MỤC LỤC
MỤC LỤC.. 1
LỜI MỞ ĐẦU.. 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ.. 4
1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống lái 4
1.1.1. Nhiệm vụ. 4
1.1.2. Yêu cầu. 4
1.1.3. Phân loại 5
1.2. Kết cấu hệ thống lái thường dùng trên ô tô. 6
1.2.1. Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - cung răng. 6
1.2.2. Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - con lăn. 7
1.2.3. Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - chốt quay. 8
1.2.4. Hệ thống lái với cơ cấu liên hợp. 9
1.2.5. Hệ thống lái với cơ cấu bánh răng - thanh răng. 10
1.3. Dẫn động lái 11
1.3.1. Dẫn động lái bốn khâu (Hình thang đan tô). 11
1.3.2.Dẫn động lái sáu khâu. 11
1.4.Trợ lực lái. 12
1.4.1. Vai trò của trợ lực lái. 12
1.4.2. Phân loại trợ lực lái. 12
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN XE HONDA CIVIC 2020. 17
2.1. Thông số kỹ thuật tham khảo của xe HONDA CIVIC 2020. 17
2.2. Giới thiệu về hệ thống lái. 18
2.2.1. Cơ cấu lái. 18
2.3. Các bộ phận của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử. 23
2.3.1. Hệ thống cảm biến lái trợ lực điện tử. 23
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE HONDA CIVIC 2020 . 28
3.1. Đặc điểm kết cấu và nguyên lý hoạt động của hệ thống đã lựa chọn. 28
3.2 Tính toán động học hệ thống lái 32
3.2.1 Xây dựng đường cong lý thuyết 32
3.2.2 Xây dựng đường cong thực tế. 33
3.3 Xác định mômen cản quay vòng tại chỗ. 37
3.4 Xác định chiều dài thanh răng: 41
3.5 Tính toán bộ truyền cơ cấu lái: 41
3.5.1 Xác định bán kính vòng lăn của bánh răng: 41
3.5.2Xác định các thông số của bánh răng. 42
3.5.3 Xác định kích thước và thông số của thanh răng: 43
3.5.4 Tính bền cơ cấu lái trục răng - thanh răng: 45
3.6. Tính bền dẫn động lái 48
3.6.1 Kiểm tra bền trục lái: 48
3.6.2 Kiểm tra bền Rô-tuyn: 49
3.7. Tính toán trợ lực. 51
3.7.1 Xây dựng đặc tính cường hoá lái: 51
3. 7.2 Tính toán thanh xoắn. 53
3.7.3 Tính chọn motor điện trợ lực. 54
3.7.4 Tính toán điều khiển motor điện. 54
CHƯƠNG 4. BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE HONDA CIVIC 2020 56
4.1. Bảo dưỡng, sửa chữa các hư hỏng của hệ thống lái 56
4.1.1. Quy trình tháo hệ thống lái 56
4.1.2. Quy trình lắp hệ thống lái 62
4.1.3. Quy trình bảo dưỡng kĩ thuật hệ thống lái tren xe HONDA CIVIC. 63
4.1.4 Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống lái. 69
KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ. 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 73
LỜI MỞ ĐẦU
Trên nền tảng đất nước đang trên đà phát triển lớn mạnh về kinh tế đó là sự thay da đổi thịt của quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước và sự hội nhập của các ngành công nghiệp công nghiệp, kĩ thuật ô tô ở nước ta ngày càng chú trọng và phát triển. Một số vấn đề lớn đặt ra đó là sự hội nhập, tiếp thu những công nghệ phát triển vào việc lắp ráp sản xuất cũng như sử dụng bảo dưỡng trên xe ô tô.
Hệ thống lái là một hệ thống quan trọng của ô tô dùng để thay đổi hướng chuyển động của ô tô hoặc giữ cho ô tô chuyển động xác định theo một hướng nào đó. Một hệ thống lái hoàn thiện về kết cấu, điều khiển dễ dàng sẽ giúp ta điều khiển xe dễ dàng, thoải mái đảm bảo an toàn của xe trong quá trình vận hành khai thác. Đồng thời nó còn nâng cao tính tiện nghi, hiện đại của xe.
Đáp ứng nhu cầu đó và sự hiểu biết về các ứng dụng khoa học kĩ thuật hiện đại. Em đã được giao nhiệm vụ “ Tính toán thiết kế hệ thống lái trợ lực điện ô tô trên xe HONDA CIVIC 2020 ”. Đề tài bao gồm 4 phần chính như sau:
- Chương 1: Tổng quan hệ thống lái xe Honda civic
- Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống lái xe Honda civic
- Chương 3: Tính toán thiết kế hệ thống lái xe Honda civic
- Chương 4: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống lái xe Honda civic
Sau khi được nhận đề tài này, được sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của thầy: TS………………. nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Tuy nhiên, do trình độ và thời gian tìm hiểu còn nhiều hạn chế, kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy để đề tài được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiên:
……………..
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ
1.1. Nhiệm vụ, phân loại hệ thống lái
Để đảm bảo an toàn khi ôtô chuyển động trên đường, người vận hành phải có kinh nghiệm xử lí và thành thạo các thao tác điều khiển. Mặt khác, để thuận tiện cho người vận hành thực hiện các thao tác đó, đòi hỏi ôtô phải đảm bảo tính năng an toàn cao.
1.1.1. Nhiệm vụ
Hệ thống lái là tập hợp các cơ cấu dùng để giữ cho ôtô chuyển động theo một hướng xác định nào đó và để thay đổi hướng chuyển động khi cần thiết theo yêu cầu cơ động của xe.
Hệ thống lái bao gồm các bộ phận chính sau:
- Cơ cấu lái, vô lăng và trục lái: Dùng để tăng và truyền mômen do người lái tác dụng lên vô lăng đến dẫn động lái;
- Dẫn động lái: Dùng để truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng và để đảm bảo động học quay vòng đúng;
- Đảm bảo tính cơ động cao: tức xe có thể quay vòng thật ngoặt, trong một khoảng thời gian ngắn, trên một diện tích bé;
- Đảm bảo động học quay vòng đúng: để các bánh xe không bị trượt lê gây mòn lốp, tiêu hao công suất vô ích và giảm tính ổn định của xe;
- Giảm được các va đập từ đường lên vô lăng khi chạy trên đường xấu hoặc gặp chướng ngại vật;
1.1.3. Phân loại
* Theo vị trí bố trí vô lăng
- Vô lăng bố trí bên trái: (tính theo chiều chuyển động) dùng cho những nước xã hội chủ nghĩa trước đây, Pháp, Mỹ...
- Vô lăng bố trí bên phải: Dùng cho các nước thừa nhận luật đi đường bên trái như: Anh, Thuỵ Điển...
* Theo kết cấu và nguyên lí làm việc của bộ trợ lực
- Trợ lực thuỷ lực;
- Trợ lực khí (khí nén hoặc chân không loại này thường ít sử dụng);
- Trợ lực điện;
1.2. Kết cấu hệ thống lái thường dung trên ô tô
1.2.1. Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - cung răng
Loại này có ưu điểm là kết cấu đơn giản, làm việc bền vững. Tuy vậy có nhược điểm là hiệu suất thấp, điều chỉnh khe hở ăn khớp phức tạp nếu bố trí cung răng ở mặt phẳng đi qua trục trục vít.
1.2.2. Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - con lăn
Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn (hình 1.2) được sử dụng rộng rãi trên các loại ô tô do có ưu điểm:
- Kết cấu gọn nhẹ;
- Hiệu suất cao do thay thế ma sát trượt bằng ma sát lăn;
- Hiệu suất thuận: ηt = 0,77 - 0,82;
- Hiệu suất nghịch: ηn = 0,6;
Sự thay đổi khe hở ăn khớp từ vị trí giữa đến vị trí biên được thực hiện bằng cách dịch chuyển trục quay O2 của đòn quay đứng ra khỏi tâm mặt trụ chia của trục vít O1 một lượng x =2,5-5 mm.
1.2.4. Hệ thống lái với cơ cấu liên hợp
Êcu 20 lắp lên trục vít qua các viên bi nằm theo rãnh ren của trục vít cho phép thay đổi ma sát trượt thành ma sát lăn. Phần dưới của êcu bi có cắt các răng tạo thành thanh răng ăn khớp với cung răng trên trục (2).
1.2.5. Hệ thống lái với cơ cấu bánh răng - thanh răng
Bánh răng có thể răng thẳng hay răng nghiêng. Thanh răng trượt trong các ống dẩn hướng. Để đảm bảo ăn khớp không khe hở, bánh răng được ép đến thanh răng bằng lò xo.
1.3. 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.
1.3.1. Dẫn động lái bốn khâu (Hình thang đan tô)
Hình thang lái bốn khâu đơn giản, dễ chế tạo, đảm bảo động học quay vòng bánh xe. Nhưng cơ cấu này chỉ dùng trên xe có hệ thống treo phụ thuộc (lắp với dầm cầu dẫn hướng).
1.3.2.Dẫn động lái sáu khâu.
Dẫn động lái sáu khâu được lắp hầu hết trên các xe du lịch có hệ thống treo độc lập, lắp trên cầu dẫn hướng.
1.4. Trợ lực lái
1.4.1. Vai trò của trợ lực lái.
Đảm bảo tính tùy động Trợ lực của hệ thống lái có tác dụng giảm nhẹ cường độ lao động của người lái, 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.
1.4.2. Phân loại trợ lực lái.
- Xe không có trợ lực lái.
- Xe có trợ lực lái.
Các hệ thống lái có trợ lực được chia thành 2 nhóm chính:
+ Nhóm trợ lực thủy lực đơn thuần( HPS)
+ Nhóm trợ lực có điều khiển điện – điện tử (EPS)
a. Nhóm trợ lực thủy lực.
* Phương pháp điều khiển lưu lượng( Flow Control Method):
Trong phương pháp này van điện từ Solenoid được đặt tại vị trí cửa ra của bơm để mở 1 đường dầu đi tắt về đường hồi dầu.
* Phương pháp điều khiển mạch tách qua xilanh trợ lực(Cylinder Bypass Control Method):
Trong phương pháp này một van điện và một mạch rẽ sẽ được thiết lập hai khoang cửa xilanh trợ lực.
* Phương pháp điều khiển phản lực dầu ( Hydraulic Reaction Force Method):
Trong phương pháp này hiệu quả lái được điều khiển bởi cơ cấu phản lực dầu, nó được lắp trên van xoay( van trợ lực). Van điều khiển phản lực dầu làm tăng áp suất dầu cấp cho khoang phản lực phù hợp với tốc độ xe.
b, Nhóm trợ lực điện từ.
* So sánh trợ lực lái điện tử(HPS) với trợ lực lái thủy lực (EPS):
Với hệ thống HPS nguồn cung cấp năng lượng tách biệt hoàn toàn với hệ thống lái, HPS cần một nguồn năng lượng ( bơm thuỷ lực, xi lanh thủy lực, các van, các đường dầu).
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN XE HONDA CIVIC
2.1. Thông số kỹ thuật tham khảo của xe HONDA CIVIC
Hình dáng tổng thể của xe HONDA CIVIC 2020 như hình 2.1.
2.2. Giới thiệu về hệ thống lái.
2.2.1. Cơ cấu lái.
Dựa vào đặc điểm kết cấu và ưu nhược điểm của từng loại cơ cấu lái em lựa chọn phương án thiết kế hệ thống lái với cơ cấu lái đơn giản là bánh răng thanh răng, với cơ cấu lái này thanh răng được lấy luôn là 1 khâu của hình thang lái. Đồng thời ta có thể bố trí trợ lực lái nếu muốn có được tỉ số truyền thay đổi.
2.2.2. hệ thống lái trợ lực điện (EPS)
Ngày nay, một số ô tô con đã chuyển sang sử dụng hệ thống trợ lực điện (Electric Power Steering - EPS). Hệ thống EPS đã thay thế hoàn toàn hệ thống lái trợ lực thuỷ lực (Hydraulic Power Steering – HPS hay PS).
