Thông tin tài liệu
TĨM TẮT Mặc dù tơ điện khơng phải khái niệm mà thực tế có lịch sử lâu đời (Từ đầu kỷ XIX), hạn chế công nghệ ắc quy đặc biệt tiến vượt bậc công nghệ động đốt trong, ô tô điện dần bị thay khơng cịn tồn từ sau năm 1930 Tuy nhiên thập kỉ gần đây, hai vấn đề lớn nhân loại nhiễm mơi trường khí thải an ninh lượng hữu hạn nguồn lượng hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí đốt) dần trở nên thiết Người ta bắt đầu quan tâm trở lại đến ô tô điện giải pháp hiệu cho vấn đề Tại đô thị lớn Việt Nam, bất cập hạ tầng giao thông, cộng với ý thức tham gia giao thơng cịn hạn chế nhóm người nên tình trạng ùn tắt giao thông trở nên quen thuộc với người dân đô thị Hệ việc ùn tắt giao thông đô thị gây thiệt hại không nhỏ cho phát triển kinh tế quốc gia, giảm hiệu suất lao động đặc biệt gây ô nhiễm mơi trường lượng khí thải phương tiện giao thơng đường Trước tình hình đó, hệ thống giao thông đô thị thành phố lớn Việt Nam cần quan tâm cải thiện theo hướng bền vững, thân thiện với môi trường Việc sử dụng ô tô điện đô thị cỡ nhỏ coi giải pháp nhằm giảm số lượng phương tiện cá nhân, dẫn đến giảm tình trạng ùn tắt giảm ô nhiễm môi trường cho đô thị Về chất, kết cấu ô tô điện tương đối giống kết cấu ô tô sử dụng động đốt (chỉ khác nguồn động lực cách bố trí số hệ thống xe), bao gồm: động cơ, khung gầm, thân vỏ điện thân xe Trong đó, khung gầm thân vỏ có vai trị đảm nhiệm chịu lực cấu thành hình dạng mang tính thẩm mỹ cho xe, đặc biệt đảm bảo an toàn cho người ngồi xe sở để lắp đặt phận khí Kết cấu khung gầm gồm hệ thống: hệ thống truyền lực, hệ thống dẫn hướng, hệ thống treo Còn kết cấu thân vỏ gồm: khoang động cơ, khoang hành khách khoang hành lý ô tô Do đó, q trình thiết kế xe tơ điện, bên cạnh việc tính tốn hệ thống truyền lực, việc tính tốn thiết kế khung gầm – thân vỏ xếp vào công đoạn quan trọng không ii Từ trạng giao thông đô thị nay, với sở lý thuyết ô tô điện, chúng em Thầy Gv.Ths Vũ Đình Huấn hướng dẫn thực đề tài: “Nghiên cứu chế tạo thân vỏ xe, hệ thống treo, lái cho xe điện đô thị cỡ nhỏ”, qua việc nghiên cứu đề tài phần thấy tính khả quan việc ứng dụng sản phẩm đề tài vào thực tế Nội dung đề tài bao gồm: - Tiến hành khảo sát nhu cầu sử dụng xe điện đô thị Việt Nam; - Tính tốn, thiết kế chế tạo thân vỏ xe cho xe điện đô thị cỡ nhỏ; - Tính tốn thơng số hệ thống treo hệ thống lái trường hợp cụ thể để kiểm nghiệm đảm bảo khả vận hành cho xe điện đô thị cỡ nhỏ; - Xây dựng lắp ráp mơ hình xe điện thị cỡ nhỏ Cấu trúc đề tài: - Chương Tổng quan đề tài - Chương Tổng quan ô tô điện - Chương Thiết kế tổng thể xe điện đô thị cỡ nhỏ - Chương Thiết kế thân vỏ xe điện thị cỡ nhỏ - Chương Tính toán, thiết kế