Khai thác hệ thống lái xe kia sorento đặc điểm kết cấu hệ thống lái kia sorento

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI 1.1 Công dụng, Phân loại, Yêu cầu .3 1.1.1 Công dụng .3 1.1.2 Yêu cầu 1.1.3 Phân loại 1.2 Một số cấu lái thông dụng ô tô 1.2.1 Hệ thống lái với cấu trục vít - cung 1.2.2 Hệ thống lái với cấu trục vít - lăn 1.2.3 Hệ thống lái với cấu trục vít - chốt quay 1.2.4 Hệ thống lái với cấu liên hợp .8 1.2.5 Hệ thống lái với cấu bánh - 10 1.3 Dẫn động lái .11 1.3.1 Kết cấu 11 1.4 Hệ thống lái có trợ lực 14 1.4.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 14 1.5 Hệ thống lái nhiều cầu dẫn hướng 15 CHƯƠNG 18 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI KIA SORENTO 18 2.1 Giới thiệu xe tham khảoKIA SORENTO 18 2.1.1 Ngoại thất 19 2.1.2 Nội thất 21 2.1.3 Vận hành 23 2.2 Các thông số ký thuật xe KIA SORENTO .25 2.2.1 Bố trí chung hệ thống lái xe KIA SORENTO 28 2.3 Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe KIA SORENTO .29 2.3.1 Cơ cấu lái .29 2.3.2 Dẫn động lái 30 2.3.3 Trợ lực lái 32 2.2.4 Tính tùy động hệ thống lái xe KIA SORENTO .37 CHƯƠNG 39 KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI XEKIA SORENTO .39 3.1 Thông số đầu vào 39 3.2 Kiểm nghiệm hình thang lái xe KIA SORENTO 39 3.2.1 Cơ sở lý thuyết tính tốn kiểm tra động học hình thang lái 39 3.2.2 Trình tự tính tốn kiểm nghiệm hình thang lái hình học 41 3.2.3 Kiểm tra phương pháp đại số 41 3.3 Tính tốn kiểm bền cho chi tiết hệ thống lái .43 3.3.1 Xác định mômen cản quay vòng .43 3.3.2 Xác định lực cực đại tác dụng lên vành tay lái 44 3.3.3 Tính bền cấu lái bánh trụ – 45 3.3.4 Tính bền trục lái 49 3.3.5 Tính bền đòn kéo ngang 50 3.3.6 Tính bền địn kéo dọc 51 3.3.7 Tính bền nối bên dẫn động lái 52 3.3.8 Tính bền khớp cầu .53 KẾT LUẬN 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 LỜI NÓI ĐẦU Ngày ôtô không phương tiện chủ yếu để chuyên chở hành khách hàng hóa, mạnh mẽ vẻ đẹp xe thể lịch lãm tạo phong cách cho người chủ sử dụng Tính tiện nghi cho người dùng thân thiện với mơi trường sống chung quanh hai tiêu chí đặt hàng đầu mà tất cường quốc cơng nghiệp ơtơ phải dựa vào để nghiên cứu phát minh để tạo sản phẩm tốt Tuy đất nước ta nghèo kinh tế đà phát triển xong năm gần đảng nhà nước ta trọng phát triển nghành ôtô để theo kịp với phát triển giới Nhằm nâng cao khả tư cho sinh viên khả hiểu biết tính tốn thiết kế mà em giao nhiệm vụ “Khai thác hệ thống lái xe KIA SORENTO” Em biết hệ thống lái hệ thống quan trọng phức tạp, đặc biệt ngày hệ thống giao thông tốt, xe đại có vận tốc chuyển động ngày cao việc sâu nghiên cứu để hoàn thiện làm việc hệ thống lái nhằm đảm bảo tính an tồn cao cho chuyển động tơ ngày cấp thiết Trong phần khai thác hệ thống lái em dựa chủ yếu vào số liệu xe KIA SORENTO, tài liệu tham khảo Do lần đầu làm quen với khai thác với khối lượng kiến thức tổng hợp em cịn có