MỤC LỤC
Mục lục........................................................................................................1
Mở đầu...................................................................................................... 2
Chương 1. Giới thiệu chung về xe UAZ - 3741....................................... 3
1.1. Khái quát chung về xe UAZ-3741...................................................... 3
1.2. Đặc tính chiến kỹ thuật của xe UAZ-3741........................................... 4
1.3. Đặc tính các cụm và hệ thống chính của xe………………………………6
Chương 2. Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe UAZ-3741...... 18
2.1. Công dụng, yêu cầu chung, phân loại hệ thống lái ô tô...........................18
2.2. Phân tích kết cấu hệ thống lái xe UAZ-3741…………………………20
Chương 3. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái................................... 28
3.1. Tính toán kiểm nghiệm động học dẫn động lái.................................. 28
3.1.1. Cơ sở tính toán kiểm nghiệm hình thang lái bằng hình học............. 29
3.1.2. Trình tự tính toán kiểm nghiệm hình thang lái bằng hình học......... 30
3.1.3. Kiểm tra bằng phương pháp đại số................................................. 30
3.2. Tính toán kiểm bền một số chi tiết cơ bản của hệ thống lái................ 31
3.3. Tính bền cho một số chi tiết cơ cấu lái.............................................. 38
Chương 4. Qui trình bảo dưỡng-sửa chữa hệ thống lái xe UAZ-3741. 41
4.1. Những vấn đề chung về bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa................... 41
4.2. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái xe UAZ-3741................................. 44
4.3. Sửa chữa hệ thống lái xe UAZ – 3741.............................................. 51
Kết luận.................................................................................................. 67
Tài liệu tham khảo................................................................................. 68
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành ôtô giữ một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, nó góp phần to lớn vào sự phát triển chung của nền kinh tế. Trong những năm gần đây những tiến bộ của khoa học kỹ thuật đã được ứng dụng vào nền công nghiệp chế tạo ôtô nhằm tăng tính năng thông qua, tính kinh tế nhiên liệu, độ tin cậy làm việc. Đối với hệ thống lái cũng vậy, việc bố trí trợ lực lái sẽ giảm cường độ lao động cho người lái, đảm bảo độ an toàn cho người và hàng hoá trên xe.
Hiện nay một số loại xe đã và đang sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam, tuy nhiên phần lớn các xe đang sử dụng tại Việt Nam là nhập từ các nước. Còn trong Quân đội phần lớn các xe được nhập từ Liên Xô cũ như : ễtô chỉ huy, ôtô tải và các loại ôtô có lắp vũ khí, khí tài. Do đó việc khai thác, sử dụng, đánh giá hiệu quả các phương tiện có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với người làm công tác kỹ thuật nói chung và những cán bộ quản lý VKTBKT nói riêng.
Nhiệm vụ của đồ án tốt nghiệp : “KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI XE UAZ-3741” gồm các nội dung chính sau:
* Thuyết minh:
- Lời giới thiệu
- Chương 1: Giới thiệu chung về xe UAZ-3741
- Chương 2: Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe UAZ-3741
- Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái xe UAZ-3741
- Chương 4: Hướng dẫn khai thác, bảo dưỡng hệ thống lái xe UAZ-3741
- Kết luận.
* Bản vẽ: 04 bản A0.
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE UAZ-3741
1.1. Khái quát chung về xe UAZ-3741.
Xe UAZ-3741 do nhà máy chế tạo xe ULIANÔPXKI sản xuất từ năm 1991. Xe UAZ-3741 được sử dụng chủ yếu trong lĩnh vực quân sự với chức năng là xe thùng kín chở hàng và được nhập vào Việt Nam từ những năm gần đây. Hình dáng bên ngoài của xe UAZ-3741 được thể hiện ở hình 1.1. Vỏ xe có 5 cửa, hai cửa sau, một cửa bên và hai cửa trước. Xe UAZ-3741 là loại xe hai cầu chủ động có công thức bánh xe là 4x4 nên có tính năng việt giã và thông qua cao.
Các kích thước cơ bản của xe UAZ-3741 được thể hiện ở hình 1.2. Xe UAZ-3741 lắp động cơ xăng (YMZ- 4178-10), bốn kỳ, bốn xi lanh một hàng thẳng đứng, xu páp treo làm mát cưỡng bức bằng chất lỏng.
Động cơ bố trí trong khoang phía trước, do đó giảm chiều dài có ích của xe, nhưng có nhược điểm là tăng trọng lượng bám cho cầu trước. Hệ thống truyền lực sử dụng ly hợp ma sát khô một đĩa lò xo ép bố trí xung quanh được dẫn động bằng thuỷ lực, dung tích dầu dẫn động là 0,18lít, hành trình tự do bàn đạp ly hợp là 35-55 mm, hành trình toàn bộ là 195-200 mm. Hộp số cơ khí bốn cấp tốc độ, bốn số tiến một số lùi, điều khiển trực tiếp bằng cơ khí, có đồng tốc quán tính hoàn toàn ở tay số 3 và 4, dung tích tra nạp dầu hộp số là 1lít sử dụng loại dầu TCП-15k, TAП-15B.
1.2. Đặc tính chiến kỹ thuật của xe UAZ-3741.
Đặc tính chiến kỹ thuật của xe UAZ-3741 xem Bảng 1.1
1.3. Đặc tính các cụm và hệ thống chính của xe.
1.3.1. Động cơ
4178 là loại động cơ xăng, 4 xy lanh bố trí thành một hàng thẳng đứng 4 kỳ, không tăng áp, dùng bộ chế hoà khí, xu páp treo, làm mát cưỡng bức bằng chất lỏng tuần hoàn kiểu kín, đường kính xy lanh: 92 mm, hành trình pít tông: 92 mm.
