MỤC LỤC
MỤC LỤC....1
LỜI NÓI ĐẦU.....2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI. 4
1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống lái 4
1.1.1 Nhiệm vụ. 4
1.1.2 Yêu cầu. 4
1.1.3 Phân loại 4
1.2. Kết cấu các hệ thống lái thường gặp trên ô tô. 5
1.2.1. Hệ thống lái không có trợ lực. 5
1.2.2.Hệ thống lái có trợ lực thủy lực. 6
1.2.3 Hệ thống lái trợ lực điện. 10
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.. 14
2. 1 Giới thiệu chung về xe innova 2016. 14
2.1.1.Sơ đồ tổng thể xe innova 2016. 14
2.1.2. Hệ thống lái xe innova 2016. 17
2.1.3.Vành tay lái 17
2.1.4. Trục lái 18
2.1.5. Dẫn động lái 18
2.1.6. Van phân phối 19
2.2. Phân tính lựa chọn phương án thiết kế. 19
2.2.1. Phương án lựa chọn dẫn động lái 19
2.2.2. Phương án lựa chọn cơ cấu lái. 21
2.2.2.1. Cơ cấu lái thường dùng trên oto. 21
2.2.3. Phương án lựa chọn bộ trợ lực lái. 27
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI. 28
3.1. Xác định momen quay vòng của bánh xe dẫn hướng. 28
3.2. Xác định lực tác dụng lên vô lăng: 31
3.3.Tính toán kiểm nghiệm bền dẫn động lái: 31
3.3.1. Tính bền đòn quay đứng . 31
3..3.1.1. Tính bề thanh kéo bên. 32
3..3.1.2. Tính toán kiểm nghiệm dẫn động lái khi oto phanh với cường độ cao. 34
3.4. Tính toán kiểm tra hình thang lái 35
3.4.1. Cơ sở lí thuyết 35
3.4.2. Quy trình kiểm tra: 37
3.5.Thiết kế cơ cấu lái 39
3.5.1. Xác định bán kính vòng lăn của bánh răng. 39
3.5.2. Xác định các thông số bánh răng. 40
3.6. Thiết kết trợ lực lái 45
3.6.1. Xác định đường kính trong xilanh. 45
3.6.2. Xác định đường kính ngoài xilanh. 46
3.6.3. Kiểm tra bền trục lái 46
3.6.4. Kiểm tra rô-tuyn. 47
3.7. Bảo dương sữa chửa hệ thống lái…49
3.7.1. Đặt vấn đề. 49
3.7.2. Bảo dương sữa chửa các hư hỏng của hệ thống lái 50
3.7.2.1. Quy trình tháo hệ thống lái 50
3.7.2.2. Quy trình lắp hệ thống lái 55
3.7.2.3. Bảo dưỡng hệ thống lái 55
3.7.3.4. Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống lái 58
KẾT LUẬN.. 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 63
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, nền khoa học kỹ thuật trên thế giới đã có những bước tiến vô cùng mạnh mẽ.Có rất nhiều thành tựu khoa học tiên tiến được ứng dụng rộng dãi vào đời sống và phát triển kinh tế, đặc biệt là trong lĩnh vực giao thông vận tải.
Nền công nghiệp chế tạo ô tô thế giới hiện nay đã có sự phát triển rất lớn và đang tạo đà cho khả năng phát triển nhanh chóng trong tương lai tới đây.Cùng với sự phát triển của khoa học, ngành công nghiệp ô tô cũng không ngừng đưa đến cho người sử dụng những công nghệ mới. Nó khiến cho xe ô tô không những trở nên tiện nghi, an toàn hơn mà còn thân thiện với con người và môi trường. Ngành công nghiệp ô tô hiện nay đã đưa vào sử dụng các công nghệ hết sức tiên tiến để chế tạo và lắp đặt ô tô như các loại cảm biến, các thiết bị điều khiển điện, điện tử…
Ở nước ta ngành công nghiệp ô tô đa phần là lắp ráp và sử dụng.Tuy nhiên cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật trên thế giới mà các công ty đã dần đưa các công nghệ tiên tiến, hiện đại ứng dụng vào lắp đặt, chế tạo ô tô. Trong đó hệ thống lái là một phần rất quan trọng, nó quyết định tới độ an toàn cho người sử dụng khi tham gia giao thông.
Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình của giảng viên hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: “Tính toán thiết kế hệ thống lái dựa trên xe cơ sở INNOVA 2016”. Đề tài được thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy: TS……………. cùng các thầy cô khác trong bộ môn công nghệ và kỹ thuật ô tô.
Đến nay em đã đưa ra được cấu tạo và hoạt động của hệ thống lái trợ lực điện cũng như những hư hỏng thường gặp của cơ cấu trong quá trình hoạt động của ôtô. Xây dựng được quy trình tính toán thiết kế, kiểm tra, sửa chữa, tháo, lắp và cách khắc phục hư hỏng của các bộ phận trong cơ cấu lái trợ lực điện.
Em rất mong những đóng góp ý kiến của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài của em ngày một hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Vĩnh Yên, ngày … tháng …. năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………..
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI
1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống lái
1.1.1 Nhiệm vụ
Hệ thống lái là hệ thống điều khiển hướng chuyển động của xe. Bởi vậy chức năng của hệ thống lái là giữ nguyên hay thay đổi hướng chuyển động của xe theo ý muốn người điều khiển.
1.1.2 Yêu cầu
Hệ thống lái phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Lực cần thiết đặt trên vành tay lái nhỏ.
- Đảm bảo động học quay vòng đúng để các bánh xe không bị trượt.
1.1.3 Phân loại
Hệ thống lái có thể phân loại như sau:
* Theo phương pháp chuyển hướng :
- Chuyển hướng hai bánh xe trên cầu trước.
- Chuyển hướng tất cả 4 bánh xe. Ký hiệu 4WS
* Theo đặc điểm truyền lực:
- Hệ thống lái cơ khí (hệ thống lái thường).
- Hệ thống lái cơ khí có trợ lực.
1.2. Kết cấu các hệ thống lái thường gặp trên ô tô
1.2.1. Hệ thống lái không có trợ lực
* Hệ thống lái cơ khí loại trục vít, bánh vít
Hệ thống lái cơ học loại trục vít - bánh vít, dạng bánh răng hình quạt, gồm có vành tay lái hay vô lăng 1 cố định với trục lái 2. Trục lái được lồng hay đặt trong ống lái và nối với cơ cấu lái hay bộ truyền lực chính, loại trục vít 3 và bánh vít, dạng bánh răng hình quạt 4. Trục của bánh răng hình quạt cố định với đòn quay đứng 5, thanh kéo dọc 6 nối bản lề với đòn quay đứng 5 và đòn quay ngang 7.
1.2.2. Hệ thống lái có trợ lực thủy lực
Các bộ phận chính của hệ thống lái có trợ lực gồm: bơm, van điều khiển, xilanh trợ lực, hộp cơ cấu lái (bót lái). Hệ thống lái sử dụng công suất động cơ để dẫn động cho bơm trợ lực tạo ra áp suất. Khi xoay vô lăng sẽ chuyển mạch một đường dẫn dầu tại van điều khiển. Nhờ áp suất dầu này mà píttông trong xilanh trợ lực được đẩy đi và làm quay bánh xe dẫn hướng.
* Các chi tiết chính của hệ thống
- Bơm trợ lực lái
Hầu hết sử dụng loại bơm cánh gạt để làm bơm trợ lực vì loại này có ưu điểm kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, phù hợp với hệ thống thuỷ lực yêu cầu áp suất không lớn.
+ Hoạt động của bơm:
Trục bơm quay dẫn động cho rô to quay trong stato bơm (hay còn gọi là vòng cam) được gắn chắc với vỏ bơm.Trên rô to có các rãnh để gắn các cánh bơm. Do chu vi vòng ngoài của rô to hình tròn nhưng mặt trong của vòng cam hình ô van nên tồn tại một khe hở giữa rô to và vòng cam.
1.2.3 Hệ thống lái trợ lực điện
a. Yêu cầu đối với hệ thống lái trợ lực điện
- Hệ thống lái đảm bảo điều khiển dễ dàng, nhanh chóng và an toàn. Các cơ cấu điều khiển bánh xe dẫn hướng và quan hệ hình học của hệ thống lái phải đảm bảo không gây nên các dao động và va đập trong hệ thống lái.
- Các bánh xe dẫn hướng khi ra khỏi đường vòng cần phải tự động quay về trạng thái chuyển động thẳng, hoặc là để quay bánh xe về trạng thái chuyển động thẳng chỉ cần đặt lực trên vành tay lái nhỏ hơn khi xe đi vào đường vòng.
b. Sơ đồ hệ thống lái trợ lực điện
Các phần tử chính của trợ lực lái điện gồm có: Mô tơ điện một chiều; Các cảm biến; Bộ điều khiển trung tâm (ECU);
* Mô tơ điện trợ lực lái: Mô tơ điện của trợ lực lái là một mô tơ điện một chiều nam châm vĩnh cửu, gắn với bộ truyền động của trợ lực lái. Có nhiệm vụ tạo ra mô men trợ lực dưới điều khiển của ECU, đưa ra được mô men xoắn và lực xoắn mà không làm quay vô lăng.
* Bộ điều khiển trung tâm (ECU): Có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các cảm biến, xử lý thông tin để điều khiển mô tơ trợ lực lái.
c. Các dạng trợ lực điện
Hệ thống lái trợ lực điện gồm có 2 kiểu trợ lực cơ bản là:
+ Mô tơ trợ lực trên trục lái
+ Mô tơ trợ lực ở bên trong cơ cấu lái
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN THIẾT KẾ
2.1. Giới thiệu xe tham khảo - ô tô Innova 2016
2.1.1. Sơ đồ tổng thể xe Innova 2016
Bảng thông số kỹ thuật cơ bản xe innova 2016 như bảng 2.1.
Ta chọn phiên bản Innova 2.0G có:
- Chiều dài toàn bộ La:4735 mm
- Chiều rộng toàn bộBa :1830 mm
- Chiều cao toàn bộHa :1790 mm
- Khoảng cách giữa hai trục quay đứng: B0= 1540/1540 mm
- Chiều dài cơ sở : L= 2750 mm
- Chiều rộng cơ sở : B= 1790 mm
- Trọng lượng không tải: G0= 15300 N
- Phân cho cầu trước: G01= 9180 N
- Phân cho cầu sau: G02= 6120 N
- Trọng lượng toàn tải: GT= 21300 N
Toyota Innova 2016 thế hệ mới có kích thước tổng quan 4.735 x 1.830 x 1.795mm, chiều dài cơ sở 2.750mm. Kích thước này đồng nghĩa với việc thế hệ hoàn toàn mới của Innova sẽ dài hơn bản hiện tại 180mm, rộng hơn 60mm, cao hơn 45mm và giữ nguyên trục cơ sở. Xe được trang bị động cơ xăng VVT-i 2.0L, công suất 102 kW tại 5.600 vòng/phút, mô-men xoắn cực đại 183 Nm tại 4.000 vòng/phút, đi kèm hệ thống truyền lực của xe ở dạng nhiều cấp hộp số sàn 5 cấp hoặc hoặc hộp số tự động 6 cấp.
2.1.2. Hệ thống lái xe innova 2016
Hệ thống lái của ôtô Innova 2016 hệ thống lái có trợ lực. Cấu tạo của hệ thống lái bao gồm: vành tay lái, trục lái, các đăng truyền động, cơ cấu lái, bộ trợ lực và dẫn động lái.