hệ thống treo cho xe - Chương Tính tốn, thiết kế hệ thống lái - Chương Kết luận kiến nghị Phương pháp nghiên cứu: - Kế thừa sở lý thuyết mô hình thầy Vũ Đình Huấn để xây dựng mơ hình - Sử dụng tài liệu liên quan, tài liệu tham khảo để thiết kế, tính tốn thông số cho hệ thống treo hệ thống lái - Dựa vào kết quả, số liệu tính tốn để đưa hướng cải tiến, phục vụ nghiên cứu thực nghiệm iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU vi DANH MỤC CÁC HÌNH xi DANH MỤC CÁC BẢNG xiv CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Mục đích, ý nghĩa đề tài 1.2 Xu hướng phát triển ô tô Thế giới Việt Nam 1.3 Kết khảo sát nhu cầu sử dụng xe điện đô thị Việt Nam CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ ĐIỆN 13 2.1 Giới thiệu xe điện 13 2.2 Cấu hình tơ điện 13 CHƯƠNG THIẾT KẾ TỔNG THỂ XE ĐIỆN ĐÔ THỊ CỠ NHỎ 18 3.1 Thiết kế chung 18 3.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 20 CHƯƠNG THIẾT KẾ THÂN VỎ XE ĐIỆN ĐÔ THỊ CỠ NHỎ 33 4.1 Tổng quan khung vỏ 33 4.1.1 Tổng quan khung xe 33 4.1.2 Tổng quan vỏ xe 33 4.1.3 Phân loại 34 4.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế khung 37 4.2.1 Phân tích, chọn phương án thiết kế 37 4.2.2 Phân tích chọn loại khung thiết kế cho xe 40 4.3 Tính tốn bền khung xe 44 4.3.1 Xác định kích thước sơ khung 44 4.3.2 Phân tích bố trí chung 47 4.3.3 Đặc điểm kết cấu khung xe thiết kế 51 4.4 Tính tốn kiểm nghiệm bền 56 CHƯƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO CHO XE 62 5.1 Yêu cầu hệ thống treo 62 iv 5.2 Phân tích chọn loại hệ thống treo 62 5.3 Tính tốn hệ thống treo 66 5.3.1 Xác định thông số hệ thống treo 66 5.3.2 Xác định hành trình tĩnh bánh xe (hay độ võng tĩnh hệ treo) 66 5.3.3 Tính độ cứng hệ thống treo 67 5.3.4 Tính hành trình động bánh xe 67 5.3.5 Tính lị xo 68 5.3.6 TÍNH GIẢM CHẤN 70 CHƯƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI 77 6.1 Vai trò nhiệm vụ hệ thống lái 77 Kết cấu hệ thống lái 77 6.3 Phân loại 78 6.3.1 Theo bố trí bánh lái 78 6.3.2 Theo số lượng bánh dẫn hướng 78 6.3.3 Theo kết cấu cấu lái 79 6.3.4 Theo kết cấu nguyên lý làm việc cường hóa 83 6.4 Chọn cấu lái 83 6.5 Phương án lựa chọn dẫn động lái 83 6.6 Tính tốn sơ hệ thống 84 6.6.1 Tính tốn động học hệ thống lái 84 6.6.2 Xác định mơmen cản quay vịng chỗ 90 Hình 6.13 Sơ đồ lực ngang tác dụng lên bánh xe xe quay vòng 92 6.6.3 Xác định chiều dài răng: 94 6.6.5 Tính bền dẫn động lái 102 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 110 7.1 Kết luận 110 7.2 Kiến nghị 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU CDC : Clean Diesel Car LPG : Liquified Petroleum Gas HC : Hydro Carbon FFV : Flexible fuel vehicle CNG : Compressed Natural gas EVAC : Electric Vehicle Association of Canada ECM: Electronic Control Module SUV : Sport Utility Vehicle ABS : Anti-lock Braking System ESP: Electronic Stability Program DC: Động điện HS: Hộp số VS: Vi sai GT: Hộp giảm tốc a: Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến cầu trước (mm) b: Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến cầu sau (mm) li: Khoảng cách từ tâm bánh trước đến toạ độ trọng tâm thành phần khối lượng( mm) hi: Chiều cao trọng tâm thành phần khối lượng(mm) hg: Chiều cao trọng tâm xe (mm) G: Trọng lượng thân ô tô (kg) Gk: Trọng lượng chassis khung xương(kg) Gct: Trọng lượng cầu trước bánh xe (kg) Gcs: Trọng lượng cầu sau bánh xe (kg) Gm: Trọng lượng động (kg) Gat: Trọng lượng acquy trước (kg) Gas: Trọng lượng acquy sau (kg) Ggt: Trọng lượng ghế trước (kg) vi Ggs: Trọng lượng ghế sau (kg) Gl: Trọng lượng hệ thống lái (kg) Glanh: Trọng lượng hệ thống lạnh (kg) Gnt: Trọng lượng người khoang lái (kg) Gns: Trọng lượng người sau (kg) Ghl: Trọng lượng hành lý (kg) Vmax: Vận tốc cực đại xe thiết kế (km/h) Vmin: Vận tốc nhỏ xe (km/h) f: Hệ số cản lăn : Hệ số bám B: Chiều rộng sở (mm) L: Chiều dài sở (mm) H: Chiều cao xe (mm) ft: Độ võng tĩnh fd: Hành trình động ω: Tần số góc (rad/s) g: Gia tốc trọng trường (m/s2) Zt: Tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trạng thái tĩnh (N) Zt1: Tải trọng tĩnh tác dụng lên hệ thống treo cầu trước (N) Zt2: Tải trọng tĩnh tác dụng lên hệ thống treo cầu sau (N) ft1: Độ vòng tĩnh hệ thống treo cầu trước (mm) ft2: Độ vòng tĩnh hệ thống treo cầu sau (mm) Ct1: Độ cứng hệ thống treo cầu trước (N/mm) Ct2: Độ cứng hệ thống treo cầu sau (N/mm) fđ1: Hành trình động bánh xe cầu trước (mm) fđ2: Hành trình động bánh xe cầu sau (mm) Kđ: Hệ số tải trọng động vii c: Hệ số đường kính lị xo K: Hệ số hình dạng tiết diện độ cong lò xo []: Ứng suất xoắn giới hạn (N/mm2) d: Đường kính dây lị xo (mm) Pmax: Lực tác dụng lớn lên lò xo (N) n: Số vịng lị xo (vịng) n= 𝐺×𝑑×𝑓𝑡 8×𝑐 ×p Dn: Đường kính ngồi lị xo (mm) Dt: Đường kính lò xo (mm) n0: Số vòng lò xo kể vịng khơng biến dạng (vịng) min: Khe hở hai vòng lò xo ứng với Pmax (mm) Hmin: Chiều cao nhỏ lò xo (mm) Hp: Chiều dài lò xo ứng với Pmax (mm) H0: Chiều dài tự lò xo (mm) t: Bước lò xo trạng thái tự (mm) a: Chiều dày thành xilanh (mm) dP: Đường kính pítơng (mm) dx: Đường kính ngồi xilanh cơng tác (mm) dt: Đường kính đẩy píttơng (mm) dn: Đường kính ống ngồi xilanh (mm) lg: Chiều dài phần chứa dầu (mm) HP: hành trình dịch chuyển píttơng (mm) C: Độ cứng hệ thống treo (Nm-1) : Hệ số dập tắt dao động tương đối K: Hệ số lực cản quy dẫn bánh xe giảm chấn đặt hệ thống treo (Ns/m) Kn: Hệ số lực cản tính cho hành trình nén Ktr: Hệ số lực cản tính cho hành trình trả Pa: Lực tác dụng lên pittong (N) viii Va: Tốc độ chuyển dịch tương đối píttơng với xilanh (m/s) FP: Diện tích píttơng làm việc Zt: Vận tốc píttơng 0: Hệ số lưu lượng fv: Diện tích lỗ dầu P: Áp suất chất lỏng n : Góc quay vịng bánh xe dẫn hướng bên ngồi : Góc quay vịng bánh xe dẫn hướng bên Rmin: Bán kính quay vịng (m) : Góc tạo địn bên hình thang lái phương ngang m: Chiều dài địn bên hình thang lái (mm) y: Khoảng cách đòn ngang với trục trước hình thang lái (mm) p: Chiều dài địn nối bên hình thang lái (mm) lt: Góc tính theo lý thuyết tt: Góc tính theo thực tế : Độ sai lệch Mc: Mômen cản chuyển động : Hiệu suất tính đến tổn hao ma sát cam quay khớp dẫn động lái Gbx: Trọng lượng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng (N) r: Bán kính tự bánh xe B: Chiều cao lốp (mm) rbx: Bán kính làm việc bánh xe (mm) R: Bán kính vành lái (m) ic: Tỷ số truyền cấu lái th: Hiệu suất thuận cấu lái, cấu lái - trục hiệu suất thuận id: Tỷ số truyền truyền động lái L: Chiều dài (mm) ix Dc: Đường kính vịng chia mn: Mơdun pháp tuyến bánh răng, chọn theo tiêu chuẩn : Góc nghiêng ngang bánh răng, chọn sơ góc nghiêng Z: Số h: Chiều cao răng(mm) Dd: Đường kính vịng đỉnh răng(mm) Pv: Lực vịng tác dụng lên bánh (N) Pr: Lực hướng tâm tác dụng lên trục theo công thức (N) Pa: Lực dọc tác dụng lên trục (N) SH: Là hệ số an toàn ZR: Hệ số xét ảnh hưởng độ nhám ZV: Hệ số xét ảnh hưởng vận tốc vịng KXH: Hệ số xét ảnh hưởng kích thước trục rang KF: Hệ số xét ảnh hưởng độ độ bơi trơn SF: Là hệ số an tồn YS: Là hệ số xét tới ảnh hưởng mô đun Dtl: Đường kính trục lái (mm) Dtl :Đường kính ngồi trục lái (mm) Wx: Mơmen chống xoắn tiết diện tính tốn eN: Khoảng cách từ tâm cầu đến vị trí ngàm (mm) dN: Đường kính vị trí ngàm tính tốn (mm) Dc: Đường kính cầu rơtuyn (mm) k: Đường kính bề mặt tỳ với đệm rơtuyn (mm) [𝜎𝑐𝑑 ]: Ứng suất chèn dập cho phép (𝑀𝑃𝑎) [𝜎𝑢 ]: Ứng suất uốn cho phép vị trí ngàm (𝑀𝑃𝑎) x DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống truyền động ô tô sử dụng lượng mặt trời ……………8 Hình 1.2 Độ tuổi nhóm người khảo sát Hình 1.3 Tỉ lệ số người muốn thay đổi phương tiện lại ô tơ điện Hình 1.4 Kết thu sau khảo sát quãng đường làm ngày 10 Hình 1.5 Tỷ lệ số người chọn thời gian phù hợp cho lần sạc 10 Hình 1.6 Tỷ lệ số người mong muốn quãng đường ô tô sau sạc đầy 11 Hình 2.1: Cấu hình tơ điện đại 14 Hình 2.2: Một số kiểu bố trí hệ thống truyền lực ô tô điện 15 Hình 2.3 Kiểu bố trí hệ thống truyền lực cho xe thiết kế 17 Hình 3.1 Hình chiếu đứng tơ điện 18 Hình 3.2 Hình chiếu tơ điện 18 Hình 3.3 Hình chiếu phía đầu xe phía đuôi xe 19 Hình 3.4 Sơ đồ phân bố tải trọng ô tô không tải 22 Hình 3.5 Sơ đồ phân bố tải trọng xe đầy tải 24 Hình 3.6 Tọa độ trọng tâm xe trường hợp xe đầy tải 25 Hình 3.7 Động điện xe thiết kế 26 Hình 3.8 Hệ thống lượng xe 27 Hình 3.9 Bình ắc quy phụ tải xe 28 Hình 3.10 Động điện tích hợp vi sai đặt cầu sau xe 29 Hình 3.11 Hệ thống phanh xe 30 Hình 3.12 Hệ thống treo độc lập xe 31 Hình 13 Hệ thống dẫn hướng xe 32 Hình 4.1 Cấu trúc khung rời 35 Hình 4.2 Cấu trúc khung gầm liền khối 36 Hình 4.3: Loại khung tơ chịu lực tất 38 Hình 4.4: Loại khung vỏ chịu lực tác dụng 38 Hình 4.5: Loại vỏ chịu tất lực tác dụng 38 Hình 4.6 Hình dáng khung có hai dầm dọc hai bên 40 Hình 4.7 Hình dáng khung gầm hình xương sống 41 xi h’ = (f’ + ) m = (1+ 0.538).2,5 = 4,12 mm + Chiều dày vòng chia: S = m/2 + 2 mtg = 3,14.2,5/2 + 2.0,538.2,5.tg200 = 4,9 mm 6.6.4.3 Xác định kích thước thơng số răng: Đường kính cắt mặt cắt nguy hiểm nhất: d= Mx 0, x ( 6.23) Trong đó: x : ứng suất tiếp xúc cho phép tiết diện nguy hiểm Lấy x = 15.106 N/m2 Mx: Mô men xoắn gây lên nguy hiểm răng, mơmen cản quay vịng từ bánh xe: Mx = Mc = 180 Nm Thay thông số vào công thức (2.23) ta : d= Mx 0, x = 172 = 0,04 m 0, 2.15.106 Chọn d = 40 mm Chiều dài đoạn làm việc : L = 2X1 = 2.84.78 = 169,56 mm Mặt khác ta có: dc = t1Z suy Z = dc L = t1 t1 Trong : 97 t = cos t1 = mn 2,5 = = 8,25 cos180 cos Suy ra: Z= 169.56 8, 25 = 19,8 Vậy ta chọn Z = 20 Hệ số dịch chỉnh răng: tr = - br = -0,647 = 0,647 + Đường kính vịng chia răng: Dc = Dd - 2m(1,25 - ) = 24 - 2.2,5(1,25 -0,647) = 20,985 mm 21mm + Đường kính vịng đỉnh răng: Dd = D = 24 mm + Chiều cao h = (f’ + f’’) mn = (1+ 1,25).2,5 = 5,625 mm 6.6.4.4 Tính bền cấu lái trục - răng: Đối với loại truyền động truc - phải đảm bảo cho có độ bền cao +Xác định lực tác dụng lên truyền trục - Lực vòng tác dụng lên bánh răng: Pv Pmaxic 73,5.20, 1500 (N) Lực hướng tâm tác dụng lên trục theo công thức: Pr Pvtg 1500.tg 20 574,1 (N) cos cos18 Lực dọc tác dụng lên trục răng: 98 Pa Ptg v 1500.tg18 487,4( N ) + Kiểm tra vật liệu Trong trình làm việc trục răng, chịu ứng suất uốn tiếp xúc chịu tải trọng va đập từ mặt đường Vì thường gây tương rạn nứt chân Do ảnh hưởng lớn tới tin cậy tuổi thọ cấu lái Để đảm bảo yêu cầu lam việc cấu lái vật liệu chế tạo trục - dùng thép XH cải thiện Có: ch 700MPa b 1000MPa HB = 260 290 +ứng suất cho phép: ứng suất tiếp xúc cho phép: Giới hạn bền mỏi tiếp xúc trục răng: HLim b 70 2.260 70 590MPa ứng suất tiếp xúc cho phép trục răng: H HLim S H Z Z K K R V F XH ( 6.24) Trong đó: SH: Là hệ số an toàn; lấy SH = 1,1 ZR: Hệ số xét ảnh hưởng độ nhám; ZR = 0,95 ZV: Hệ số xét ảnh hưởng vận tốc vòng; ZV = 1,1 KXH: Hệ số xét ảnh hưởng kích thước trục răng; KXH = KF: Hệ số xét ảnh hưởng độ độ bôi trơn; KF = Thay thông số vào công thức (6.24) ta được: 99 H 5901,1.0,95.1,1.1.1 560,5MPa Giới hạn bền mỏi uốn trục răng: FLim Fo KFL KFC ( 6.25) Chọn KFL = 1; Với truyền quay hai chiều ta chọn KFC = 0.7 FLim 1.0,7.360 327MPa ứng suất uốn cho phép: F FLimYRYS K XF ( 6.26) Trong đó: YR = 1; KXF = SF: Là hệ số an toàn; lấy SF = ,7 YS: Là hệ số xét tới ảnh hưởng mô đun với m = 2,5; ta chọn YS = 1,03 F 327.1,03.1,7 198, 48MPa +Kiểm nghiệm độ bền uốn Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: H ZM Z H Z d 2TK H K H u 1 K H b u ( 6.27) Trong đó: ZM = 175 MPa (Đối với trục thép) ZH cos cos18 1, 72 sin(2 ) sin(220 ) 100 Z 0,884 1, 28 ( hệ số trùng khớp ngang, tính theo cơng thức sau): 1 1 cos 1,88 3, cos18 1, 28 Z1 Z 1,88 3, + K H H b d 2TK H K H Trong đó: H = 1,1; b = d d = 0,6.24 = 14,4 K H 1,1.14, 4.24 1,02 2.944,76.1.1,08 Thay thông số vào công thức (6.27) ta được: H 175.1, 72.0,884 2.944, 76.1.1, 02.(22,81 1)1, 08 486, 05 24 14, 4.22,81 Vậy: H 486.05MPa H 560.5MPa Do thoả mãn điêù kiện tiếp xúc +Kiểm nghiệm độ bền uốn: Ứng suất uốn tính theo cơng thức: F1 F2 2TYF K F K F K F Y d d m Y F1 F YF ( 6.28) Với: YF1, YF2 hệ số dạng Theo đồ thị Hình (10.21) tài liệu chi tiết máy với hệ số dạng dịch chỉnh = 0.647 số tương đương 101 Z1 6,986 YF 3, cos cos3 18 Z2 20 23, 285 YF 3,3 cos cos3 18 Z td Z td KF = 1,25 (Tra theo đồ thị 10 - 14 tài liệu chi tiết máy.) KF: Tính theo cơng thức: K F Với F 3.3 K F F b d 2TK F K F 3,3.14, 4.24 1, 048 2.944, 76.1.1, 25 Y 18 0.714 140 140 Thay thông số vào công thức (6.28) ta được: 2.944, 76.3.2,1.1, 25.1, 048.0, 714 65,5 14, 4.24.2,5 3,3 65,5 67,55 3, F1 F2 F F1 F 198, 48MPa Vậy điều kiện thoả mãn Bộ truyền trục - đảm bảo đủ bền trình làm việc 6.6.5 Tính bền dẫn động lái 6.6.5.1 Kiểm tra bền trục lái: Kích thước trục lái(xem hình 6.14) D d - Đường kính trong: Dtl = 25 (mm) - Đường kính ngồi: dtl = 17 (mm) Hình 6.14 Kích thước trục lái Trục lái làm ống thép, vật liệu làm trục lái thép 35, khơng nhiệt luyện, có ứng suất tiếp xúc cho phép: [x] = 50 80 MPa Ứng suất xoắn lực vành lái sinh ra: 102 x = M x Pl max R v = Wx Wx đó: Wx – mơmen chống xoắn tiết diện tính tốn D 4tl d 4tl Wx = 0,2 D tl Thay số vào cơng thức ta có: x = 468,734 0,2 0,025 0,017 0,2 0,025 x = 38,16 (MPa) x < [x] Kết luận: trục lái đảm bảo độ bền 6.6.5.2 Kiểm tra bền Rơ-tuyn: Kích thước: - Khoảng cách từ tâm cầu đến vị trí ngàm: eN = 23 (mm) - Đường kính vị trí ngàm tính tốn: dN = 18 (mm) - Đường kính cầu rơtuyn: Dc = 28 (mm) - Đường kính bề mặt tỳ với đệm rôtuyn: k = 16 (mm) Vật liệu:trụ cầu chế tạo thép xêmăngtít hố 15HM, có nhiệt luyện bề mặt để tăng tính chống mịn, có: - ứng suất chèn dập cho phép là: [σcd ] 35(MPa) - ứng