Kỹ năng lắng nghe

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI I, NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI 1, Nhiệm vụ Hệ thống lái dùng để giữ đúng hướng chuyển động hoặc thay đổi hướng chuyển động của ô tô khi cần thiết.. 2

LỜI NÓI ĐẦU

Trong nền kinh tế đang tăng trưởng mạnh mẽ của nước ta, nhu cầu về giao thông vận tải ngày càng lớn Vai trò quan trọng của ô tô ngày càng được khẳng định vì ô tô có khả năng cơ động cao, vận chuyển được người và hàng hóa trên nhiều loại địa hình khác nhau

Với ô tô nói chung và xe khách nói riêng, an toàn chuyển động là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá chất lượng thiết kế và sử dụng của phương tiện.Một trong các hệ thống quyết định đến tính an toàn và ổn định chuyển động là

hệ thống lái đặc biệt là ở tốc độ cao Với đề tài của mình, em đã cơ bản hoàn thành việc thiết kế hệ thống lái cho xe khách

Trong quá trình làm Đồ án tốt nghiệp, được sự hướng dẫn tận tình của thầy

giáo Nguyễn Văn Bang và các thầy cô giáo trong bộ môn Cơ khí ô tô em đã

hoàn thành bài Đồ án tốt nghiệp của mình Tuy nhiên trong quá trình thực hiện, chắc chắn em không tránh khỏi những thiếu sót, do đó em rất mong nhận được sự chỉ bảo và góp ý của các thầy và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI

I, NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI

1, Nhiệm vụ

Hệ thống lái dùng để giữ đúng hướng chuyển động hoặc thay đổi hướng chuyển động của ô tô khi cần thiết Có thể thay đổi hướng chuyển động bằng cách :

- Thay đổi phương chuyển động của bánh xe dẫn hướng

- Thay đổi momen xoắn ở bánh sau chủ động

- Kết hợp cả 2 phương pháp

Theo quan điểm về an toàn chuyển động thi hệ thống lái là hệ thống quan trọng nhất

2, Phân loại

Có nhiều cách để phân loại hệ thống lái ô tô :

- Phân loại theo cách bố trí cơ cấu lái :

+ Loại cơ cấu lái đặt bên trái ( dùng cho các nước có luật giao thông quy định chiều chuyển động là bên phải, đại đa số các nước có luật giao thông đi bên phải )

+ Loại cơ cấu đăt bên phải ( dùng cho các nước có luật giao thông quy định chiêu chuyển dộng là bên trái , có rất ít nước thí dụ: Anh Thụy Diển , Nhật…)

- Theo kết cấu của cơ cấu lái:

+ Loại trục vít, bánh vít

+ Loại trục vít đòn quay

+ Loại thanh khía

+ Loại liên hợp ( Trục vít – ê cu – cung răng )

- Theo số bánh dẫn hướng :

+ Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng cầu trước

+ Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng cầu sau

+ Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng ở tất cả các cầu

- Theo nguyên lý làm việc của bộ phận trợ lực lái

+ Loại trợ lực lái thủy lực

+ Loại trợ lực lái loại khí

+ Loại trợ lực lái cơ khí

+ Loại trợ lực lái dùng điện

- Hệ thống lái không có độ dơ lớn

- Đảm bảo tỷ lệ thuận giữa góc quay vô lăng với góc quay bánh xe dẫn hướng

- Không đòi hỏi người lái xe một cường độ lao động quá lớn khi điều khiển ô tô

- Đặt cơ cấu lái lên phần được treo của ô tô, cấu tạo đơn giản điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi

II, CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG LÁI

Cấu tạo cơ bản của hệ thống lái bao gồm các phần chính: vành lái, cơ cấu lái, dẫn động lái

- Cơ cấu lái là một hộp giảm tốc được bố trí trên khung hoặc vỏ của ô tô đảm nhận phần lớn tỉ số truyền của hệ thống lái,

- Vành lái là cơ cấu điều khiển nằm trên buồng lái, chịu tác động trực tiếp của người điều khiển Nối liền giữa vành lái và cơ cấu lái là trục lái

- Dẫn động lái gồm các kết cấu dẫn động nối từ cơ cấu lái tới các bánh xe dẫn hướng và các liên kết giữa các bánh xe dẫn hướng Bao gồm: hai đòn bên, đòn ngang, trục quay bánh xe

IV,LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Phương án được giao là : “ Thiết kế hệ thống lái loại trục vít con lăn, trợ lực thủy lực, với loại hệ thống treo trước sau phụ thuộc nhíp ” Cơ cấu lái loại

trục vít – con lăn, có những ưu điểm sau:

- Trục vít có dạng glôbôit nên mặc dù chều dài của trục vít lớn nhưng sự tiếp xúc các răng ăn khớp được lâu hơn, do giảm được ứng suất khi tiếp xúc

và tính chống mài mòn tốt

- Tải trọng tác dụng lên chi tiết tiếp xúc được phân tán, hoặc 2 vòng ren

- Ít tổn thất do ma sát ( do thay thế má sát trượt bằng ma sát lăn)

- Có khả năng điều chỉnh được sự ăn khớp của răng Dường trục của con lăn lệch với đường trục của trục vít một đoạn (= 5-7 )mm điều này cho phép triệt tiêu sự hao mòn khi ăn khớp bằng cách điều chỉnh trong quá trình sử dụng

1,Cấu tạo

Hình 1 : Cấu tạo cơ cấu lái kiểu trục vít con lăn.

1- Trục chủ động 4 - Đệm điều chỉnh 7 - Con lăn 11 - Ốc đổ dầu

2 - Vỏ cơ cấu lái 5 - Nắp dưới 8, 10 - Trục bị động 12 - Nắp.

3, 13 - Trục vít lõm 6 - Trục con lăn 9 - Bạc trục bị động 14 - Đòn quay.

Kiểu cơ cấu lái này sử dụng cặp ăn khớp trục vít, con lăn để thực hiện quá trình điều khiển xe chuyển hướng hay quay vòng

Sơ đồ cấu tạo của cơ cấu tạo được thể hiện trên hình 19, bao gồm trục vít lõm (3) được ghép căng với trục chủ động (trục lái) (1) và quay trên hai ổ đỡ cầu Con lăn (7) quay trên trục (6) và ăn khớp với trục vít lõm Giữa con lăn

và trục (6) có ổ bi kim, trục (6) được gá trên nạng (8) đây cũng là trục bị động, trục bị động quay trên bạc tựa dài (9) và được cố định theo phương dọc trục bằng các đai ốc Đầu ngoài của trục bị động (8) có lắp đòn quay đứng (14) và được hãm chặt bằng đệm vênh và êcu

Hình 2 : các chi tiết tháo rời của cơ cấu lái kiểu trục vít con lăn.

Khi trục chủ động (1) quay làm trục vít lõm (3) quay theo Do trục vít lõm (3) ăn khớp với con lăn (7) nên làm nó quay theo làm toàn bộ nạng (8) quay

về hai phía tuỳ theo chiều quay của trục lái (1) Trục bị động (8) quay làm làm đòn quay đứng (14) quay theo và tác động vào cơ cấu dẫn động lái

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LÁI

1 CÁC THÔNG SỐ CHO TRƯỚC.

G

= 54500 N Chiều dài cơ sở : L = 3612 m m

Khoảng cách giữa hai tâm trụ đứng trong mặt phẳng chứa hình thang lái

B = 1,895 m

Bán kính quay vòng nhỏ nhất của bánh xe ngoài phía trước ngmin

R

= 9,0 m Loại cơ cấu lái : Trục vít – con lăn trợ lực thủy lực ic = 20,5

Loại hệ thống treo : Trước phụ, sau phụ thuộc nhíp

2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG LÁI

2.1 Xác định mô men cản quay bánh xe dẫn hướng quanh trụ đứng

Lực tác dụng lên vành tay lái của ô tô sẽ đạt giá trị cực đại khi ta quay vòng ô

tô tại chỗ Lúc ấy mô men cản quay vòng dọc bánh xe dẫn hướng Mc sẽ băng tổng số của momen cản chuyển động M1, mômen cản do các bánh xe trượt lê trên đường M2 và mômen cản cần thiết để làm ổn định dẫn hướng M3 do cánh tay đòn a gây ra Khi xác định giá trị lực cực đại tác dụng lên vành lái Pmax còn M3 có thể bỏ qua

+ Mô men cản lăn M1

+ Mô men cản trượt M2

+ Mô men cản M3 gây lên bởi việc làm ổn định các bánh xe dẫn hướng

* Tính mô men M1

M1 được xác định theo công thức : M1 = Z.f.a

Trong đó : Z1 – Trọng lượng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng,

)(130502

261002

x – tay đòn của lực ngang đối với trụ đứng

thừa nhận x = 0,14.Rb x

Rbx là bán kính làm việc trung bình của bánh xe

Rbx = λ

.ro

B = H = 8,25 (inch)

d = 20 (inch)

)(55,4634

,252

2025,

=

(N.m) 1770,077(KN.m)

579,

Tỉ số truyền của dấn động lái : với ô tô khách

5,13,

077,

Chọn khoảng cách trục aw, số răng z2 của bánh vít, số mối ren z1 Trên cơ sở tỉ

số truyền đã cho và dựa vào thiết kế CTM ta có : ic = 20,5

Chọn số mối ren trục vít z1= 2

⇒ Số răng của bánh vít:

41 5 , 20 2

2

Z t

i

r t

c

659,72

5,20

5014,322

659,7

- Đường kính vòng chia: dc 1, dc 2 Theo bảng (7.9) tính toán

df 1 = dc 1- 2f0 .m -2c0.m

- Với f0 - hệ số chiều cao răng chọn f0=1

c0- hệ số khe hở hướng tâm c0= 0,2

)(195,22,025,21225

4, THIẾT KẾ HÌNH THANG LÁI

4,1 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

4.2 Xây dựng đường đặc tính lý thuyết của hình thang lái

Muốn các bánh xe thực hiện quay vòng đúng thì quan hệ giữa chúng phải thỏa mãn công thức sau:

- góc quay của bánh xe dẫn hướng phía ngoài

L- chiều dài cơ sở của ô tô

B – khoảng cách của 2 đường tâm trụ đứng trong mặt phẳng đi

qua tâm trục bánh xe và song song với mặt đường

Hình 4: Sơ đồ động học khi quay vòng

Bảng 1: Bảng thông số của đường đặc tính lý thuyết

4.3 Xây dựng đường đặc tính thực tế của hình thang lái

- Nhiệm vụ cơ bản khi thiết kế hình thang lái Đan tô là xác định đúng góc

nghiêng của các đòn bên θ khi xe chạy thẳng:

Hình 5.Sơ đồ xác định các kích thước của hình thang lái

- Cần xác định góc θ và độ dài mỗi đòn bên m và đòn ngang n

- Quan hệ thực tế giữa các góc quay α β,

nB

=θ

- Khi xe quay vòng:

Hình 6.Sơ đồ quay vòng của hình thang lái

Khi bánh xe dẫn hướng bên trái quay đi một góc α

và bánh xe bên phải quay

Trong đó: m thường lấy theo kinh nghiệm m/B= 0,12 ; 0,14 ; 0,16

Chọn sơ bộ theo kinh nghiệm m = 0,12 * B = 227,4 ( mm)

Chọn sơ bộ góc θ ban đầu theo công thức của Chuđakop

90 θ

Thay số :

36127

,02

≈

θ

( theo kinh nghiệm thiết kế)

Cho θ các giá trị xung quanh giá trị sơ bộ (θ

Theo bảng giá trị trên ta chọn θ sao cho sự sai lệch so với đường lý thuyết nhỏ nhất và nhỏ hơn 10, ta chọn được θ = 190

ar

m

ng

L ctg

9000

3612

2 2

189553

,29cotcotcot

) (

2 , 0

.

m MN d

D

D R

P l

−

=

τ

Trong đó: - Plmax : lực lái lớn nhất tác dụng lên vô lăng

- D, d : đường kính trong và đường kính ngoài của trục lái

- R :bán kính vành tay lái, R = 0,25mChọn vật liệu chế tạo trục lái là thép C40 không nhiệt luyện, phôi chế tạo là

phôi thép ống có ứng suất tiếp xúc cho phép[ ]τ = 50 ÷ 80MN/m2

.Chọn sơ bộ kích thước của trục lái là :

D=30 (mm); d= 20 (mm)

6 4

10 02

, 0 03 , 0 2 , 0

03 , 0 025 , 0 96 , 258

m MN

thỏa mãn điều kiện

Vậy ta chọn kích thước sơ bộ là kích thước thiết kế

6 KIỂM TRA BỀN CƠ CẤU LÁI

Truyền động loại trục vít – con lăn cần đảm bảo cho các răng có độ bền uốn, bởi thế trong tính toán cần chú ý đến độ chống mòn và độ bền tiếp xúc

2/800

T = 2π. max.

Trong đó: T – lực dọc trục vítVới - t – bước trục vít: t=πm

25,096,258

,111

51818

mm N

σ

7 TÍNH BỀN DẪN ĐỘNG LÁI

7.1 Đòn quay đứng

Đòn quay đứng của cơ cấu lái dùng để truyền chuyển động từ trục bị động của

cơ cấu lái đến thanh dọc của dẫn động lái

Thực nghiệm chứng tỏ rằng lực cực đại tác dụng lên đòn quay đứng thường không quá 0,5.G1(G1 - trọng lượng tác dụng lên các bánh xe trước của ô tô ởtrạng thái tính) Tính toán với 2 giá trị N, giá trị nào lớn hơn ta lấy

( )N KG

G

N =0,5× 1 =0,5×1305=652,5( ) =6525

- Ứng suất uốn tác dụng lên đòn quay đứng:

Trục vít

σu= W u

l

N.

< [σu ]=1500÷2000(KG/cm2)Lấy [σu ]=1800(KG/cm2)

l–chiều dài đòn quay đứng Tra bảng 4 HDTKMH, l= 148mm

( )cm ( )mm

d 3 , 795 37 , 95

1800 14

, 3

8 , 14 5 , 652 32

,1799366

,5

8,145,652

cm KG

o

x = × < ÷

τ

Trong đó: mô men chống xoắn :

( )4

3 3

16

795,314,3

,10

795,35,652

cm KG

b

a m

G b

a P

Trong đó: - G1 : trọng lượng tác dụng lên các bánh xe trước

của ôtô ở trạng thái tĩnh

- m1 p: hệ số phân bố trọng lượng lên cầu dẫn

hướng khi phanh, lấy m1 p = 1,4

b= ×cos = 227,4×cos19 = 215,011

( )N

011,2152

607,04,113050

,212826,

6525

mm N

σ+ Của thanh ngang:

( / 2)

673 , 13 510 , 130

420 , 1784

mm N F

996 , 49

Vậy thanh đủ bền ( vì k = 1,25 ÷ 2,5)

7.3 Khớp cầu (Rôtuyn lái)

Vật liệu chế tạo khớp cầu là thép 20XH có

Lực tác dụng lên khớp cầu chính là lực tác dụng lên đòn quay đứng,

Ta có:

2

3 1

D – đường kính khớp cầu, chọn theo thực tế D = 35mm

6525

2

Thỏa mãn điều kiện chèn dập tại bề mặt làm việc của khớp cầu

- Kiểm tra theo độ bền cắt

Kiểm tra khớp cầu tại vị trí nguy hiểm nhất (vị trí ngàm), với ứng suất

2

625 , 961 4

35 14 , 3 4

6525

mm N P

Thỏa mãn điều kiện cắt tại tiết diện nguy hiểm nhất

Vậy khớp cầu đủ bền trong quá trình làm việc

KẾT LUẬN

Trên đây là toàn bộ nội dung thuyết minh thiết kế môn học của em Có thể thấy thiết kế môn học không chỉ cung cấp cho em những kiến thức bổ ích của chuyên ngành mà còn giúp em tổng hợp lại kiến thức các môn học khác như chi tiết máy, sức bền, ……

Sau một thời gian nghiên cứu, tính toán thiết kế, được sự giúp đỡ tận tình, chỉ bảo của Thầy giáo Nguyễn Văn Bang cùng các Thầy trong bộ môn,

và các bạn trong lớp em đã hoàn thành các công việc sau dựa trên số liệu của

xe thiết kế:

- Thiết kế, tính toán cơ cấu lái trục vít – con lăn (glôbôit)

- Thiết kế hình thang lái

- Thiết kế trục lái

- Kiểm tra bền cơ cấu lái, dẫn động lái

Mặc dù có nhiều cố gắng nhưng do thời gian và kinh nghiệm thiết kế còn hạn chế nên không thể tránh khỏi nhứng thiếu sót Vì vậy em rất mong

nhận được sự chỉ bảo của các Thầy để bài thiết kế của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Nguyễn Khắc Trai - Cơ sở thiết kế ôt ô , Nhà suất bản

giao thông vận tải

2 Trịnh Chí Thiện – Tô Đức Long – Nguyễn Văn Bang.Kết cấu tính toán ô tô, Nhà Xuất Bản Giao Thông Vận

Tải - Năm 1984.

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU……….1

CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI……… 2

1 Công dụng………2

2 Phân loại……… 2

3 Yêu cầu………2

4 Cấu tạo chung……… ……3

5 Lựa chọn phương án thiết kế………4

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LÁI ……….5

1 Các thông số cho trước………5

2 Xác định các thông số cơ bản của hệ thống lái lái……… ……….5

3 Thiết kế cơ cấu lái………7

4 Thiết kế hình thang lái……… 11

5 Thiết kế trục lái……… 18

6 Kiểm tra bền cơ cấu lái……… 19

7 Tính bền dẫn động lái………20

KẾT LUẬN ……….25

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 26