Tỷ số nén: 7
Công suất cực đại: 66,2KW (90á92 ml) tại 4000 v/ph
Mô men xoắn lớn nhất 171,5 Nm (17,5 KGm) tại 2200á2500 v/ph.
Thể tích công tác: 2,445 dm3.
Thứ tự đánh số xy lanh 1 - 2 - 3 - 4 (từ phía quạt gió).
Thứ tự công tác: 1 - 2 - 4 - 3
Chiều quay của trục khuỷu: thuận chiều kim đồng hồ nhìn từ phía quạt gió.
Tốc độ không tải ổn định nhỏ nhất 550á650 v/ph.
Bộ chế hoà khí: K126GU hoặc K151V kiểu hai họng làm việc kết hợp.
Chủng loại xăng A-76 GOCT 2084-77, hàm lượng CO trong khí thải Ê 7,5%.
Hệ thống đánh lửa: bán dẫn không có tiếp điểm: Iskra.
* Những tham số điều chỉnh:
Khe hở nhiệt xu páp (động cơ ở trạng thái nguội, nhiệt độ 150á200C) 0,3á0,35 mm với xu páp nạp của xy lanh 1 và 4; 0,35 - 0,4 mm với các xu páp còn lại.
Khe hở đầu điện cực bu gi: 0,8 - 0,15 mm
Độ chùng dây đai dẫn động bơm nước, quạt gió, máy phát: 8á14 mm khi ấn với lực 39 N.
Cần chú ý điều chỉnh góc đánh lửa sớm ở bộ chia điện theo chỉ số ốc tan.
Khi khởi động nóng, chạy không tải ở 600 v/ph, nhiệt độ dầu bôi trơn 800C thì trị số áp suất trên đồng hồ:
0,8 KG/m2 (cắt đường dầu bôi trơn qua két làm mát dầu).
0,5 KG/cm2 (mở thông đường dầu tới két mát).
1.3.2. Hệ thống truyền lực.
Hệ thống truyền lực ô tô UAZ – 3741 gồm có các phần tử chính sau: Ly hợp, hộp số, hộp số phân phối, trục các đăng, cầu xe.
a. Ly hợp:
Là loại ly hợp 1đĩa, ma sát khô, thường đóng, lò xo ép bố trí xung quanh, cơ cấu mở kiểu đòn mở bạc mở, điều khiển dẫn động bằng thuỷ lực.
Kết cấu của ly hợp có thể chia ra thành 3 phần: Phần chủ động, phần bị động, cơ cấu mở.
- Phần chủ động của ly hợp bao gồm có bánh đà, đĩa ép, vỏ ly hợp, lò xo ép 16. Các bề mặt ma sát của bánh đà được gia công phẳng.
- Phần bị động của ly hợp gồm: đĩa bị động, trục bị động.
b. Hộp số:
Là loại hộp số cơ khí 4 cấp số truyền
Điều khiển trực tiếp, cần số được đặt ngay trên nắp hộp số. Cần số và cần nối được chế tạo rời rồi lắp ghép cố định với nhau. Ở cần nối có bề mặt cầu đặt trong hõm của nắp vỏ hộp số.
Cơ cấu định vị và khóa hãm được bố trí trê
c. Hộp số phân phối.
Trên xe sử dụng hộp số phân phối (HSPP) cơ khí 2 cấp số truyền : Số truyền thấp và số truyền thẳng. Điều khiển dẫn động bằng cơ khí, một cần điều khiển. Trục chủ động và trục ra cầu sau được đặt đồng tâm. Tất cả các bánh răng của hộp số phân phối này đều là bánh răng trụ răng thẳng.
d. Cầu xe.
Trên xe UAZ-3741 có cầu trước dẫn hướng và cầu sau đều là cầu chủ động.
- Cầu sau chủ động: Loại truyền lực chính đơn, bánh răng côn xoắn.
- Cầu trước chủ động: Loại truyền lực chính đơn, bánh răng côn răng cong, bao gồm: Truyền lực chính, vi sai, bán trục, khớp chuyển hướng.
- Tỷ số truyền ở cả hai cầu: 4,265
1.3.3. Phần điều khiển.
Phần điều khiển xe UAZ-3741 bao gồm hệ thống lái và hệ thống phanh. Bảng 1.4 thể hiện các thông số kỹ thuật của nó.
a. Hệ thống lái.
Bao gồm: Vành tay lái, trục tay lái, ống bọc tay lái, truyền động trục vít con lăn, trục của cần lái đứng và hộp bảo vệ cơ cấu lái.
- Cơ cấu lái: Trục vít lõm con lăn hai ren, được lắp đặt trực tiếp trên khung xe. Trục vít và con lăn làm bằng thép hợp kim và được tôi cứng bề mặt để giảm mài mòn.
- Tỷ số truyền: 20,3
- Dung tích dầu các te cơ cấu lái: 0,25 lít.
b. Hệ thống phanh.
- Hệ thống phanh chính: Tang trống guốc phanh, dẫn động thủy lực 2 dòng trợ lực chân không. Có cơ cấu phanh guốc chốt tựa cùng phía lực đẩy bằng nhau bố trí ở cầu sau và cơ cấu phanh guốc chốt tựa khác phía lực đẩy bằng nhau bố trí ở cầu trước
Tang phanh: Được làm bằng gang xám, mặt trong có gia công nhẵn để tiếp xúc với tấm ma sát
Mâm phanh: Được chế tạo bằng thép, hình tròn có gân để tăng cứng, có lỗ để lắp chốt tựa lệch tâm, có hai lỗ để bắt hai cam lệch tâm, là chi tiết để gá xi lanh công tác, guốc phanh, lò xo phanh, đồng thời bảo vệ các chi tiết bên trong.
Tang trống phanh: Được đúc bằng gang xám, trên tang trống phanh có gia công các lỗ và các lỗ định vị mặt trong tang phanh.
Chốt đẩy cơ cấu phanh: Được chế tạo bằng thép, có đường kính d = 17 mm.
Thân cơ cấu mở: Được chế tạo bằng gang rèn trên có gia công vấu móc lò xo.
Vành điều chỉnh phanh tay: Được chế tạo bằng thép, trên có gia công lỗ để lắp chốt.
Cá hãm phanh tay: Chế tạo bằng thép, trên có gia công lỗ để bắt bu lông và gia công các răng.
Vỏ cơ cấu điều chỉnh phanh tay: Được chế tạo bằng gang rèn trên lỗ lắp chốt đẩy gia công ren.
1.3.4. Phần chuyển động.
Bánh xe được trang bị lốp: 215/90- 15C, 215/90R15C, 225/75R16, 225R16C. Các moay ơ bánh xe làm bằng thép đúc, vành bánh xe đúc từ hợp kim nhôm.
Hệ thống treo: Cả 2 cầu phụ thuộc, có giảm chấn ống thủy lực tác dụng 2 chiều, bộ phận đàn hồi là nhíp lá có mặt cắt dọc nửa elip. Ngoài ra còn có ụ cao su tăng cứng cho nhíp và các vấu hạn chế hành trình.
Chương 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI UAZ-3471
2.1. Công dụng, yêu cầu chung, phân loại hệ thống lái ô tô.
2.1.1. Công dụng.
- Hệ thống lái cùng với hệ thống phanh là hai hệ thống điều khiển xe thuộc phần gầm xe, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn chuyển động của xe.
- Công dụng của hệ thống lái là dùng để thay đổi hướng chuyển động của ô tô hoặc giữ cho ô tô chuyển động đúng hướng theo ý muốn của người lái bằng cách thay đổi hoặc giữ nguyên hướng mặt phẳng lăn của bánh xe dẫn hướng.
2.1.2. Yêu cầu.
An toàn chuyển động trong giao thông vận tải là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá chất lượng thiết kế và sử dụng của tất cả các loại xe nói chung và xe UAZ-3741 nói riêng.
Khi tiến hành nghiên cứu đặc điểm kết cấu, dẫn động lái của của các xe phải dựa trên các yêu cầu cụ thể của hệ thống lái.
Yêu cầu chung
- Đảm bảo xe quay vòng nhanh, hoặc trên diện tích hẹp.
- Đảm bảo điều khiển xe nhẹ nhàng.
1.1.3. Phân loại.
Tùy thuộc vào yếu tố căn cứ để tiến hành phân loại, hệ thống lái được chia thành các loại sau:
*) Theo cách bố trí vành lái
- Hệ thống lái với vành lái bố trí bên trái (theo chiều chuyển động của ô tô) được dùng trên ô tô của các nước có luật đi đường bên trái như ở Anh, Nhật, Thụy Điển, …
*) Theo số lượng cầu dẫn hướng
- Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu trước;
- Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu sau;
- Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở tất cả các cầu.
*) Theo kết cấu và nguyên lý làm việc của bộ cường hóa
- Hệ thống lái có cường hóa thủy lực;
- Hệ thống lái có cường hóa khí nén;
- Hệ thống lái có cường hóa liên hợp.
2.1.4. Ưu nhược điểm của cơ cấu lái xe UAZ-3741.
a. Ưu điểm:
- Đảm bảo động học quay vòng đúng, không có hoặc có rất ít sự trượt bên.
- Dạng lõm của trục vít kết hợp với con lăn cho góc quay lớn, đảm bảo ăn khớp tin cậy ở những vị trí ngoài.
b. Nhược điểm:
- Gây mòn không đều trên chiều dài ăn khớp do đó phải thường xuyên điều chỉnh ổ và khe hở ăn khớp.
- Do không có trợ lực lái nên làm cho người lái phải điều khiển nặng nề đặc biệt là khi xe đi qua những đoạn đường ghồ ghề.
2.2. Phân tích kết cấu hệ thống lái xe UAZ-3741.
Hệ thống lái trên xe UAZ – 3741 được dùng để chuyển hướng chuyển động thẳng và ổn định chuyển động thẳng của ô tô khi chuyển động trên đường. Thực hiện bằng sự thay đổi sự quay của các bánh xe dẫn hướng ở cầu trước.
Hệ thống lái bao gồm: Vành tay lái, trục tay lái, ống bọc tay lái, truyền động trục vít con lăn, trục của cần lái đứng và hộp bảo vệ cơ cấu lái.
- Cơ cấu lái loại trục vít lõm – con lăn, được lắp đặt trực tiếp trên khung xe.
- Dẫn động lái cơ khí gồm vành lái, trục vành lái, vỏ trục vành lái, đòn quay, các thanh kéo dọc, thanh bên hình thang lái, thanh ngang hình thang lái, cam quay, đòn quay ngang, các khớp nối (rô tuyn);
2.2.1. Cơ cấu lái.
Cơ cấu lái có nhiệm vụ biến chuyển động quay tròn của vành tay lái thành chuyển động lắc của đòn quay đứng thông qua thanh kéo dọc 19, càng quay ngang, làm bánh xe dẫn hướng bên trái dịch chuyển, thông qua các thanh lái ngang 16, thanh lái bên làm cho bánh xe bên kia cũng dịch chuyển quanh trụ đứng, lệch phương chuyển động theo ý muốn của người lái.
a. Kết cấu cơ cấu lái.
