MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI
1.1 Mô tả chung về hệ thống lái
1.2 Yêu cầu và phân loại hệ thống lái
1.3 Kết cấu hệ thống lái
1.4 Kết cấu cơ cấu lái
1.5 Hệ thống lái có trợ lực
Chương 2: PHÂN TÍCH,CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1 Các phương án thiết kế hệ thống lái cho xe tải hạng nặng
2.2 Chọn phương án thiết kế
Chương 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ KIỂM NGHIỆM MỘT SỐ CHI TIẾT
3.1 Số liệu đầu vào cho tính toán thiết kế
3.2 Trình tự nội dung tính toán
3.3 Tính toán thiết kế hệ thống lái
3.4 Kiểm nghiệm bền một số chi tiết
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
LỜI NÓI ĐẦU
Công cuộc đổi mới đất nước của nhân dân ta đã thu được thành tựu to lớn có ý nghĩa quan trọng, những tiền đề cho công nghiệp hóa, hiện đại hóa đã được hoàn thành về cơ bản, nước ta chuyển sang thời kỳ mới, thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa.
Để có được những tiền đề trên ngành công nghệ chế tạo nước ta trong những năm gần đây đã có những tiến bộ nhanh chóng, trong đó không thể không nói đến sự tiến bộ nhảy vọt của nền công nghiệp ô tô. Chỉ trong khoảng 10 năm trở lại đây, trên thị trường Việt Nam đã xuất hiện ngày càng nhiều các loại xe lắp ráp trong nước và nhập từ nước ngoài, với kiểu dáng thẩm mỹ, tiện nghi sang trọng, tốc độ cao, độ an toàn lớn, hiệu quả về kinh tế. Đặc biệt các loại xe này có tỷ lệ nội hóa ngày càng cao.
Tai nạn về giao thông không những thiệt hại lớn về người mà còn gây thiệt hại lớn về tài sản của Nhà nước và của công dân . Trong tai nạn giao thông đường bộ 60 - 70% do con người gây ra (như lái xe say rượu, mệt mỏi, buồn ngủ v.v…), 10 - 15% do hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật và 15 - 30% do đường sá quá xấu
Trong nguyên nhân do hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật thì tỉ lệ tai nạn do các cụm được thống kê như sau:
Phanh chân 52,2 -74,4%
Phanh tay 4,9 -16,1%
Lái 4,9 -19,2%
Ánh sáng 2,3 -8,7%
Bánh xe 2,5 -10%
Các hư hỏng khác 2 -18,2%
Qua số liệu trên đây,em thấy rằng cùng với hệ thống phanh hệ thống lái đóng vai trò quyết định trong việc đảm bảo chuyển động an toàn của xe. Cũng vì thế mà hệ thống lái ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống lái ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ .
Qua tìm hiểu và nghiên cứu kỹ cùng với yêu cầu nhiệm vụ của đồ án môn học em được giao đề tài : ‘‘Thiết kế hệ thống lái xe tải hạng trung’’.
Nội dung bao gồm 3 phần chính:
1. Giới thiệu chung về hệ thống lái trên ôtô
2. Phân tích chọn phương án thiết kế .
3. Tính toán thiết kế và kiểm nghiệm bền cho một số chi tiết.
Do điều kiện thời gian hạn chế nên trong đồ án này tập trung vào cơ cấu lái là chủ yếu. Trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những thiếu sót rất mong được các thầy và các bạn tận tình giúp đỡ.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày … tháng … năm 20….
Học viên thực hiện
………………
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI
1.1 Mô tả chung hệ thống lái.
Hệ thống lái của ôtô dùng để thay đổi hướng chuyển động của ôtô bằng cách thay đổi mặt phẳng lăn của bánh xe dẫn hướng cũng như để giữ phương chuyển động thẳng hay quay vòng của ôtô khi cần thiết .
Đa số các ôtô hiện nay đều thực hiện quay vòng bằng cách thay đổi mặt phẳng lăn của bánh xe dẫn hướng. Phương pháp này có cấu tạo đơn giản, nhưng yêu cầu kích thước cơ sở hợp lý để tạo bán kính quay vòng nhỏ. Việc điều khiển các bánh xe trước được áp dụng trên các xe UAZ-469, GAZ-66, ZIL131, URAL-375, URAL-4320, KPAZ-255…
1.2 Yêu cầu và phân loại hệ thống lái.
1.2.1 Yêu cầu.
Để đảm bảo an toàn chuyển động trong quá trình tham gia giao thông,hệ thống lái cần đảm các yêu cầu sau:
+ Hệ thống lái phải đảm bảo dễ dàng điều khiển, nhanh chóng, tin cậy và an toàn.
+ Đảm bảo ổn định bánh xe dẫn hướng: các bánh xe dẫn hướng sau khi thực hiện quay vòng cần có khả năng tự động quay về trạng thái chuyển động thẳng. Để quay bánh xe về trạng thái chuyển động thẳng chỉ cần đặt lực trên vành lái nhỏ hơn so với khi xe đi trên đường vòng.
1.2.2. Phân loại hệ thống lái ôtô.
Có nhiều cách phân loại hệ thống lái: Theo đặc điểm kết cấu của cơ cấu lái, theo đặc điểm dẫn động lái, theo vị trí đặt vành tay lái.
a) Theo đặc điểm kết cấu của cơ cấu lái.
- Cơ cấu lái kiểu trục vít
+ Trục vít lõm – con lăn
+ Trục vít – bánh vít
- Cơ cấu lái kiểu vít
+ Vít đai ốc – thanh răng cung răng
+ Vít đai ốc – tay quay
c) Theo vị trí đặt vành tay lái
+ Vành tay lái đặt bên trái
+ Vành tay lái đặt bên phải
1.3 Kết cấu hệ thống lái
1.3.1 Kết cấu dẫn động lái
Dẫn động lái bao gồm tất cả những chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngõng quay của bánh xe. Vì vậy dẫn động lái trên xe 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.
Quan hệ hình học của ACKERMAN là biểu thị quan hệ góc quay của các bánh xe dẫn hướng quanh trục đứng với giả thiết tâm quay vòng tức thời của xe nằm trên đường kéo dài của tâm trục cầu sau.
Điều kiện quay vòng không trượt bên:
cotg β - cotg α =B0/L (1)
Số lượng các đòn tăng lên tuỳ thuộc vào kết cấu của cơ cấu lái, vị trí bố trí cơ cấu lái, dẫn động lái và hệ thống treo…nhưng vẫn đảm bảo quan hệ hình học ACKERMAN, tức gần đúng với hình thang lái Đantô.
1.4 Kết cấu cơ cấu lái
1.4.1.Các yêu cầu của 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.Vì vậy nó cần phải đảm bảo những yêu cầu sau :
+ Có thể quay được cả hai chiều để đảm bảo chuyển động cần thiết của xe .
+ Có hiệu suất cao để lái nhẹ, trong đó cần có hiệu suất thuận lớn hơn hiệu suất nghịch để các va đập từ mặt đường được giữ lại phần lớn ở cơ cấu lái.
+ Đơn giản trong việc điều chỉnh khoảng hở ăn khớp của cơ cấu lái.
+ Độ dơ của cơ cấu lái là nhỏ nhất.
1.4.2.Một số cơ cấu lái điển hình.
Cơ cấu lái thường là loại vít nhằm biến chuyển đông quay của vành tay lái thành chuyển động lắc của đòn quay đứng.
