Bài tập tốt nghiệp khai thác cơ cấu lái trên xe UAZ

Tuỳ thuộc vào yếu tố căn cứ để phân loại , hệ thống lái đợcchia thành các loại sau:  Theo cách bố trí vành tay lái: - Hệ thống lái với vành tay lái bố trí bên trái theo chiềuchuyển độn

Quân đội nhân dân việt namHọc viện kỹ thuật quân sự

Khoa : Động lực Chuyên ngành : Xe quân sự

Bài tập tốt nghiệp

NGUYễN VĂN TÂM Khoá : 4

Hệ đào tạo : Cao đẳng

Tên đề tài Khai thác cơ cấu lái xe uaz 31512

Vĩnh Yên 2008

CHƯƠNG I KHáI quát chung

1.1 .Giới thiệu chung về xe UAZ 31512.

Xe ô tô UAZ 31512 là xe ô tô con đợc dùng làm xe chỉ huy Xe cócông thức bánh xe là 4x4 , và có 4 cửa mở riêng biệt , có mui bạt và cửa sau đợc thiết kế để chở ngời và chạy trên các loại đờng.Ô tô đợc trang bịthiết bị kéo có bộ phận giảm chấn, để có thể kéo rơ moóc 1 trục Nếu cósẵn thiết bị kéo cứng ô tô có thể kéo rơ moóc 1 trục chạy quãng đờng ngắn

Xe UAZ 31512do nhà máy chế tạo ô tô ulianopxki ( Liên xô cũ )sản xuất năm 1986

Ô tô UAZ 31512 là xe con 2 cầu chủ động có tính năng việt dã cao

đợc sử dụng chủ yếu trong quân sự với chức năng là xe chỉ huy đã đợc nhạp vào Việt nam từ nhiều năm nay.Vỏ xe có 4 cửa,xe có phủ bạt,thànhsau xe có thể mở đợc Lốp dự phòng để ở giá phía sau,các biến thể của nó là xe UAZ 315126, UAZ 315127

Hình 1.1 : Hình dáng ngoài của xe UAZ 31512

1.2 Tóm tắt tính năng chiến kĩ thuật của xe UAZ 31512.

a) Thông số kích thớc bao của xe

Thông số các kích thớc bao của xe đợc thể hiện trên các hình chiếu

đứng, hình chiếu cạnh , hình chiếu bằng nh sau:

Hình 1.2.Hình chiếu đứng ,chiếu bằng,chiếu cạnh của xe UAZ 31512.

b) Đặc tính kỹ thuật của xe UAZ 31512.

- Đặc tính kỹ thuật của xe UAZ 31512 đợc thể hiện nh trong bảng 1.1 dới đây

Bảng 1.1 Đặc tính kĩ thuật của xe UAZ 31512.

TT Thông số kỹ thuật Số liệu đ.vị tính1

KgKgKgKgKgKgKgKgKgKg

754000172200-250041-2-4-392922,4457,2Xăng A72

áp lực + V téTuần hoàn k kKhô 1đĩa-trợlực thuỷ lực 4,1242,6411,581,005,2241,001,94Trụcvít-con lăni= 20,34+1215-380(8,40-15)350.000350.000 Phụ thuộc50.00038.000

m mUMZ-417810mLVòng/phútNmVong/phútCái

N/ mN/ m

- Trên ô tô việc bôi trơn cho các bộ phận trên xe là rất quan trọng để duy trì tính năng kỹ thuật của xe và giúp xe hoạt động tốt hơn Xe UAZ 31512 có các điểm bôi trơn nh sau:

Bảng 1.2 bảng chỉ dẫn bôi trơn trên ô tô UAZ 31512

1.3 Các phần và hệ thống chính của xe.

Xe UAZ 31512 lắp động cơ xăng , 4 xi lanh, 4 kì , xu páp treo,làm mát bằng chất lỏng

Hệ thống truyền lực kiểu cơ khí, có cấp, bố trí theo sơ đồ thông

qua gồm ly hợp, bộ chia (hộp số phụ đặt trớc hộp số chính), hộp sốchính, truyền động các đăng, cầu chủ động

Ly hợp ma sát khô, một đĩa, thờng đóng Đĩa bị động có giảmchấn xoắn, lò xo ép bố trí xung quanh, dẫn động mở ly hợp bằng thuỷlực

Bộ chia (hộp số phụ) kiểu cơ khí hai cấp với số truyền thấp bố trí

Xe có 2 cầu chủ động với công thức bánh xe là 4x4 Vỏ cầu chủ

động sau và trớc và cả truyền lực chính và vi sai có kết cấu tơng rựnhau vỏ cầu gồm hai nửa phân chia theo chiều dọc và bắt chặt với nahubằng bu lông

Phần vận hành: Gồm khung xe, hệ thống treo, hệ thống chuyển động

Khung xe bao gồm hai dầm dọc nối với nhau bởi các thanh dầmngang và có lắp móc kéo cứng cho phép kéo rơ moóc trong giai đoạnngắn

Hệ thống treocủa xe có bốn nhíp bán e líp doc hoạt động kết hợp với cácgiảm chấn thuỷ lực ống

Hệ thống chuyển động gồm bánh xe và lốp bánh xe kiểu đĩa ,dập, vành đơn dập liền.Lốp loại có săm , bơm hơi , 6 lớp, loại áp lực thấp..

Hệ thống lái kiểu cơ khí, gồm cơ cấu lái với vành tay lái và dẫn

đăng sau , dẫn độnh cơ khí bằng tay

Vỏ xe làm hoàn toàn bằng kim loại , kiểu trần có phủ bạt tháo đợc và các bộ phận phụ trợ

1.4 Khái quát về hệ thống lái.

1.4.1 Khái quát chung về hệ thống lái.

1 Công dụng, Phân loại, Yêu cầu

a) Công dụng

Hệ thống lái của ô tô dùng để thay đổi hớng chuyển động hoặcgiữ cho ô tô chuyển động theo một quỹ đạo xác định nào đó.b) Phân loại

Tuỳ thuộc vào yếu tố căn cứ để phân loại , hệ thống lái đợcchia thành các loại sau:

 Theo cách bố trí vành tay lái:

- Hệ thống lái với vành tay lái bố trí bên trái ( theo chiềuchuyển động của ô tô) đợc dùng trên ô tô của các nớc có luật

đi đờng bên phải

- Hệ thống lái với vành tay lái bố trí bên phải ( theo chiềuchuyển động của ô tô) đợc dùng trên ô tô của các nớc có luật

đi đờng bên trái

 Theo sè lîng cÇu dÉn híng.

- HÖ thèng l¸i víi c¸c b¸nh dÉn híng ë cÇu tríc

- HÖ thèng l¸i víi c¸c b¸nh dÉn híng ë cÇu sau

- HÖ thènga l¸i víi c¸c b¸nh dÉn híng ë tÊt c¶ c¸c cÇu

 Theo kÕt cÊu cña c¬ cÊu l¸i

- C¬ cÊu l¸i lo¹i trôc vÝt – b¸nh vÝt

- C¬ cÊu l¸i lo¹i trôc vÝt – cung r¨ng

- C¬ cÊu l¸i lo¹i trôc vÝt – con l¨n

- C¬ cÊu l¸i lo¹i trôc vÝt chèt quay

- C¬ cÊu l¸i lo¹i liªn hîp ( gåm trôc vÝt , ª cu , cung r¨ng)

- C¬ cÊu l¸i lo¹i b¸nh r¨ng trô – thanh r¨ng

 Theo kÕt cÊu vµ nguyªn lý lµm viÖc cña bé cêng ho¸

- HÖ thèng l¸i cã cêng ho¸ thuû lùc

- HÖ thèng l¸i cã cêng ho¸ khÝ nÐn

- HÖ thèng l¸i cã cêng ho¸ liªn hîp

c) Yªu cÇu

Hệ thống lái phải bảo đảm các yêu cầu sau:

- Quay vòng ô tô thật ngoặt trong một thời gian rất ngắn trên một diện tích rất bé

- điều khiển lái phải nhẹ nhàng thuận tiện

- động học quay vòng phải đúng để các bánh xe không bị trợt khi quay vòng

- Tránh đợc các va đập từ bánh dẫn hớng truyền lên vành tay lái

- Giữ đợc chuyển động thẳng ổn định của xe

2 cấu tạo chung của hệ thống lái

a) Hệ thống lái với cầu dẫn hớng loại liền ( xe có hệ thống treo phụ thuộc )

bố trí chung của hệ thống lái loại này đợc chỉ ra trên hình 1.3

1-vành tay lái; 2- trục lái; 3- ống bọc trục lái; 4- cơ cấu lái; 5- đòn quay

đứng; 6- trục đứng; 7- đòn quay ngang; 8- thanh bên hình thang lái; 9- khớp nối; 10- thanh ngang hình thang lái; 11- đòn kéo dọc; 12- thanh ngang hình thang lái phân chia; 13- đòn lắc

Hình 1.3 Bố trí chung hệ thống lái với cầu dẫn hớng loại liền.

Hệ thống lái này thờng đợc bố trí trên ô tô tải nhỏ và trung bình

Hệ thống bao gồm các bộ phận chính sau :

- Vành tay lái : vành lái cùng với trục lái có nhiệm vụ truyền lực quay vòng của ngời lái từ vành lái đến trục vít của cơ cấu lái

- Cơ cấu lái: cơ cấu lái ở sơ đồ trên gồm trục vít 3 và cung răng 4.Nó

có nhiệm vụ biến chuyển động quay của trục lái thành chuyển động góc của đòn quay đứng và khuyếch đại lực điều khiển trên vành tay lái

- Dẫn động lái: bao gồm đòn quay đứng 5 , thanh kéo dọc 6, cam quay

7 Nó có nhiệm vụ biến chuyển động góc của đòn quay đứng 5 thànhchuyển động góc của bánh xe dẫn hớng

- Hình thang lái : hình thang lái bao gồm các đòn 8, 9 và 10 ba khâu này hợp với dầm cầu dẫn hớng tạo thành bốn khâu dạng hình thang nên gọi là hình thang lái hình thang lái có nhiệm vụ tạo chuyển độnggóc của 2 bánh xe dẫn hớng theo một quan hệ xác định bảo đảm các bánh xe không bị trợt khi quay vòng

b) hệ thống lái với bánh dẫn hớng trong hệ thống treo độc lập

Bố trí chung của hệ thống lái loại này đợc chỉ ra trên hình 1.4 dới

đây

1-vành tay lái; 2- trục lái; 3- ống bọc trục lái; 4- cơ cấu lái; 5- đòn quay

đứng; 6- trục đứng; 7- đòn quay ngang; 8- thanh bên hình thang lái; 9- khớp nối; 10- thanh ngang hình thang lái; 11- đòn kéo dọc; 12- thanh ngang hình thang lái phân chia; 13- đòn lắc

Hình 1.4 Bố trí của hệ thống lái với bánh dẫn hớng

ở hệ thống lái cầu liền khi ô tô hoặc cầu dao động thì toàn bộ các chi tiết của hình thang lái dao động cùng một khối với cầu dẫn h-ớng Nhng ở hệ thống lái với hệ thống treo độc lập thì các bánh xe dẫn hớng bên trái hoặc bên phải có thể dao động độc lập với nhau nên cấu tạo của dẫn động lái và hình thang lái có khác so với loại cầuliền đó là thanh ngang của hình thang lái không thể làm liền mà phảicắt rời thành nhiều đoạn và liên kết với nhau bằng các khớp cầu

Còn lại các bộ phận khác nh vành tay lái , trục lái , cơ cấu lái cũng

có cấu tạo và nguyên lý làm việc nh đã mô tả trong mục “a”

b) Hệ thống lái có cờng hoá( trợ lực)

Hệ thống lái có cờng hoá đợc bố trí chung nh ở hình dới đây.

V: là van phân phối

C: là cơ cấu lái

X: là xi lanh công tác

Hình 1.5 các sơ đồ bố trí chung của hệ thống lái có cờng hoá.

So với hệ thống lái không có cờng hoá đã trình bay ở trên , cấu tạochung của hệ thống lái có cờng hoá gồm hai phần chính : phần lái cơ khí

có cấu tạo và nguyên lý giống nh các trờng hợp đã trình bày ở trên phần

cờng hoá với các phần chính sau :

- Nguồn năng lợng của bộ phận cờng hoá tròng hình là bơm thuỷ lực ( bơm dầu) sử dụng trong trợ lực lái thờng là bơm phiến gạt hoặc là bơm bánh răng Nó đợc chế tạo liền khối với bầu dầu và các van và

đặt trên thành xe, đợc dẫn động từ động cơ của xe bằng dây đai hoặcbằng bánh răng.

- Van phân phối dùng để điều khiển dòng và thờng dùng kiểu con trợt,

đợc chế tạo với độ chính xác cao nó gồm 2 phần tử là phần tử định tân và phần tử phản lực Trong van phân phối có các van an toàn để

đảm bảo áp suất dầu không vợt quá mức quy định và cũng đảm bảo cho hệ thống lái hoạt động bình thờng khi mà bơm dầu hỏng

- Cơ cấu chấp hành (xi lanh lực) nó có thể đợc bố trí liền khối với cơ cấu lái hoặc riêng biệt với cơ cấu lái và van phân phối

1.4.2 Giới thiệu hệ thống lái xe UAZ 31512.

Do đặc thù là xe chỉ huy dùng trong quân đội nên tải trọng của xe

là nhỏ hơn rất nhiều so với các xe khác Vì thế mà hệ thống lái của xe UAZ 31512 cũng chỉ cần khả năng tải nhỏ mà thôi Chính vì lí do đó mà

Việc sử dụng trợ lực lái trong hệ thống lái nhìn chung là rất có lợi

nó làm giảm lực kéo vành tay lái của lái xe, và việc bố trí cơ cấu lái có tỉ

số truyền thích hợp hơn

Tuy nhiên khi sử dụng trợ lực lái kèm theo việc mòn lốp nhiều hơn và tăng tải trọng tác dụng lên các chi tiết của hệ thống lái, kết cấu ô tô phức tạp hơn, khối lợng công việc chăm sóc bảo dỡng sẽ tăng lên so

với hệ thống lái không có trợ lực, mặt khác trợ lực chỉ làm việc khi động cơ nổ máy, nên không bảo đảm đợc quan điểm an toàn chuyển động khi tắt máy hoặc khi chuyển động xuống dốc Vì thế trên xe UAZ 31512 ng-

ời ta chỉ sử dụng hệ thống lái đơn thuần không có trợ lực với cơ cấu lái kiểu trục vít 2 rãnh con lăn

CHƯƠNG II

ĐặC ĐIểM KếT CấU CƠ CấU LáI Ô TÔ

UAZ 31512

2.1 Khái quát chung về hệ thông lái xe UAZ 31512.

a) Yêu cầu chung đối với hệ thống lái trên ô tô.

Khi tiến hành nghiên cứu đặc điểm kết cấu hệ thống lái của ôtô phải dựa trên các yêu cầu cụ thể của hệ thống lái:

- Đảm bảo ôtô quay vòng nhanh, ngoặt trên diện tích hẹp

- Đảm bảo điều khiển ôtô nhẹ nhàng

- Đảm bảo động học quay vòng đúng

- Đảm bảo khi ôtô chuyển động trên đờng không bằng phẳng lực va đập truyền từ bánh xe dẫn hớng lên vành tay lái là nhỏ nhất

- Đảm bảo ôtô chuyển động thẳng ổn định

- Đảm bảo có tác dụng tuỳ động

- Hành trình tự do của vành tay lái khi ôtô chuyển động thẳng phải nhỏ (góc quay tự do của vành tay lái không vợt quá 10 200)

b) Giới thiệu chung về hệ thống lái xe UAZ 31512.