suất uốn cho phép vị trí ngàm: [σu ] 300(MPa) - ứng suất cắt cho phép vị trí ngàm: [τ] 80(MPa) Khớp cầu kiểm nghiệm theo ứng suất chèn dập vị trí làm việc kiểm tra độ bền uốn cắt vị trí ngàm 103 Lực tác dụng lên khớp cầu lớn lực cực đại tác dụng lên đòn kéo ngang N = 7994,47 (N) Sơ đồ lực tác dụng: xem hình 6.15 Hình 6.15 Sơ đồ tác dụng lên khớp cầu - Kiểm tra ứng suất chèn dập bề mặt làm việc khớp cầu: σ cd N Fc Trong đó: Fc - diện tích tiếp xúc mặt cầu đệm rôtuyn Trong thức tế làm việc, diện tích làm việc chiếm 2/3 bề mặt khớp cầu, nên bề mặt chịu lực tiếp xúc chiếm 1/2.2/3=1/3 bề mặt khớp cầu Ta có: Fc D c Dc - đường kính cầu rơtuyn, Dc = 28mm σcd 7994, 47 3,14.0, 0282 31, 42( MPa) σ cd , chốt cầu thoả mãn điều kiện chèn dập bề mặt làm việc 104 - Kiểm tra theo độ bền uốn: Kiểm tra độ bền uốn chốt cầu vị trí ngàm Ứng suất uốn vị trí ngàm: σuc : NeN Wu Wu – mơmen chống uốn tiết diện tính tốn, ta có : Wu = 0,1 d 3N Thay số vào ta có : σuc 7994, 47.0,023 273,69( MPa) 0,1.0,0183 uc < [uc] chốt cầu đảm bảo độ bền uốn vị trí nguy hiểm - Kiểm tra theo độ bền cắt: Kiểm tra rơtuyn vị trí ngàm Ứng suất cắt vị trí ngàm: τc N Fc Trong đó: .D 2c Fc Suy ra: τc N 6939,8 27, 272( MPa) Fc 3,14.0, 028 c < [] khớp cầu thoả mãn điều kiện cắt tiết diện nguy hiểm Kết luận: Khớp cầu đủ bền trình làm việc 105 Bảng 6.2 Bảng tổng hợp thơng số hệ thống lái STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Thơng số Góc quay vịng bánh xe dẫn hướng bên Góc quay vịng bánh xe dẫn hướng bên ngồi mơ men cản quay vòng lực đặt lên vành tay lái Số Đường kính vịng đỉnh Đường kính chân Đường kính sở bánh Chiều cao Chiều dày vịng chia Đường kính Chiều dài đoạn làm việc Lực vòng tác dụng lên bánh Lực hướng tâm tác dụng lên trục Lực dọc tác dụng lên trục Giới hạn bền mỏi tiếp xúc trục ứng suất tiếp xúc cho phép trục Giới hạn bền mỏi uốn trục ứng suất uốn cho phép ứng suất uốn Ứng suất xoắn lực vành lái Đơn vị Độ Độ N/m N mm mm mm mm mm mm mm N N N Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa Giá trị 35 26 172 73,5 25,7 14,4 16,91 5,625 4,9 40 169,56 1500 574,1 487,4 590 560,5 327 198,48 65.5 – 67.55 38,16 Sau trình nghiên cứu, thiết kế thi cơng chế tạo thân vỏ xe, tính tốn hệ thống lái hệ thống treo, nhóm cho sản phẩm xe điện đô thị cỡ nhỏ với bốn chỗ ngồi Tuy sản phẩm chưa hoàn thiện mặt, vận hành tốt bước đầu cho thấy độ êm dịu, khả gia tốc, leo dốc tương đối tốt xe hoạt động Dưới số hình ảnh trình thi cơng, từ cơng đoạn ban đầu hồn thành sản phẩm 106 Hình 6.16 Thi cơng gầm xe Hình 6.17 Thi cơng khung xe 107 Hình 6.18 Tiến hành sơn chống gỉ Hình 6.19 Thi cơng vỏ xe 108 Hình 6.20 Tiến hành sơn màu sau chuẩn bị xong bề mặt Hình 6.21 