mảng kiến thức em chưa nắm vững nên em cố gắng tham khảo tài liệu có liên quan song làm em khơng thể tránh sai sót Em mong hướng dẫn bảo thêm thầy môn để em củng cố thêm kiến thức hiểu sâu hơn, nắm vững kiến thức mà em học hỏi Em xin chân thành cảm ơn thầy môn, đặc biệt thầy ĐỖ THÀNH PHƯƠNG trực tiếp hướng dẫn, bảo cho em hoàn thành tốt nhiệm vụ giao Vĩnh Yên , Ngày 15 tháng05 năm 2022 Sinh viên thực NGÔ PHƯƠNG NAM CHƯƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI 1.1 Công dụng, Phân loại, Yêu cầu 1.1.1 Công dụng Hệ thống lái ôtô dùng để thay đổi hướng chuyển động giữ cho ôtô chuyển động theo quỹ đạo xác định Trên ơtơ có phương pháp thay đổi hướng chuyển động là: Chuyển hướng cầu xe ( xe rơmoóc); chuyển hướng nhờ điều khiển tốc độ bánh xe ( máy kéo, xe máy cơng trình); điều khiển thông qua thay đổi hướng bánh xe Ngay phổ biến loại điều khiển hướng bánh xe gọi bánh xe dẫn hướng Hệ thống lái có chức tiếp nhận tác động người điều khiển, thông qua cấu dẫn động thực điều khiển bánh xe chuyển động theo quỹ đạo mong muốn Việc điều khiển phải đảm bảo tính linh hoạt, nhanh chóng xác Trong q trình chuyển động, hệ thống lái có ý nghĩa quan trọng thơng qua việc nâng cao an tồn điều khiển chất lượng chuyển động hệ thống lái hoàn thiện xe đạt tốc độ lớn 1.1.2 Yêu cầu Hệ thống lái phải bảo đảm yêu cầu sau:  Hệ thống lái điều khiển dễ dàng, nhanh chóng, xác an toàn  Các cấu điều khiển bánh xe dẫn hướng quan hệ hình học hệ thống lái phải đảm bảo không gây nên dao động va đập hệ thống lái  Lực cần thiết đặt vành tay lái nhỏ  Đảm bảo động học quay vịng để bánh xe khơng bị trượt  Các bánh xe dẫn hướng khỏi đường vòng cần phải tự động quay trạng thái chuyển động thẳng, lực quay vành tay lái để đưa bánh xe trạng thái chuyển động thẳng nhỏ quay vòng  Giữ chuyển động thẳng ổn định 1.1.3 Phân loại Tuỳ thuộc vào yếu tố để phân loại, hệ thống lái chia thành loại sau: * Theo cách bố trí vành lái - Hệ thống lái với vành lái bố trí bên trái (theo chiều chuyển động ơtơ) dùng ơtơ nước có luật đường bên phải Việt nam số nước khác; - Hệ thống lái với vành lái bố trí bên phải (theo chiều chuyển động ơtơ) dùng ơtơ nước có luật đường bên trái Anh, Nhật, Thuỵ Điển, * Theo số lượng cầu 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 loại trục vít - bánh vít - Cơ cấu lái loại trục vít - cung - Cơ cấu lái loại liên hợp (gồm trục vít, êcu, cung răng) - Cơ cấu lái loại bánh trụ - * Theo đặc điểm truyền lực + Hệ thống lái khí + Hệ thống lái khí có trợ lực: - Trợ lực thuỷ lực: với loại van khác - Trợ lực khí ( có chân khơng) - Trợ lực điện - Trợ lực khí + Lái điện (Steering by wire) 1.2 Một số cấu lái thông dụng 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 khơng cần tăng chiều dài trục vít 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: iω= πR0 tZ (1.1) Trong đó: R0 - Bán kính vịng lăn cung răng; t - Bước trục