“Tính toán thiết kế hệ thống lái cho xe toyota camry 2 5g

lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống lái 1.1.1 Nhiệm vụ 1.1.2 Yêu cầu 1.1.3 Phân loại 1.2 Kết cấu hệ thống lái thường dùng ô tô .5 1.2.1 Hệ thống lái với cấu trục vít - cung 1.2.2 Hệ thống lái với cấu trục vít - lăn .6 1.2.3 Hệ thống lái với cấu trục vít - chốt quay 1.2.4 Hệ thống lái với cấu liên hợp 1.2.5 Hệ thống lái với cấu bánh - .9 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ .11 2.1 Giới thiệu xe tham khảo- Ơ tơ Toyota Camry 2.5G 11 2.1.1 Sơ đồ tổng thể ô tô Toyota Camry 11 2.1.2 Động sử dụng xe Toyota Camry 2.5G .12 2.1.3 Hệ thống lái 13 2.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 18 2.2.1 Phương án lựa chọn dẫn động lái 18 2.2.2 Phương án lựa chọn cấu lái .19 2.2.3 Phương án lựa chọn trợ lực lái .20 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI .21 3.1 Xác định tỉ số truyền hệ thống lái .21 3.2 Xác định momen quay vòng bánh xe dẫn hướng .21 3.3 Xác định lực cần thiết tác dụng lên vô lăng .25 3.4 Tính tốn kiểm bền dẫn động lái .26 3.4.1 Tính tốn kiểm bền dẫn động lái tơ quay vịng chỗ .26 3.4.2 Tính tốn kiểm bền dẫn động lái tơ phanh với cường độ cao .29 3.5 Tính tốn hệ thống lái 30 3.5.1 Cơ sở lý thuyết .30 3.5.2 Quy trình kiểm tra 32 3.6 Xác định thông số trợ lực lái 34 3.6.1 Mômen cản mà trợ lực cần phải khắc phục 35 3.6.2 Chỉ số hiệu tác dụng trợ lực 36 3.6.3 Xây dựng đặc tính trợ lực lái .36 3.7 Thiết kế trợ lực lái .37 3.7.1 Xác định đường kính xilanh lực 37 3.7.2 Chọn đường kính ngồi kiểm tra bền xilanh lực .38 3.7.3 Xác định suất bơm 38 3.8 Bảo dưỡng, sửa chữa hư hỏng hệ thống lái 40 3.8.1 Quy trình tháo hệ thống lái 40 3.8.2 Quy trình lắp hệ thống lái .46 3.8.3 Bảo dưỡng hệ thống lái 47 3.8.4 Một số hư hỏng biện pháp khắc phục hệ thống lái 50 KẾT LUẬN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI MỞ ĐẦU Ngành ôtô giữ vị trí quan trọng phát triển kinh tế xã hội Ơtơ phương tiện sử dụng phổ biến phát triển nhiều lĩnh vực khác công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, giao thơng tải, quốc phịng an ninh Trên tảng đất nước đà phát triển lớn mạnh kinh tế, ngành công nghiệp ôtô nước ta ngày trọng phát triển Nhiều nhà máy, công ty liên doanh lắp ráp ô tơ nước ta với nước ngồi thành lập với thương hiệu lớn như: HONDA, TOYOTA, HYUNDAI, KIA Một vấn đề lớn đặt việc nắm vững lý thuyết, kết cấu loại xe đại, hệ thống xe để từ khai thác sử dụng xe cách có hiệu cao, đáp ứng yêu cầu khai thác, an toàn, tiết kiệm Một hệ thống quan trọng ô tô hệ thống lái Hệ thống lái có chức điều khiển hướng chuyển động tơ, đảm bảo tính ổn định chuyển động thẳng quay vòng bánh xe dẫn hướng Hệ thống lái có ảnh hưởng lớn đến tính an tồn chuyển động quỹ đạo chuyển động tơ, đặc biệt xe có tốc độ cao Do người ta khơng ngừng cải tiến hệ thống lái để nâng cao tính Xuất phát từ yêu cầu đặc điểm đó, em chọn thực nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống lái cho xe Toyota Camry 2.5G” Em xin chân thành cảm ơn thầy môn thầy Nguyễn Văn Hiệp trực tiếp hướng dẫn, bảo cho em hoàn thành tốt nhiệm vụ giao Vĩnh Yên , ngày 15 tháng 03 năm 2021 Sinh viên thực Trần Cơng Cường SVTH: TRẦN CƠNG CƯỜNG GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống lái Để đảm bảo an tồn ơtơ chuyển động đường, người vận hành phải có kinh nghiệm xử lí thành thạo thao tác điều khiển Mặt khác, để thuận tiện cho người vận hành thực thao tác đó, địi hỏi ơtơ phải đảm bảo tính an tồn cao Mà hệ thống lái phận quan trọng đảm bảo tính Việc quay