- Cơ cấu lái kiểu trục vít con lăn, trục vít lõm được lắp chặt với trục của nó và trục được nối với trục vành tay lái qua một trục các đăng khác tốc, đồng thời trục của trục vít gối trên vỏ qua 2 ổ bi cụn, con lăn có 2 ren được lắp quay trơn trên trục của nó qua 2 ổ lăn kim. Trục con lăn được lắp trên giá chữ U và giá chữ U được làm liền với trục của đòn quay đứng, đầu trong của đòn quay đứng có bố trí cơ cấu điều chỉnh khe hở trục vít con lăn theo kiểu ren vít. Toàn bộ trục vít con lăn được đặt trong 1 vỏ kín, vỏ được làm bằng gang và được bắt chặt với dầm dọc bên trái khung có nắp đậy. Để điều chỉnh ổ bi côn của trục vít người ta dùng đệm điều chỉnh giữa vỏ với nắp đầu dưới của trục. Tỷ số truyền trung bỡnh của cơ cấu là 20,3.
- Độ rộng của các răng trên trục vít lừm là khỏc nhau. Ở giữa của trục bớt lừm độ rộng của các răng nhỏ hơn độ rộng các răng ở phía ngoài vỡ tại vị trớ này thường xuyên tiếp xúc với con lăn nên sẽ mũn nhanh hơn. Chính vỡ vậy khe hở tại gữa con lăn và trục vít tại vị trí này là nỏ nhất. Khe hở nhỏ giúp tăng cường ổn định và khả năng lái của xe.
- Khe hở ăn khớp giữa trục vít và con lăn thay đổi có giá trị nhỏ nhất ở vị trí giữa và tăng lên khi dịch chuyển con lăn ra vị trí ngoài rỡa. Sự tăng khe hở ở vị trí cận ngoài loại trừ được hiện tượng kẹt răng khi điều chỉnh do trục vít bị mũn nhiều ở vựng giữa.
b. Cơ cấu điều chỉnh khe hở ăn khớp.
- Để điều chỉnh khe hở ăn khớp giữa trục vít và con lăn, trong cơ cấu lái con lăn được đặt lệch tâm với trục vít một khoảng r=(5¸7)mm, khi điều chỉnh cần dịch chuyển vị trí của con lăn cùng với trục đòn quay đứng.
- Hành trình tự do của vành lái ở vị trí trung gian của con lăn không được vượt quá 100-150. Vì vậy trước khi kiểm tra điều chỉnh cơ cấu lái cần đưa con lăn về vị trí trung gian. Sự cần thiết trong điều chỉnh sự ăn khớp được thiết lập bằng cách kiểm tra vành tay lái và đòn quay đứng. Hành trình tự do của đòn quay đứng khi con lăn ở vị trí trung gian không được vượt quá 0,3mm.
2.2.2. Dẫn động lái.
Dẫn động lái dùng để truyền lực từ vành lái đến cơ cấu lái đến và từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng để làm quay các bánh xe dẫn hướng theo ý định của người lái.
Dẫn động lái bao gồm tất cả các chi tiết của cụm vành lái, và các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng.
Dẫn động lái cơ khí có kết cấu sau: Vành lái, trục tay lái, vỏ trục tay lái lắp với giá treo trên ca bin, đòn quay, các thanh kéo dọc, thanh bên hình thang lái, thanh ngang hình thang lái, cam quay, đòn quay ngang, các khớp nối (rô tuyn);
Chốt có dạng cầu luôn ép vào các cốc bạc nhờ lực lò xo và được che kín bằng chụp bảo vệ (4), chụp bao kín (5) và nắp chụp bao kín (7). Các chốt cầu có độ chống mòn cao và chắc chắn. Đầu thanh lái ngang (14) được liên kết với đai ốc (13) nhờ mối ghép ren dùng để điều chỉnh độ chụm bánh xe dẫn hướng.
Thanh lái ngang gồm cần và hai đầu nối, có tác dụng truyền lực lái đến các thanh kéo bên (2) đảm bảo cho các bánh xe dẫn hướng quay với tốc độ khác nhau mà không bị trượt. Thanh lái ngang được chế tạo từ thép rỗng, hai đầu được gia công để lắp các đầu nối. Trên hai đầu nối có kết cấu điều chỉnh độ chụm bánh xe. Phía ngoài đầu nối có cấu tạo để lắp chốt cầu còn phía bên trong có gia công tai có lỗ để lắp với thanh kéo ngang bên
Chương 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI XE UAZ-3741
3.1. Tính toán kiểm nghiệm động học dẫn động lái.
Trong thực tế để duy trì mối quan hệ động học quay vòng của các bánh xe dẫn hướng người ta thường sử dụng hệ thống các khâu khớp tạo nên hình thang lái. Tính toán động học nhằm kiểm tra dẫn động lái theo điều kiện trượt bên của các bánh xe dẫn hướng khi quay vòng.
Các thông số đầu vào:
- Chiều dài cơ sở của xe: L = 2300mm
- Khoảng cách hai đường tâm của trụ quay đứng: B0 = 1080 mm
- Chiều dài đòn bên hình thang lái: m = 110mm
- Chiều dài thanh lái ngang: n = 1420mm
- Bán kính quay vòng: R
- Hành lang quay vòng: Hq
3.1.1. Cơ sở tính toán kiểm nghiệm hình thang lái bằng hình học.
- Theo lý thuyết quay vòng của các bánh xe dẫn hướng: Điều kiện quay vòng lý tưởng để các bánh xe không bị trượt bên là:
Cotgbi - Cotgai = B0/L (3.1)
Với: bi - góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng bên ngoài so với tâm quay của xe (độ).
ai - góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng trong (độ).
B0 - khoảng cách giữa 2 đường tâm trụ đứng (mm).
L - chiều dài cơ sở của xe (mm).
Theo lý thuyết để đảm bảo điều kiện trên cần phải có một cơ cấu 18 khâu, tuy nhiên trong thực tế trên các xe hiện nay sử dụng cơ cấu hình thang lái 4 khâu trong dẫn động lái, vì vậy ta cần kiểm tra đáp ứng điều kiện lý tưởng trên.
Từ hình vẽ ta có: góc (GAE) = b (góc quay của bánh xe dẫn hướng ngoài)
3.1.2. Trình tự tính toán kiểm nghiệm hình thang lái bằng hình học.
Gồm các bước sau:
- Vẽ hình thang lái theo tỷ lệ tương ứng.
- Xác định các cặp góc (ai ,bi) .
- Dựng hình chữ nhật ABCD có: AD = L; CD = B0 .
- Xác định các trung điểm G, G’ của AB Và CD.
- Nối G với C => GC là đường lý thuyết theo phương trình (3.1).
- Kéo dài các cạnh của các cặp góc (ai ,bi) cắt nhau tại các Ei .
Để hạn chế sự trượt ngang của các bánh xe dẫn hướng thì các Ei càng gần GC càng tốt.
3.1.3. Kiểm tra bằng phương pháp đại số.
Như vậy góc quay của bánh xe dẫn hướng trong a bằng góc (GBE). Từ đó ta có ứng với các cặp (ai ,bi) của công thức (3.1) đưa vào hình vẽ trên ta được các giao điểm Ei nằm trên đường thẳng GC.
Nhưng thực tế thì các hình thang lái không thoả mãn được điều kiện trên, tức là các giá trị cặp (ai ,bi) thực tế không thoả mãn điều kiện (3.1) nên các bánh xe dẫn hướng vẫn xảy ra trượt ngang. Mức độ trượt ngang càng ít nếu các giao điểm Ei tạo ra càng gần đường thẳng GC.
Thứ tự kiểm tra như sau:
- Cho các góc quay của bánh xe bên trong những giá trị khác nhau. Bằng phương pháp đồ thị (hình vẽ) xác định các góc quay bi tương ứng của bánh xe bên ngoài.
- Xác định các giá trị của hệ số d ứng với từng cặp góc (ai ,bi) khác nhau theo công thức (3.2). Kết quả tính toán được lập thành bảng dưới.
3.2. Tính toán kiểm bền một số chi tiết cơ bản của hệ thống lái.
3.2.1. Xác định các lực tác dụng lên hệ thống lái.
a. Sơ đồ tính toán.
Các kích thước xác định từ bản vẽ bố trí chung các chi tiết dẫn động lái, với giả thuyết giả thuyết các đòn, thanh lái được đặt trong mặt phẳng nằm ngang đi qua tâm cầu trước.
b. Xác định mô men cản quay vòng:
Lực tác dụng lên vành tay lái đạt giá trị cực đại khi ta quay vòng ôtô tại chỗ. Lúc đó mô men cản quay vòng trên dọc bánh xe dẫn hướng Mc sẽ bằng tổng số của mômen cản chuyển động M1, mô men cản do các bánh xe trượt lê trên đường M2, và mô men cần thiết để làm ổn định dẫn hướng M3 do cánh tay đòn a. Khi xác định giá trị lực cực đại tác dụng lên vành tay lái Pemax , M3 có thể bỏ qua.
Mô men cản: M1 = Gbx.f.a.
Trong đó : Gbx - trọng lượng tác dụng lên 1 bánh xe dẫn hướng.
f - hệ số cản lăn.
a = 0,05m.
Khi có lực ngang Y tác dụng lên bánh xe do sự đàn hồi bên của lốp diện tích tiếp xúc giữa lốp và đường sẽ bị quay tương đối đối với mặt phẳng bánh xe. Điểm đặt của lực ngang Y sẽ dịch chuyển 1 đoạn x nào đó phía sau đối với trục bánh xe. Đoạn x được thừa nhận bằng một phần tư chiều dài của bề mặt tiếp xúc giữa lốp với đường.
Tổng mô men cản quay ở cả 2 bánh dẫn hướng tác dụng lên cam quay và từ cam quay qua đòn dọc của dẫn động lái là:
Mc = 2(M1 + M2).
Thế các số liệu vào ta được: Mc =1280.(0,02.0,05 + 0,14.0,8.0,533,4).1,15= 99.345 [kG.m]
c. Xác định lực đặt lên vành tay lái:
Thay vào công thức ta có:
Pvlmax = 44.60716 [KG]
[Pvlmax] = 35.. 45(KG),do đó lực đặt lên vành lái bảo đảm.
3.2.2. Tính bền cho một số chi tiết dẫn động lái.
Do xe UAZ-3741 bố trí xi lanh lực ở khâu cuối cùng của cơ cấu lái nên chỉ có số ít các chi tiết phải chịu tải trọng lớn. Do đó ta kiểm bền cho một số chi tiết sau:
a. Đòn lái đứng.
* Ứng suất xoắn tại điểm B:
Ta có:
b- cánh tay đòn lực: l = 150(mm); b = 45(mm).
Wu ,Wx – mô men chống uốn và mô men chống xoắn của vật liệu.
=> Wu = 14,5365 cm3]
Wx = a.H.B2 = 0,5.2,142.6,39 = 14.63182 [cm3]
Pđmax –Trọng lượng lớn nhất tác dụng lên đòn quay đứng:
Pđmax = max(0,5G1,Pđ) = 1355 [KG]
Đòn lái đứng xe UAZ-3741 làm bằng thép 45.
Như vậy đòn lái đứng đảm bảo đủ bền.
b. Thanh lái dọc và thanh lái ngang
Các thanh lái phải đảm bảo độ cứng vững cao để khi chịu nén chúng không bị uốn.
* Đối với thanh lái dọc: di = 18 mm; Di = 30 .Do đó p = 0,6 .
* Đối với thanh lái ngang:
Có: Dn =45 mm; dn = 27mm. p=dn/Dn =0,6.
