Chương 10: Tính cấu lái Chúng ta tính loại trục vít bánh vít cung : Khi tính tốn độ bền ta tính theo uốn chèn dập thừa nhận có ăn khớp lúc ứng suất uốn : (MN/m2) (13.12) : t - bước ren trục vít (m); - góc nghiêng đường ren trục vít h b - chiều cao chiều rộng tương ứng bánh vít (m) Lự dọc T (hình 13.17) xác định theo công thức : (MN) : r0 - bán kính vịng trịn sở trục vít Hình 13.17 : Sơ đồ tính cấu Trục vít thường chế tạo thép xêmăngtít hố 20, 20X, , 20X3 Đôi chế tạo thép 35X hay 35XH Bánh vít thường chế tạo thép 35X, đơi chế tạo thép xêmăngtít 20x hay ; cung chế tạo thép 35X, 20X, Khi tính chèn dập bề mặt ta coi mặt tì tồn bề mặt bánh vít (13.14) : F - diện tích bề mặt tiếp xúc F = 2hb (giả thiết với cùngăn khớp) ứng suất lấy 90 120 MN/m2 Tính địn quay đứng địnkhác dẫn động lái a Đòn quay đứng : Đòn quay đứng để truyền chuyển động từ trục thụ động cấu lái đến địn dọc dẫn động lái (hình 13.18) Đòn quay nối với dẫn động lái nhờ khớp cầu nối với trục cấu lái then hoa hình tam giác Trong kết cấu cũ địn quay lắp vào đầu trục hình vng cấu lái Lắp khó xác gây nên ứng suất chèn dập bề mặt hình vng lớn Kích thước địn quay đứng xác định theo giá trị lực truyền từ bánh xe dẫn hướng qua đòn quay đứng ôtô chuyển động đường gồ ghề Thực nghiệm cho ta thấy lực truyền từ bánh xe qua địn dọc khơng q nửa giá trị trọng lượng tĩnh tác dụng lên bánh trước ôtô(=0,5G1) Vì tính địn quay đứng ta lấy lực Q nàolớn giá trị lực Q tác dụng lên chốt hình cầu đây(hình 13.18) Hình 13.18: Đòn quay đứng (13.15) Và v (16.16) Đòn quay kiểm tra theo uốn mômen Qla theo xoắn theo mơmen Qlc (lc Q hình 13.18) Đòn quay đứng chế tạo thép cácbon trung bình 40, 40X, 40XH tơi ram.Then hoa tam giác đầu tròn quay đứng kiểm tra theo chèn dập cắt Hệ số an tồn tính địn quay đứng lấy từ b Các đòn dẫn động : Tính địn dẫn động chủ yếu tính địn dọc BC địn ngang ĐE (hình 13.15) Đòn dọc đựoc kiểm tra theo uốn dọc lực n Lực Q tính theo cơng thức (13.15 13.16) lấy giá trị lớn để tính Lực N xác định theo giá trị lực phanh Xp (13.17) : Xp - lực phanh tác dụng lên bánh xe, m1p - hệ số phân bố lại trọng lượng lên cầu dẫn hướng phanh (m1p= 1,4) - hệ số bám lốp đường , lấy = 0,7 c e - kích thước hình 13.15 ứng suất nén địn kéo dọc ứng suất nén đòn kéo ngang : fơd fn - tiết diện ngang đòn kéo dọc đòn kéo ngang ứng suất uốn dọc đòn kéo dọc ứng suất uốn dọc đòn kéo ngang đây: jd jn- mơmen qn tính tiết diện dọc ngang E - môđuyn đàn hồi vật liệu chế tạo dọc ngang (E = 2,1.105 MN/m2), Lb,n- kich thước chiều dài hình 13.15 Độ dự trử bền tính theo = 1,25 2,5 Địn kéo dọc đònkéo ngang chế tạo thépống loại 20,30,40 Động học truyền động lái a Động học hình thang lái : Khi tính tốn thiết kế động học hình thang lái, người ta xác định kích thước hình thang lái, góc nghiêng địn bên hình thang lái trục dọc ôtô chọn tỷ số truyền cần thiết đòn dẫn động lái Khi tính tốn kiểm tra động học hình thang lái người ta xác định quan hệ thực tế góc quay bánh dẫn hướng ơtơ cụ thể so sánhnó với quan hệ lý thuyết (không kể đến độ biến dạng lốp) Muốn ôtô quay vịng khơng bị trượt điều kiện cần đủ bánh xe phải quay quanh tâm quay O Khi quay vòng bánh dẫn hướng quay với ngỗng quay ngỗng quay nằm dầm cầu trước quay quanh trục mà khơng di chuyển vị trí Quan hệ ngỗng quay nhờ hình thang lái mà ta gocị hình thang lái Đantơ Trên hình 13.19 theo lý thuyết ơtơ ta có góc Hình thang lái có nhiệm vụ đảm bảo cho hai bánh dẫn hướng quay với góc theoquan hệ không đổi đảm bảo điều kiện quay không trượt sau: Vậy (13.18) : L - khoảng cách hai cầu ôtô chiều dài sở ôtô; b - khoảng cách tâm ngỗng quay (O tâm vòng quay) (tâm ngỗng quay giao điểm trục ngỗng quay trục trụ đứng) Phương trình (13.18) chưa kể đến độ biến dạng bên bánh xe Để ơtơ quay vịng với bán kính quay vịng khác mà quan hệ giữ cơng thức (13.18)thì dạng hình thang lái Đantơ phải hồn tồn xác định Hình thang lái Đantơ khơng thể hồn tồn thoả mn quan hệ cơng thức (13.18) chọn quan hệ cấuhình thang lái cho ta sai lệch với quan hệ lý thuyết b Kiểm tra hình thang lái : Phương trình (13.18) giải theo phương pháp hình học sau: hình 13.19 ta nối điểm G cầu trước với điểm C nằm cầu sau Khoảng cách từ C đến điểm cầu sau G' Nối điểm E giao điểm trục bánh xe ngồi (bánh xe xa tâm quay vịng) kéo dài với đoạn GC, với điểm B (là tâm quay bánh xe trong) Ta chứng minh góc GBE = Muốn ta hạ EF vng góc với cầu trước AB Ta có : cotg GBE = cotg FBE = Trong EFA ta có : cotg = Hai GEF GCB đồng dạng cho ta mối quan hệ góc : (13.19) So sánh hai cơng thức (13.19) (13.18) ta thấy GBE =