vịng hay chuyển hướng ơtơ gặp chướng ngại vật đường đòi hỏi hệ thống lái làm việc thật chuẩn xác 1.1.1 Nhiệm vụ Hệ thống lái tập hợp cấu dùng để giữ cho ôtô chuyển động theo hướng xác định để thay đổi hướng chuyển động cần thiết theo yêu cầu động xe Hệ thống lái bao gồm phận sau: - Cơ cấu lái, vô lăng trục lái: Dùng để tăng truyền mômen người lái tác dụng lên vô lăng đến dẫn động lái; - Dẫn động lái: Dùng để truyền chuyển động từ cấu lái đến bánh xe dẫn hướng để đảm bảo động học quay vòng đúng; - Trợ lực lái: Dùng để giảm nhẹ lực quay vòng người lái nguồn lượng từ bên 1.1.2 Yêu cầu Hệ thống lái phải đảm bảo yêu cầu sau: - Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định: + Hành trình tự vô lăng tức khe hở hệ thống lái vơ lăng vị trí trung gian tương ứng với chuyển động thẳng phải nhỏ (không lớn 15 có trợ lực khơng lớn 50 khơng có trợ lực); + Các bánh dẫn hướng phải có tính ổn định tốt; + Khơng có tượng tự dao động bánh dẫn hướng điều kiện làm việc chế độ chuyển động - Đảm bảo tính động cao: tức xe quay vịng thật ngoặt, khoảng thời gian ngắn, diện tích bé; - Đảm bảo động học quay vòng đúng: để bánh xe khơng bị trượt lê gây mịn lốp, tiêu hao cơng suất vơ ích giảm tính ổn định xe; SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Giảm va đập từ đường lên vô lăng chạy đường xấu gặp chướng ngại vật; - Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện: Lực điều khiển lớn cần tác dụng lên vô lăng (Plmax) quy định theo tiêu chuẩn quốc gia hay tiêu chuẩn ngành: + Đối với xe du lịch tải trọng nhỏ: Plvmax không lớn 150  200 N; + Đối với xe tải khách không lớn 500 N - Đảm bảo tỷ lệ lực tác dụng lên vô lăng mô men quay bánh xe dẫn hướng (để đảm bảo cảm giác đường) tương ứng động học góc quay vơ lăng bánh xe dẫn hướng 1.1.3 Phân loại * Theo vị trí bố trí vơ lăng - Vơ lăng bố trí bên trái: (tính theo chiều chuyển động) dùng cho nước xã hội chủ nghĩa trước đây, Pháp, Mỹ - Vơ lăng bố trí bên phải: Dùng cho nước thừa nhận luật đường bên trái như: Anh, Thuỵ Điển Sở dĩ bố trí để đảm bảo tầm quan sát người lái, đặt biệt vượt xe * Theo số lượng bánh xe dẫn hướng - Hệ thống lái với bánh dẫn hướng cầu trước; - Hệ thống lái với bánh dẫn hướng cầu sau; - Hệ thống lái với bánh dẫn hướng tất cầu * Theo kết cấu cấu lái - Cơ cấu lái kiểu trục vít - cung răng; - Cơ cấu lái kiểu trục vít - lăn; - Cơ cấu lái kiểu trục vít - chốt quay; - Cơ cấu lái kiểu liên hơp (trục vít - ê cu - cung răng); - Cơ cấu lái kiểu bánh - * Theo kết cấu nguyên lí làm việc trợ lực - Trợ lực thuỷ lực; - Trợ lực khí (khí nén chân khơng); - Trợ lực điện; SVTH: TRẦN CƠNG CƯỜNG GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Trợ lực khí 1.2 Kết cấu hệ thống lái thường dùng ô tô 1.2.1 Hệ thống lái với cấu trục vít - cung Loại có ưu điểm kết cấu đơn giản, làm việc bền vững Tuy có nhược điểm hiệu suất thấp, điều chỉnh khe hở ăn khớp phức tạp bố trí cung mặt phẳng qua trục trục vít Cung cung thường đặt mặt phẳng qua trục trục vít (hình 1.1) Cung đặt bên có ưu điểm đường tiếp xúc cung trục vít trục vít quay dịch chuyển tồn chiều dài cung nên ứng suất tiếp xúc mức độ mài mịn giảm, tuổi thọ khả tải tăng Cơ cấu lái loại thích hợp cho xe tải cỡ lớn Trục vít có dạng trụ trịn hay lõm Khi trục vít có dạng lõm số ăn khớp tăng nên giảm ứng suất tiếp xúc mài mịn Ngồi cịn cho phép tăng góc quay cung mà không cần tăng chiều dài trục vít A A-A A Hình 1.1 Cơ cấu trục vít - cung 1- Ổ bi; 2- Trục vít; 3- Cung răng; 4-Vỏ Tỷ số truyền cấu lái trục vít - cung khơng đổi xác định theo công thức: i  2R0 tZ1 (1.1) Trong đó: R0 - Bán kính vịng lăn cung răng; t - Bước trục vít; SVTH: TRẦN CƠNG CƯỜNG GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Zt - Số mối ren trục vít Góc nâng đường ren vít thường từ ÷ 12 Khe hở ăn khớp quay đòn quay đứng từ vị trí trung gian đến vị trí biên thay đổi từ 0,03 ÷ 0,05 mm Sự thay đổi khe hở đảm bảo nhờ mặt sinh trục vít vịng trịn sở cung có bán kính khác 1.2.2 Hệ thống lái với cấu trục vít - lăn A-A A A R0 R 01 x Hình 1.2 Cơ cấu lái trục vít glơbơít - lăn hai vành 1-T rục đòn quay đứng; 2- Đệm điều chỉnh; 3- Nắp trên; 4- Vít điều chỉnh; 5- Trục vít; 6- Đệm điều chỉnh; 7- Con lăn; 8- Trục lăn Cơ cấu lái loại trục vít - lăn (hình 1.2) sử dụng rộng rãi loại tơ có ưu điểm: - Kết cấu gọn nhẹ; - Hiệu suất cao thay ma sát trượt ma sát lăn; - Hiệu suất thuận: ηt = 0,77 - 0,82; - Hiệu suất nghịch: ηn = 0,6; - Điều chỉnh khe hở ăn khớp đơn giản thực nhiều lần Để điều chỉnh khe hở ăn khớp, đường trục lăn bố trí lệch với đường trục trục vít khoảng 5-7 mm Khi dịch chuyển lăn dọc theo trục quay đòn quay đứng khoảng cách trục lăn trục vít thay đổi Do khe hở ăn khớp thay đổi Sự thay đổi khe hở ăn khớp từ vị trí đến vị trí biên thực cách dịch chuyển trục quay O2 đòn quay đứng khỏi tâm mặt trụ chia trục vít O lượng x =2,5-5 mm SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tỷ số truyền cấu lái trục vít - lăn xác định theo cơng thức sau: i  2RK 2R0 RK R  i K tZ tZ R0 R0 (1.2) Trong đó: t - Bước mối trục vít; Z1- Số đường ren trục vít; Rk- Bán kính vịng (tiếp xúc) lăn trục vít (khoảng cách từ điểm tiếp xúc đến tâm đường quay đứng); R0- Bán kính vịng chia bánh cắt trục vít; i0- Tỷ số truyền giửa bánh cắt trục vít Theo công thức ta thấy i ω thay đổi theo góc quay trục vít Tuy thay đổi khơng lớn khoảng từ 5-7% (từ vị trí vị trí biên) Nên coi i ω = const 1.2.3 Hệ thống lái với cấu trục vít - chốt quay Hình 1.3 Cơ cấu lái trục vít - chốt quay 1- chốt quay; 2- Trục vít; 3- Địn quay Ưu điểm: thiết kế với tỷ số truyền thay đổi, theo quy luật nhờ cách chế tạo bước trục vít khác Nếu bước trục vít khơng đổi tỷ số truyền xác định theo cơng thức: i = 2R cos t (1.3) Trong đó:  - Góc quay địn quay đứng; R2 - Bán kính địn dặt chốt SVTH: TRẦN CƠNG CƯỜNG GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hiệu suất thuận hiệu suất nghịch cấu loại vào khoảng 0,7 Cơ cấu lái dùng nhiều hệ thống lái khơng có cường hố chủ yếu ôtô tải khách Tuy chế tạo phức tạp tuổi thọ không cao nên sử dụng 1.2.4 Hệ thống lái với cấu liên hợp Êcu 20 lắp lên trục vít qua viên bi nằm theo rãnh ren trục vít cho phép thay đổi ma sát trượt thành ma sát lăn Phần êcu bi có cắt tạo thành ăn khớp với cung trục (2) Hình 1.4 Cơ cấu lái liên hợp trục vít - êcu bi - - cung 1- Đai ốc hãm đòn quay đứng; 2- Trục tròn quay đứng; 3- Vòng chặn dầu; 4, 6- Ổ bi kim; 5- Vỏ cấu lái; 7- Tấm đệm; 8- Đai ốc điều chỉnh; 9- Vít điều chỉnh ăn khớp; 10Đai ốc hãm; 11- Vịng làm kín; 12- Mặt bích bên cấu lái; 13- Đai ốc tháo dầu; 14Vòng làm kín; 15- Chốt định vị; 16- Tấm chặn; 17- Đai ốc điều chỉnh độ rơ ổ bi; 18Nắp cấu lái;19 - Ổ đỡ chặn; 20- Êcu; 21- Ống dẫn hướng bi; 22- Bi;23-Vít đậy lỗ rót dầu; 24- Ổ đỡ chặn; 25- Vòng chặn dầu; 26- Then bán nguyệt; 27- Cung Tỷ số truyền động học cấu lái loại không đổi xác định theo cơng thức: i = SVTH: TRẦN CƠNG CƯỜNG 2R2 t (1.4) GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trong đó: R2 - Bán kính chia cung răng; t - Bước trục vít + Ưu điểm: - Hiệu suất cao: hiệu suất thuận  t = 0,7 - 0,85, hiệu suất nghịch  n = 0,85; - Khi sử dụng với cường hố nhựơc điểm hiệu suất nghịch lớn không quan trọng; - Có độ bền cao thường sử dụng xe cỡ lớn 1.2.5 Hệ thống lái với cấu bánh - D Hình 1.5 Cơ cấu lái bánh - 1- Lỗ ren; 2- Bánh răng; 3- Thanh răng; 4- Bulông hãm; 5- Đai ốc điều chỉnh khe hở bánh răng; 6- Lò xo; 7- Dẫn hướng Bánh răng thẳng hay nghiêng Thanh trượt ống dẩn hướng Để đảm bảo ăn khớp không khe hở, bánh ép đến lò xo Ưu điểm: - Có tỷ số truyền nhỏ, iω nhỏ dẫn đến độ nhạy cao Vì sử dụng rộng rãi xe du lịch, thể thao; - Hiệu suất cao; - Kết cấu gọn, đơn giản, dễ chế tạo Nhược điểm: - Lực điều khiển tăng (do iω nhỏ); - Không sử dụng với hệ thống treo trước loại phụ thuộc; - Tăng va đập từ mặt đường lên vơ lăng SVTH: TRẦN CƠNG CƯỜNG GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI DỰA TRÊN XE THAM KHẢO 2.1 Giới thiệu xe tham khảo- Ơ tơ Toyota Camry 2.5G 2.1.1 Sơ đồ tổng thể tơ Toyota Camry Hình 2.1 Sơ đồ tổng thể xe Toyota Camry 2.5G SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 10 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lưu lượng bơm xác định từ điều kiện làm để xilanh trợ lực phải kịp làm quay bánh xe dẫn hướng nhanh quay vòng vành tay lái người lái gây ra, khơng trợ lực khơng có tác dụng Để thỏa mãn điều kiện ta cần có : Qb  b (1   )  F ds dt (cm3/s) (3.20) Trong : - Qb : Năng suất bơm -  b : Hiệu suất bơm  b = 0,75 0,85 Chọn  b = 0,85 - δ : Độ hụt dầu hệ thống δ = 0,05 - 0,1 Chọn δ = 0,08 (m/s): Tốc độ dịch chuyển piston Tốc độ quay vịng (v/p) lớn đạt n v = 60 70 (v/p) Chọn nv = 60 (v/p) Vậy quay 1,5 vịng t = 1,5s, với chiều dài dịch chuyển đoạn S = L/2 =202/2 = 101(mm) ứng với số vòng quay vành lái n = 1,5 vòng - F: Diện tích xilanh lực, tính theo cơng thức :  D 2  D 2  F    xl    tr         Với : - Dtr: Đường kính phần trục khơng có Dtr = 30(mm) - Dxl: Đường kính làm việc xilanh công tác trợ lực   Dxl   Dtr     2 F        3,14               3    2   5.5  cm   Vậy suất bơm : 10,1 ds 5.5 1,5 dt  Qb  47,357(cm3 / s) b     0,85   0, 08  F Thực tế lưu lượng bơm phải lớn để bù vào rò rỉ van phân phối Lưu lượng rò rỉ Q = (0,05 0,1).Q Chọn Q = 0,08.Q → Qtt = Q + Q = 47.357 + 47.357.0,08 = 51.145 (cm3/s) SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 39 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.8 Bảo dưỡng, sửa chữa hư hỏng hệ thống lái 3.8.1 Quy trình tháo hệ thống lái 3.8.1.1 Tháo vành tay lái trục lái * Bước 1: Tháo đầu cực ăc quy để đảm bảo an toàn * Bước 2: Tháo vành tay lái (hình 3.12) Hình 3.12 Tháo vành tay lái 1- Dụng cụ chuyên dùng; 2- Lấy dấu Tháo nắp cịi vành tay lái sau uốn thẳng vấu đệm khóa tháo đai ốc đệm khóa vành tay lái, để việc lắp đặt vành tay lái trục lái xác trước tháo vành tay lái phải lấy dấu vị trí ghép trục lái vành tay lái (2) Sử dụng dụng cụ kéo vô lăng (1) kết hợp với búa để tháo vơ lăng, q trình tháo ý không để xảy va đập đỉnh trục lái với búa Sau ta tháo vỏ trục lái * Bước 3: Tháo điều khiển đèn xi nhan điều khiển gạt nước (hình 3.13 3.14) Tháo kết nối điều khiển si nhan trục lái cách đẩy khoá hộp điều khiển (1), tháo đầu nối dây điện với điều khiển (2) tháo điều khiển khỏi trục lái Bằng thao tác tương tự ta tháo điều khiển gạt nước Hình 3.13 Tháo điều khiển si nhan SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 40 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1- Khóa hộp điều khiển; 2- Đầu nối điện đèn si nhan Hình 3.14 Tháo điều khiển gạt nước 1- Khóa hộp điều khiển; 2- Đầu nối điện gạt nước * Bước 4: Tháo điều khiển đánh lửa (hình 3.15) Hình 3.15 Tháo điều khiển đánh lửa 1- Đầu nối điện điều khiển đánh lửa; 2- Vít Trước tiên ta ngắt kết nối điều khiển với đầu nối điện (1), sau tháo vít (2) tháo điều khiển đánh lửa * Bước 5: Tháo ổ khóa điện (hình 3.16) Hình 3.16 Tháo ổ khóa điện 1- Khóa điều khiển; 2- Clê lỗ cạnh loại 2,5mm Vặn khố khởi động quay vị trí số I (1), tháo ổ khoá điện cách ấn vào định vị lò xo clê lỗ cạnh loại 2,5 mm (2) cơng cụ thích hợp khác, kéo ổ khoá khỏi ống hộp điều khiển * Bước 6: Tháo hộp điều khiển (hình 3.17) SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 41 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tháo đầu nối điện cịi (1), tháo vít giữ hộp điều khiển (2) tháo hộp điều khiển Hình 3.17 Tháo hộp điều khiển 1- Đầu nối điện còi; 2- vít; * Bước 7: Tháo trục lái (hình 3.18 3.19) Đánh dấu vị trí lắp ráp trục trung gian trục lái (1), sau tháo bulơng siết đầu trục trung gian với trục lái tháo đai ốc (3) giá đỡ bắt trục lái với vỏ xe Tiếp theo tháo đai ốc (4) giá đỡ tháo trục lái trục trung gian Hình 3.18 Tháo giá đỡ trục lái 1- Lấy dấu; 2- Bulông siết; 3- Đai ốc dưới; Hình 3.19 Tháo giá đỡ trục lái 4- Đai ốc * Bước 8: Tháo trục lái từ ống trục lái (hình 3.20) SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 42 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 3.20 Tháo trục lái 1- Vịng hãm; 2,4- Long đen; 3- lò xo; 5- Bi định vị; 6- Tháo trục lái chính; Sau tháo trục lái khỏi vỏ xe ta tháo trục lái từ ống trục lái Theo thứ tự ta tháo vòng hãm (1), long đen (2), lò xo (3), long đen (4), cuối tháo bi định vị (5) rút trục lái xuống 3.8.1.2 Tháo cấu lái hình thang lái * Bước 1: Tháo hai bánh xe cầu trước (cầu dẫn hướng), tháo mối ghép đầu trục bánh trụ xoắn với trục trung gian * Bước 2: Tháo liên kết cụm cấu lái (hình 3.21; 3.22; 3.23; 3.24) Hình 3.21 Tháo khớp nối đầu lái cam quay 1- Chốt hãm; 2- Đai ốc hoa; 3- Thiết bị tháo liên kết khớp cầu KM507B Ta tháo chốt hãm (1), tháo đai ốc hoa (2) sử dụng KM507-B tách đầu lái khỏi cam quay (hình 3.21), tháo đai ốc bắt đường ống xả Tháo ống dầu hồi trở bơm (1) ống dầu có áp từ bơm đến van phân phối (2) khỏi cụm cấu lái bịt kín ống lại để tránh rị rỉ làm bẩn dầu (hình 3.22) Sau tháo bu lơng (3), giá giữ (4) cấu lái khỏi thân xe (hình 3.23), cuối tháo tháo vịng đệm kín (5) (hình 3.24) đường ống dầu từ van phân phối đến xilanh lực SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 43 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 3.22 Tháo đường ống dầu từ bơm đến van phân phối 1- ống dầu hồi trở bơm; 2- ống dầu có áp từ bơm đến van phân phối; Hình 3.23 Tháo bulong giá giữ cấu lái 3- Bu lông; 4- Giá giữ; Hình 3.24 Tháo vịng đệm kín 5- Vịng đệm kín * Bước 3: Tháo điều chỉnh ăn khớp bánh trụ xoắn (hình 4.14) SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 44 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 3.25 Bộ điều chỉnh ăn khớp bánh trụ xoắn 1- Đai ốc chỉnh; 2- Nêm chỉnh; 3- Lò xo chỉnh; Tháo đai ốc chỉnh, nêm chỉnh, lò xo chỉnh dẫn hướng * Bước 4: Tháo trục bánh trụ xoắn (hình 3.26;3.27; 3.28) Hình 3.26 Tháo nắp che bụi, vịng hãm 1- Nắp che bụi; 2- vòng hãm; Tháo nắp che bụi (1), vịng hãm (2) (hình 3.26), nắp che trục (3) đai ốc khóa trục bánh trụ xoắn (4) (hình 3.27) Chú ý tháo đai ốc khóa cần giữ trục khơng làm hỏng bánh trụ xoắn Dùng búa đóng dột dẹt (5) để tháo trục bánh trụ xoắn, đóng cần giữ cho đột thẳng hàng với trục bánh Sau dùng búa cao su tháo ổ bi tháo đệm kín (7), ổ bi (8), vịng hãm (9) Hình 3.27 Tháo nắp che đai ốc khóa trục bánh trụ xoắn 3- Nắp che dưới; 4- đai