3.3. Tính bền cho một số chi tiết cơ cấu lái.
3.3.1. Tính bền cho các ren của trục vít lõm- con lăn.
* Sơ đồ tính toán.
- Trục vít lõm (gờ lôbốit) và trục con lăn đặt lệch đi một đoạn A =6,59(mm) để điều chỉnh khe hở ăn khớp.
- Bộ truyền trục vít lõm - con lăn có độ bền uốn và độ cứng vững cao. Bởi vậy khi kiểm bền cho các ren cần chú ý đến độ bền mòn và độ bền tiếp xúc.
Memax - mô men xoắn lớn nhất trên trục vành tay lái được tính:
Memax = Pvlmax .R =44,6. 212,5.10-3 = 9,4775 [kG.m]
dv - đường kính tính toán của trục vít tại tiết diện trung bình: dv=0,02 [m]
=> O< [O]. Như vậy ren đủ bền. Tóm lại ta thấy quá trình kiểm nghiệm hệ thống lái đủ đáp ứng điều kiện làm việc theo yêu cầu thiết kế.
Chương 4
HƯỚNG DẪN BẢO DƯỠNG - SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI XE UAZ-3741
4.1. Những vấn đề chung về bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa.
Sự giảm khả năng làm việc của máy trong khai thác là quá trình phụ thuộc vào kết cấu máy và điều kiện khai thác chúng với những cường độ khác nhau. Không một cụm máy nào bỏ qua được bảo dưỡng kỹ thuật (BDKT) và sửa chữa (SC).
Hệ thống BDKT và SC là tổ hợp tác động qua lại giữa các trang thiết bị, vật tư, người thực hiện cùng hồ sơ BDKT và SC để duy trì, phục hồi chất lượng chi tiết hay máy thuộc hệ thống này.
Dựa vào chu kì, khối lượng và dạng công việc cho từng máy, tồn tại các dạng BDKT và SC định kì sau đây: Bảo dưỡng ca (BDca), bảo dưỡng 1, 2, 3 (BD1, BD2, DB3), bảo dưỡng mùa (BDm); sửa chữa nhỏ (SCN), sửa chữa lớn (SCL). Ngoài ra còn có dạng bảo dưỡng thường xuyên (BDTX) để khắc phục các hỏng hóc đột xuất. Sơ đồ hệ thống BDKT và SC được trình bày ở hình 4.1.
Bảo dưỡng ca nhằm duy trì khả năng làm việc của mỏi trong suốt thời gian ca làm việc. Bao gồm kiểm tra tình trạng kĩ thuật chung của máy, bổ xung nhiên liệu, vật liệu bôi trơn, nước làm mát, dầu thủy lực. Công việc do thợ điều khiển máy và người phụ việc tiến hành.
Bảo dưỡng kỹ thuật các cấp bao gồm các công việc chính sau: Làm vệ sinh máy đúng kỳ, kiểm tra, điều chỉnh, bôi trơn, xiết chặt nhằm giảm tối thiểu tốc độ mòn của chi tiết. Công việc BD có thể được tổ chuyên BDKT tiến hành, có hoặc vắng mặt thợ điều khiển máy. BDKT cấp cao hơn bao gồm tất cả các công việc của mức BDKT thấp hơn.
Dù hệ thống BDKT, SC có hoàn hảo đến đâu đi nữa, thì thực tế đã chứng tỏ nó không đảm bảo được một cách đầy đủ thời gian làm việc của chi tiết theo dự kiến và không sử dụng triệt để được khả năng làm việc của máy. Nói một cách khác không thể xác định chính xác chu kỳ BDKT và SC cho máy và tiến hành một cách bất biến theo kế hoạch đề ra. Bởi vậy với sự phát triển không ngừng của khoa học, ngày nay đã bước vào thời kì khai thác xe máy mà hệ thống BDKT và SC theo kế hoạch thời gian, khối lượng được thay thế bởi hệ thống BDKT và SC theo trạng thái kĩ thuật của máy và thiết bị.
Cơ sở của phương pháp này là dựa vào kiểm tra định kỳ TTKT của máy, thông qua chẩn đoán kĩ thuật (CĐKT). Khối lượng công việc của BD, SC được tiến hành dựa theo kết luận của kiểm tra. Hệ thống như vậy đảm bảo khai thác hết năng lực máy và các chi tiết, loại bỏ được các hỏng hóc bất thường. Tóm lại, có khả năng đảm bảo tính không hỏng và tuổi thọ cao trong quá trình khai thác xe máy.
4.2. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái xe UAZ-3741.
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 xe nói chung, hệ thống lái nói riêng. Các công việc bảo dưỡng được thực hiện theo định kỳ, theo một biểu đồ kế hoạch đã được lập trước.
Bảo dưỡng hệ thống lái xe UAZ-3741 cũng phải tuân thủ theo đầy đủ các cấp bảo dưỡng kỹ thuật ôtô gồm:
+ Bảo dưỡng thường xuyên.
+ Bảo dưỡng cấp I.
+ Bảo dưỡng cấp II.
4.2.1. Bảo dưỡng thường xuyên hệ thống lái xe UAZ-3741.
Hàng ngày trước khi đi công tác, khi dừng, nghỉ dọc đường hoặc sau mỗi chuyến công tác về phải kiểm tra sự rò rỉ của hệ thống, kiểm tra các vị trí lắp ghép, xem các ốc có lỏng ra không và có còn chốt chẻ.
4.2.2. Bảo dưỡng cấp I hệ thống lái xe UAZ-3741.
Sau 10000 km ta tiến hành bảo dưỡng cấp I đối với hệ thống lái, làm đầy đủ các nội dung của bảo dưỡng thường xuyên và làm thêm một số công việc sau đây:
- Kiểm tra và xiết chặt lại các đai ốc, thanh lái dọc, thanh lái ngang và các khớp nối. Kiểm tra các chốt chẻ.
- Kiểm tra độ rơ vành tay lái và độ rơ của các khớp thanh lái dọc, thanh lái ngang.
- Kiểm tra việc lắp đặt cơ cấu lái trên khung xe.
4.2.3. Bảo dỡng cấp II hệ thống lái xe UAZ-3741.
Sau 25000 km ta tiến hành bảo dưỡng cấp II đối với hệ thống lái, làm đầy đủ các nội dung của bảo dưỡng I và làm thêm một số nội dung sau:
- Kiểm tra độ rơ trụ đứng, cam quay vòng.
- Kiểm tra và điều chỉnh độ rơ các khớp cầu của các thanh lái và bơm mỡ đầy đủ vào các khớp.
- Kiểm tra, xiết chặt vỏ của cơ cấu lái với khung xe, cọc lái với giá đỡ trong buồng lái, kiểm tra độ rơ và lực cần thiết để quay vành tay lái trên trục.
4.2.4. Kiểm tra điều chỉnh hệ thống lái xe UAZ-3741.
a. Kiểm tra hành trình tự do của vành tay lái.
Độ rơ tổng hợp trên vành tay lái là khoảng dịch chuyển của vành tay lái (khi chịu lực tác dụng) mà chúng có tác dụng làm đổi hướng của bánh xe dẫn hướng.
Hành trình tự do của vành tay lái khi bánh xe ở vị trí chuyển động thẳng và khi động cơ làm việc không vượt quá 32o.
Khi kiểm tra hành trình tự do của vành tay lái cần phải theo dõi kỹ thời điểm bắt đầu quay vòng tay lái và bánh xe được điều khiển.
c. Kiểm tra điều khiển độ chụm của bánh xe dẫn hướng.
Độ chụm của bánh xe dẫn hướng là quy định cần thiết để đảm bảo cho các bánh xe không bị trượt ngang khi xe chạy. Việc điều chỉnh độ chụm của các bánh xe dẫn hướng thực hiện sau khi đã hoàn thiện việc bảo dưỡng, điều chỉnh hệ thống lái và điều chỉnh độ dơ của moay ơ bánh xe. Hoặc khi độ mòn lốp bên phải và bên trái không đều nhau hay mòn lốp không đều nhau của mặt lốp phía bên trong và biên ngoài của một lốp.
- Đặt xe trên địa hình mặt phẳng song song.
- Các bánh xe dẫn hớng ở vị trí tương ứng với khi xe chuyển động thẳng.
- Áp suất hơi lốp đủ 3,5 kG/cm2.
- Đai ốc bắt bánh xe được xiết chặt.
- Độ mòn của hoa lốp không được vợt quá 6 mm.
d. Kiểm tra điều khiển góc quay của các bánh xe dẫn hướng.
Sau khi điều chỉnh hai bánh xe dẫn hướng của cầu trước ta tiến hành điều chỉnh góc quay vòng của chúng. Trước khi điều chỉnh phải đặt các bánh xe dẫn hướng ở vị trí tương ứng khi xe chuyển động thẳng. Sau đó tiến hành theo trình tự sau:
- Đặt góc quay vòng của bánh xe bên trái của cầu trước.
+ Quay vành tay lái sang bên phải cho tới khi bánh xe bên trái đạt góc quay 27.15360. Tại vị trí này, bánh xe được điều chỉnh bằng bulông hạn chế.
+ Kiểm tra lại bulông hạn chế về tình trạng tỳ vào đòn quay của hộp tay lái.
- Đặt góc quay vòng bánh xe bên phải cầu trước:
+ Quay vành tay lái sang bên trái cho đến khi bánh xe bên phải cầu trước đạt góc quay 32.41370. Tại vị trí này của hai bánh xe, điều chỉnh bu lông hạn và vấu tì ở bánh xe bên phải của cầu trước. Sau đó vặn các đai ốc hãm các bánh bulông lại.
+ Kiểm tra lại bulông hạn chế về tình trạng tỳ vào đòn quay của hộp tay lái.
e. Một số hư hỏng thông thường và cách khắc phục.
Một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục thể hiện bảng 4.1.
4.3. Sửa chữa hệ thống lái xe UAZ - 3741.
4.3.1. Sửa chữa khối trục lái cùng với vành tay lái.
a. Phiếu nguyên công N0 16.
Dụng cụ và thiết bị: Clê 12´14; clê tròng 24; clê lực; tuýp khẩu 24; búa A3; búa đồng; tôvít A 150´0.5; đột thợ nguội 3; đồ gá 5-A-26435 để ép trục lái ra; đồ gá P66-137, P66-138 để ép các ổ bi của trục lái vào.
b. Yêu cầu kỹ thuật khi kiểm tra, phân loại và sửa chữa chi tiết
* Trục tay lái (phần trên).
Không cho phép:
- Có các vết nứt hoặc vỡ.
- Mòn rãnh then 1 lớn hơn 5.02mm.
- Vỡ, gẫy hoặc mòn rãnh then 2.
* Vành tay lái khi lắp.
Không cho phép:
- Vỡ vành hoặc nan hoa của vành tay lái.
- Tróc lớp nhựa trên vành tay lái lớn hơn ba chỗ.
- Vỡ hoặc mòn then của đầu nối vành tay lái.
4.3.2. Sửa chữa cơ cấu lái.
a. Phiếu nguyên công N0 17.
Dụng cụ và thiết bị: Clê 12´14; 27´30; Clê 63-3901094 của vít điều chỉnh trục đòn quay đứng; tôvít A 150´0,5; búa A3; đồ gá 5-Y-26435 dùng cho phớt trục của trục vít; đồ gá 5-Y-27593 dùng cho chốt ngoài của ổ trục vít; đồ gá 5-Y-25791 dùng để ép phớt trục đòn quay đứng; đột thợ nguội 3; ngẫu lực kế...
b. Điều kiện kỹ thuật khi kiểm tra, phân loại và sửa chữa các chi tiết.
* Các te cơ cấu lái.
Không cho phép:
- Nứt, vỡ tại bất kỳ chỗ nào.
- Đường kính lỗ 2a lớn hơn 68,08mm;
- Đường kính lỗ 2Á lớn hơn 66mm.
* Trục đòn quay đứng và con lăn.
Không cho phép:
- Nứt, vỡ, mòn hoặc hỏng các răng và then;
- Chiều dày răng của con lăn nhỏ hơn 6,8mm và chiều cao 2,195mm;
- Khoảng cách giữa con lăn và đệm tỳ lớn hơn 0,15mm;
- Đường kính cổ trục nhỏ hơn 34,92mm;
Không cho phép:
- Nứt, vỡ các lỗ đặt ổ và lỗ ren.
- Sần sùi các bề mặt làm việc.
- Khi nứt, vỡ các lỗ đặt ổ lăn thì sửa chữa bằng hàn.
4.3.3. Sửa chữa thanh lái dọc
Không cho phép:
- Nứt hoặc gãy thanh kéo dọc.
- Mòn cổ chốt cầu.
- Cong thanh kéo dọc.
- Mòn cổ chốt cầu đã được phục hồi.
b. Ống đầu mút của thanh kéo dọc.
Không cho phép:
- Nứt hoặc gãy ống đầu thanh kéo dọc.
- Mòn cổ chốt cầu.
- Mòn cổ chốt cầu đã được phục hồi.
c. Chốt cầu của thanh kéo dọc.
Chốt cầu của thanh kéo dọc có vết nứt, gãy, tróc trên bề mặt đầu chốt cầu, mòn chỏm cầu, mòn bề mặt côn, mòn ren thì loại bỏ và thay thế mới.
4.3.4. Sửa chữa thanh lái ngang.
a. Phiếu nguyên công N0 19.
Dụng cụ và thiết bị: Clê 9´11, 12´14, 14´17, thước đo bằng kim loại 1500, ê tô II-120, cốc dựng dầu bôi trơn, chậu rửa, xẻng gỗ, thước cặp ỉệ-I 0-125.
Chi phí nhân công: 0,8 người/giờ.
b. Điều kiện kỹ thuật khi kiểm tra, phân loại và sửa chữa các chi tiết.
* Thanh lái ngang cùng giá đỡ:
Không cho phép:
- Nứt hoặc gãy thanh lái ngang;
- Đứt ren quá 2 vòng;
* Đầu của thanh lái ngang.
Không cho phép:
- Nứt hoặc gãy;
- Đứt ren quá 2 vòng;
- Mòn lỗ dưới chốt cầu quá 1mm được phục hồi bằng cách hàn đắp cùng với gia công theo kích thước tiêu chuẩn.
Qua phần sửa chữa trên ta thấy tính cấp bách của công việc, cần phải đạt các yêu cầu kỹ thuật đề ra. Tính công nghệ phải hợp lý đáp ứng tiến độ của qui trình, cách thức sửa chữa và phân công công việc. Thấy rằng đó là trách nhiệm của người làm công tác kỹ thuật để đáp ứng với tình hình thực tế hiện nay. Do vậy bản thân phải không ngừng học tập để nâng cao trình độ, rèn luyện để theo kịp với công nghệ mới, và hoàn thành mọi nhiệm vụ được giao.
KẾT LUẬN
Qua một thời gian thực hiện đồ án tại các đơn vị, nhà máy, với sự giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn: TS…………… và các thầy giáo trong Bộ môn Ôtô Quân sự Khoa Động lực, HVKTQS cùng với sự giúp đỡ của các bạn bè cùng lớp tôi đã hoàn thành đồ án. Trong đồ án này tôi đã thực hiện các nội dung cơ bản sau:
+ Chương 1. giới thiệu chung về xe UAZ-3471, các đặc tính kỹ thuật cơ bản của xe;
+ Chương 2. tập trung vào việc phân tích đặc điểm kết cấu và trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống lái UAZ-3471. Trong chương này, qua việc phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống lái có thể thấy xe UAZ- được sử dụng rộng rãi trong quân đội ta do có nhiều ưu điểm. Hệ thống lái trên xe UAZ-3471 là hệ thống lái cơ khí, cơ cấu lái kiểu trục vít lõm-con lăn.
+ Chương 3. đã tiến hành tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái và tính bền một số chi tiết của hệ thống lái.
+ Chương 4. tiến hành tìm hiểu các quy trình tháo lắp, yêu cầu và điều kiện sửa chữa một số cụm của hệ thống lái trên xe UAZ-3471.
Trong quá trình thực hiện, do khả năng đồ án của tôi không tránh khỏi các thiếu sót. Rất mong sự quan tâm chỉ bảo chân tình của các thầy, sự đóng góp của các bạn đối với đồ án của tôi.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
……………….
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Cấu tạo ôtô quân sự tập 1, 2
Phạm Đình Vi , Vũ Đức Lập. Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1995
[2]. Lý thuyết ôtô quân sự
Nguyễn Phúc Hiểu, Võ Văn Hường. Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự
[3]. Hướng dẫn đồ án môn học "Lý thuyết kết cấu và tính toán ôtô quân sự" Phần hệ thống lái .
Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1977
[4]. Bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa ôtô Liên Xô
Bản dịch tiếng việt, NXB-CNKT-1983
[5]. Kết cấu tính toán ôtô
Thái Nguyễn Bạch Liên. NXB GTVT-1984
[6]. Quy trình công nghệ sửa chữa hệ thống lái xe UAZ-3303
Cục Xe Máy- TCKT
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"