Hồn thành xe điện đô thị cỡ nhỏ 109 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 7.1 Kết luận Sau gần bốn tháng từ cơng đoạn thiết kế tính tốn lí thuyết hồn thành mơ hình đồ án, cuối đồ án chúng em hoàn thành thời hạn Việc hoàn thành đồ án cho nhóm nhiều đánh giá quan trọng Sản phẩm tạo ban đầu giải vấn đề đưa thiết kế khung, vỏ cho xe ô tô sử dụng lượng điện phục vụ mục đích di chuyển thị Bên cạnh việc làm nhiều vấn đề chưa giải Đề tài hoàn thành thời gian quy định, nhiên nhiều vấn đề khúc mắc mong xem xét Thầy, Cơ để đề tài hồn thành Một lần em xin chân thành cảm ơn Thầy GV.ThS Vũ Đình Huấn bảo tận tình cho em hồn thành đồ án 7.2 Kiến nghị Trong khn khổ thời gian thực Đồ án với lượng cơng việc lớn nên nhóm chưa thể hồn thiện mục tiêu mong muốn ban đầu đặt ra, cịn vài hạn chế thiếu sót việc thiết kế tính tốn Nhóm hy vọng nhóm làm Đồ án sau tiếp tục phát triển, hoàn thiện đề tài này, khắc phục nhược điểm, hạn chế mà nhóm chưa giải 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GVC.MSc Đặng Quý, Giáo trình Lý thuyết ô tô, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2003 [2] GVC.MSc Đặng Q, Giáo trình Thiết kế tơ, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2003 [3] https://news.zing.vn/cuoc-cach-mang-cua-oto-dien-post794758.html [4] https://baovemoitruong.org.vn/o-nhiem-moi-truong-thi-khi-thai-tu-phuong-tien-giao-thongdung-dau-bang/ [5] https://automation.net.vn/Cong-nghe-Ung-dung/Tong-quan-tinh-hinh-nghien-cuu-o-to- dien-tren-the-gioi-va-tai-Viet-Nam.html [6] https://text.123doc.org/document/337444-do-an-tinh-toan-thiet-ke-he-thong-lai.html [7] https://baodautu.vn/chay-400-km-cho-moi-lan-sac-dan-viet-hung-thu-voi-o-to-dien- d78981.html [8] https://spilit.com.vn/tin-tuc/tin-tuc-su-kien-vi/viet-nam-du-suc-lam-oto-dien-trinh-do- hon-han-campuchia.html [9] http://doc.edu.vn/tai-lieu/do-an-thiet-ke-o-to-dien-5-cho-ngoi-210/ http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-nghien-cuu-dieu-khien-he-thong-lai-dien-tren-o-tocon-77434/ 111 ... thông ? ?ô thị nay, với sở lý thuyết ô tô điện, chúng em Thầy Gv.Ths Vũ Đình Huấn hướng dẫn thực đề tài: ? ?Nghiên cứu chế tạo thân vỏ xe, hệ thống treo, lái cho xe điện ? ?ô thị cỡ nhỏ? ??, qua việc nghiên. .. xe điện ? ?ô thị cỡ nhỏ Cấu trúc đề tài: - Chương Tổng quan đề tài - Chương Tổng quan ô tô điện - Chương Thiết kế tổng thể xe điện ? ?ô thị cỡ nhỏ - Chương Thiết kế thân vỏ xe điện ? ?ô thị cỡ nhỏ -... thân vỏ xe cho xe điện thị cỡ nhỏ; - Tính tốn thơng số hệ thống treo hệ thống lái trường hợp cụ thể để kiểm nghiệm đảm bảo khả vận hành cho xe điện ? ?ô thị cỡ nhỏ; - Xây dựng lắp ráp mơ hình xe điện
Ngày đăng: 06/06/2022, 01:41
Xem thêm:
