TÊN ĐỒ ÁN: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI CHO XE 7 CHỖ TRÊN CƠ SỞ THAM KHẢO XE SUV 7 CHỖ - ĐHBK.

Mã đồ án OTTN000000276
Dữ liệu: khodoankythuat.vn
Mô tả đồ án

     Đồ án có dung lượng 360MB. Bao gồm đầy đủ các file như: File bản vẽ cad 2D (Bản vẽ bố trí chung xe thiết kế, bản vẽ các phương án bố trí trợ lực lái, bản vẽ lắp hệ thống lái, bản vẽ nguyên lý làm việc của trợ lực lái, bản vẽ sơ đồ và động học hình thang lái, bản vẽ tách các chi tiết cơ bản.… ); file word (Bản thuyết minh, nhiệm vụ đồ án.… ). Ngoài ra còn cung cấp rất nhiều các tài liệu chuyên ngành, các tài liệu phục vụ cho thiết kế đồ án........... ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI CHO XE 7 CHỖ TRÊN CƠ SỞ THAM KHẢO XE SUV 7 CHỖ.

Giá: 950,000 VND
Nội dung tóm tắt

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.. 4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI. 5

I. Mô tả chung hệ thống lái. 5

1. Tổng quan. 5

2. Các trạng thái quay vòng của xe. 5

3. Phân loại hệ thống lái. 6

3.1. Phân loại theo phương pháp chuyển hướng. 6

3.2. Phân loại hệ thống lái theo đặc tính truyền lực. 6

3.3.  Phân loại theo kết cấu của cơ cấu lái. 6

3.4. Phân loại theo cách bố trí vành lái. 7

4.  Yêu cầu của hệ thống lái ôtô. 7

II. Các bộ phận hợp thành hệ thống lái  ôtô. 8

1. Vành lái. 8

2. Trục lái. 9

3. Cơ cấu lái. 9

3.1. Các yêu cầu của cơ cấu lái. 9

3.2. Tỉ số truyền của cơ cấu lái:. 10

3.3. Tỷ số truyền của dẫn động lái id. 11

3.4. Tỷ số truyền lực của hệ thống lái il 11

3.5. Hiệu suất thuận. 12

3.6. Hiệu suất nghịch. 12

3.7 Một số loại cơ cấu lái thường dùng:. 12

4. Dẫn động lái. 15

5.  Các góc đặt bánh xe. 18

5.1 .Góc nghiêng ngang của bánh xe (Camber). 18

5.2. Góc nghiêng dọc trụ đứng và chế độ lệch dọc. 19

5.3 Góc nghiêng ngang trụ đứng (Kingpin). 20

5.4. Độ chụm và độ mở (góc doãng). 22

6. Hệ thống lái có trợ lực. 23

6.1. Công dụng và sự cần thiết của hệ thống trợ lực lái. 23

6.2. Phân loại hệ thống trợ lực lái. 23

6.3. Nguyên lý trợ lực lái. 24

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LÁI. 26

I . Các thông số của xe thiết kế. 26

Xe du lịch 7 chỗ. 26

II. Lựa chọn phương án thiết kế . 27

2.1. Chọn phương án dẫn động lái. 27

2.2. Chọn phương án cơ cấu lái. 27

III. Tính toán động học hình thang lái. 27

3.1. Xác dịnh kích thước hình học của hình thang lái và quan hệ động học của góc quay bánh xe dẫn hướng. 27

3.2. Xác định mômen cản quay vòng và lực lái lớn nhất. 31

Sơ đồ xác định  tỷ số truyền dẫn động lái. 35

IV. Tính toán thiết kế cơ cấu lái trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng. 36

4.1 Thông số hình học:. 36

4.2 Thiết kế bộ truyền trục vít- êcu bi. 36

4.3 Thiết kế bộ truyền thanh răng–cung răng. 41

V. Tính bền các chi tiết còn lại của hệ thống lái. 46

5.1 Tính bền trục lái 46

5.2. Tính bền đòn quay đứng. 47

5.3. Tính bền đòn kéo dọc. 49

5.4. Tính bền đòn kéo ngang. 50

5.5. Tính bền đòn bên. 52

5.6. Tính bền khớp cầu (Rotuyl). 54

CHƯƠNG III:THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRỢ LỰC LÁI. 57

I. Đặc điểm của trợ lực lái. 57

1.1 Các yêu cầu của trợ lực. 57

1.2 Chọn loại trợ lực. 57

II. Lựa chọn phương án bố trí trợ lực lái. 58

2.1. Một số phương án bố trí trợ lực hệ thống lái. 58

III: Tính toán trợ lực. 65

3.1. Tính toán xylanh lực. 65

3.2. Tính đường kính ngoài và kiểm tra bền xylanh lực. 67

3.3. Tính sơ bộ hành trình làm việc của piston. 69

3.4  Xác định lưu lượng của bơm dầu. 70

3.5. Tính toán các chi tiết của van phân phối. 71

CHƯƠNG IV:BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI. 74

I. Những hiện tượng hư hỏng chính của hệ thống lái 74

II. Một số hư hỏng thường gặp và cách khắc phục. 76

III. Bảo dưỡng và sửa chữa bơm dầu. 77

Kết Luận. 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 79

LỜI NÓI ĐẦU

   Hiện nay ngành công nghiệp ô tô ở nước ta đang phát triển mạnh mẽ và ngày càng khẳng định vai trò to lớn của mình trong các ngành công nghiệp trọng điểm của quốc gia. Với tốc độ phát triển mạnh mẽ như vậy càng đòi hỏi nguồn nhân lực trong ngành công nghiệp ô tô cần phải có trình độ và chuyên môn cao. Điều đó đang được thể hiện bằng việc ra đời rất nhiều trung tâm chuyên nghiên cứu phát triển công nghệ, thiết kế tính toán, mô phỏng lắp ráp ô tô… Một trong những hệ thống đặc biệt quan trọng của ô tô là hệ thống lái. Hệ thống này có chức năng điều khiển hướng chuyển động của ô tô, nó đảm bảo tính.Trong quá trình chuyển động hệ thống lái có ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn của người sử dụng, đặc biệt với các loại xe hiện đại có tốc độ cao. Do đó người ta không ngừng cải tiên hệ thống lái để nâng cao tính năng của nó.

   Là sinh viên trường Đại học Bách khoa Hà Nội, việc tìm hiểu ứng dụng các công nghệ tiên tiến trên thế giới để áp dụng vào thực tế nước ta cần phải được chú trọng đặc biệt. Bởi vậy chúng em đã được giao nhiệm vụ “Thiết kế tính toán hệ thống lái xe 7 chỗ”.

   Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng với hiểu biết cũng như thời gian tìm hiểu hạn chế nên đồ án của em không tránh khỏi sai sót cũng như còn nhiều vấn đề chưa được đề cập tới. Em mong các thầy và các bạn góp ý để bản đồ án được hoàn thiện hơn.

   Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy: T.S…………… đã tận tình chỉ bảo để em có thể hoàn thành đồ án này. Và em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn ô tô và xe chuyên dụng - Viện cơ khí động lực- trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội cùng toàn thể các bạn đã giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành đồ án này.

                                                    Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…

                                                    Sinh viên thực hiện

                                                     ………………….

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI

I. Mô tả chung hệ thống lái.

1. Tổng quan.

Hệ thống lái của ôtô dùng để thay đổi hướng chuyển động của ôtô nhờ  quay vòng các bánh xe dẫn hướng cũng như để giữ  phương chuyển động thẳng hay chuyển động cong của  ôtô khi  cần thiết .

Việc điều khiển hướng chuyển động của xe được thực hiện như sau: vành lái tiếp nhận lực tác động của người lái và truyền vào hệ thống lái, trục lái truyền mômen từ vô lăng tới cơ cấu lái, cơ cấu lái tăng mômen truyền từ vành lái tới các thanh dẫn động lái, các thanh dẫn động lái truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng. Kết cấu lái phụ thuộc vào cơ cấu chung của xe và của từng chủng loại xe.       

2. Các trạng thái quay vòng của xe.

Sự chuyển động và thay đổi hướng chuyển động của xe trên đường là quá trình phức tạp. Khi xe chuyển động trên đường vòng với tốc độ thấp thì  ứng  với mỗi vị  trí góc quay của vành tay lái nhất định qvl xe sẽ quay vòng với một  bán kính quay vòng R0 tương ứng. Đây có thể coi là trạng thái quay vòng tĩnh (quay vòng đủ).

Quay vòng thừa và quay vòng thiếu là những trạng thái quay vòng nguy hiểm, làm mất tính ổn định và tính điều khiển của xe vì chúng gia tăng lực ly tâm (vận tốc quay vòng của xe tăng kéo theo lực ly tâm khi quay vòng tăng). ở  những trạng thái này yêu cầu người lái phải có kinh nghiệm xử lý tốt. Vấn đề chất tải, độ đàn hồi của lốp cũng có ảnh hưởng tới tính năng quay vòng và tính an toàn chuyển động của xe, đặc biệt là những xe có vận tốc lớn.

3. Phân loại hệ thống lái.

Có nhiều cách để phân loại hệ thống lái ôtô:

3.1. Phân loại theo phương pháp chuyển hướng.

+ Chuyển hướng hai bánh xe ở cầu trước (2WS).

+ Chuyển hướng tất cả các bánh xe (4WS).

3.2. Phân loại hệ thống lái theo đặc tính truyền lực.

+ Hệ thống lái cơ khí.

+ Hệ thống lái cơ khí có trợ lực bằng thuỷ lực hoặc bằng khí nén.

3.3.  Phân loại theo kết cấu của cơ cấu lái.

+ Cơ cáu lái kiểu trục vít glôbôit - con lăn.

+ Cơ cấu lái kiểu trục vít - răng rẻ quạt và trục vít - êcu bi

4. Yêu cầu của hệ thống lái ôtô.

Một trong các hệ thống quyết định đến tính an toàn và ổn định chuyển động của ôtô là hệ thống lái. Theo đó hệ thống lái cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo tính năng vận hành cao của ôtô có nghĩa là khả năng quay vòng nhanh và ngặt trong một thời gian rất ngắn trên một diện tích rất bé.

- Lực tác động lên vành lái nhẹ, vành lái nằm ở vị trí tiện lợi đối với người lái.

- Đảm bảo được động học quay vòng đúng để các bánh xe không bị trượt lết khi quay vòng.

II. Các bộ phận hợp thành hệ thống lái ôtô.

1. Vành lái.

Vành lái có dạng vành tròn. Lực của người lái tác dụng lên vành lái tạo ra mô men quay để hệ thống lái làm việc. Mô men tạo ra trên vành lái là tích số của lực người lái trên vành tay lái với bán kính của vành lái.

                                              Mvl=Pl.rvl.

2. Trục lái.

Trục lái có nhiệm truyền mômen lái xuống cơ cấu lái. Trục lái gồm có trục lái chính có thể chuyển động truyền chuyển động quay của vô lăng xuống cơ cấu lái và ống truc lái để cố định trục lái vào thân xe. Trục lái kết hợp với một cơ cấu hấp thụ va đập. Cơ cấu này hấp thụ lực dọc trục tác dụng lên người lái khi có va đập  mạnh hoặc khi tai nạn xảy ra.

3. Cơ cấu lái.

Cơ cấu lái là bộ giảm tốc đảm bảo tăng mô men tác động của người lái đến các bánh xe dẫn hướng. Tỷ số truyền của cơ cấu lái thường bằng 18 đến 20 đối với xe con và bằng từ 21 đến 25 đối với xe tải .

4. Dẫn động lái.

Dẫn động lái gồm những chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngõng quay của bánh xe. Dẫn động lái phải đảm bảo các chức năng sau:

+ Nhận chuyển động từ cơ cấu lái tới các bánh xe dẫn hướng.

+ Đảm bảo quay vòng của các bánh xe dẫn hướng sao cho không xảy ra hiện tượng trượt bên lớn ở tất cả các bánh xe, đồng thời tạo liên kết giữa các bánh xe dẫn hướng.

+ Phần tử cơ bản của dẫn động lái là hình thang lái tạo bởi cầu trước, đòn kéo ngang và đòn kéo bên. Nhờ hình thang lái nên khi quay vô lăng một góc thì các bánh xe dẫn hướng sẽ quay đi một góc nhất định. Hình thang lái có thể bố trí trước hoặc sau cầu dẫn hướng tùy theo bố trí chung.

5. Các góc đặt bánh xe.

Để tránh trường hợp người lái vẫn phải tác động liên tục lên vô lăng để giữ xe ở trạng thái chạy thẳng, hoặc người lái phải tác dụng một lực lớn để quay vòng xe, các bánh xe được lắp vào thân xe với các góc nhất định. Những góc này được gọi chung là góc đặt bánh xe. nếu các góc đặt bánh xe không đúng thì có thể dẫn đến các hiện tượng sau:   

+ Khó lái.

+ Tính ổn định lái kém.

+ Trả lái trên đường vòng kém.

+ Tuổi thọ lốp giảm (mòn nhanh).