1.4.2.1 Kiểu bánh răng – thanh răng:
Hình 1.5 thể hiện cơ cấu lái kiểu bánh răng – thanh răng. Loại này thường dùng trên các ôtô du lịch loại nhỏ. Cơ cấu lái bao gồm một bánh răng nghiêng thông thường được chế tạo liền với trục lái và ăn khớp với một thanh răng nghiêng. Hai đầu của thanh răng có thể liên kết trực tiếp với các đòn dẫn động lái bằng khớp trụ hoặc thông qua hai thanh dẫn động khác bằng cách bắt bu lông.
1.4.2.3 Kiểu trục vít lõm con lăn.
Phổ biến trên các xe GAZ - 53, GAZ - 66, ZIN - 157…Kiểu cơ cấu lái này sử dụng cặp ăn khớp trục vít con lăn để thực hiện quá trình điều khiển xe chuyển hướng quay vòng.
Do trục vít lõm và con lăn được bố trí lệch tâm nên có thể điều chỉnh khe hở ăn khớp bằng cách bớt đệm 4.
1.4.2.4 Kiểu trục vít chốt khớp.
Cơ cấu lái kiểu trục vít chốt khớp thực hiện quá trình chuyển động lái thông qua sự ăn khớp của chốt khớp và trục vít. Các chi tiết tháo rời của cơ cấu này thể hiện trên hình 1.8.
1.5 Hệ thống lái có trợ lực .
1.5.1. Công dụng và sự cần thiết của trợ lực lái .
Trợ lực của hệ thống lái có tác dụng giảm nhẹ cường độ lao động của người lá, giảm mệt mỏi khi xe hoạt động trên đường dài. Đặc biệt trên xe có tốc độ cao, trợ lực lái còn nhằm nâng cao tính an toàn chuyển động khi xe có sự cố ở bánh xe như nổ lốp, hết khí nén trong lốp và giảm va đập truyền từ bánh xe lên vành tay lái.
1.5.2. Phân loại hệ thống trợ lực lái .
Trợ lực lái được chia thành nhiều kiểu và đều gồm 3 bộ phận chính : bơm, van điều khiển và xy lanh lực .
Trợ lực lái được chia thành các kiểu sau :
+ Loại trợ lực thuỷ lực .
+ Loại trợ lực điện.
Vị trí bố trí các bộ phận của trợ lực lái vào hệ thống lái:
+ Van phân phối, xy lanh lực đặt chung trong cơ cấu lái, áp dụng trên xe ZIL-130, ZIL-131.
+ Van phân phối nằm trong cơ cấu lái, xy lanh lực đặt riêng, áp dụng trên xe URAL-375, URAL-4320.
+ Van phân phối, xy lanh lực đặt thành cụm riêng, tách biệt với cơ cấu lái, áp dụng trên xe KPAZ- 255B.
1.5.3. 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. Mức độ trợ giúp phụ thuộc vào độ lớn của áp suất dầu tác dụng lên piston. Vì vậy nếu cần trợ lực lái lớn hơn thì phải tăng áp suất dầu.
Chương 2
PHÂN TÍCH,CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1 Các phương án thiết kế hệ thống lái cho xe tải hạng nặng
Khi tiến hành thiết kế hệ thống lái của ô tô phải dựa trên các yêu cầu cụ thể đối với hệ thống lái. Các yêu cầu đó là:
- Đảm bảo ô tô quay vòng nhanh, ngoặt trên diện tích chật hẹp
- Đảm bảo điều khiển ô tô nhẹ nhàng
- Đảm bảo động học quay vòng đúng
- Đảm bảo khi ô tô chuyển động trên đường không bằng phẳng lực va đập truyền từ bánh xe dẫn hướng lên vành tay lái là nhỏ nhất
- Đảm bảo ô tô chuyển động thẳng ổn định
- Đảm bảo có tác dụng tùy động
2.1.1 Kiểu trục vít -đai ốc- thanh răng – cung răng.
Phổ biến trên xe tải hạng nặng Kpaz-255B, ZIL- 130,ZIL-131
* Ưu điểm :
- Trọng lượng và kích thước nhỏ, song vẫn đảm bảo áp lực trên bề mặt răng bé, có khả năng điều chỉnh khe hở ăn khớp.
- Lực cản nhỏ, do ma sát trượt được thay thế bằng ma sát lăn(giữa bi và êcu, giữa bi và trục vít) .
- Đảm bảo tỷ số truyền của cơ cấu lái lớn và có tính chất trả lại tay lái khi quay vòng.
* Nhược điểm:
- Cơ cấu lái có tỷ số truyền không đổi.
- Hiệu suất nghịch tương đối cao nên có hiện tượng va đập lớn.
2.1.2 Trục vít lõm- con lăn.
Loại cơ cấu lái kiểu trục vít lõm con lăn được áp dụng rộng rãi trên ôtô quân sự có tải trọng bé và trung bình (GAZ-53,GAZ-66, ZIL-157).
2.2. Chọn phương án thiết kế .
2.2.1. Chọn phương án dẫn động lái.
Dẫn động lái gồm tất cả các cơ cấu truyền lực từ cơ cấu lái đến ngõng quay của các bánh xe dẫn hướng khi quay vòng.
Với xe thiết kế là xe tải hạng nặng, có hệ thống treo phụ thuộc ta chọn phương án dẫn động lái như hình vẽ với hình thang lái Đantô (hình thang lái 4 khâu).
2.2.2. Chọn phương án cơ cấu lái .
Hiện nay trên các xe chủ yếu sử dụng hai loại cơ cấu lái là: cơ cấu lái loại trục răng - thanh răng và cơ cấu lái loại bi tuần hoàn.
Dựa vào những ưu điểm đã trình bày trong phần tổng quan cơ cấu lái và điều kiện làm việc của xe, ta chọn phương án cho cơ cấu lái là loại trục vít -đai ốc-thanh răng –cung răng.
2.2.3. Chọn phương án trợ lực lái .
Yêu cầu đối với trợ lực lái .
- 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 có thể lái được xe mà không cần tới trợ lực lái, nhưng với một lực lái lớn hơn.
- Đảm bảo lực lái thích hợp: Công dụng chính của trợ lực lái là giảm lực lái đồng thời đó là một cơ cấu an toàn, mức độ giảm lực lái phải phù hợp với từng điều kiện chuyển động của xe. ở tốc độ trung bình cần lực lái nhỏ hơn và lực lái giảm dần khi tốc độ tăng, cùng lúc đó “cảm giác đường “ phải đựơc truyền tới người lái.
Với nhiệm vụ thiết kế ta chọn phương án trợ lực thuỷ lực vì nó có các ưu điểm sau :
- Kích thước và khối lượng gọn nhẹ ,dễ bố trí .
- Có hiệu quả tác động cao đặc biệt là tính tuỳ động.
- Tốc độ tác động cao (độ chậm tác dụng khoảng 0,05 giây).
Chương 3
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ KIỂM NGHIỆM MỘT SỐ CHI TIẾT
3.1 Số liệu đầu vào cho tính toán thiết kế
Xe tải hạng nặng Ural – 4320 như bảng 3.1.
3.2 Trình tự, nội dung tính toán.
3.3 Tính toán thiết kế hệ thống lái
3.3.1 Tính mômen quay vòng cực đại.
Mômen cản quay vòng ở các bánh xe dẫn hướng được xác định ở trạng thái xe quay vòng và chở đủ tải. Mômen cản quay vòng được tính toán khi xuất hiện lực cản lăn ở hai bánh xe ngược chiều nhau, có mặt lực bên Y, mô men ổn định của bánh xe dẫn hướng.
MC = M1+M2+M3 (3.1)
+ Mô men cản quay vòng gây nên do lực cản lăn:
M1 = 2Pf .c = 2Gbx. f.c (3.2)
Từ đó ta tính được rbx: rbx=0, 935.609, 6=569, 97 (mm)
Thay (3.5) và (3.6) vào công thức (3.4) ta tính được : x = 1-8,1(mm)
+ Mômen ổn định M3 có giá trị nhỏ nên khi tính có thể dùng hệ số c.
