MỤC LỤC
MỤC LỤC...1
Phần I: Tổng quan Hệ thống lái .....4
I . Tổng quan hệ thống lái ôtô.....4
1. Mô tả chung hệ thống lái.....4
2. Các trạng thái quay vòng của xe.....4
3. Phân loại hệ thống lái.....6
4. Yêu cầu của hệ thống lái ôtô....7
5. Sơ đồ tổng quát hệ thống lái ôtô..... 8
5.1. Vành tay lái..... 9
5.2. Trục lái..... 9
5.2.1. Cơ cấu hấp thụ va đập trục lái....10
5.2.2 .Cơ cấu nghiêng trục lái....11
5.2.3. Cơ cấu khoá tay lái....12
5.3. Cơ cấu lái....13
5.3.2. Các yêu cầu của cơ cấu lái....14
5.3.3. Tỷ số truyền của cơ cấu lái...15
5.3.4 Các kiểu cơ cấu lái...15
5.4. Dẫn động lái...18
6. Các góc đặt bánh xe......23
6.1 Góc Camber ( góc nghiêng ngang của bánh xe )..... 24
6.2. Góc Caster và khoảng Caster (Góc nghiêng dọc của trụ đứng và chế độ lệch dọc )..... 25
6.3 .Góc Kingpin (Góc nghiêng ngang trụ đứng)..... 27
6.4. Độ chụm và độ mở (góc doãng). ....28
6.5. Bán kính quay vòng (góc bánh xe , bán kính quay vòng )..... 30
7. Hệ thống lái có trợ lực .... 31
7.1. Công dụng và sự cần thiết của hệ thống trợ lực lái .... 31
7.2. Phân loại hệ thống trợ lực lái ..... 32
7.3 .Nguyên lý trợ lực lái . ....33
7.3.1 .Vị trí chung gian (khi xe chuyển động thẳng )..... 33
7.3.2. Khi quay vòng .... 34
7.4. Các bộ phận chính của cơ cấu lái ..... 35
II. Vấn đề điều khiển hệ thống lái ôtô ..... 38
1. Kiểu van quay ..... 38
2. Kiểu van cánh..... 40
3. Kiểu van ống. ....41
Phần II: Tính toán hệ thống lái .....43
I. Các số liệu xe thiết kế .... 43
1 . Số liệu tham khảo .... 43
2. Yêu cầu thiết kế hệ thống lái ..... 44
II. Chọn phương án thiết kế ..... 45
1. Chọn phương án dẫn động lái. ....45
2. Chọn phương án cơ cấu lái ..... 45
3. Chọn phương án trợ lực lái ..... 46
II. Tính toán thiết kế hệ thống lái. ....48
1. Tính mômen quay vòng cực đại..... 48
2. Tỷ số truyền của hệ thống lái. ....51
2.1. Tỷ số truyền của dẫn động lái Id. ....51
2.2. Tỷ số truyền của cơ cấu lái ..... 52
2.3. Tỷ số truyền của hệ thống lái..... 52
2.4. Tỷ số truyền lực của hệ thống lái..... 52
3. Tính toán các thông số hình học của hệ dẫn động lái. ....53
3.1. Tính toán hình thang lái..... 53
3.2. Xác định góc quay vòng lớn nhất của vô lăng..... 62
3.3. Tính toán thông số hình học của dẫn động lái..... 63
4. Tính toán các thông số hình học của cơ cấu lái. ....66
4.1. Tính lực cản quy về đầu đòn quay đứng...... 66
4.2. Tính trục vít- êcu bi. ....68
4.3. Tính bánh răng rẻ quạt và thanh răng. ....71
4.3. Chọn đường kính của trục đòn quay đứng. ....75
5. Tính trục lái. ....76
6. Tính bền các đòn dẫn động lái..... 77
6.1. Đòn quay đứng. ....77
6.2. Kiểm tra các đòn dẫn động lái..... 80
7. Tính toán cường hóa lái. ....88
7.1. Xây dung đặc tính cường hoá hệ thống lái hai cầu trước..... 88
7.1.1. Đặc tính của hệ thống lái khi chưa có cường hoá. ....88
7.1.2. Đặc tính của cường hoá khi có cường hoá lái...... 88
7.2. Tính cường hoá hệ thống lái. ....89
7.3. Tính hành trình của con trượt. .....95
7.4. Tính độ bền của xy lanh lực. 96
Phần III: Quy trình công nghệ chế tạo rotuyl..... 101
1. Chọn phôi. ....101
2. Chọn phương án gia công..... 101
3. Thiết kế tính toán nguyên công. ....101
3.1. Nguyên công 1: Tiện ngoài và tiện đứt phôi...... 101
3.2. Nguyên công 2: Khoan tâm và tiện mặt đầu. .....101
3.3. Tiện mặt ngoài và tiện đứt. ....102
3.4.Nguyên công 4: Khoan lỗ tâm mặt còn lại..... 102
3.5. Nguyên công 5: Khoan lỗ . ....102
3.6. Nguyên công 6: Nhiệt luyện. ....103
3.7. Nguyên công 7: Mài. ....103
3.8.Nguyên công 8: Kiểm tra. ....103
Kết luận. ....104
Tài liệu tham khảo. .....105
PHẦN I
TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI
I. TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI ÔTÔ
1. Mô tả chung hệ thống lái.
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
Trong quá trình chuyển động trên đường, hệ thống lái có nh hưởng rất lớn đến an toàn chuyển động của xe nhất là ở tốc độ cao , do đó chúng không ngừng được hoàn thiện.
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 .Nếu cho xe chuyển động trên đường vòng với tốc độ thấp thì ứng với mỗi vị trí góc quay của vành tay lái nhất định õvl, thì xe sẽ quay vòng với một bán kính quay vòng R0 tương ứng. Trạng thái quay vòng này có thể coi là trạng thái quay vòng tĩnh và được gọi là quay vòng đủ .