- Hệ thống EPS có kết cấu gọn, xong khó khăn gặp phải trong việc chế tạo các loại mô tô bước DC với công suất lớn.
2.3. Các bộ phận của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử
2.3.1. Hệ thống cảm biến lái trợ lực điện tử
a. Cảm biến mô men lái kiểu hall:
Cảm biến mô men trục lái bao gồm các bộ phận chính sau:
Roto là bộ phận ghép với trục lái bằng then hoa
- Trên vỏ roto có gắn các nam châm vĩnh cửu ở vành trên và vành dưới.
- Roto có nhiệm vụ tạo ra từ trường biến thiên khi ta quay trục lái
- Mạch điện cảm ứng được thể hiện dưới hình 2.7
b. Nguyên lý hoạt động của cảm biến
Cảm biến mô men là bộ phận chính của cảm nhận mô men trên trục lái do người lái tác dụng vào vô lăng. Lúc này cảm biến mô men nhận tín hiệu và truyền tới bộ xử lý ECU để điều khiển động cơ trợ lực điện. Cảm biến mô men sử dụng cảm biến hall dùng từ thông đi qua lớp bán dẫn biến thiên sinh ra suất điện động.
c. Cảm biến tốc độ ô tô:
Gồm các loại sau:
- Loại công tắc lưỡi gà;
- Loại từ điện;
- Loại quang điện;
+ Loại từ - điện:
Gồm 01 cánh xung được lắp ở trục thứ cấp hộp số và 01 cuộn phát xung với 03 phần tử: Lõi thép, nam châm và cuộn dây. Được đặt cách cánh phát xung một khe hở 0.5 – 1.0 mm.
+ Loại quang điện:
Được lắp ngay sau đồng hồ công tơ mét. Nó gồm 01 cánh xẻ rãnh được dẫn động quay từ dây công tơ mét. Cánh xẻ rãnh quay giữa khe đèn led và tranzito quang. Tốc độ quay của cánh xẻ rãnh tỉ lệ với tốc độ của ô tô và lần lượt che và thong luồng ánh sang từ đèn led sang tranzito quang để tạo nên chuỗi xung vuông 0V – 5V tỉ lệ với tốc độ quay của trục thứ cấp hộp số phản ánh tốc độ ô tô.
+ Loại mạch từ trở MRE:
Cảm biến được lắp ở trục thứ cấp cảu hộp số. Cảm biến gồm 01 vòng nam châm nạp nhiều cực lắp trên trục của cảm biến. Khi nam châm quay, từ trường sẽ tác động lên mạch MRE.
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE HONDA CIVIC
3.1. Đặc điểm kết cấu và nguyên lý hoạt động của hệ thống đã lựa chọn
a. Đặc điểm kết cấu:
Hình 3.1 vẽ kết cấu của cụm trợ lực điện, gồm các bộ phận chính sau:
- Trục 1: Là trục bắt vào vành lái có nhiệm vụ nhận và truyền lực của người lái từ vành lái xuống dưới.
- Thanh xoắn: nối giữa trục 1 và trục 2 bằng chốt, có nhiệm vụ đảm bảo cho trục 1 và trục 2 chuyển động quay tương đối với nhau.
- Cảm biến mô men: được gắn trên trục 1, có nhiệm vụ xác định mô men mà người lái tác dụng trên trục 1, từ đó gửi tín hiệu đến ECU.
- Trục 2: là trục bên dưới, được nối xuống cơ cấu lái, có nhiệm vụ truyền lực xuống cơ cấu lái.
b. Cảm biến mô men trục lái.
Cấu tạo:
Thể hiện cấu tạo cảm biến mô men trục lái, bao gồm các bộ phận chính sau:
+ Roto là bộ phận ghép vào trục lái bằng then hoa.
+ Vỏ: Có nhiệm vụ giữ và bảo vệ các chi tiết bên trong, vỏ trên và vỏ dưới được ghép với nhau bằng các nẫy.
3.2 Tính toán động học hệ thống lái
3.2.1 Xây dựng đường cong lý thuyết
Để thỏa mãn một cách chính xác biểu thức trên thì dẫn động lái phải có 18 khâu và có cấu tạo phức tạp. Vì vậy , trong thực tế người ta thường sử dụng các cơ cấu dẫn động đơn giản hơn mà vẫn đảm bảo được gần đúng công thức trên , trong đó cơ cấu được sử dụng phổ biến hơn cả là hình thang lái Đan tô.
3.2.2 Xây dựng đường cong thực tế
a. Khi xe đi thẳng
Tuy nhiên ta có thể chọn một kết cấu hình thang lái cho sai lệch với quan hệ lý thuyết trong giới hạn cho phép tức là độ sai lệch giữa góc quay vòng thực tế và lý thuyết cho phép lớn nhất ở những góc quay lớn, nhưng cũng không được vượt quá 10.
b. Trường hợp khi xe quay vòng:
Trên là Sơ đồ hình thang lái khi xe quay vòng. Khi bánh xe bên trái quay đi một góc a và bên phải quay đi một góc b, lúc này đòn bên của bánh xe bên phải hợp với phương ngang một góc (q-b) và bánh xe bên trái là (q +a).
Dựa vào công thức(3.4) và (3.15) ta xây dựng các đường đặc tính hình thang lái lý thuyết và thực tế ứng với mỗi giá trị của góc b = (00, 50, ... , 400) ta lấy góc q theo xe thiết kế.
3.3 Xác định mômen cản quay vòng tại chỗ.
a. Mômen cản M1
Ta có:
a : cánh tay đòn của bánh xe dẫn hướng với xe thiết kế đo được a = 0,03 m
f : hệ số cản lăn ta xét trong trường hợp khi ôtô chạy trên đường nhựa và khô ta chọn f = 0,015.
Vậy: M1 = 1,665 (Nm).
b. Mômen cản M2 do sự trượt bên của bánh xe trên mặt đường:
Khi có lực ngang Y tác dụng lên bánh xe thì bề mặt tiếp xúc giữa lốp và đường sẽ bị lệch đi đối với trục bánh xe. Nguyên nhân lệch này là do sự đàn hồi bên của lốp. Điểm đặt của lực Y sẽ nằm cách hình chiếu
Với bánh xe có cỡ lốp là: 175/50/R15
Với B là chiều cao lốp : B = 0,6.175 =105 (mm)
Với d là đường kính vành bánh xe : d = 15 (ins) = 15.25,4 = 381 (mm)
Với j là hệ số bám ngang. Lấy j = 0,85
Vậy: M2 = 3700.0,85.0,14.295,5.10-3 =122 (Nm)
M3 mô men gây bởi các góc đặt của bánh xe và trụ đứng, việc tính toán mô men này tương đối phức tạp nên trong khi tính toán có thể thay thế M3 bằng một hệ số khi đó mô men cản quay vòng tại 1 bánh xe dẫn hướng được tính như sau:
M = (M1 + M2)
Với = 1,07- 1,15 ta chọn = 1,1 suy ra ta có :
M = (1,665 +122).1,1 = 136 (Nm)
Vậy mô men cản quay vòng là: Mc =2.136/0,7 = 388 (Nm)
3.4 Xác định chiều dài thanh răng:
Do thanh răng quay về cả hai bên nên khoảng cách của thanh răng sẽ phải thoả mãn là: L = 180 (mm) > 2 X1 = 2.84,78 = 169,5 (mm).
Vậy khoảng cách phải làm việc của thanh răng đo trên chiều dài của trục nhỏ bằng nửa lần chiều dài ( L = 180 mm ). Vậy thanh răng đủ dài để xe có thể quay vàng dễ dàng mà không bị chạm.