Mômen cản tổng cộng trên cầu dẫn hướng được tính toán như sau:
Mc = M1 + M2 + M3 » 2 Gbx (f.c + 0, 14.jy.rbx) c (3.7)
Giá trị c theo kinh nghiệm 1, 07-1, 15. Chọn c=1,1
Thay số vào ta có: Mc=312,16 (kG.m)
3.3.2 Tỷ số truyền của hệ thống lái.
3.3.2.1-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).
3.3.2.3. Tỷ số truyền của hệ thống lái.
Tỷ số truyền của hệ thống lái bằng tích số của tỷ số truyền cơ cấu lái (iw) và tỷ số truyền của dẫn động lái(id).
i =i w.id (3.9)
Giá trị tỷ số truyền chọn sơ bộ i=23.6.1=23, 6
3.3.3 Tính toán các thông số hình học của hệ dẫn động lái.
a) Công dụng của hình thang lái:
- Hình thang lái có tác dụng đảm bảo sự quay vòng đúng của các bánh xe dẫn hướng. Khi đó các bánh xe dẫn hướng không có sự trượt khi xe chuyển động.
- Đảm bảo quan hệ giữa góc quay của bánh xe dẫn hướng bên trái và bên phải sao cho các bánh xe lăn trên các đường tròn khác nhau nhưng đồng tâm.
b) Xây dựng đường đặc tính lý thuyết của hệ thống lái cầu dẫn hướng:
Muốn các bánh xe thực hiện quay vòng đúng thì quan hệ giữa chúng phải thoả mãn công thức sau :
Cotg β-Cotg α=B0/L (3.11)
Bảng thông số của đường đặc tính lý thuyết của các góc quay cầu dẫn hướng như bảng 1.
c) Xây dựng đường đặc tính thực tế.
Nhiệm vụ cơ bản khi thiết kế hình thang lái Đantô là xác định đúng góc nghiêng của các đòn bên 0 khi xe chạy thẳng :
Khi xe chạy thẳng:
Chọn sơ bộ theo kinh nghiệm cho độ dài đòn bên : m= 0, 15.B0 =255 (mm)
Cho 0 các giá trị xung quanh giá trị sơ bộ (0 =160) và công thức (3.16) để tìm quan hệ thực tế của B và w
Cho lần lượt 0 =140, 150, 160, 170, 180sẽ tìm được mối quan hệ thực tế
Bảng thông số của đường đặc tính thực tế cho cầu dẫn hướng như bảng 2.
3.3.4 Xác định góc quay vòng lớn nhất của vô lăng.
w’max= wmax.i (3.17)
Thay những thông số tính được vào công thức trên ta tìm được góc quay vô lăng lớn nhất : w’max= 2,13(vòng) thoả mãn tiêu chuẩn thiết kế.
3.3.5 Xác định lực tác động lớn nhất ở vành tay lái.
Chọn R=275 mm, h=0.9
=> Pvlmax=53, 43 kG
Mà lực ở vành tay lái tối đa là 45 kG nên ta phải trợ lực thuỷ lực.
Khi chọn bộ trợ lực lái sao cho nó phải đảm bảo :
+ Khi trợ lực hỏng vẫn đảm bảo hệ thống lái làm việc tuy có hơi nặng
+ Thời gian chậm tác dụng nhỏ
+ Phải đảm bảo tỷ lệ giữa góc quay vô lăng và góc quay của bánh xe dẫn hướng
+ Khi sức cản quay vòng tăng lên thì lực yêu cầu trên vô lăng cũng phải tăng theo để người lái có “ cảm giác đường ” tuy nhiên cũng không vượt quá 100 ÷ 150 N
+ Không xảy ra hiện tượng tự cường hóa khi ô tô chạy qua những chỗ lồi lõm, rung xóc
3.3.7 Tính trục vít- êcu bi
+ Chọn vật liệu chế tạo trục vít là thép 45, vật liệu chế tạo êcu bi là gang CH18-36.