Vấn đề chất tải, độ đàn hồi của lốp có ảnh hưởng ở mức độ nhất định tới tính năng quay vòng và tính an toàn chuyển động của xe ôtô và máy kéo bánh bơm, 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:
a. Phân loại theo phương pháp chuyển hướng .
+ Chuyển hướng hai bánh xe ở cầu trước (2WD).
+ Chuyển hướng tất cả các bánh xe (4WD).
b. 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.
c. Phân loại theo kết cấu của cơ cấu lái.
+ Cơ cáu lái kiểu trục vít lõm- con lăn.
+ Cơ cấu lái kiểu trục vít - răng rẻ quạt và trục vít -đai ốc .
+ Cơ cấu lái kiểu trục vít -thanh răng.
4. Yêu cầu của hệ thống lái ôtô.
An toàn chuyển động trong giao thông vận tải bằng ôtô là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá chất lượng thiết kế và sử dụng phương tiện này. Một trong các hệ thống quyết định đến tính an toàn và ổn định chuyển động của ôtô là hệ thống lái.
+ 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 hoặc là để quay bánh xe về trạng thái chuyển động thẳng chỉ cần đặt lực trên vành lái nhỏ hơn khi xe đi đường vòng.
+ Đảm bảo khả năng quay vòng hẹp dễ dàng: Khi xe quay vòng trên đường hẹp , đường gấp khúc, hệ thống lái có thể quay ngặt các bánh xe trước một cách dễ dàng. Quay vòng ngặt là trạng thái quay vòng với thời gian quay vòng ngắn và bán kính quay vòng nhỏ.
5. Sơ đồ tổng quát hệ thống lái ôtô.
Sơ đồ tổng quát của hệ thống lái không có trợ lực gồm có vành tay lái, trục lái, cơ cấu lái và dẫn động lái.
5.1. Vành tay lái.
Để tạo ra mô men quay vòng thì người lái cần phải tác dụng một lực lên vô lăng.Vô lăng có dạng vành tròn, có lan hoa bố trí đều hay không đều quanh vành trong của vành tay lái.
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.
5.2. 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. Đầu phía trên của trục lái chính được gia công ren và then hoa để lắp vô lăng lên đó và được giữ chặt bằng một đai ốc.
Đầu dưới của trục lái chính được nối với cơ cấu lái, thông thường là một khớp nối mềm hay khớp các đăng để giảm thiểu sự truyền va đập của mặt đường lên vô lăng.
5.2.1. Cơ cấu hấp thụ va đập trục lái.
Cơ cấu này nhằm giảm thiểu những va đập cho người lái khi xe bi tai nạn hay nói một cách khác đó là cơ cấu an toàn cho người lái. Cơ cấu này giúp người lái tránh được những thương tích khi xe bị tai nạn, theo hai cách: bẻ gẫy trục lái tại thời điểm va đập và giảm va đập thứ cấp lên vô lăng do lực quán tính. Do vậy sau mỗi lần xe bi tai nạn nặng thì cần thiết phải thay trục lái mới. Khi bảo dưỡng sửa chữa cũng cần phải chú ý, phải sử dụng những thiết bị chuyên dùng để tháo trục lái tuyệt đối tránh những tác động manh như dùng búa đập vào trục lái trong quá trình tháo lắp.
5.2.2. Cơ cấu nghiêng trục lái.
Vấn đề tạo tư thế ngồi thoải mái cho người lái đang rất được quan tâm, do kích thước số đo của mỗi người khác nhau nên để tạo tư thế lái phù hợp cho tất cả mọi người thì người ta dùng cơ cấu nghiêng trục lái, cơ cấu này cho phép chọn vị trí vô lăng (theo phương thẳng đứng ) phù hợp với tư thế lái của người điều khiển.
5.2.3. Cơ cấu khoá tay lái.
Để bảo vệ xe khỏi bị mất cắp khi người lái rời khỏi xe thì cần phải có cơ cấu khoá tay lái. Cơ cấu này khoá trục lái chính vào ống trục lái khi khoá điện rút ra khỏi ổ khoá. Vì vậy vô lăng không thể quay được (không lái được) ngay cả khi khởi động được động cơ mà không cần khoá điện.
5.3.2. Các yêu cầu của cơ cấu lái.
Phần lớn các yêu cầu của hệ thống lái đều do cơ cấu lái đảm bảo.Vì vậy cơ cấu lái cần phải đảm bảo những yêu cầu sau :
- Có thể quayđược 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
- Đảm bảo thay đổi trị số của tỷ số truyền khi cần thiết.
- Đơn giản trong việc điều chỉnh khoảng hở ăn khớp của cơ cấu lái.
- Độ dơ của cơ cấu lái là nhỏ nhất.
5.3.3. Tỷ số truyền của cơ cấu lái .
Tỷ số truyền của cơ cấu lái đảm bảo tăng mômen từ vành lái đến các bánh xe dẫn hướng. Ở mỗi loại cơ cấu lái khác nhau thì cách tính tỷ số truyền cũng khác nhau.
Ở có cấu lái kiểu trục vít -êcu bi -cung răng thì tỷ số truyền của cơ cấu lái được tính bằng tỷ số giữa góc quay của vô lăng và góc dịch chuyển của đòn lắc(đòn quay đứng).
5.3.4 Các kiểu cơ cấu lái.
Có nhiều kiểu cơ cấu lái, nhưng hiện nay kiểu cơ cấu lái bánh răng - thanh răng và kiểu cơ cấu lái trục vít-êcu bi - cung răng được dùng phổ biến trên cả xe con và xe tải.
1. Kiểu bánh răng - thanh răng.
Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng gồm bánh răng ở phía dưới trục lái chính ăn khớp với thanh răng, trục bánh răng được lắp trên các ổ bi. Điều chỉnh các ổ này dùng êcu lớn ép chặt ổ bi, trên vỏ êcu đó có phớt che bụi đảm bảo trục răng quay nhẹ nhàng.
Cơ cấu lái kiểu bánh răng- thanh răng có các ưu điểm sau:
- Cơ cấu lái đơn giản gọn nhẹ. Do cơ cấu lái nhỏ và bản thân thanh răng tác dụng như thanh dẫn động lái nên không cần các đòn kéo ngang như các cơ cấu lái khác.