vít; Zt - Số mối ren trục vít Góc nâng đường ren vít thường từ ÷ 12 Khe hở ăn khớp quay địn 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 ô tô 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 địn 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 O1 lượng x =2,5-5 mm Tỷ số truyền cấu lái trục vít - lăn xác định theo cơng thức sau: i ω= Trong đó: πR K tZ = πR0 R K tZ R0 =i ω RK R0 (1.2) t - Bước mối trục vít; Z1- Số đường ren trục vít; R k- 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 cơng 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 iω = 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 công thức: iω πR = t cos (1.3) Trong đó:  - Góc quay địn quay đứng; R2 - Bán kính địn dặt chốt 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 ơtơ tải khách Tuy chế tạo phức tạp tuổi thọ khơng 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; 10- Đai ốc hãm; 11- Vịng làm kín; 12- Mặt bích bên cấu lái; 13- Đai ốc tháo dầu; 14- Vịng làm kín; 15- Chốt định vị; 16- Tấm chặn; 17- Đai ốc điều chỉnh độ rơ ổ bi; 18- Nắp 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 công thức: iω = πR2 t (1.4) Trong đó: R2 - Bán kính chia cung răng; t - Bước trục vít + Ưu điểm: - Hiệu suất cao: hiệu suất thuận ηt = 0,7 - 0,85, hiệu suất nghịch ηn = 0,85; - Khi sử dụng với cường hố nhựơc điểm hiệu suất nghịch lớn khơng quan trọng; - Có độ bền cao thường sử dụng xe cỡ lớn 15 13,03 0,98 20 16,69 0,99 25 20,1 0,99 30 23,31 0,95 35 26,38 0,97 40 29,33 0,98 Đối với ô tô sử dụng hệ số dao động i khoảng  = 0,9 ÷ 1,07 Như dựa theo kết tính tốn thấy hình thang lái xeKIA SORENTO đảm bảo điều kiện quay vịng khơng xảy trượt bên 3.3 Tính tốn kiểm bền cho chi tiết hệ thống lái 3.3.1 Xác định mơmen cản quay vịng Lực tác động lên vành tay lái ôtô đạt giá trị cực đại ta quay vịng ơtơ chỗ Lúc mơmen cản quay vịng bánh xe dẫn hướng Mc tổng số mômen cản chuyển động M1, mômen cản M2 trượt lết bánh xe mặt đường mômen cản M3 gây nên làm ổn định bánh xe dẫn hướng M C =( M + M + M )× η (3.3) a Mơmen cản M1 Mơmen cản quay vịng xác định theo cơng thức: M 1=2×Gbx ×f ×a (3.4) Trong đó: Gbx – Trọng lượng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng a – cánh tay đòn bánh xe dẫn hướng a = 0,03 (m); f – hệ số cản lăn f = 0,015 Vậy: b Mơmen cản M2 37 Khi có lực ngang Y tác dụng lên bánh xe bề mặt tiếp xúc lốp đường bị lệch trục bánh xe Nguyên nhân lệch đàn hồi bên lốp Điểm đặt lực Y nằm cách hình chiếu trục bánh xe đoạn X phía sau Đoạn X thừa nhận nửa khoảng cách tâm diện tích tiếp xúc đến rìa ngồi theo cơng thức sau: x=0 √r −r 2bx (3.5) Trong đó: r – bán kính tự bánh xe; r=B+ ( d2 )×24 ,5 Với bánh xe có cỡ lốp là: 185/60R 15 rbx – bán kính làm việc bánh xe rbx = 0,96 ¿ r = 0.96 ¿ 368,75 = 354 (mm) x=0,5×√ r2− ( 0,96×r ) =0,14×r Do mơmen cản bánh xe trượt lết là: - Với  hệ số bám ngang Lấy  = 0,8 Vậy: M 2=7475×0,8×0 ,14×0 ,354=296 , (Nm) c Mômen ổn định bánh xe M3 Mômen ổn định tạo nên độ nghiêng ngang, nghiêng dọc trụ đứng Giá trị M3 thường nhỏ lấy M3 = d Hiệu suất dẫn động trụ đứng hình thang lái Trong đó: k- hiệu suất khớp kéo Chọn k = 0,8; t- hiệu suất trụ đứng Chọn t = 0,9 38  η=0,8×0,9=0 , 72 * Thay giá trị M1, M2, M3  vào công thức (3.3) ta được: 3.3.2 Xác định lực cực đại tác dụng lên vành tay lái Khi đánh lái trường hợp ôtô đứng yên chỗ lực đặt lên vành tay lái để thắng lực cản quay vòng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng lớn Lực lớn đặt lên vành tay lái xác định theo cơng thức: MC Pvl max = R×i c×i d ×ηth (3.6) Trong đó: Mc - mơmen cản quay vịng Mc = 416,3 (Nm); R - bán kính vành lái R = 0,18 (m); ic - tỷ số truyền cấu lái ic = 19,5; th - hiệu suất thuận cấu lái th = 0,6; id - tỷ số truyền truyền động lái id = * Thay vào cơng thức (3.6): 3.3.3 Tính bền cấu lái bánh trụ – Đối với loại truyền động bánh trụ – phải đảm bảo cho có độ bền cao + Xác định lực tác dụng lên truyền bánh trụ – - Lực vòng tác dụng lên bánh trụ: - Lực hướng tâm tác dụng lên bánh trụ: - Lực dọc tác dụng lên bánh trụ: 39 - Mômen tác dụng lên bánh trụ: + Xác định ứng suất cho phép Trong trình làm việc bánh trụ, chịu ứng suất uốn tiếp xúc chịu tải trọng va đập từ mặt đường Vì thường gây tương rạn nứt chân răng, ảnh hưởng lớn tới tin cậy tuổi thọ cấu lái Để đảm bảo yêu cầu làm việc cấu lái vật liệu chế tạo bánh trụ dùng thép XH cải thiện, có:  ch   700MPa  b   1000MPa HB = 260  290 Ứng suất tiếp xúc cho phép: - Giới hạn bền mỏi tiếp xúc bánh răng: - Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh răng: (3.7) Trong đó: SH - 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 bánh răng; KXH = 1; KF - hệ số xét ảnh hưởng độ độ bôi trơn; KF = * Thay thông số vào công thức (3.7) ta được: [ σ H ]= ( ) 590 ×0,95×1,1×1×1=560 ,5 MPa 1,1 - Giới hạn bền mỏi uốn bánh răng: [ σ FL ]=σ F ×K FL×K FC + Chọn KFL = 1; Với truyền quay hai chiều chọn KFC = 0,7 40 (3.8)  - Ứng suất uốn cho phép bánh [ σ F ] =σ F×Y R×Y S ×K XF (3.9) Trong đó: YR = 1; KXF = 1; SF - hệ số an toàn; lấy SF = 1,7; YS - hệ số xét tới ảnh hưởng mô đun với m = 5; chọn YS = 1,03  Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: - Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc theo công thức: (3.10) Trong đó: ZM - hệ số xét đến tính vật liệu ZM = 275 (MPa)1/2 (đối với bánh thép); ZH - hệ số xét đến hình dạng bề mặt tiếp xúc, tính theo cơng thức: Zε - hệ số xét đến tổng chiều dài tiếp xúc Với  hệ số trùng khớp ngang,  tính theo công thức sau: [ ε α= 88−3 2× ( Z1 + Z1 )]×cos β=[ 88−3 2×( 19 +271 )]×cos18 =1 , 34 ∘ 41 K Hν - hệ số tải trọng động K Hν =1+ K Hν tính theo cơng thức: ν H ×bω ×d ω 2×T ×K Hα ×K Hβ Trong đó: KHα - hệ số phân bố không tải trọng KHα = 1,02; KHβ - hệ số tập trung tải trọng KHβ = 1,08; T νH  - mômen xoắn bánh (Nmm) = 