Hệ thống lái của xe UAZ 31512 là hệ thống lái kiểu cơ khí không có trợ lực thuỷ động, hệ thống lái gồm cơ cấu lái , dẫn động lái

Cơ cấu lái cơ khí kiểu trục vít 2 rãnh con lăn có tỉ số truyền bằng 20,3 Dẫn động lái bao gồm vành tay lái, trục lái , các đăng trục lái , đòn quay đứng ,hình thang lái ,thanh lái dọc, cam quay Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái của xe UAZ 31512 đợc thể hiện trên hình 2.1 dới đây

1: Vành tay lái ; 2: Trục lái ; 3: khớp các đăng trục lái; 4: Cơ cấu lái; 5: Đòn

quay đứng; 6: Thanh kéo dọc; 7: Hình thang lái; 8: Đòn quay ngang; 9: Hình thang lái; 10: Cam quay

Hình 2.1 Hệ thống lái xe UAZ 31512

2.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống lái xe UAZ 31512.

 Khi xe chuyển động thẳng :

Vành tay lái ở vị trí trung gian nên giữ cho đòn quay đứng ở vị trí thẳng

đứng ở giữa nhờ lực giữ vành tay lái của lái xe mà cặp ăn khớp giữa trục vít và bánh vít đợc giữ ở vị trí nhất định nên nó giữ cho bánh xe ở vị trí chuyển đọng thẳng ổn định

 Khi xe quay vòng:

Khi ngời lái dùng lực đánh vành tay lái sang trái ( phải) thì dòng lực qua vành tay lái làm xoay trục lái sang trái( phải) v à đồng thời làm trục vít trong cơ cấu lái cũng xoay sang trái ( phải) do có sự ăn khớp trục vít và con lăn nên khi cơ cấu lái xoay sang trái ( phải) thì con lăn chạy vào trong ( hoặc ra ngoài).qua đòn quay đứng làm cho thanh kéo dọc dịch chuyển sang trái( phải) và qua đòn quay ngang vàcam quay làm cho bánh xe xoay sang trái ( phải) dẫn đến xe quay vòng sang trái hoặc phải

 Khi xe quay vòng với bán kính không đổi:

Khi đánh vành tay lái sang trái ( phải) và ngời lái giữ ở 1 vị trí nhất

định thì cũng qua trục lái và trục vít nên vị trí ăn khớp giữa trục vít vàcon lăn đợc giữ ở 1 vị trí nhất định và qua đòn quay đứng , thanh kéodọc, đòn quay ngang , cam quay mà bánh xe đợc giữ ở 1 góc xoay nhất định vì thế mà xe thực hiện quay vòng với bán kính không đổi

 Tính ổn định khi xe chuyển động thẳng;

Khi xe đang chuyển động thẳng nhng đột nhiên một bên bánh xe dẫn hớng bịthủng Nếu bình thờng xe chuyển động lệch về một phía, nhng nhờ có trợ lực lái làm việc làm bánh xe quay vòng theo hớng ngợc lại nên xe vẫn giữ nguyên hớng chuyển động cũ mà không bị quay vòng về bên lốp bị thủng

Giả sử xe bị thủng nhỏ ở lốp phải: Lúc đó bánh xe dẫn hớng có xu hớng quay sang bên phải (mà vành lái vẫn ở vị trí trung gian), thông qua dẫn động lái làm thanh kéo dọc dịch chuyển sang phải và qua đòn quay đứng tác dụng phụ tải lên cơ cấu lái và các chi tiết khác qua trục lái sẽ tác dụng phụ tải lên vành tay lái dới tác dụng của ngời lái se thắng phụ tải đó và vì thế xe vẫn đợc giữ tính ổn định khi chuyển động thẳng