- Có độ nhạy cao vì ăn khớp giữa các răng là trực tiếp.
- Sức cản trượt, cản lăn nhỏ và truyền mô men rất tốt nên tay lái nhẹ.
2. Kiểu bi trục vít-êcu bi - cung răng.
* Cấu tạo :
Gồm một trục vít, cả hai đầu trục vít được đỡ bằng ổ bi đỡ chặn. Trục vít và êcu có rãnh tròn có chứa các viên bi,các viên bi lăn trong rãnh và truyền lực. Khi đến cuối rãnh thì các viên bi theo đường hồi bi quay trở lại vị trí ban đầu.
* Tỷ số truyền :
Ta có thể giảm nhẹ lực đánh lái khi xe chạy chậm hoặc đang đỗ bằng cách thay đổi tỷ số truyền của cơ cấu lái.Tuy nhiên khi tăng tỷ số truyền của cơ cấu lái thì làm giảm độ nhạy của cơ hệ thống lái. Trên các xe có trợ lực lái ta dùng cơ cấu lái có tỷ số truyền không thay đổi được.
5.4. 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.
6. Các góc đặt bánh xe .
Việc bố trí các bánh xe dẫn hướng liên quan trực tiếp tới tính điều khiển xe, tính ổn định chuyển động của ôtô. Các yêu cầu chính của việc bố trí là điều khiển chuyển động nhẹ nhàng, chính xác đảm bảo ổn định khi đi thẳng cũng như khi quay vòng, kể cả khi có sự cố ở các hệ thống khác. Đối với xe con yêu cầu này ngày càng được quan tâm và được nâng cao hơn vì vận tốc của xe không ngừng được nâng lên.Trên cầu dẫn hướng các bánh xe dẫn hướng được bố trí và quan tâm thích đáng. Ở các bánh xe không dẫn hướng thì việc bố trí cũng đã được chú ý, song bị hạn chế bởi giá thành chế tạo và sự phức tạp của kết cấu nên việc bố trí vẫn được tuân thủ theo các điều kiện truyền thống.
* Góc đặt bánh xe gồm các góc sau :
+ Góc Camber( góc nghiêng ngang của bánh xe ).
+Góc Caster và khoảng Caster(Góc nghiêng dọccủa trụ đứng và chế độ lệch dọc)..
+ Góc Kingpin (Góc nghiêng ngang trụ đứng).
+ Độ chụm và độ mở (góc doãng).
6.1. Góc Camber (góc nghiêng ngang của bánh xe).
Góc tạo bởi đường tâm của bánh xe dẫn hướng ở vị trí thẳng đứng với đường tâm của bánh xe ở vị trí nghiêng được gọi là gócCAMBER, và đo bằng độ. Khi bánh xe dẫn hướng nghiêng ra ngoài thì gọi là góc “CAMBERdương”, và ngược lại gọi là góc”CAMBER âm. Bánh xe không nghiêng thì CAMBER bằng không(bánh xe thẳng đứng).
* Chức năng của góc CAMBER:
Những năm về trước bánh xe được đặt với góc CAMBER dương để cải thiện độ bền của cầu trước và để các lốp tiếp xúc vuông góc với mặt đường (do trọng lượng của xe )nhằm ngăn ngừa sự mòn không đều của lốp trên đường, do có phần giữa cao hơn hai bên.
6.2. Góc Caster và khoảng Caster (Góc nghiêng dọc của trụ đứng và chế độ lệch dọc).
Góc nghiêng dọc của trụ đứng là sự nghiêng về phía trước hoặc phía sau của trụ đứng .Nó được đo bằng độ, và được xác định bằnggóc giữa trụ xuay đứng và phương thẳng đứng khi nhìn từ cạnh xe. Nếu trụ xuay đứng nghiêng về phía sau thì gọi là góc nghiêng dương và ngược lại gọi là góc nghiêng âm.
* Tác dụng của góc Caster :
Hồi vị bánh xe do khoảng Caster: Dưới tác dụng của lực ly tâm khi bánh xe vào đường vòng hoặc lực do gió bên hoặc thành phần của trọng lượng xe khi xe đi vào đường nghiêng, ở khu vực tiếp xúc của bánh xe với mặt đường sẽ xuất hiện các phản lực bên Yb.
6.4. Độ chụm và độ mở (góc doãng).
Độ chụm của bánh xe là thông số biểu thị góc chụm của 2 bánh xe dẫn hướng (hoặc hai bánh xe trên cùng một cầu xe),góc chụm là góc xác định trên một mặt phẳng đi qua tâm trục nối hai bánh xe và song song với mặt phẳng đường tạo bởi hình chiếu mặt phẳng đối xứng dọc trục của hai bánh xe lên mặt phẳng đó và hướng chuyển động của xe .
Thông thường độ chụm được biểu diễn bằng khoảng cách B-A. Kích thước B, A được đo ở mép ngoài của vành lốp ở trạng thái không tải khi xe đi thẳng. Độ chụm là dương nếu B-A>0, là âm nếu B-A<0.
7. Hệ thống lái có trợ lực .
7.1. 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 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.
Vì vậy để giữ cho hệ thống lái nhanh nhạy trong khi vẫn chỉ cần lực lái nhỏ, cần phải có một vài loại thiết bị trợ giúp hệ thống lái gọi là trợ lực hệ thống lái. Trợ lực lái đựơc sử dụng chủ yếu ở những xe hạng nặng , ngày nay cũng dùng trên các xe du lịch gọn nhẹ .
7.2. 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 :
- Cường hoá thuỷ lực .
- Cường hoá khí .
- Cường hoá điện.
- Cường hoá cơ khí.
7.3 .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 lái lớn hơn thì phải tăng áp suất dầu.
7.4. Các bộ phận chính của cơ cấu lái .
Một hệ thống trợ lực lái cơ bản gồm có 3 phần chính sau đây:
+ Bơm trợ lực lái (Bơm cánh gạt).