ốc khóa; Hình 3.28 Tháo trục bánh trụ xoắn 5, 6- Đột dẹt; 7- Đệm kín; 8- ổ bi trên; -Vịng hãm; SVTH: TRẦN CƠNG CƯỜNG 45 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP * Bước 5: Tháo (hình 3.29) Hình 3.29 Tháo 1- Thanh răng; 2- Thanh kéo bên; 3- Đầu lái Trước tiên tháo ống cao su che bụi răng, dễ tháo trước tháo bơi lớp mỡ lên kéo bên Tiếp tháo đầu lái (3), trước tháo đầu lái phải lấy dấu kéo bên, đai ốc khóa đầu lái đầu lái vị trí lắp ráp chúng để sau dễ dàng điều chỉnh độ chụm xe, sau vặn đai ốc khố ngược chiều kim đồng hồ, tháo đầu nối tháo đai ốc khóa Để tháo khớp cầu kéo bên kẹp vào bàn kẹp (êtô), trước kẹp phủ lên vải không kẹp vào bàn kẹp hai mặt tránh làm hư hỏng dùng mỏ nếp để tháo 3.8.2 Quy trình lắp hệ thống lái Quy trình lắp đặt ngược lại với trình tháo cần ý điểm sau: - Trước lắp đặt cần kiểm tra hư hỏng sửa chữa thay cần sau làm tất chi tiết bôi trơn đầy đủ - Đối với mối ghép có ren cần ý đến momen siết phù hợp tránh làm hỏng mối ghép - Quá trình lắp phải đảm bảo xác, sau lắp chi tiết vận hành tốt có độ tin cậy cao 3.8.3 Bảo dưỡng hệ thống lái Thường xuyên kiểm tra siết chặt bu lông, đai ốc ghép phận hệ thống lái với vỏ xe hệ thống lái quan sát xem có rị rỉ dầu trợ lực lái sau lần xe vận hành 3.8.3.1 Vành tay lái Kiểm tra hành trình tự lực cần thiết để làm quay hệ thống lái, độ bắt chặt vành lái trục Kiểm tra hành trình tự vành tay lái cách xoay vành tay lái bên phải bên trái đến bánh xe bắt đầu xoay đi, hành trình tự cho phép 20 mm Nếu hành trình tự vượt qui định cần kiểm tra, sửa chữa điều chỉnh SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 46 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP phận liên quan khớp đăng trục lái trục trung gian, khe hở ăn khớp cấu lái, khớp cầu dẫn động lái 3.8.3.2 Cơ cấu lái Kiểm tra khe hở ăn khớp trục và độ dơ dọc trục trục bánh Nếu khe hở ăn khớp không đảm bảo cần điều chỉnh lại đai ốc chỉnh, độ dơ dọc trục điều chỉnh lại thay đổi chiều dày đệm kín (7) phía trước ổ bi (hình 4.17) Khi tháo chi tiết cấu lái thì: - Quan sát phớt làm kín cụm xi lanh lực xem có bị rách biến cứng hư hỏng khơng - Dùng panme đo, kiểm tra độ mòn xi lanh, piston, van phân phối - Kiểm tra khe hở miệng vòng găng tương tự kiểm tra vòng găng động - Kiểm tra mịn, nứt, tróc rỗ vòng bi - Dùng dưỡng kiểm tra độ mòn răng, bánh - Dùng đồng hồ so đồ gá kiểm tra độ cong (hình 3.29), độ cong tối đa cho phép 0,3 mm - Cần bổ sung dầu mỡ bôi trơn cho cấu lái trước lắp đặt Hình 3.30 Hình minh họa dùng đồng hồ so đồ gá kiểm tra độ cong 1- Khối V; 2- Thanh răng; 3- Đồng hồ so; 4- Mặt * Đặt khối V lên phẳng * Đặt lên khối V * Sử dụng đồng hồ so kiểm tra biến dạng 3.8.3.3 Hình thang lái * Kiểm tra độ mịn, lỏng khớp cầu, cách lắc xoay chúng, vượt tiêu chuẩn thay (hình 3.31) SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 47 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 3.31 Kiểm tra khớp cầu 1- Kiểm tra khớp cầu đầu lái; 2- Kiểm tra khớp cầu kéo bên răng; * Kiểm tra độ cong vênh kéo bên 3.8.3.4 Trợ lực lái * Kiểm tra mức dầu Kiểm tra mức dầu động tắt, mức dầu phải nằm vạch MIN vạch MAX in bình dầu, mức dầu xuống thấp vạch MIN đổ thêm dầu sau 10000 km tháng kiểm tra lần thay cần thiết Sau cho động khởi động tắt máy dầu khơng có bọt đục được, có bọt đục dầu có khí (air) * Xả khí hệ thống dầu trợ lực - Kiểm tra mức dầu bình, thiếu bổ xung - Kích hai bánh xe dẫn hướng lên - Cho động chạy tốc độ 1000 V/Phút - Đánh hết tay lái sang trái, sang phải giữ nguyên vị trí tận từ  giây - Làm lại bước  lần * Kiểm tra, điều chỉnh độ căng dây đai - Dùng tay ấn với lực 50  80N yêu cầu độ võng xuống dây đai  mm - Nếu không ( căng trùng ) cần điều chỉnh lại cách xê dịch máy bơm trợ lực * Kiểm tra bơm trợ lực Dùng đồng hồ so pan me đo đường kính cổ trục bơm, bạc đỡ, xác định khe hở lắp ghép có với kích thước tiêu chuẩn 3.8.3.5 Kiểm tra điều chỉnh độ chụm bánh xe * Kiểm tra - Cho xe đỗ phẳng theo hướng xe chạy thẳng SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 48 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Đánh dấu đường tâm phía sau hai lốp trước vị trí ngang với tâm bánh xe đo khoảng cách (B) - Cho xe tiến phía trước đoạn cho vị trí đánh dấu tâm lốp nằm phía trước lốp có độ cao ngang tâm bánh xe, đo khoảng cách hai đường tâm đánh dấu (A) - Tính độ chụm bánh xe:  = B – A So sánh với độ chụm tiêu chuẩn o48' , độ chụm không đảm bảo cần phải điều chỉnh lại * Điều chỉnh - Nới đai ốc khóa đầu lái, xoay kéo bên để thay đổi chiều dài kéo bên nhằm điều chỉnh độ chụm Khi tăng chiều dài kéo bên làm tăng độ chụm bánh xe ngược lại - Vừa thay đổi chiều dài kéo bên vừa kiểm tra lại độ chụm đến đạt yêu cầu siết chặt đai ốc khóa đầu lái 3.8.3.6 Kiểm tra độ đảo vành bánh xe Dùng đồng hồ so để kiểm tra độ đảo: Gá chân đồng hồ so vng góc với phía ngồi vành bánh xe, xoay bánh xe vòng, số vạch kim đồng hồ dao động cho ta độ đảo vành bánh xe Độ đảo cho phép  1,2 mm 3.8.4 Một số hư hỏng biện pháp khắc phục hệ thống lái Hệ thống lái xe ln xảy hư hỏng làm khả điều khiển xe Do gây nhiều tai nạn bất ngờ gây thiệt hại đến tính mạng tài sản người Chính mà việc thường xun kiểm tra phát hư hỏng hệ thống lái việc cần thiết, bảo đảm tính an tồn sử dụng xe Một số hư hỏng biện pháp khắc phục thể bảng 4.1 Bảng 3.3 Một số hư hỏng biện pháp khắc phục hệ thống lái Stt 01 Hư hỏng Tay lái nặng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục - Áp suất lốp không quy định - Bơm lốp đủ áp suất - Kiểm tra điều chỉnh góc - Góc nghiêng dọc trụ đứng nghiêng dọc trụ đứng vượt quy định - Thay khớp cầu - Kiểm tra bạc đỡ trục lái - Các khớp cầu bị mịn, khơ mỡ - Trục lái bị kẹt vỏ tay lái - Bổ sung dầu trợ lực điều chỉnh lại dây đai kéo bơm - Dây đai kéo bơm trợ lực trùng - Kiểm tra, thay chi - Mức dầu bình dầu trợ lực SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 49 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP thiếu tiết trợ lực lái hỏng - Bộ trợ lực lái hỏng 02 - Mòn vòng bi bánh trước - Mòn khớp đăng trục lái Độ dơ trục trung gian vành tay - Các khớp cầu kéo dọc lái lớn kéo ngang mòn - Cơ cấu lái mòn, khe hở ăn khớp lớn - Thay vòng bi - Thay khớp cầu - Kiểm tra độ mòn thay cần điều chỉnh khe hở ăn khớp cặp trục - Bề mặt xi lanh lực bị mòn, tạo Xuất 03 nên độ côn, ôvan xước - Các chi tiết phớt làm kín, - Vịng găng mịn vịng găng mòn phải thay dò rỉ dầu - Các phớt làm kín bị mịn, biến - Các đường ống dẫn cần bắt trợ lực lái cứng, rạn nứt rách chặt lại hỏng thay - Các đường ống dẫn dầu nứt, vặn không chặt 04 - Kiểm tra siết lại mối ghép cụm cam quay với Hệ - Dơ lỏng cam quay giằng hệ thống treo thống lái - Các khớp cầu lắp với cam quay - Thay khớp cầu đầu có tiếng mịn lái kêu khác - Cơ cấu lái mịn, vỡ độ - Kiểm tra độ mòn chi tiết xác trục điều thường chỉnh lại khe hở ăn khớp thay cần Bơm trợ lực có 05 tiếng ồn làm việc Kẹt 06 07 hộp tay lái Xe - Có khơng khí hệ thống - Xả khí - Bơm hỏng - Thay bơm - Điều chỉnh không ăn khớp hộp tay lái - Điều chỉnh lại ăn khớp - Mòn bị phá hủy chi tiết - Thay chi tiết bị mòn hộp tay lái - áp suất lốp bánh xe thấp - Kiểm tra, bơm đủ áp khả không nhau, khớp cầu nối suất lốp, thay khớp cầu bị kéo bên bị rơ lỏng SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG rơ lỏng 50 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP chuyển động thẳng ổn định Vành tay lái 08 dịch chuyển dọc trục - Các kéo bên bị cong, - Các kéo bên bị cong cấu lái bị rơ lỏng phải thay - Độ nghiêng dọc nghiêng - Điều chỉnh lại góc ngang trụ xoay đứng nghiêng trụ xoay đứng bánh xe không - Không xiết chặt đai ốc vành tay lái - Các khớp nối mềm cấu bánh xe - Xiết chặt lại đai ốc - Kiểm tra thay phận bị mòn hấp thụ va đập trục lái bị mòn SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 51 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KẾT LUẬN Sau quãng thời gian gần tháng thực đồ án với đề tài “ Tính tốn thiết kế hệ thống lái cho xe Toyota Camry 2.5Q ”, đến đồ án em hoàn thành Qua trình tìm hiểu nghiên cứu tài liệu hướng dẫn thầy Nguyễn Văn Hiệp, em nhận thấy kiến thức em cải thiện đặc biệt kết cấu hệ thống lái xe du lịch, phần quan trọng tảng kiến thức chuyên nghành kỹ sư khí tơ Để hồn thành đồ án trước hết em xin cảm ơn tồn thể thầy giáo khoa Cơ khí trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải bảo giúp đỡ em nhiều suốt quãng thời gian qua Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Giảng viên Nguyễn Văn Hiệp, thầy tạo điều kiện tận tình giúp đỡ hướng dẫn em suốt trình thực đồ án Do thời gian có hạn, kisến thức tài liệu tham khảo hạn chế thiếu kinh nghiệm thực tiễn đồ án tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy góp ý để đồ án em hồn thiện phát triển thành tài liệu tham khảo hữu ích cho bạn sinh viên chuyên nghành Công nghệ kỹ thuật ô tô Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 52 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) lOMoARcPSD|10162138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Minh Tài (1998) Lý thuyết ô tô, máy kéo NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội [2] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm (2004) Thiết kế chi tiết máy NXB Giáo dục Hà Nội [3] PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan (2007) Tập giảng Thiết kế tính tốn tơ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội [4] PGS.TS Nguyễn Khắc Trai (2006) Cơ sở thiết kế ô tô NXB Giao thông vận tải [5] Nguyễn Hoàng Việt (1998) Kết cấu tính tốn tơ Khoa khí giao thơng -Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng [6] Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Hồ Hữu Hải, Phạm Huy Hường, Nguyễn Văn Chưởng, Trịnh Minh Hồng (2009) Kết cấu tơ NXB Bách khoa Hà Nội [7] Sổ tay hướng dẫn sửa chữa xe Toyota Camry (tập 2) SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 53 GVHD: NGUYỄN VĂN HIỆP Downloaded by Quang Tran (quangvaytiennhanh1994@gmail.com) ... 0,84 22 ,0 22 ,7 23 ,4 24 ,11 24 ,7 25 ,4 26 ,0 26 ,7 27 ,3 28 ,0 28 ,6 29 ,2 29,9 30,5 SVTH: TRẦN CÔNG CƯỜNG 0,83 0,67 0,74 22 ,19 0,51 0,85 0,66 0,75 22 ,83 0 ,29 0,87 0,65 0,76 23 ,45 0,05 0,88 0,64 0,77 24 ,06... lOMoARcPSD|101 621 38 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 10 0, 02 0,03 0,05 0,07 0,09 0,11 0, 12 0,14 0,16 0,18 11 0,19 12 0 ,21 13 0 ,23 14 0 ,25 15 0 ,27 16 0 ,29 17 0,31 18 0, 32 19 0,34 20 0,36 21 0,38 22 0,40 23 0, 42 24 0,45 25 ... lOMoARcPSD|101 621 38 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 2. 2 Động 2AR-FE Dual VVT-i Bảng 2- 2: Thơng số động Toyota Camry 2. 5G Loại xe Động Toyota Camry 2. 5G 2AR-FE Dual VVT-i Số xy lanh bố trí máy thẳng hàng (1-3-4 -2)