự” Tập IV: Hệ thống lái, Vũ Đức Lập, Đại học KTQS, 1977.}

Tiếng Nga:

4. { Автомобили МАЗ-64227, МАЭ-54322: Устройство, техни­ческое обслуживание, ремонт, М. С. Высоцкий, Л. X. Гилелес, Л. И. Кадолко.}

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"