2.3 Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe UAZ 31512.

a) Cơ cấu lái.

cơ cấu lái xe UAZ 31512 là cơ cấu lái kiểu trục vít với 2 rãnh con lăn có

tỉ số truyền bằng 20,3 đợc lắp với dầm dọc trái của khung xe Cơ cấu lái không

đợc bố trí bộ phận trơ lực Kết cấu cơ cấu lái xe UAZ 31512 đợc thể hiện trên hình 2.2

1 2

1 : Nút đổ dầu; 2:Trục vít lõm; 3: Vòng đệm; 4: Con lăn;

5: Cơ cấu đỡ con lăn; 6: Các te; 7: Trục con lăn; 8: Trục tay lái;

9: ổ bi côn; 10: Đai ốc điều chỉnh; 11: Đệm điều chỉnh

12: Trục đòn quay đứng; 13: Đai ốc hãm; 14: Đòn quay đứng;

15: Vòng phớt;

Hình 2.2 Kết cấu cơ cấu lái xe UAZ 31512

Vỏ cơ cấu lái làm bằng gang và đợc bắc chặc với dầm dọc bên trái khung Trục vít lõm, con lăn đợc làm bằng thép

Với kết cấu kiểu trục vít lõm con lăn 2 ren cơ cấu lái gồm có trục vít lõm và con lăn, cơ cấu đỡ con lăn ngoài ra còn có các ổ bi đỡ , các vòng đệm làm kín ,các đệm và đai ốc điều chỉnh , đai ốc hãm , vòng phớt Kết cấu và bố trí chung của cơ cấu lái xe UAZ 31512 đợc thể hiện nh trên hình 2.2 Trục vít

2 đợc ép chặt với trục tay lái 8 và đợc bố trí trong vỏ cơ cấu lái trên hai ổ côn Trục lái 10 đợc liên kết với trục lái bằng 1 khớp các đăng cơ cấu lái đợc bắt chặt với giá của vỏ cơ cấu lái bằng các bu lông chữ U và bắt chặt với giá bảng đồng hồ

Con lăn 4 đợc đặt trong rãnh của giá trục đòn quay đứng 14 trên các ổ kim Trục Của đòn quay đứng 14 đợc bắt chặt trên vỏ của hộp cơ cấu lái thôngqua bạc và ổ đỡ thanh lăn trụ Để có thể điều chỉnh đợc khe hở ngời ta bố trí

trục của con lăn lệch so với trục của trục vít Khe hở ăn khớp giữa trục vít và con lăn thay dổi có giá trị nhỏ nhất ở vị trí giữa và tăng lên khi dịch con lăn ra

vị trí ngoài rìa Khe hở nhỏ ở vị trí giữa tăng cờng ổn định và khả năng lái của

xe Sự tăng khe hở ở vị trí cận ngoài loại trừ đợc hiện tợng kẹt răng khi điều chỉnh do trục vít bị mòn nhiều ở vùng giữa ( vùng hay sử dụng nhất ) Khe hở tăng ở các vị trí cận ngoài của con lăn làm giảm lực ma sat và làm cho quá trình tự động quay bánh xe về vị trí chuyển động thẳng dới tác dụng của mômen ổn định đợc dễ dàng hơn

b) Dẫn động lái.

Dẫn động lái cơ khí gồm: vành lái, vỏ trục lái, trục lái đòn quay

đứng, đòn kéo dọc, đòn kéo ngang, thanh bên hình thang lái, thanh ngang hình thang lái, cam quay, các khớp nối và các đăng lái

-Vành lái: là một vành tròn, có cốt thép và đợc bọc nhựa, vành lái đợc lắp với trục lái 8 thông qua mối ghép then và mối ghép ren