2.1.3. Vành tay lái
Vành trong vô lăng bằng thép; Vành ngoài vô lăng bằng nhựa - da
+ Chức năng: có chức năng tiếp nhận mômen quay từ người lái rồi truyền cho trục lái.
+ Cấu tạo: vành tay lái ô tô Innova 2016 có dạng hình tròn, có nan hoa được bố trí xung quanh vành trong của vành tay lái. Bán kính ngoài của vành tay lái là 195 mm.
2.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kế
2.2.1. Phương án lựa chọn dẫn động lái
Dẫn động lái gồm tất cả các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngỗng quay của tất cả các bánh xe dẫn hướng khi quay vòng.
- Dẫn động lái bốn khâu
Hình thang lái bốn khâu đơn giản, dễ chế tạo đảm bảo được động học và động lực học quay vòng của bánh xe. Nhưng kiểu dẫn động này chỉ dùng trên xe có cơ cấu lái với hệ thống treo phụ thuộc (lắp với dầm cầu dẫn hướng).
- Dẫn động lái sáu khâu
Dẫn động lái sáu khâu được lắp đặt trên hầu hết các xe du lịch có hệ thống treo độc lập lắp trên cầu dẫn hướng. Ưu điểm của dẫn động lái sáu khâu là dễ dàng lắp đặt cơ cấu lái, giảm được không gian làm việc, bố trí cường hóa lái thuận tiện ngaytrên dẫn động lái, hiện nay dẫn động lái sáu khâu được sử dụng rộng rãi trên các xe du lịch của các hãng như: Toyota, Nissan, KIA, Hyundai...
2.2.2. Phương án lựa chọn cơ cấu lái
2.2.2.1 Cơ cấu lái thường dùng trên ô tô
a. 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.
b. 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.
d. 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).
2.2.3. Phương án lựa chọn bộ trợ lực lái
Trên các xe ô tô tải lớn, xe du lịch cao cấp và các xe khách hay máy kéo hiện đại thường có trợ lực lái để:
- Giảm nhẹ lao động cho người lái;
- Tăng an toàn cho chuyển động khi có sự cố ơ bánh xe như nổ lốp, hết khí nén trong lốp và giảm va đập truyền từ bánh xe đến vành tay lái;
- Khi xe đang chạy với tốc độ lớn mà một bên lốp bi thủng, trợ lực lái đảm bảo cho người lái điều khiển, giữ được ô tô bên đường mà không bị lao sang một bên.
Với đề tài chính “Tính toán thiết kế hệ thống lái xe innova”, em chọn phương án thiết kế hệ thống lái có trợ lực thủy lực với cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng và dẫn động 6 khâu.
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI XE INNOVA 2016
3.1. Xác định moomen quay vòng của bánh xe dẫn hướng
Mômen cản quay vòng có giá trị lớn nhất khi quay vòng ô tô tại chỗ. Mô men cản quay vòng trong trường hợp này bao gồm: mômen sinh ra do lực cản lăn M1, mômen cản của các phản lực ngang ở vết tiếp xúc M2 và mômen ổn định các bánh xe dẫn hướng M3, tức là đối với một bánh xe dẫn hướng:
Mcq = M1 + M2 + M3 (3.1)
Trong đó:
M1» f.Gbx.a (3.2)
Thế vào (3.3) ta được: Gbx = 0,5.13860= 6930 [N]
Ta được:
r0 =395,5[mm]
rbx=0,95.395,5=375,7 [mm]
M2 = jnGbx.x = Y.x (3.6)
Ở đây:
Y- Lực ngang tổng hợp;
x- Độ dịch về phía sau của điểm đặt lực ngang tổng hợp so với tâm diện tích tiếp xúc giữa lốp với mặt đường do sự đàn hồi bên của lốp gây ra (hình 5.2).
3.2. Xác định lực tác dụng lên vô lăng
Ta có:
R- Bán kính vô lăng; R = 0,25 [m].
i - Tỷ số truyền động học của cơ cấu lái; i = 20.
ηt- Hiệu suất thuận cơ cấu lái; ηt = 0,8 0,9
Thế vào ( 3.8 ) ta được: Plvmax = 198,79[N] = 19,879 [KG]
Giá trị Plvmax =198,79 N nhỏ hơn giá trị [ Plmax] = 200 N thỏa mãn điều kiện trên.
3.3. Tính toán kiểm nghiệm bền dẫn động lái
3.3.1. Xác định momen cản quay vòng tại chỗ
Khi ô tô quay vòng tại chỗ sẽ sinh ra mômen cản tổng M∑ gồm: mômen cản lăn, mômen cản do phản lực ngang và mômen ổn định từ bánh xe dẫn hướng tạo ra quy dẫn về trục của trụ quay đứng.
3.3.1.1. Tính bền đòn quay đứng
Thực tế trên ô tô innova 2016 các đòn quay đứng, thanh kéo bên và thanh kéo ngang được bố trí trong không gian không đồng phẳng nhưng các mặt phẳng chứa các thanh đó lệch nhau theo phương ngang (phương song song với mặt đường) một góc rất nhỏ.
Thông thường đòn quay đứng của hệ thống lái trên ô tô thường làm bằng thép C35.
Vì không có số liệu cụ thể nên ta tạm thời lấy cơ tính của thép C35 để kiểm nghiệm độ bền của đòn quay đứng.
Ứng suất lớn nhất tại mặt cắt ngang có mômen uốn lớn nhất: e =1875,546[KG/cm2]
e< [eu]< 2600[KG/cm2]. Vậy thanh đủ bền.
3.3.1.2. Tính bền thanh kéo bên
Xét thanh BC cân bằng.
Thông thường thanh kéo bên của hệ thống lái trên ô tô thường làm bằng thép C35.
Vì không có số liệu cụ thể nên ta tạm thời lấy cơ tính của thép C35 để kiểm nghiệm độ bền của thanh kéo bên.
Tra sổ tay cơ khí, thép C35 có ứng suất nén cho phép e = 2100 [KG/cm2]
Vậy thanh BC đủ bền.
3.3.2. Tính toán kiểm nghiệm dẫn động lái khi ô tô phanh với cường độ cao
Xét sự ảnh hưởng của mômen phanh đến dẫn động lái trong trường hợp ô tô phanh gấp với cường độ phanh cao (vô lăng ở vị trí ô tô đi thẳng).
- Xét trường hợp ô tô chuyển động thẳng trên đường nằm ngang:
Lực phanh lớn nhất được xác định theo biểu thức:
ω .z= . ω =7014,15.0,85=5962,028[N]
Mômen phanh quy dẫn về trục của trụ quay đứng: Mp = 188,7557 [N.m]
- Xét trường hợp ô tô chuyển động thẳng khi xuống dốc:
Ta có:
α- độ dốc của đường chọn độ dốc của đường là 20%
tgα=0,02 suy ra α=11,30
Mômen phanh quy dẫn về trục của trụ quay đứng: Mp = 185,0996 [N.m]
Ta nhận thấy Mp và M’p đều nhỏ hơn M∑ = 709,979 [N.m] nên ta không cần tính bền trên các đòn quay đứng, thanh kéo bên trong trường hợp khi phanh.
3.4. Tính toán kiểm tra hình thang lái
3.4.1. Cơ sở lý thuyết
Khi ta tính toán kiểm tra động học hình thang lái, người ta xác định quan hệ thực tế của các góc quay các bánh dẫn hướng đối với một ôtô cụ thể và so sánh nó với quan hệ lý thuyết (không kể đến độ biến dạng của lốp).
Ta có:
α- Góc quay của bánh dẫn hướng phía trong;
b- Góc quay của bánh dẫn hướng phía ngoài;
M = 1370mm- Khoảng cách giữa hai tâm trụ quay đứng (khi thiết kế bỏ qua các góc nghiêng, coi trụ quay là thẳng đứng);
L = 2750mm - Chiều dài cơ sở của xe.
Nhiệm vụ cơ bản khi thiết kế và kiểm nghiệm hình thang lái Đantôlà xác định đúng góc nghiêng của các đòn quay bên q khi ôtô chạy trên đường thẳng.
Xác định kích thước của hình thang lái gồm có xác định góc q, chiều dài l và n của các đòn bên và đòn ngang.
Với q1= 900 - q
Trong thực tế phương pháp đặt hình thang lái theo góc q không thuận tiện lắm vì khó đo chính xác q nên để tiện lợi hơn người ta cho độ dài của giao điểm hai cánh tay đòn kéo dài đến cầu trước (đoạn xL).
3.4.2. Quy trình kiểm tra
Các thông đã biết:
+ Khoảng cách giửa 2 tâm trụ đứng: m =1370 [mm] = 1,37[m]
+ Chiều dài cơ sở của xe: L = 2750 [mm] = 2,750 [m]
+ Độ dài thanh kéo ngang : n = m-2. .cosq1 = 979 (mm)
Cho góc quay của bánh dẫn hướng phía trong α = 10 ÷ 400.
Từ bảng 3.2 ta thấy sai số tương đối giữa góc quay thực tế so với góc quay lý thuyết e luôn nhỏ hơn 5%. Vậy ta kết luận hình thang lái của ô tô INNVA 2016 có chất lượng tốt, nghĩa là các bánh xe dẫn hướng ít bị trượt khi quay vòng.
3.5. Thiết kế 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 = 101 (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.
Suy ra: R = 10,7 mm.
3.5.2. Xác định các thông số của bánh răng:
Từ đó ta tính được các thông số của bộ truyền bánh răng :
- Đường kính vòng đỉnh:
Dd = Dc+2mn(1+ j) = 21,4 +2.2,5(1+ 0,429) = 28,545mm chọn = 28 mm.
+ Đường kính đỉnh chân răng:
Df =Dc- 2mn(1.25- j)=21,4-2.2,5(1,25- 0,429) =17,295 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 = 21,4.cos(200) = 20mm.
3.5.4. Tính bền cơ cấu lái thanh răng–bánh răng:
Đối với loại truyền động truc răng - thanh răng phải đảm bảo cho các răng có độ bền cao.
Kiểm tra vật liệu.
Trong quá trình làm việc trục răng, thanh răng chịu ứng suất uốn tiếp xúc và chịu tải trọng va đập từ mặt đường. Vì vậy thường gây ra hiện tương rạn nứt chân răng. Do ảnh hưởng lớn tới sự tin cậy và tuổi thọ của cơ cấu lái.
YR = 1; KXF = 1.
SF: Là hệ số an toàn; lấy SF = 1 ,7.
YS: Là hệ số xét tới ảnh hưởng của mô đun với m = 2,5; ta chọn YS = 1,03.
Vậy điều kiện được thoả mãn Þ Bộ truyền trục răng - thanh răng đảm bảo đủ bền trong quá trình làm việc.
3.6. Thiết kế trợ lực lái
3.6.1. Xác định đường kính trong của xilanh lực
Thay vào ta được: D = 40mm
3.6.2 Chọn đường kính ngoài xilanh
Chọn chiều dày thành xilanh là 8 mm thì đường kính ngoài xilanh: Dn = 40 + 2.8 = 56 mm
Ứng xuất tác dụng lên xilanh: e = 490 kG/cm2
Vật liệu làm xilanh là thép 40 XH có eu= 571,4 kG/cm2
=> xilanh thỏa mã điều kiện bề
3.6.3 Kiểm tra bền 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.
3.6.4. 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)
Lực tác dụng lên khớp cầu lớn nhất chính là lực cực đại tác dụng lên đòn kéo ngang: N = 7994,47 (N).
Sơ đồ lực tác dụng: xem hình 3.12.
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. Bảo dưỡng sữa chửa hệ thống lái xe
3.7.1. Đặt vấn đề
Việc bảo quản bảo dưỡng xe là việc làm thường xuyên liên tục của người lái xe và thợ sửa chữa, nhất là đối với người sử dụng xe đó. Có bảo quản bảo dưỡng xe thường xuyên mới kịp thời phát hiện khắc phục những hư hỏng của xe đồng thời bảo đảm tốt các yêu cầu làm việc của các chi tiết, cụm chi tiết trên xe, đảm bảo cho xe có thể hoạt động luôn tốt trong mọi điều kiện đồng thời nâng cao tính năng kinh tế, khả năng đảm bảo an toàn cho người, hàng hóa, phương tiện.
3.7.2. Bảo dưỡng, sửa chữa các hư hỏng của hệ thống lái
3.7.2.1. 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)
* 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)
Trước tiên tháo ống cao su che bụi thanh răng, để cho dễ tháo thì trước khi tháo bôi một lớp mỡ lên thanh kéo bên. Tiếp đó là tháo đầu thanh lái (3), nhưng trước khi tháo đầu thanh lái phải lấy dấu trên thanh kéo bên, đai ốc khóa đầu thanh lái và đầu thanh lái vị trí lắp ráp của chúng để sau này dễ dàng điều chỉnh độ chụm của xe, sau đó vặn đai ốc khoá ngược chiều kim đồng hồ, tháo đầu thanh nối rồi tháo đai ốc khóa.
3.7.2.2. 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.
3.7.2.3. Bảo dưỡng hệ thống lái
Thường xuyên kiểm tra siết chặt các bu lông, đai ốc ghép giữa các bộ phận của hệ thống lái với vỏ xe cũng như trong hệ thống lái và quan sát xem có sự rò rỉ dầu trợ lực lái sau mỗi lần xe vận hành.
3.7.2.4. Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống lái
Hệ thống lái trên xe luôn có thể xảy ra những hư hỏng làm mất khả năng điều khiển của xe. Do đó có thể gây ra nhiều tai nạn bất ngờ gây thiệt hại đến tính mạng tài sản của mọi người.
Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục được thể hiện trong bảng 4.1
KẾT LUẬN
Sau quãng thời gian gần 3 tháng thực hiện đồ án với đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống lái dựa trên xe cơ sở INNOVA 2016 ”, đến nay đồ án của em đã cơ bản hoàn thành.
Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu tài liệu cũng như dưới sự hướng dẫn của thầy: TS………………, em nhận thấy kiến thức cơ bản của em đã được cải thiện hơn đặc biệt là về kết cấu của hệ thống lái trên xe oto con, đó là một phần quan trọng trong nền tảng kiến thức chuyên nghành của một kỹ sư cơ khí ô tô.
Để hoàn thành được đồ án này trước hết em xin cảm ơn toàn thể các thầy giáo trong khoa Cơ khí trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải đã chỉ bảo và giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quãng thời gian qua. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: TS………………, thầy đã tạo điều kiện cũng như tận tình giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Do thời gian có hạn, kiến thức và tài liệu tham khảo còn hạn chế cũng như thiếu những kinh nghiệm thực tiễn cho nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong các thầy góp ý để đồ án của em được hoàn thiện hơn và có thể phát triển thành một tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn sinh viên chuyên nghành Công nghệ kỹ thuật ô tô.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Lý thuyết ôtô máy kéo - Năm 1993
Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng.
[2]. Thiết kế tính toán ôtô - máy kéo - Năm 1971
Trương Minh Chấp, Dương Đình Khuyến, Nguyễn Khắc Trai.
[3]. Chi tiết máy Tập I, tập II - Năm 1997
Nguyễn Trọng Hiệp.
[4]. Cấu tạo gầm xe con, Nhà xuất bản giao thông vận tải - Năm 1996
Nguyễn Khắc Trai.
[5]. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
Trần Văn Địch.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"