3.5 Tính toán bộ truyền cơ cấu lái:
3.5.1 Xác định bán kính vòng lăn của bánh răng:
Để xác định được bán kính vòng lăn của bánh răng ta có thể thực hiện theo các phương pháp sau:
+ Chọn trước đường kính vòng lăn của bánh răng từ đó tính ra vòng quay của bánh răng có phù hợp không. Có nghĩa là ứng với số vòng quay (n) nào đó thì thanh răng phải dịch chuyển được một đoạn X1 = 84,78 (mm).
+ Chọn trước số vòng quay của vành lái rồi sau đó xác định bán kính vòng lăn của bánh răng. đối với cơ cấu lái loại bánh răng - thanh răng thì số vòng quay của vành lái thì cũng là số vòng quay của bánh răng.
3.5.2Xác định các thông số của bánh răng
Số răng tối thiểu: Zmin = 17cos3b = 17.cos3140 = 12,78. Lấy Zmin=13
Như vậy Zmin = 13 >7 do vậy có hiện tượng cắt chân răng nên phải dịch chỉnh, ta chọn kiểu dịch chỉnh đều jS = 0.
Từ đó ta tính được các thông số của bộ truyền bánh răng :
+ Đường kính vòng đỉnh:
Dd = Dc+2mn(1+ j) = 18 +2.2,5(1+ 0,538) = 25,7 mm.
+ Đường kính chân răng:
Df =Dc- 2mn(1.25- j)=18-2.2,5(1,25- 0,538) =14,44 mm.
+ Góc ăn khớp của bánh răng được chọn theo chi tiết máy a = 200.
+ Đường kính cơ sở của bánh răng:
D0 = Dc. cosa = 18.cos(200) = 16.91mm.
+ Chiều cao răng :
h= (hf’ + hf” )m =(1 +1.25)2,5 = 5,625mm.
3.5.3 Xác định kích thước và thông số của thanh răng:
Thay các thông số vào công thức (2.23) ta được : d = 0,0195 m. Chọn d = 20 mm
Chiều dài đoạn làm việc của thanh răng : L = 2X1 = 2.84.78 = 169,56 mm
Hệ số dịch chỉnh thanh răng : jtr = jS - jbr = 0 -0,647 = 0,647
+ Đường kính vòng chia của thanh răng:
Dc = Dd - 2m(1,25 - j) = 24 - 2.2,5(1,25 -0,647) = 20,985 mm » 21mm.
+ Đường kính vòng đỉnh của thanh răng:
Dd = D = 24 mm
3.6. Tính bền dẫn động lái
3.6.1 Kiểm tra bền trục lái:
Kích thước trục lái.
- Đường kính trong: Dtl = 25 (mm)
- Đường kính ngoài: dtl = 17 (mm)
Trục lái được làm bằng ống thép, vật liệu làm trục lái là thép 35, không nhiệt luyện, có ứng suất tiếp xúc cho phép: [tx] = 50 ¸ 80 MPa.
3.6.2 Kiểm tra bền Rô-tuyn:
Kích thước:
- Khoảng cách từ tâm cầu đến vị trí ngàm: eN = 23 (mm).
- Đường kính tại vị trí ngàm tính toán: dN = 18 (mm).
- Đường kính cầu rôtuyn: Dc = 28 (mm)
- Đường kính bề mặt tỳ với đệm rôtuyn: k = 16 (mm)
Vật liệu:trụ cầu được chế tạo bằng thép xêmăngtít hoá 15HM.
Lực tác dụng lên khớp cầu lớn nhất chính là lực cực đại tác dụng lên đòn kéo ngang N = 7994,47 (N).
- Kiểm tra theo độ bền uốn:
Kiểm tra độ bền uốn của chốt cầu tại vị trí ngàm.
Thay số vào ta có : suc = 273,69 MPa
=> suc < [suc] => chốt cầu đảm bảo độ bền uốn tại vị trí nguy hiểm nhất.
- Kiểm tra theo độ bền cắt:
Kiểm tra rôtuyn tại vị trí ngàm.
Suy ra: tc = 27,272 MPa
=> tc < [t] => khớp cầu thoả mãn điều kiện cắt tại tiết diện nguy hiểm nhất.
Kết luận: Khớp cầu đủ bền trong quá trình làm việc.
3.7. Tính toán trợ lực
3.7.1 Xây dựng đặc tính cường hoá lái:
Theo giáo trình Thết kế tính toán ôtô thì đặc tính của cường hoá chỉ rõ sự đặc trưng của quá trình làm việc của bộ cường hoá hệ thống lái.
Qua đây ta thấy khi không có cường hoá thì lực đặt lên vành tay lái chỉ phụ thuộc vào mômen cản quay vòng của các bánh xe dẫn hướng (vì R, ic, id, hth là những hằng số). Do đó đường đặc tính là những đường bậc nhất đi qua gốc toạ độ. Theo tính toán ở phần trước khi quay vòng ôtô tại chỗ mômen cản quay vòng là lớn nhất, toạ độ xác định điểm này trên đường đặc tính là B [388; 176].
Tại điểm A [44 ; 20] thì bộ cường hoá bắt đầu làm việc.
Đồ thị các đường đặc tính khi chưa cường hoá Pl = f(Mc) và được lắp bộ cường hoá Pc = f(Mc) được thể hiện ở hình 3.12 dưới đây.
Đoạn OA: Pl = Pc = f(Mc). Lực do người lái hoàn toàn đảm nhận.
Đoạn AC: Pc = f(Mc). Biểu thị lực mà người lái cảm nhận về chất lượng mặt đường. Điểm C [388; 60], chọn Pc = 60 (N).
Từ C trở đi: Pc = f(Mc) song song với đường Pl = f(Mc).
3.7.2 Tính toán thanh xoắn
Chọn đường kính thanh xoắn D = 5 mm = 0,005 m.
Chiều dài thanh xoắn là L =130 mm = 0,130 m.
Vậy ứng suất xoắn của thanh xoắn tại thời điểm bắt đầu có trợ lực là: t1 = 144.106 N.m2
Vậy ứng suất xoắn của thanh xoắn tại thời điểm trợ lực cực đại là: t2 = 432.106 N.m
3.7.4 Tính toán điều khiển motor điện.
Để motor trợ lực thay đổi theo tốc độ của ô tô thì tat hay đổi mô men trợ lực bằng cách điều khiển dòng điện cấp cho motor theo tốc độ xe và theo mô men tác động trên trục lái:
Với vận tốc xe nhỏ nhất vmin = 0(km/h), thì dòng điện cực đại cấp cho motor là 65(A).
Với vận tốc xe lớn nhất vmax = 160(km/h), thì dòng điện cực đại cấp cho motor là 17(A).
Ta có lực tác dụng lên vành lái nhỏ nhất khi bắt đầu trợ lực là 20N, như vậy mô men tác dụng trên trục lái là = 20.0,18 = 3,6(N.m).(bán kính vành lái Rvl = 0,18m).
Ta có lực tác dụng lên vành lái lớn nhất khi trợ lực hoạt động cực đại là 60N, như vậy mô men tác dụng trên trục lái là = 60.0,18 = 10,8(N.m).
Trên hình 3.13 ta thấy: khi vận tốc xe càng lớn thì độ dốc của đồ thị càng nhỏ có nghĩa là dòng điện cấp cho motor càng nhỏ với cùng mô men tác dụng trên trục lái, như vậy mô men trợ lực của motor thay đổi theo tốc độ xe.tốc độ xe càng lớn hệ thống lái trợ lực cang ít đi.
CHƯƠNG 4 : BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE HONDA CIVIC
4.1. Bảo dưỡng, sửa chữa các hư hỏng của hệ thống lái
4.1.1. Quy trình tháo hệ thống lái
a. Tháo vành tay lái và trục lái
* Bước 1: Tháo các đầu cực của ăc quy ra để đảm bảo an toàn
* Bước 2: Tháo vành tay lái (hình 4.1)
* Bước 4: Tháo bộ điều khiển đánh lửa (hình 4.4)
Trước tiên ta ngắt kết nối của bộ điều khiển với đầu nối điện (1), sau đó tháo vít (2) rồi tháo bộ điều khiển đánh lửa.
* Bước 5: Tháo ổ khóa điện (hình 4.5)
* Bước 6: Tháo hộp điều khiển (hình 4.6)
Tháo đầu nối điện của còi (1), tháo các vít giữ hộp điều khiển (2) rồi tháo hộp điều khiển.
b. Tháo cơ cấu lái và hình thang lái
* Bước 1: Tháo hai bánh xe của cầu trước (cầu dẫn hướng), rồi tháo mối ghép giữa đầu trục bánh răng trụ răng xoắn với trục trung gian.
* Bước 2: Tháo các liên kết của cụm cơ cấu lái (hình 4.10; 4.11; 4.12; 4.13).
* Bước 5: Tháo thanh răng (hình 4.16)
4.1.2. Quy trình lắp hệ thống lái
Quy trình lắp đặt ngược lại với quá trình tháo nhưng cần chú ý những điểm sau:
- Trước khi lắp đặt cần kiểm tra hư hỏng và sửa chữa hoặc thay thế nếu cần sau đó làm sạch tất cả các chi tiết và bôi trơn đầy đủ.
- Đối với những mối ghép có ren cần chú ý đến momen siết phù hợp tránh làm hỏng mối ghép.
- Quá trình lắp phải đảm bảo chính xác, sau khi lắp các chi tiết vận hành tốt và có độ tin cậy cao.
4.1.3. Quy trình bảo dưỡng kĩ thuật hệ thống lái tren xe HONDA CIVIC.
Quy trình bảo dưỡng kĩ thuật hệ thống lái trên xe HONDA CIVIC như bảng 4.1.
4.1.4 Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống lái.
Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục được thể hiện trong bảng 4.1
KẾT LUẬN
Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu để thực hiện đồ án, kiến thức thực tế cũng như kiến thức căn bản của em được nâng cao hơn. Em đã hiểu hơn về hệ thống lái, đặc biệt là hệ thống lái xe HONDA. Biết được các kết cấu mới và nhiều điều mới mẻ từ thực tế, khái quát được các kiến thức chuyên ngành cốt lõi như: Tổng quan về các hệ thống lái sử dụng trên ô tô hiện nay. Phân tích được cấu tạo, nguyên lý làm việc của các hệ thống lái như: hệ thống lái cơ khí, hệ thống trợ lực thủy lực, hệ thống lái trợ lực thủy lực - điện, hệ thống lái trợ lực điện. Xây dựng công thức tính mô men trả lái và mô phỏng số chỉ ra sự phụ thuộc của mô men trả lái Msat với tốc độ của ô tô và mô men đánh lái.
Sau thời gian làm đồ án với đề tài tính toán thiết kế hệ thống lái trợ lực trên xe HONDA đến nay đồ án của em đã cơ bản hoàn thành
Để hoàn thành được đồ án này trước hết em xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô của khoa cơ khí trường đại học Công Nghệ Giao Thông Vận Tải đã hướng dẫn chỉ bảo em từ kiến thức cơ sở đến kiến thức chuyên ngành. Em chân thành cảm ơn sâu sắc thầy: TS……….….. đã tận tình, chỉ bảo giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này. Do thời gian có hạn, kiến thức và tài liệu tham khảo còn nhiều hạn chế cũng như thiếu những kinh nghiệm thực tiễn cho nên đồ án không tránh khỏi sai sót. Em rất mong các thầy cô góp ý để đồ án tốt nghiệp này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng (1993), Lý thuyết ôtô máy kéo
[2]. Hoàng Đình Long (2008), Kỹ thuật sửa chữa ô tô. NXB Giáo dục
[3]. Nguyễn Trọng Hiệp, (1997), Chi tiết máy Tập I, tập II
[4]. Nguyễn Khắc Trai, (1996). Cấu tạo gầm xe con. Nhà xuất bản giao thông vận tải
[5]. Phạm Minh Thái, (1991). Thiết kế hệ thống lái của ôtô - máy kéo bánh xe
[6]. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí. NXB giáo dục
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"