1,1; b = d K Hν=1+ d = 0,6 50 =30 1.1×30×50 =1 ,02 2×46262 , 4×1×1 08 * Thay thơng số vào cơng thức (3.10) được: Vậy: Do thoả mãn điều kiện tiếp xúc Kiểm nghiệm độ bền uốn: - Ứng suất uốn tính theo cơng thức: σ F 1= 2×T ×Y F ×K Fα ×K Fβ ×K Fγ ×Y β d ω×d ω×m Y σ F =σ F × F Y F1 (3.11) - Hệ số dạng răngYF1, YF2 xác định theo đồ thị hình 10.21[3] với hệ số dạng dịch chỉnh  = 0.647 số tương đương Z1 =10 , 47 ⇒Y F =3,3 cos β cos 18∘ Z2 27 Z td = = ∘ =31 , ⇒Y F =3,2 cos β cos 18 Z td = = - Hệ số KFB = 1,25 (tra theo đồ thị 10.14[3]) - Hệ số KF ν : Tính theo công thức: ν F=3 ⇒ K Fγ =1+ K Fν =1+ ν F×bω ×d ω 2×T ×K Fα ×K Fβ 3×30×50 =1 ,043 2×46262 , 4×1×1 , 25 42 β 18∘ Y β =1− ∘ =1− ∘ =0 ,87 140 140 - Hệ số: * Thay thơng số vào cơng thức (3.11) ta được: 2×46262 , 4×3,2×1×1 , 25×1 , 043×0 ,87 =48 ,7 ( MPa) 30×50×5 3,3 σ F =48 , 7× =69 ,3( MPa ) 3,2 σ F 1= Vậy điều kiện Đảm bảo truyền bánh trụ đủ bền q trình làm việc 3.3.4 Tính bền trục lái Trục lái làm thép 20 có ứng suất cho phép    80 MN / m Trục lái chế tạo đặc có đường kính d = 20 mm Ứng suất xoắn gây nên tiết diện nguy hiểm xác định công thức: τ x= P vl×R Wx (3.12) Trong đó: Pvl – lực cực đại tác dụng lên vành tay lái Pvl = 197,7 (N); R – bán kính vành tay lái R = 180 (mm); Wx – mô đuyn chống xoắn * Thay số vào công thức (3.12)  x   80 Với vật liệu chế tạo trục lái thép nhiệt luyện có ứng suất xoắn cho phép là: N/mm2 Vậy τ x= 22, 24 N mm < [ τ x ] =80 N mm2 , trục lái đủ bền * Trong trình làm việc trục lái chịu ứng suất xoắn truyền từ vơ lăng xuống Tính trục lái theo góc xoắn, góc xoắn trục tính theo cơng thức: τ x ×2×L θ= G×D (3.13) 43 Trong đó: τ x=22, 24 N mm L - chiều dài trục lái L = 400 mm = 0,4 m; G - mô đun đàn hồi dịch chuyển G = 104 N/mm2 * Thay giá trị vào cơng thức(3.13): 22, 24×2×400 θ= =0 , 01112 8×104 ×20 Góc xoắn tương đối khơng vượt q (5,5 7,5)/m Suy ra:    , trục lái đảm bảo góc xoắn tương đối Như trục lái đảm bảo u cầu kỹ thuật 3.3.5 Tính bền địn kéo ngang Trong q trình làm việc địn kéo ngang chịu kéo nén theo phương dọc trục Do tính bền ta cần tính kéo, nén lực tác dụng từ bánh xe Tính bền địn kéo ngang theo chế độ phanh cực đại P p max=G1×m1p ×ϕ Trong đó: G1 - tải trọng trạng thái tĩnh G1 = 14950 (N); M1p - hệ số phân bố lại tải trọng lên cầu trước phanh M1p= 1,4; - hệ số bám lốp mặt đường  = 0,8 * Thay vào công thức (3.14) ta được: 44 (3.14) Pmax c A Q1 Q P C Q2 Hình 3.4 Sơ đồ phân bố lực phanh Qua sơ đồ phân tích lực ta có: (3.15) Trong đó: C - kích thước hình 3.4; m - chiều dài bên hình thang lái; m = 160 (mm) Ta lại có: ° ⇒ γ=ar cos0 95=18 , ° ° ° ⇒Q =Q×cos( γ+12 )=2616 ,3×cos(18 , +12 )=2249 , (N) (N) - Ứng suất nén dọc ngang liên kết xác định theo cơng thức: P σ n= Ft Trong đó: P - lực tác dụng theo phương đòn ngang P = Q2 = 2485,4 (N); Ft - tiết diện 45 (3.16) Đòn kéo ngang chế tạo thép ống CT20 có đường kính ngồi là: D = 20 mm; d = 10mm [b] = 350 (kg/cm2) = 35 (MN/m2) + Với hệ số dự trữ bền ổn định n = ta có: [b] = 17,5 (MN/m2) * Thay số vào cơng thức (3.16) (N/mm2) Vậy đòn kéo ngang đảm bảo độ bền độ ổn định 3.3.6 Tính bền địn kéo dọc Để đảm bảo an tồn tính ổn định q trình làm việc, địn bên làm thép 20X Đòn bên dẫn động lái chủ yếu chịu ứng suất uốn Do ta tính bền theo điều kiện uốn: Kiểm tra ứng suất uốn vị trí nguy hiểm chỗ giao hai tiết diện σ u= M u 397644 = =198 , 822( N /mm ) W u 2000 Trong đó: Với b = 30 mm; h = 20 mm Theo tài liệu [3], lấy hệ số an toàn n = 1,5 với thép 20X ta có:  u   800 N / mm2  Vậy: Nên thoả mãn điệu kiện bền uốn 46 (3.17) 3.3.7 Tính bền nối bên dẫn động lái Thanh nối dẫn động lái khâu hai đầu khớp nên chịu kéo nén tâm Ta tính nối trường hợp chịu lực phanh cực đại: - Thanh uốn chịu lực nén: Q1 = 2249,9 (N) + Ứng suất uốn nối σ u= Q1 Ft (3.18) Trong đó:  Thanh nối làm vật liệu thép 20X có Vậy:  u   140( N mm ) Do địn nối bên dẫn động lái đủ bền trình làm việc 3.3.8 Tính bền khớp cầu Khớp cầu bố trí địn kéo dọc, địn ngang hệ thống lái Chúng khâu quan trọng dẫn động lái Khớp cầu có lị xo nén đặt hướng kính Vật liệu chế tạo khớp cầu thép 20XH có tính:  d   30 N   c   80 N   mm   mm  Với điều kiện khớp làm việc chế độ tải trọng động chịu va đập Khớp cầu kiểm nghiệm độ bền theo ứng suất chèn dập vị trí làm việc kiểm tra độ bền cắt vị trí có tiết diện nguy hiểm * Kiểm tra bền khớp cầu - Lực tác dụng lên khớp cầu lực phanh cực đại Ppmax 47 (N) a Tính ứng suất chèn dập bề mặt làm việc khớp cầu σ u= Q F (3.19) F – diện tích tiếp xúc mặt cầu đệm rơ tuyn Trong đó: d – đường kính khớp cầu D = 20 (mm)  Hệ số an toàn: Như khớp cầu thoả mãn điều kiện chèn dập bề mặt làm việc b Kiểm tra khớp cầu theo điều kiện cắt Kiểm tra độ bền cắt khớp cầu tiết diện nguy hiểm Ứng suất cắt tính theo cơng thức τc= Q Fc Trong đó: Fc - tiết diện rơ tuyn vị trí có tiết diện nguy hiểm d - đường kính chỗ thắt rôtuyn d = 12 (mm)  Hệ số an toàn: Như khớp cầu thoả mãn điều kiện cắt tiết diện nguy hiểm 48 (3.20) KẾT LUẬN Sau quãng thời gian gần tháng thực đồ án với đề tài “ Khai thác hệ thống lái cho xe KIA SORENTO ”, đến đồ án em hồn thành Qua q trình tìm hiểu nghiên cứu tài liệu hướng dẫn thầy Thiều Sỹ Nam, 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 toàn 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 ĐỖ THÀNH PHƯƠNG, thầy tạo điều kiện tận tình giúp đỡ hướng dẫn em suốt trình thực đồ án Do thời gian có hạn, kiến 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 hoàn thiện phát triển thành tài liệu tham khảo hữu ích cho bạn sinh viên chuyên nghành Công nghệ kỹ thuật ô tô Sinh viên thực NGÔ PHƯƠNG NAM 49 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 thơng vận tải [5] Nguyễn Hồng 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 tô NXB Bách khoa Hà Nội [7] Sổ tay hướng dẫn sửa chữa xe KIA SORENTO 50 51