6. Hệ thống lái có trợ lực.

6.1. Công dụng và sự cần thiết của hệ thống trợ lực lái.

 Trợ lực của hệ thống lái có tác dụng giảm nhẹ cường độ lao động của người lái. Trên xe có tốc độ cao, trợ lực lái còn nâng cao tính an toàn chuyển động khi xe có sự cố ở bánh xe và giảm va đập truyền từ bánh xe lên vành tay lái. Ngoài ra để cải thiện tính êm dịu chuyển động, phần lớn các xe hiện đại đều dùng lốp bản rộng, áp suất thấp để tăng diện tích tiếp xúc với mặt đường. Kết quả là cần một lực lái lớn hơn.

6.3. Nguyên lý trợ lực lái.

Trợ lực lái là một thiết bị thuỷ lực sử dụng công suất của động cơ để giảm nhẹ lực lái. Động cơ dẫn động bơm tạo ra dầu cao áp tác dụng lên piston nằm trong xy lanh lực. Piston trợ giúp cho việc chuyển động của thanh răng. Mức độ trợ giúp  phụ thuộc  vào độ lớn của áp suất dầu tác dụng lên piston. Vì vậy nếu cần trợ lực lớn hơn thì phải tăng áp suất dầu.

CHƯƠNG II:TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LÁI

I . Các thông số của xe thiết kế

Được thể hiện như bảng dưới.

II. Lựa chọn phương án thiết kế .

2.1. Chọn phương án dẫn động lái.

Phần tử cơ bản của dẫn động lái là hình thang lái ĐANTÔ, nó được tạo bởi cầu trước, đòn kéo ngang và các đòn kéo bên. Sự quay vòng của ôtô rất phức tạp,để đảm bảo mối quan hệ động học của các bánh xe phía trong và phía ngoài khi quay vòng là một điều khó thực hiện. Hiện nay người ta chỉ đáp ứng gần đúng mối quan hệ động học đó bằng hệ thống khâu khớp và đòn kéo tạo nên hình thang lái. Với xe thiết kế có hệ thống treo phụ thuộc, do đó chọn phương án dẫn động lái với hình thang lái Đantô (hình thang lái 4 khâu).

2.2. Chọn phương án cơ cấu lái.

Dựa vào những ưu điểm đã trình bày trong phần tổng quan cơ cấu lái, ta chọn phương án cho cơ cấu lái là loại trục vít - êcu bi - cung răng.

Cơ cấu lái loại này có ưu điểm là hiệu suất cao (0,65 - 0,7), độ bền cao, dễ dàng phối hợp với van phân phối và xy lanh của cường hoá thuỷ lực và hệ thống lái 4 khâu.

III. Tính toán động học hình thang lái.

Nhiệm vụ của tính toán động học hình thang lái là xác định những thông số tối ưu của hình thang lái, đảm bảo động học quay vòng của các bánh xe dẫn hướng.

3.1. Xác dịnh kích thước hình học của hình thang lái và quan hệ động học của góc quay bánh xe dẫn hướng.

3.1.1 Xây dựng quan hệ lý thuyết.

Từ lý thuyết quay vòng, hệ thống lái phải đảm bảo gần đúng mối quan hệ giữa góc quay bánh xe dẫn hướng bên ngoài và bên trong so với tâm quay vòng.

Khi xe quay vòng để đảm bảo cho các bánh xe dẫn hướng không bị trượt lết hoặc trượt quay thì đường vuông góc với các véc tơ vận tốc chuyển động của tất cả các bánh xe phải gặp nhau tại một điểm, điểm đó là tâm quay vòng tức thời của xe (điểm 0 trên hình 2.2).

3.1.2 Xây dựng các quan hệ thực tế của cơ cấu Đantô. 

Theo quan hệ này khi biết trước một góc q nào đó thì ứng với mỗi giá trị của góc a ta sẽ có một giá trị của b. Nghĩa là hàm số b = f(q,a) sẽ biểu thị được đường cong đặc tính thực tế của hình thang lái. Vấn đề đặt ra là phải chọn các thông số hình thang lái sao cho hợp lý để sự sai khác giữa đường cong đặc tính của hình thang lái so với đường đặc tính lý thuyết là nhỏ nhất.

Dựa vào các số liệu trong bảng trên ta vẽ được đồ thị đặc tính động học hình thang lái lý thuyết và thực tế trên cùng một hệ trục toạ độ.