+ Van điều khiển.
+ Xy lanh lực.
II. VẤN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG LÁI ÔTÔ .
* Hệ điều khiển hệ thống lái có trợ lực .
Hệ điều khiển hệ thống lái có trợ lực thực chất là các van điều khiển, ta xét một số van điều khiển sau :
1. Kiểu van quay .
Van điều khiển kiểu quay trong cơ cấu lái quyết định dầu từ bơm sẽ đi đến buồng nào. Trục van điều khiển (mômen từ vô lăng tác dụng lên ) và trục răng được nối với nhau bằng một thanh xoắn.Van quay và trục răng được nối với nhau bằng một chốt và quay cùng nhau. Nếu có áp suất dầu, thanh xoắn sẽ bị xoắn hết cỡ, trục van điều khiển và trục răng sẽ tiếp xúc với nhau ở vấu chặn nên mômen từ trục van điều khiển sẽ truyền thẳng đến trục răng .
2. Kiểu van cánh.
Trên hình vẽ là cấu tạo kiểu van cánh. Nó cũng có tác dụng như hai kiểu van trên. Trục van điều khiển và trục răng được nối nhau thông qua thanh xoắn, các cánh van được làm liền với thanh xoắn.
Các van V1 và van V2 của cánh số một đóng vai trò như van điều khiển hướng chảy và lựa chọn dòng dầu:hoặc từ P-A-T hoặc từ P-B-T phụ thuộc vào sự dịch chuyển của vô lăng.
3. Kiểu van ống.
Van điều khiển kiểu ống được mô tả ở hình vẽ dưới đây.
PHẦN II
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LÁI
I. CÁC SỐ LIỆU XE THIẾT KẾ .
1. Số liệu tham khảo .
Xe tải hạng nặng HUYNDAI đời 1994
Chiều dài toàn bộ :12270 mm
Chiều cao toàn bộ :2780 mm
Khoảng cách giữa hai trụ quay đứng : B0=1880 mm
Chiều dài cơ sở của cầu dần hướng thứ nhất là : L1=7060 mm
Chiều dài cơ sở của cầu dẫn hướng thứ hai là : L2=5360 mm.
Trọng lượng không tải : G0=9300 KG
Trọng Lượng toàn tải : GT=27300 KG.
Ký hiệu lốp :10.00-20
2. Yêu cầu thiết kế hệ thống lái .
- Quay vòng ngặt trongthời gian ngắn nhất trên diện tích nhỏ nhất .
- Lực lái nhẹ, tức lực đặt trên vành tay lái phai nhỏ nhưng phải đảm bảo cảm giác tới người lái.
- Ôtô chuyển động thẳng phải ổn định đặc biệt ở tốc độ cao.
- Động học quay vòng đúng, các bánh xe khi quay vòng yêu cầu phải lăn theo tâm quay tức thời để đảm bảo các bánh xe lăn không bị trượt trên đường, tránh mòn lốp nhanh và tiêu hao công suất cho lực ma sát .
II. CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ .
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.
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.
2. Chọn phương án cơ cấu lái .
Hiện nay trên các xe chủ yếu sử dụng hai loại cơ cáu 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, ta chọn phương án cho cơ cấu lái là loại trục vít - êcu bi -cung răng.
3. Chọn phương án trợ lực lái .
* Yêu cầu đối với trợ lực lái .
Mặc dù trợ lực lái là cơ cấu được sử dụng để giảm lực lái nhưng mức độ giảm phải khác nhau phụ thuộc vào điều kiện chuyển động. Và nó phải đảm bảo được các yêu cầu sau:
+ 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. Ngay cả khi bơm dầu của trợ lực lái không làm việc hay có rò rỉ (đứt) các đường ống của hệ thống của trợ lực lái, dẫn đến đường ống hoàn toàn mất tác dụng thì người lái vẫn phải đảm bảo điều khiển được xe 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. Nói chung, lực lái lớn khi xe đứng yên hay chay chậm.
II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI.
1. Tính mômen quay vòng cực đại.
+ Mômen cản chuyển động M1 do cản lăn.
+ Mômen cản M2 do sự trượt lê bánh xe trên mặt đường.
+ Mômen cản M3 gây lên bởi sự làm ổn định các bánh xe dẫn hướng.
* Tính mômen M1:
M1được xác định theo công thức:
M1=Gbx.f.c (1.1)
*. Tính mômen M2:
Khi có lực ngang Y (hình vẽ )tác dụng lên bánh xe thì mặt tiếp xúc giữa lốp với mặt đường sẽ lệch đi so với trục bánh xe (do sự đàn hồi bên của lốp).
Với bánh xe có ký hiệu 10,00-20 (số liệu thiết kế), ta xác định được đây là loại lốp áp suất thấp. Và có các kích thước :
B = H = 10 (inch)
d = 20 (inch)
Từ đó ta tính được rbx:
rbx=0,935.508=474,98 (mm) (1.5)
Trọng lượng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng là:
Trọng lượng tác dụng lên mỗi bánh xe dẫn hướng của cầu thứ nhất: Gbx1= 1625 KG
Trọng lượng tác dụng lên mỗi bánh xe dẫn hướng cầu thứ hai: Gbx2= 1625 KG
GT1 và GT2- lực phân bố lên cầu dẫn hướng thứ nhất và cầu dẫn hướng thứ hai(KG).
- Tính mômen cản quay vòng cho cầu dẫn hướng thứ hai:
Tương tự tính mômen cản cho cầu dẫn hướng thứ hai, ta cũng tìm được Mc2.
Để đơn giản trong tính toán,ta giả thiết hai các hệ số cản của hai cầu là hoàn toàn giống nhau.Mặt khác trọng lượng tác dụng lên mỗi bánh xe của cầu dẫn hướng thứ nhất và thứ hai là bằng nhau (có GT1=GT2=3250KG).
Do đó :
Mc2=Mc1=292,61 (KG.m)
2. Tỷ số truyền của hệ thống lái.
2.1. Tỷ số truyền của dẫn động lái Id.
Tỷ số truyền của dẫn động lái phụ thuộc vào kích thướcvà quan hệ của các cánh tay đòn: Id=0,85-1,1
Chọn sơ bộ Id=1 ( cho cầu dẫn hướng thứ nhất)
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 (i ) và tỷ số truyền của dẫn động lái(id).
id1, id2 - lần lượt là tỷ số truyền của dẫn động lái đến bánh xe dẫn hướng cầu thứ nhất và cầu thứ hai.
Giá trị tỷ số truyền đối với cầu dẫn hướng thứ nhất chọn sơ bộ i1=1.24=24
2.4. Tỷ số truyền lực của hệ thống lái.
Il - là tỷ số của tổng lực cản khi ôtô máy kéo quay vòng(Pc) và lực đặt trên vành tay lái khi cần thiết để khắc phục được lực cản quay vòng(Pl).
Mc - mômen cản quay vòng của bánh xe
Ml - mômen đặt trên vành tay lái.
c - cánh tay đòn quay vòng tức là khoảng cách từ tâm mặt tựa của lốp đến đường trục đứng kéo dài.
R - bán kính vành tay lái.
3. Tính toán các thông số hình học của hệ dẫn động lái.
3.1. Tính toán hình thang 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.
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 khi xe chạy thẳng.
Cần xác định góc và độ dài mỗi đòn bên m và đòn ngang n.
Quan hệ thực tế giữa các góc quay phụ thuộc vào góc và độ dài m của đòn bên .
* Khi xe chạy thẳng:
Từ sơ đồ dẫn động lái trên hình ta có thể tính được mối quan hệ giữa các thông số theo biểu thức.
* Khi xe quay vòng :
Khi bánh xe dẫn hướng bên trái quay đi một góc và bên phải quay đi một góc , lúc này đòn bên phải hợp với phương thẳng ngang một góc và bánh xe bên trái là .
Chọn sơ bộ theo kinh nghiệm cho cả hai cầu độ dài đòn bên : m1=m2=0,15.Bo=282 (mm)
3.3. Tính toán thông số hình học của dẫn động lái.
Khi đòn quay đứng quay 1 góc , đòn lắc thứ nhất (chiều dài a) quay một góc , đòn lắc thứ hai ( chiều dài d ) quay một góc .
Gọi a,b,c,d : lần lượt là kích thước của các cánh tay đòn trên hình vẽ.
S1,S2,S’1,S’2: lần lượt là dịch chuyển dọc của các điểm A, B, C, D.
ln1,ln2 : là kích thước đòn ngang của cầu thứ nhất và cầu thứ hai.
Theo hình vẽ ta có: độ dịch chuyển dọc của điểm A chính bằng độ dịch chuyển dọc của điểm A1 và bằng S1, tương tự độ dịch chuyển của điểm B bằng độ dịch chuyển dọc của điểm B1 và bằng S2.
Mặt khác: độ dịch chuyển dọc của các điểm 1 và 3 trên cùng một đòn kéo dọc là bằng nhau, tức là:
S’1=S’2 (1.14)
Dựa vào công thức (1.18) ta tính được kích thước các đòn bằng cách. Chọn :
a=400 (mm)
b=140(mm)
c=190(mm)
L1=7060(mm)
L2=5360(mm)
Thay vào công thức (1.19) ta tính được kích thước đòn d: d = 412,14 mm
Vậy với:
a=400 (mm)
b=140 (mm)
c=190 (mm)
d=412,14 (mm), đảm bảo được quan hệ a1, a2 tức là đảm bảo quay vòng đúng.
* Tính tỷ số truyền của dẫn động lái:
Tỷ số truyền của hệ dẫn động lái đến cầu thứ nhất: i = 1,14 mm
4. Tính toán các thông số hình học của cơ cấu lái.
4.1. Tính lực cản quy về đầu đòn quay đứng.
Ta co:
PD1 ,PD2- lần lượt là lực cản quy dẫn của cầu thứ nhất và cầu thứ hai về đầu đòn quay đứng.
Mc1 ,Mc2: Mômen cản quay vòng các bánh xe cầu dẫn hướng thứ nhất và cầu dẫn hướng thứ hai.(Mc1=Mc2=Mc/2).Thay các giá trị đã tính được ở phần trên vào công thức (1.21) ta tính được : Pd = 1560,61 mm
Mômen quay trục răng rẻ quạt chính là mômen quay của trục đòn quay đứng.
Mômen quay trục đòn quay đứng:
Md=PD.ld=1560,61.0,290=452,58(KG.m)
4.2. Tính trục vít- êcu bi (theo tài liệu chi tiết máy tập 2 của Nguyễn Trọng Hiệp - năm2001).
+ Chọn vật liệu chế tạo trục vít là thép 35, vật liệu chế tạo êcu bi là gang CH18-36.
+ Xác định đường kính trung bình của trục vít theo điều kiện bền mòn.
Thay số vào công thức (3.4.10) ta tính được: dtv= 29,61 (mm). Chọn dtv= 30(mm).
Theo số liệu tham khảo ta chọn đường kính vòng chia của bánh răng rẻ quạt là: drq=150 (mm)
Ta có:
R0- bán kính vòng chia của bánh răng rẻ quạt
R0=drq/2=1/2=75 (mm)
=> i = 23 , (chọn iw=23), từ đó suy ra i=23.1,14=26,22
*.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.
* Chọn bi :
Chọn đường kính của bi là: Db=5 (mm)
4.3. Tính bánh răng rẻ quạt và thanh răng.
Bánh răng rẻ quạt là bánh răng trụ răng thẳng.
Gọi :
Z- số răng của bánh răng rẻ quạt
T- bước răng của bánh răng rẻ quạt
M- môđun
drq- đường kính vòng chia
a. Tính bánh răng rẻ quạt theo độ bền tiếp xúc.
Ta có:
qn- cường độ tải trọng pháp tuyến(tải trọng riêng)
r - bán kính cong tương đương của bề mặt
ZM- hệ số xét đến cơ tính của vật liệu
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.