Đặt: H= ΨH.dtv
Với : ΨH=2
[p] - áp suất trên bề mặt ren vít. Đối với vật liều chế tạo trên ta chọn : [p] =6MPa
x- Số vòng ren của êcu
Thay số vào công thức (3.29) ta tính được: dtv= 24,3 (mm). Chọn dtv= 25(mm).
Từ đó suy ra i=23, 6.1, 14=26, 9
Thay các giá trị vào công thức (3.30) ta tính được bước vít: t = 19,43 (mm)
Lấy theo tiêu chuẩn t=20 (mm)
+ Tính toán độ bền và độ cứng vững của trục vít.
Khi tính toán trục vít, coi trục vít là thanh thẳng chịu tác dụng của uốn, xoắn và lực dọc trục.
ở đây ta tính bền trong trường hợp tiếp xúc ở điểm giữa.
Lực dọc trục do cung răng tác dụng lên trục vít (theo công thức 3.22): Fw = 4276 (N)
Lực vòng của trục vít (theo công thức 3.24): Flv = 1322,4(N)
Lực hướng kính tác dụng lên trục vít Fv: Fv = 940,7 (N)
3.3.8 Tính cung răng và thanh răng.
Cung răng là bánh răng trụ răng thẳng.
Gọi :
Z- số răng của bánh răng .
T- bước răng của bánh răng.
M- môđun.
dcr- đường kính vòng chia.
Chọn môđun m=8(mm).
+ Đường kính đỉnh răng:
da=dbr+2.m=146+2.8=162 (mm) (3.31)
+ Đường kính chân răng:
df = dbr - 2, 5.m =146 - 2, 5.8 = 126 (mm) (3.32)
+ Góc ăn khớp : 200
+ Chiều rộng bánh răng: 52,8 (mm)
+ Môđun của bánh răng :m=8
3.3.9 Chọn đường kính của trục đòn quay đứng.
Khi quay vành lái, trục đòn quay đứng chịu mômen lớn nhất so với tất cả các chi tiết của hệ thống lái. Thêm vào đó là tỷ số giữa chiều dài của đòn quay đứng và đòn kéo ngang gần như bằng một, nên có thể xem như toàn bộ mômen để khắc phục lực cản quay vòng của các bánh xe dẫn hướng đều được truyền qua đòn quay đứng.
Ta có:
Mc - mômen cản quay vòng.
t0’ - giới hạn bền xoắn (t0’ = 800kG/cm2).
k - hệ số dự trữ độ bền (chọn k = 1, 2).
Mômen cản quay vòng đã được xác định ở phần trên, Mc = 344, 98 (kG.m)
Thay những giá trị vào công thức ta xác định được: d = 43mm, phù hợp với số liệu thực tế đo được.
3.3.10 Tính trục lái.
Trục lái làm băng thép rỗng được tính theo ứng suất xoắn do lực tác dụng trên vành tay lái
Chọn sơ bộ kích thước của trục lái là: D=30 (mm), d= 20 (mm)
Thay những thông số trên vào công thức (3.38) ta được:
t = 36,68 (MN/m2), thoả mãn điều kiện cho phép.
Vậy ta chọn kích thước sơ bộ là kích thước thiết kế.
Với trục lái xe thiết kế, dựa trên số liệu thực tế ta chọn chiều dài của trục lái L=1000 (mm).
Ta cần tính toán trục lái theo độ cứng vững (góc xoắn trục) :
Thay số vào ta được: 0 = 0,0305 (rad)
Suy ra: 0 = 1,750/1m => thoả mãn tiêu chuẩn thiết kế.