Nhận thấy rằng độ sai lệch giữa góc quay vòng thực tế và góc quay vòng lý thuyết nhỏ nhất là giá trị θ=20

3.2. Xác định mômen cản quay vòng và lực lái lớn nhất.

Lực đặt lên vành lái được xác định cho trường hợp ôtô quay vòng tại chỗ vì lúc này lực cản quay vòng đạt giá trị cực đại. Lúc đó mômen cản quay vòng trên một bánh xe dẫn hướng Mc sẽ bằng tổng số của mômen cản lăn M1, mômen ma sát giữa bánh xe và mặt đường M2 và mômen ổn định M3 gây nên bởi các góc đặt của các bánh xe và trụ đứng.

Để làm ổn định các bánh xe dẫn hướng người ta làm các góc đặt bánh xe. Tất cả các góc này để làm ổn định cho hệ thống lái nhưng chúng làm xuất hiện mômen cản M3. Việc tính toán mômen này tương đối phức tạp nên giá trị mômen cản M3 được kể đến bởi hệ số c.

c = 1,07 ¸ 1,15. Ta chọn c = 1,1. 

3.2.3. Xác định lực cực đại tác dụng lên vành tay lái.

3.2.3.1. Tỷ số truyền của dẫn động lái id

Tỷ số truyền của dẫn động lái phụ thuộc vào kích thước và quan hệ của các cánh tay đòn

id = 0,85 – 1,1.

Chọn sơ bộ id = 1 (cho cầu dẫn hướng).

Khi đánh lái trong trường hợp ôtô đứng yên tại chỗ, lực đặt lên vành lái để thắng lực cản quay vòng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng là lực lái lớn nhất. 

IV. Tính toán thiết kế cơ cấu lái trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng.

4.1 Thông số hình học:

Khi đánh lái, trục vít bị xoay, tạo ra lực vuông góc từ bề mặt rãnh vít qua các viên bi tác dụng vào bề mặt rãnh bi trên ê cu. Lực này được phân ra thành 2 thành phần: là lực vòng Pv và lực dọc trục Pd. Lực Pd chính là lực tác dụng làm quay bánh răng rẻ quạt.

Chọn vật liệu chế tạo trục vít là thép 40Cr. Do đặc điểm cấu tạo, Êcu bi và thanh răng là một chi tiết và cùng được làm từ thép 40Cr.

Chọn đường kính bi:   db = 6 (mm) 

Bước vít p = db+ (1…5) mm = db + 5 = 11 (mm)

Bán kính rãnh lăn: chọn r1 = 0,51. db = 0,51.6=3,06(mm)

Đường kính vòng tròn qua tâm các viên bi:

Dtb = d1+ 2.(r1 –c) = 22+2.(3,06- 0,04) =28,04(mm)

Đường kính trong của đai ốc:

D1= Dtb + 2(r1 – c) =28,04 + 2.(3,06- 0,04)=34,08(mm)

Chiều sâu của profin ren:  h1 = ( 0,3 ¸ 0,35)

Đường kính ngoài của trục vít:   d= d1 + 2h

Đường kính ngoài của ê cu: D =D1 – 2 h1

Số viên bi không làm việc phụ thuộc vào chiều dài rãnh hồi bi: Zk = Lk/db = 30/6 = 5 (viên)

Từ khe hở tương đối c và tải trọng riêng dọc trục qa, theo đồ thị xác định ứng suất lớn nhất smax., ta xác định được ứng suất lớn nhất smax=3800 Mpa.

[smax] = 5000 Mpa đối với mặt làm việc của trục vít

Do đó trị số smax thoả mãn điều kiện:  smax < [smax]

4.3 Thiết kế bộ truyền thanh răng–cung răng.

4.3.1 Chọn vật liệu.

Thanh răng và bánh răng rẻ quạt được chế tạo bằng thép 20XH, thường hoá, độ rắn HRC 50, phôi rèn.

4.3.2 Xác định các thông số của bộ truyền:

a) Tính bánh răng rẻ quạt theo độ bền tiếp xúc:

Bánh răng rẻ quạt là bánh răng trụ răng thẳng. Tính toán nhằm thoả mãn điều kiện tiếp xúc lớn nhất sinh ra khi các đôi răng ăn khớp không vượt quá trị số cho phép.

Do bánh răng rẻ quạt chế tạo bằng thép nên ZM=275(MPa)1/2

Vì hiện tượng tróc rỗ xảy ra tại phần chân răng gần vùng tâm ăn khớp,nên ta tính toán độ bền tiếp xúc của răng tại tâm ăn khớp.

Chọn mô dun:                                    m = 6(mm)

Đường kính vòng chia:                     Dc2 = 2Rc2=36.2=72(mm)

Chiều cao răng:                                 h2 =(1,6 – 1,8).m=1,6.6=9,6(mm)

Chiều cao đỉnh răng:                          hđ2 = 0,6.m=0,6.6=3,6(mm)

Chiều cao chân răng:                         hf2 = h2 - hđ2 =9,6-3,6=6(mm)

Khe hở chân răng:                              c = ( 0,15- 0,25)m=0,15.6=0,9(mm)

Đường kính vòng đinh răng:              Dđ2 = Dc2 + 2hđ2 =72+2.3,6=79,2(mm)

b) Tính bánh răng rẻ quạt theo độ bền uốn :

Thoả mãn điều kiện bền cho phép của loại vật liệu chế tạo.

5.6. Tính bền khớp cầu (Rotuyl).

Khớp cầu được bố trí trên đòn kéo dọc, đòn ngang hệ thống lái. Chúng là khâu quan trọng của dẫn động lái. Các khớp cầu được phân loại theo cách thức bù đắp khe hở của các bề mặt làm việc khi chúng bị mòn. Hiện nay trên ôtô thường sử dụng hai loại khớp cầu:

- Khớp cầu có lò xo nén đặt hướng kính.

- Khớp cầu có lò xo nén đặt hướng trục.

Với điều kiện là khớp làm việc ở chế độ tải trọng động và chịu va đập. Khớp cầu được kiểm nghiệm độ bền theo ứng suất chèn dập tại vị trí làm việc và kiểm tra độ bền cắt tại vị trí có tiết diện nguy hiểm.

5.6.1. Kiểm tra bến khớp cầu.

Như phần tính bền thanh kéo ngang lực tác dụng lên khớp cầu cũng chính là lực tác dụng lên đòn ngang khi phanh: N=3914,1(N)

Như phần tính bền đòn kéo dọc, lực tác dụng lên khớp cầu cũng chính là lực tác dụng lên đòn kéo dọc khi mômen cản quay vòng lớn nhất và không có trợ luc: Q=6003,1(N)

Sau khi so sánh hai giá trị lực ta lấy trị số Q =6003,1(N) làm số liệu tính toán kiểm bền khớp cầu.

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRỢ LỰC LÁI

I. Đặc điểm của trợ lực lái. 

1.1 Các yêu cầu của trợ lực.

+ Khi hệ thống của trợ lực lái có sự cố thì  hệ thống lái vẫn có thể làm việc. Nếu có hư hỏng xảy ra làm ngưng việc cấp dầu từ  bơm đến  cơ cấu lái thì người  lái vẫn có thể điều khiển được xe.

+ Đảm bảo lực lái thích hợp : Công dụng chính của trợ lực là giảm lực đánh lái, mức độ giảm lực lái phải phù hợp với từng điều kiện chuyển động của xe. Nói chung, cần lực lái lớn khi xe đứng yên hay chay chậm. ở tốc độ trung bình cần lực lái nhỏ hơn và lực lái giảm dần khi tốc độ tăng. Chỉ cần lực lái nhỏ khi tốc độ xe cao vì  ma sát giữa bánh xe và mặt đường giảm. Nói cách khác phải đạt được lực lái phù hợp ở bất kỳ dải tốc độ nào và cùng lúc đó “cảm giác đường” phải được truyền tới người lái.

1.2 Chọn loại trợ lực.

Với xe du lịch 7 chỗ ta dùng trợ lực thuỷ lực với các ưu điểm sau:

- Có áp suất trong hệ thống thuỷ lực lớn: p = 4¸ 10 (MN/cm2) nên giảm được kích thước và trọng lượng xilanh lực.

- Tác dụng của bộ trợ lực nhanh, thời gian chậm tác dụng của bộ trợ lực không chậm quá 0,02 ¸ 0,04 (giây) nhờ vận tốc truyền áp suất trong chất lỏng nhanh.

- Giảm được va đập trong truyền dẫn thuỷ lực do mặt đường không bằng phẳng nên người lái đỡ mệt.

II. Lựa chọn phương án bố trí trợ lực lái.

2.1. Một số phương án bố trí trợ lực hệ thống lái.

Hệ thống trợ lực lái là một hệ thống tự điều khiển, nó bao gồm: nguồn năng lượng, van phân phối và xilanh lực. Tuỳ thuộc vào việc sắp xếp các bộ phận trên vào hệ thống lái có thể chia ra các phương án sau:

- Van phân phối, xilanh lực đặt chung trong cơ cấu lái.

- Van phân phối, xilanh lực đặt thành một cụm, tách biệt với cơ cấu lái.

Ở phương án này, van phân phối được bố trí chung trong cơ cấu lái, còn xilanh lực nằm riêng rẽ. Trong kiểu bố trí này đòi hỏi các đường ống dẫn phải dài nhưng ưu điểm chính của nó lại là cơ cấu lái và dẫn động lái được giảm tải khỏi tác động của trợ lực lái, công suất của trợ lực lái dễ dàng thay đổi do xilanh lực có thể thay đổi tự do cách bố trí.   

2.2 Chọn van phân phối.

Van phân phối có hai dạng được dùng phổ biến là loại van trượt và loại van xoay. Loại van trượt có kết cấu phức tạp. Với cơ cấu lái liên hợp của xe thiết kế, loại van xoay có kết cấu gọn, không có độ dịch chuyển dọc.

2.5 Nguyên lý làm việc của van phân phối kiểu van xoay.

Van ống ngoài( van xoay): Dng = 40(mm); dtr   = 26(mm).

Có đường dầu đến d = 7mm, được khoan thẳng, hai lỗ trợ lực được khoan chéo góc d = 4mm. Đục mỗi mặt 4 lỗ cách đều nhau, có tất cả 12 lỗ trên mặt van. Mặt ngoài có khoét rãnh vuông và mặt trong có khoét rãnh êlíp. Van được lắp chặt với trục vít bằng chốt đường kính 3(mm)

Van ống trong ( trục van phân phối): Dng = 26(mm); dtr = 13(mm).

Van này chỉ có hai loại lỗ: một lỗ trung gian (khi xe đi thẳng) và một lỗ nằm trên cao để hồi dầu về. Van làm rỗng bên trong. Thanh xoắn nằm cố định trong van. Cả van ống trong và thanh xoắn được lắp với trục vít bằng một chốt đường kính 4(mm), đầu còn lại của thanh xoắn lắp chặt với van ống trong bằng chốt 4(mm). Mặt bên ngoài van ống trong có rãnh êlíp để dẫn dầu đi trợ lực.

III: Tính toán trợ lực.   

3.1. Tính toán xylanh lực

Kích thước của xylanh lực cần phải đủ lớn để đảm bảo sinh ra được lực cần thiết trong khi áp suất chất lỏng trong hệ thống trợ lực lái là có giới hạn. 

Đặc tính khi chưa có trợ lực là đường bậc nhất, đoạn OB.

Đặc tính khi có trợ lực là đường bậc nhất gãy khúc và thấp hơn đường đặc tính khi chưa có trợ lực.

Đoạn OA: PL0 = f(Mc0) lực do người lái hoàn toàn đảm nhận. Bộ trợ lực chưa làm việc.

Đoạn AC: PLCHmax = f(McCH) biểu thị lực mà người lái cảm nhận về chất lượng mặt đường. Chọn PLCHmax = 90(N), McCHmax =1080,48. Điểm C[1080,48; 90]

Từ C trở đi: Pc = f(Mc) song song với đường PL0 = f(Mc0).

Ta có đường kính xylanh lực: Dxl = 75mm

3.2. Tính đường kính ngoài và kiểm tra bền xylanh lực

3.2.1. Yêu cầu và chọn vật liệu chế tạo

Xylanh lực chịu áp suất p = 60(KG/ nên ta chọn vật liệu chế tạo là gang cầu. Độ bóng của bề mặt làm việc của xylanh lực, piston thường là cấp 10 và cấp 11.

3.2.2 Tính độ bền của xylanh lực

Khi tính độ bền của xylanh lực thường bỏ qua những tác động ngẫu nhiên lên nó (va đập từ bên ngoài…) mà chỉ để ý ảnh hưởng của áp suất chất lỏng bên trong xylanh.

Xylanh được xem như một ống thành dày.

Đường kính ngoài của xylanh lực: dn = Dxl + 2.t =75 + 2.7,5 =90 (mm)

3.4  Xác định lưu lượng của bơm dầu

Năng suất của bơm được xác định từ điều kiện sao cho xilanh lực của trợ luc phải kịp làm quay các bánh xe dẫn hướng nhanh hơn người lái. Nếu không đảm bảo được điều kiện này thì những trường hợp quay vòng ngoặt, người lái sẽ phải tiêu hao một lực lớn không những để thắng lực cản quay vòng ở các bánh xe dẫn hướng mà còn để đẩy dầu di chuyển từ phần bên này sang phần bên kia của xilanh lực, do bơm không kịp làm đầy sự tăng thể tích của phần làm việc của xilanh.

Vậy ta có năng suất định mức của bơm là Qb = 51,3 (cm3/s)

Chọn bơm trợ lực: Bơm cánh gạt kép có kết cấu nhỏ, hiệu suất từ 0.7 - 0.9, áp suất có thể đạt 100 (at), lưu lượng từ 5 - 100 (l/phút).

CHƯƠNG IV: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI

Thông qua việc trình bày các hư hỏng thường gặp của hệ thống lái cũng như cách sửa chữa giúp cho chúng ta có thêm các kiến thức cơ bản khi sử dụng xe cũng như chẩn đoán hư hỏng khi gặp các tình huống bất thường.

I. Những hiện tượng hư hỏng chính của hệ thống lái

Một số hiện tượng hư hỏng trong hệ thống lái, cách phát hiện, nguyên nhân và phương pháp xử lý được tóm tắt trong bảng dưới đây.

II. Một số hư hỏng thường gặp và cách khắc phục

Những hư hỏng chính của các chi tiết cơ cấu lái là mòn cụm trục răng thanh răng và ống lót của đòn quay đứng, vòng bi, ổ để lắp vòng bi, mặt bích bắt mặt các te bị sứt mẻ hoặc nứt, lỗ ở cácte để lắp ống lót trục của đòn quay đứng bị mòn.

III. Bảo dưỡng và sửa chữa bơm dầu

Để sửa chữa cần tháo rời bơm ra, xả hết dầu nhờn, cọ rửa cẩn thận. Sau đó, tháo các chi tiết phải cọ rửa trong thùng dung dịch rồi rửa bằng nước sau đó thổi sạch bằng không khí nén, kiểm tra cánh gạt nếu mòn phải thay thế, thân bơm mòn phải thay mới.

Sau khi lắp ráp nên chạy rà bơm trên bệ thử và kiểm tra lưu lượng và áp suất phát huy được theo đúng yêu cầu kỹ thuật.

Thử nghiệm hệ thống lái trên đường: Để xe đứng yên trên mặt đường tốt và phẳng đánh lái tới vị trí tận cùng. Dùng lực kế đo giá trị lực tại đó để xác định lực vành lái lớn nhất.   

KẾT LUẬN

   Hiện nay kỹ thuật sản xuất và chế tạo ôtô ngày càng được phát triển để có thể thoả mãn những yêu cầu và đòi hỏi khắt khe về tính năng kinh tế, kỹ thuật môi trường, đặc biệt là an toàn chuyển động của ôtô ở tốc độ cao cũng như đáp ứng cho nhu cầu ngày càng cao của con người đối với một sản phẩm cần thiết cho cuộc sống. Một hệ thống trong ô tô đóng góp không nhỏ vào sự thành công của sản phẩm đó là hệ thống lái. Sau một thời gian tìm hiểu, tính toán và thiết kế cùng với sự trợ giúp tận tình của thầy: T.S ………….. và các thầy trong bộ môn và các bạn đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ Thiết kế hệ thống lái cho xe 7 chỗ”.

   Thông qua đồ án tốt nghiệp đã phần nào nói lên được tác dụng và vai trò quan trọng của hệ thống lái, và những cải tiến kỹ thuật để việc điều khiển xe được dễ dàng hơn.
Mặc dù có nhiều cố gắng nhưng do thời gian và kinh nghiệm nghiên cứu còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em cảm ơn các thầy tận tình chỉ bảo để em hoàn thành đồ án.
   Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Lý thuyết ôtô máy kéo – Nhà xuất bản giáo dục năm 2005- Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng.

2. Bài Giảng Thiết Kế Tính Toán Ô Tô – Năm 2012- Nguyễn Trọng Hoan

3. Kết cấu ô tô - Nhà xuất bản bách khoa hà nội năm 2009 -  Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Hồ Hữu Hải, Phạm Huy Hường, Nguyễn Văn Chưởng, Trịnh Minh Hoàng.

4. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1 và 2 – Nhà xuất bản bách khoa năm 2006 - Trịnh Chất, Lê Văn Uyển.

5. Dung sai và lắp ghép - Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam - PGS. TS. Ninh Đức Tốn.

6. Chi tiết máy Tập I, tập II – Nhà xuất bản giáo dục năm 1997 - Nguyễn Trọng Hiệp.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"

hỗ trợ trực tuyến
doanchatluong.vn


"Doanchatluong.vn" lấy "chất lượng" làm thước đo của sự tồn tại và phát triển.
Chỉ những đồ án/tài liệu thực sự đảm bảo chất lượng chúng tôi mới đăng lên website.
Bản quyền thuộc về Đồ án chất lượng.vn