Bánh răng rẻ quạt thường chế tạo bằng thép 35X, đôi khi chế tạo bằng thép xêmăngtít 20X. Trong đồ án này ta chế tạo bánh răng rẻ quạt bằng thép C45 (thép 45 Liên Xô),thường hoá ,độ rắn 200HB, , phôi rèn.
Độ rắn của vật liệu chế tạo HB <350 , nên ta tìm được =0,01,chọn sơ bộ hệ số KHv=1,2.
Tính môđun bánh răng rẻ quạt:
Chọn môđun m=6mm).
- Đường kính đỉnh răng: da=drq+2.m=150+2.6=162 (mm)
- Đường kính chân răng: df=drq-2,5.6=150-2,5.6=135 (mm)
- Môđun của bánh răng rẻ quạt : m=6
* Tính số răng của cung răng rẻ quạt:
Cung răng rẻ quạt có số đo góc băng 780, vậy số răng của cung răng rẻ quạt là : n = 5,6 răng, do đó ta chọn n=6 (răng).
b. Tính bánh răng rẻ quạt theo độ bền uốn.
Ta có:
t - bước của trục vít vô tận (m)
y - góc nghiêng của đường ren trục vít vô tận.
h và b - chiều cao và chiều rộng tương ứng của răng bánh răng rẻ quạt.
Thay số vào công thức trên ta tính được : T = 0,072 MN
Chiều rộng răng bánh răng rẻ quạt b=30 (mm)
Chiều cao răng bánh răng rẻ quạt h=( 162-135)/2=13,5 (mm)
Bước vít của trục vít : t=20,48 (mm)
4.3. 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. Lực cản quay vòng của các bánh xe dẫn hướngphụ thuộc vào phần trọng lượng của xe đặt lên trục trước, kích thước lốp, bánh xe quay vòng và nhiều nhân nhân tố khác, vì vậy mômen truyền từ cơ cấu lái tới cam quay bánh xe dẫn hương sẽ khác nhau đối với những xe khác nhau.
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 = 292,61 (KG.m)
Thay những giá trị vào công thức ta xác định được:
d = 42mm, phù hợp với số liệu thực tế đo được.
5. Tính trục lái.
Trục lái làm băng thép rỗng được tính theo ứng suất xoắn do lực tác dụng trên vành tay lái
Plmax- lực lái lớn nhất tác dụng lên vô lăng.
D, d - đường kính trong và đường kính ngoài của trục lái.
Chọn vật liệu chế tạo trục lái là thép C40 không nhiệt luyện, phôi chế tạo là phôi thép ống.ứng suất tiếp xúc cho phép .
Chọn sơ bộ kích thước của trục lái là:
D=30 (mm)
d= 20 (mm)
Thay những thông số trên vào công thức (1.38) ta được: t = 54,44 (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).
6. Tính bền các đòn dẫn động lái.
6.1. Đòn quay đứng.
Giả sử tiết diện cắt ngang của đòn quay đứng dạng hình chữ nhật.
Hình dạng và kích thước tính toán đòn quay đứng được thể hiện ở hình vẽ.
I-I : tiết diện nguy hiểm.
Đòn quay đứng để truyền chuyển động từ trục thụ động của cơ cấu lái đến đòn dọc của dẫn động lái.
Đòn quay được nối với dẫn động lái nhờ các khớp cầu và nối với trục cơ cấu lái bằng then hoa hình tam giác.
Do vậy ta chọn Q=1560,59 (KG) khi tính bền đòn quay đứng. Khi tính bền ta tính tại những tiết diện nguy hiểm ( Ở đây ta tính cho tiết diện I-I).
Chọn vật liệu chế tạo đòn quay đứng là thép các bon tôi và ram.Then hoa tam giác ở đầu đòn quay đứng được kiểm tra theo chin dập và cắt.
Dựa vào số liệu thực tế đo được ta chọn sơ bộ kích thước tại mặt cắt I-I :
a=75 (mm)
b=25 (mm)
6.2. Kiểm tra các đòn dẫn động lái.
* Tính toán đòn kéo dọc và đòn kéo ngang.
Tính các đòn dẫn động chủ yếu là tính đòn dọc AA1và đòn ngang DE. Đòn dọc được kiểm tra theo uốn dọc do lực Q và đòn ngang được kiểm tra theo uốn dọc do lực N. Lực Q có thể tính theo công thức trên Q=1560,59 (KG.m).
Tính bền đòn kéo dọc và đòn kéo ngang cho dẫn động lái cầu dẫn hướng thứ nhất:
- Tính e:
Ta có:
B - khoảng cách giữa hai đường tâm của bánh xe chọn theo giá trị tham khảo B=2400(mm).
B0 - khoảng cách tâm của hai trụ quay đứng.
01, m - Tính trong phần dẫn động lái.
Trọng lượng tác dụng lên mỗi bánh xe dẫn hướng Gi = 1625 KG.
lb , n - các kích thước chiều dài trên hình 1.3
n = n1 = 1753,13 (mm).
lb = = 770 (mm) (Lấy theo số liệu thực tế đo được).
l3 - chiều dài đòn kéo dọc cầu trước.
Đòn kéo dọc của cầu thứ nhất và cầu thứ hai hoàn toàn giống nhau,và cùng kích thước. Nhưng đòn kéo dọc ở cầu thứ hai có lực kéo nhỏ hơn nên không cần kiểm tra.
* Kiểm bền cho các đòn bên.
Để đảm bảo an toàn và tính ổn định của quá trình làm việc, đòn bên được làm bằng thép 20X. Đòn bên của dẫn động lái chủ yếu chịu ứng suất uốn. Do vậy ta tính theo điều kiện bền uốn:
Mômen uốn tác dụng lên đòn bên được xác định theo công thức sau:
Mu = m.Ncos
Ta tính bền cho đòn bên của hình thang lái cầu dẫn hướng thứ nhất:
Mu = m.Ncos = 282.861,08.cos130 = 236,60 KG.m
Tương tự ta kiểm nghiệm đòn bên của hình thang lái dẫn động cầu sau (với gia thiết tiết diện cắt ngang của đòn bằng tiết diện cắt ngang của đòn bên của dẫn động lái cầu thứ nhất.