3.4. Kiểm nghiệm bền một số chi tiết
3.4.1 Tính bánh răng theo độ bền tiếp xúc.
Ứng suất tiếp xúc lớn nhất được tính theo công thức Héc đối với hai hình trụ tiếp xúc dọc đường sinh.
qn - cường độ tải trọng pháp tuyến(tải trọng riêng).
p - bán kính cong tương đương của bề mặt.
ZM - hệ số xét đến cơ tính của vật liệu.
Do bánh răng 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.
Bánh răng thường chế tạo bằng thép 35X. Trong đồ án này em chế tạo bánh răng bằng thép C45 (Liên Xô), thường hoá, độ cứng 200HB, sb=800MPa, sch=340 MPa phôi rèn.
Độ rắn của vật liệu chế tạo HB <350 , nên ta tìm được KHb = 0, 01, chọn sơ bộ hệ số KHv=1, 2.
Thay những thông số vào công thức ta tính được ứng suất tác dụng lên bề mặt bánh răng: eh 181,23 MPa1/2< [sH] = 600MPa1/2
3.4.2 Tính bánh răng theo độ bền uốn.
Lực dọc T:
Thay số vào công thức trên ta tính được : T = 0,0487 (MN)
Chiều rộng răng bánh răng b=58, 2 (mm).
Chiều cao răng bánh răng h=( 162-126)/2=18 (mm).
Bước vít của trục vít : t=20 (mm).
Thay vào công thức tính được ứng suất uốn : su = 641 (MN/m2) < [su] = 800MPa1/2
Thoả mãn tiêu chuẩn thiết kế.
Đồ án này đã giải quyết được một số vấn đề sau:
- Giới thiệu hệ thống lái và các yêu cầu làm việc.
- Đi sâu phân tích những kết cấu điển hình .
- Dựa trên những số liệu tham khảo và tiêu chuẩn thiết kế để thiết kế cơ cấu lái thoả mãn yêu cầu đặt ra.
- Qua kiểm tra các chi tiết đều đủ bền.
KẾT LUẬN
Kỹ thuật ôtô ngày càng được phát triển tới mức rất cao, thoả mãn những yêu cầu và đòi hỏi khắt khe của nhiều yếu tố: kinh tế, môi trường đầu tư, thị hiếu của người tiêu dùng.v.v.. Đặc biệt là an toàn chuyển động của ôtô ở tốc độ cao. Vì vậy trên ôtô được trang bị thêm rất nhiều hệ thống để đảm bảo được các tính năng nói trên.
Sau một thời gian dài nghiên cứu, tính toán và thiết kế được sự trợ giúp tận tình của thầy : T.S………….., các thầy trong bộ môn ôtô quân sự và các bạn trong lớp, nay em đã hoàn thành bản đồ án.
Thông qua đồ án đã phần nào nói lên được tác dụng và vai trò quan trọng của hệ thống lái. Từ đó có những cải tiến kỹ thuật để nâng cao độ an toàn chuyển động và 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 mong các Thầy tận tình chỉ bảo giúp đỡ.
Em xin chân thành cảm ơn !
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Hướng dẫn đồ án môn học ô tô ‘’ Lý thuyết kết cấu và tính toán ô tô quân sự ’’. (Tập IV)
Trường Đại học kỹ thuật quân sự – 1977
[2]. Sổ tay tra cứu tính năng ôtô
Vũ Đức Lập.
[3]. Thiết kế tính toán ôtô máy kéo
NXB Khoa học và Kỹ thuật. - 2005
Nguyễn Phúc Hiểu, Võ Văn Hường.
[4]. Lý thuyết ôtô quân sự
Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1983
Phạm Đình Vi, Vũ Đức Lập.
[6]. Cấu tạo ôtô quân sự tập 1, 2
Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1995
Phạm Vỵ - Dương Ngọc Khánh
[7]. Bài giảng cấu tạo ôtô
Đại Học Bách Khoa Hà Nội -2004
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"