* Kiểm nghiệm bền khớp cầu (Rôtuyn lái).
Vật liệu chế tạo khớp cầu là thép 20XH có , khớp cầu được kiểm nghiệm theo ứng suất chèn dập tại vị trí làm việc và kiểm tra độ bền cắt tại vị trí ngàm.
Lực tác dụng lên khớp cầu chính là lực tác dụng lên đòn quay đứng PD: PD = 1560,61 (KG).
D - đường kính khớp cầu: chọn theo thực tế D = 35mm
Suy ra: ecd = 12,17 MN/mm2< [ecd]. Vậy thoả mãn điều kiện chèn dập tại bề mặt làm việc của khớp cầu.
* Tính kiểm nghiệm bền các đăng.
Trong quá trình làm việc do các đăng truyền lực từ trục lái đến bánh răng chủ động của cơ cấu lái. Nên ta cần kiểm tra các đăng theo độ bền xoắn, không cần thiết kiểm tra các đăng theo số vòng quay, vì tốc độ quay của vô lăng nhỏ. Lực gây ra mômen xoắn chính là lực đặt lên vành tay lái (tính cho hệ thống không trợ lực).
Wx - là mômen chống xoắn tại tiết diện nguy hiểm được xác định bằng công thức:
Wx = 0,2 .D3[1 - (d/D)4]
D - đường kính trong của các đăng: d = 25mm
D - đường kính ngoài của các đăng: D = 30mm
Suy ra: Wx = 0,2.303.[1 - (25/30)4] = 4193,75mm3
Ứng suất xoắn: t = 56,21 N/mm2
Với vật liệu chế tạo các đăng là thép nhiệt luyện có ứng suất xoắn cho phép là 200 N/mm2
7. Tính toán cường hóa lái.
7.1. Xây dung đặc tính cường hoá hệ thống lái hai cầu trước.
7.1.1. Đặc tính của hệ thống lái khi chưa có cường hoá.
Hệ thống lái có tỷ số truyền không thay đổi, kích thước của các đòn cũng không thay đổi, do vậy lực tác dụng lên vành lái tuyến tính so với lực cản quay vòng.
7.1.2. Đặc tính của cường hoá khi có cường hoá lái.
Lực tác dụng lên bộ cường hoá Ph sẽ là:
Ph=Pl-P (1.46)
Ở đây:
Pl - lực đặt lên vành lái khi không có cường hoá (đã tính được trong mục 3.4); Pl=94,29 KG
P - Lực người lái lớn nhất khi có cường hoá.
Không nên chọn P quá nhỏ vì P lớn khi quay riêng các bánh dẫn hướng tại chỗ lốp sẽ mòn nhanh. Đối với ôtô du lịch P=40-70N, đối với ôtô tải trung bình, tải cỡ lớn và ôtô buýt P=150-200N, đối với ôtô tải cỡ thật lớn P = 300 - 400N,đôi khi trong loại ôtô tải cỡ lớn người ta làm thêm cơ cấu có thể gài bộ cường hoá khi ôtô đứng yên.
Đối với xe thiết kế ta chọn P = 200N = 20KG.
Từ đó ta tìm được Ph = 94,29 - 20 =74,29KG
Để tính toán kích thước của cơ cấu phân phối lực, ta phải chọn sơ bộ lực cường hoá lái đặt tại cơ cấu lái Ph1 và trợ lực lái cầu thứ hai Ph2.
Chọn sơ bộ Ph1= 54KG
Ph2 = 74,29 - 54 = 20,29KG
Cường hoá bắt đầu làm việc khi lực người lái đặt lên vành lái là 4KG tương ứng với mômen cản quy về đầu đòn quay đứng là 19 KG.m.
7.2. Tính cường hoá hệ thống lái.
* Tính cường hoá đặt tại cơ cấu lái:
Lực cường hoá của cơ cấu lái quy dẫn về vô lăng là:
Ph1 = p.F1/ih1. (1.47)
- Tính cường hóa cầu dẫn hướng thứ 2:
Lực cường hoá cầu thứ hai quy dẫn về vô lăng là:
Ph2 = p.F2/ih2. (1.48)
Trong đó :
p - áp suất do bơm sinh ra, áp suất này dẫn đến piston xy lanh lực
ih2 - tỷ số truyền từ vành lái đến xy lanh lực,
F2 - diện tích piston của xy lanh lực,
- Tính hành trình piston trợ lực lái cầu hai:
Gọi SP là một nửa hành trình của piston, theo hình 2.7 .
Vậy hành trình toàn bộ của piston là:
S=2.SP = 2.116,10=232,2 (mm)
4.3. Xác định năng suất của bơm trợ lực lái.
Với bơm trợ lực là bơm cánh gạt, hiệu suất u =0,75 - 0,85.
Năng suất của bơm:
Q = Q1+Q2
n = 2,33 (vòng) (theo mục 3.2 phần II),
Chọn ,
F1, S1 được tính ở phần trên.
S1= 102,075 (mm) = 102,075 .10-3 (m)
F1= 20,74 (cm2) = 32,12.10-4 (m2)
Năng suất của bơm là:
Q = Q1 + Q2 = (75,86 + 73,6).10-6 = 147,44.10-6 (m3/s).
Năng suất tính toán của bơm Q phải đạt được số vòng quay lớn hơn số vòng quay khi động cơ chạy không tải từ 25% trở lên.
7.4. Tính độ bền của xy lanh lực.
* Yêu cầu và chọn vật liệu chế tạo:
Xy lanh lực chịu áp suất p = 50KG/cm2 nên ta chọn vật liệu chế tạo là gang xám.
Độ bóng của bề mặt làm việc của xy lanh lực, piston thường là cấp 10 và cấp 9. Trong những trường hợp khác có thể gia công đạt độ bóng cấp 8.
Mặt trong của xy lanh phải mài bóng và đạt độ chính xác cao: 5 – 10 mk.
Tính độ bền của xy lanh lực:
Khi tính độ bền của xy lanh 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 xy lanh.
* Tính độ dày xy lanh lực của cơ cấu lái.
d = 71,71 (mm) = 7,171 (cm)
e = 400KG/cm2 (gang cầu)
P = 50 KG/cm2
Thay số được: t = 1,92 cm ; d n=11,01 cm
* Tính xy lanh lực trợ lực cầu thứ hai.
d = 59,1 mm = 5,91(cm)
e = 400KG/cm2
p = 50KG/cm2
Suy ra:
Suy ra: dn = 2.15,84 + 59,1 = 90,77 (mm)
- Đối với xy lanh lực đặt tại cầu thứ 2:
Xy lanh trợ lực cầu sau đặt song song với phương của đòn dọc, do vậy:
Theo mục 3.4 ta có:
Mc = 292,61 (KG.m)
ln = 330mm
ld = 290mm
d = 412,14mm
lt = 270mm.
Thay sô vào ta được:
P = 1540,40 KG
F = 2650,89 KG >Pa. Lực hướng trục tác dụng lên đầu piston trợ lực cầu thứ hai. Vậy xy lanh đủ bền.
PHẦN III
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ROTUYL
1. Chọn phôi.
Ta chọn phôi thép để dễ dàng gia công.
2. Chọn phương án gia công.
Để chuyên môn hoá cao và đạt hiệu suất cao trong điều kiện sản xuất ở Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công. ở đây ta ding thiết bị chuyên dùng đơn giản dễ chế tạo.
3. Thiết kế tính toán nguyên công.
3.1. Nguyên công 1: Tiện ngoài và tiện cắt phôi.
- Chi tiết được định vị trong mâm cặp.
- Kẹp chặt bằng mâm kẹp.
- Chọn máy: Kiểu máy T616.
- Chọn dao: Dao có ký hiệu T15K6.
- Chế độ cắt:
Chiều sâu cắt: t1 = 0,4mm; t2 = 0,6mm.
Lượng chạy dao: S1 = 0,25mm/vg; S2 = 0,4mm/vg.
Số vòng quay của máy: n1 = 723vg/ph; n2 = 732vg/ph.
3.2. Nguyên công 2: Khoan tâm và tiện mặt đầu.
- Định vị: Chi tiết được định vị trong mâm cặp.
- Kẹp chặt trong mâm kẹp.
- Chọn máy: Kiểu máy T616.
- Chọn dao: Dao có ký hiệu P9, T15K6.
- Chế độ cắt:
Khi tiện mặt đầu:
Tiện mặt đầu: t1 = 0,6mm; S = 0,4mm/vg; n = 375vg/ph.
Khi khoan lỗ định tâm:
t2 = 0,2mm; S = 0,12 mm/vg; n = 2100vg/ph.
3.4. Nguyên công 4: Tiện mặt cầu
- Định vị: Chi tiết được định vị bằng một khối chữ V và một đầu chống tâm.
- Kẹp chặt bằng khối chữ V.
- Chọn máy: Chọn kiểu máy tiện chuyên dùng T8.
- Chọn dao: Dao có ký hiệu P9.
- Chế độ cắt:
Chiều sâu cắt: t = 0,6mm.
Lượng chạy dao: S = 0,04mm/vg.
Số vòng quay của máy: n = 375vg/ph
3.5. Nguyên công 5: Khoan lỗ .
- Định vị: Chi tiết được định vị bằng một khối chữ V và một đầu chống tâm.
- Kẹp chặt bằng khối chữ V.
- Chọn máy: Chọn kiểu máy 2A - 125.
- Chọn dao: Dao có ký hiệu P9.
- Chế độ cắt:
Chiều sâu cắt: t = 2mm.
Lượng chạy dao: S = 0,17mm/vg.
Số vòng quay của máy: n = 723vg/ph
3.6. Nguyên công 6: Nhiệt luyện.
- Đầu tiên tôi ở nhiệt độ cao 8500 C trong 2 phút.
- Sau đó ram ở nhiệt độ 3500 C trong 2 phút.
3.7. Nguyên công 7: Mài.
- Định vị: Chi tiết được định vị bằng hai đầu chống tâm.
- Kẹp chặt bằng hai đầu chống tâm.
- Chọn máy: Chọn kiểu máy 3115.
3.8. Nguyên công 8: Kiểm tra.
- Kiểm tra độ bóng của bề mặt cầu đạt 1,25; mặt côn đạt 0,63.
- Mặt côn đạt 1:7; 1:12.
- Kiểm tra độ đảo của mặt cầu
KẾT LUẬN
Kỹ thuật ôtô ngày càng được phát triển tới mức rất cao, 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. Vì vậy trên ôtô được trang bị thêm rất nhiều hệ thống kỹ thuật cao 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: TS…………….. và các thầy cô trong bộ môn và toàn thể các bạn đồng nghiệp. Nay em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế hệ thống lái có trợ lực”.
Dựa trên những kiến thức đã học trong trường và kết quả thu được qua các đợt thực tập, em đã thực hiện đồ án với hai nội dung chính:
PHẦN I:
Nghiên cứu và phân tích một số vấn đề lý thuyết liên quan đến kết cấu và điều khiển đối với hệ thống lái ôtô.
PHẦN II:
Tiến hành chọn phương án thiết kế cụ thể một hệ thống lái có trợ lực.
Em thực hiện đồ án với những nội dung cụ thể sau:
- Chọn phương án thiết kế hệ thống lái.
- Tính toán hệ thống lái hai cầu trước dẫn hướng có cường hoá.
- Công nghệ chế tạo các chi tiết của hệ thống lái.
- Các thông số tin cậy.
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 mong các Thầy, cô tận tình chỉ bảo giúp đỡ.
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.
6. Thiết kế hệ thống lái của ôtô - máy kéo bánh xe, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội - Năm 1991. Phạm Minh Thái.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"