Ứng dụng matlab và catia tính toán thiết kế hệ thống lái cho xe du lịch

Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Hiện ngành công nghiệp ô tô nước ta phát triển mạnh mẽ ngày khẳng định vai trò to lớn ngành cơng nghiệp trọng điểm quốc gia Nhận thấy tiềm công nghiệp ô tô lên nước ta chủ động mở cửa cho nhà đầu tư nước xây dựng nhà máy lắp ráp sản xuất linh kiện ô tô nước góp phần giải vấn đề nhân lực thúc đẩy kinh tế, đóng góp khơng nhỏ vào nguồn thu phủ.Với tốc độ phát triển mạnh mẽ đòi hỏi nguồn nhân lực ngành công nghiệp ô tô cần phải có trình độ chun mơn cao Điều thể việc đời nhiều trung tâm chuyên nghiên cứu phát triển công nghệ, thiết kế tính tốn, mơ lắp ráp tơ… trường đại học việc khuyến khích sinh viên nghiên cứu công nghệ ô tô đại sinh viên nhiệt tình tham gia Một hệ thống đặc biệt quan trọng Ơtơ hệ thống lái Hệ thống có chức điều khiển hướng chuyển động Ơtơ, đảm bảo tính ổn định chuyển động thẳng quay vòng bánh xe dẫn hướng Trong trình chuyển động hệ thống lái có ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn người sử dụng, đặc biệt với loại xe đại có tốc độ cao.Do người ta không ngừng cải tiên hệ thống lái để nâng cao tính Là sinh viên trường Đại học Bách khoa Hà Nội, trường đại học hàng đầu nước, việc tìm hiểu ứng dụng cơng nghệ tiên tiến giới để áp dụng vào thực tế nước ta cần phải trọng đặc biệt Bởi chúng em giao nhiệm vụ “Ứng dụng MATLAB CATIA tính tốn thiết kế hệ thống lái cho xe du lịch”.Với hệ thống lái có trợ lực cải tiến q trình điều khiển làm tăng tính an toàn chuyển động giúp cho người lái giảm mệt mỏi Tuy nhiên, với đề tài rộng đề cập đến nhiều vấn đề mẻ địi hỏi phải có thời gian dài nghiên cứu tìm hiểu Mặc dù có nhiều cố gắng với hiểu biết thời gian tìm hiểu hạn chế nên đồ án chúng em không tránh khỏi sai sót cịn nhiều vấn đề khơng đề cập tới Em mong Tính tốn thiết kế hệ thống lái Đồ án tốt nghiệp thầy bạn đồng nghiệp góp ý để đồ án hồn thiện Qua mở hướng nghiên cứu thiết kế tính tốn hệ thống tơ song song với tính toán thiết kế truyền thống Chúng em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy: Trịnh Minh Hồng tận tình bảo để chúng em hoàn thành đồ án Và chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy mơn Ơtơ xe chuyên dụng - Viện khí động lực- trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội toàn thể bạn giúp đỡ chúng em trình nghiên cứu để hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày tháng năm 2010 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Duy Khanh Nguyễn Quang Huy Tính tốn thiết kế hệ thống lái Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan hệ thống lái 1.1.1 Công dụng Hệ thống lái hệ thống an toàn dùng để thay đổi hướng chuyển động xe Nó giữ nguyên hướng chuyển động thẳng quay vòng xe cần thiết Cấu tạo chung Sơ đồ tổng qt hệ thống lái khơng có trợ lực Gồm có vành tay lái, trục lái, dẫn động lái: Hình1.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống lái Vành tay lái 5- Thanh kéo dọc Trục lái 6- Địn quay đứng Cơ cấu lái 7- Hình thang lái Địn quay đứng Tính tốn thiết kế hệ thống lái Đồ án tốt nghiệp Vành tay lái: Vành tay lái có nhiệm vụ tạo mơ men quay cần thiết người lái tác dụng lực vào vành tay lái Vành tay lái có dạng vành trịn, có nan hoa bố trí hay khơng quanh vành vành lái Mô men tạo vành tay lái tích số lực lái người lái tác dụng vào bán kính vành tay lái Vành lái (vô lăng) hệ thống ô tô có độ dơ định Khi xe dừng, bánh dẫn hướng vị trí thẳng, lắc nhẹ vơ lăng phía trước phía sau với lực lái nhẹ ngón tay độ dơ cực đại vô lăng vô lăng không vượt 30 mm Bản thân vành lái làm chất dẻo, cao su nhân tạo gỗ, bọc da thật da nhân tạo Trục lái: Trục lái có nhiệm vụ truyền mơ men lái xuống cấu lái Trục lái gồm có : Trục lái truyền chuyển động quay vô lăng xuống cấu lái ống trục lái để cố định trục lái vào thân xe Đầu phía trục lái gia cơng ren then hoa để lắp vơ lăng lên giữ chặt đai ốc Cơ cấu lái: Cơ cấu lái có tác dụng biến chuyển động quay truyền đến từ vành lái thành chuyển động lắc Các loại cấu lái thường gặp là: Cơ cấu lái trục vít ê cu bi, Cơ cấu lái trục răng, cấu lái kiểu bi tuần hồn Địn quay đứng: Địn quay đứng có tác dụng truyền momen từ trục đòn quay cấu lái tới đòn kéo dọc kéo ngang nối với cam quay ánh xe dẫn hướng Đòn kéo: Đòn kéo dùng để truyền lực từ đòn quay cấu lái đến cam quay bánh xe đẫn hướng Tuỳ theo phương đặt địn mà người ta gọi địn kéo dọc địn kéo ngang Tính tốn thiết kế hệ thống lái Đồ án tốt nghiệp Hình thang lái: Hình thang lái thực chất hình tứ giác gồm khâu: dầm cầu, lái ngang hai bên Hình thang lái đảm bảo động học quay vòng bánh xe đẫn hướng nhờ vào kích thước lái ngang, cánh lề góc đặt phải xác định 1.1.2 Phân loại - Theo bố trí bánh lái chia hệ thống lái với bánh lái bố trí bên phải bên trái (tính theo chiều chuyển động xe) Bánh lái bố trí bên trái dùng cho nước thừa nhận luật đường theo phía phải nước xã hội chủ nghĩa Bánh lái bố trí bên phải dùng cho nước thừa nhận luật đường theo phía bên trái Anh, Hồng Kông, Thụy Điển… - Theo số lượng bánh dẫn hướng chia hệ thống lái với bánh dẫn hướng cầu trước, hai cầu tất cầu - Theo kết cấu cấu lái chia loại trục vít loại liên hợp (gồm trục vít, êcu, khía, quạt răng) Loại … - Theo kết cấu nguyên lý làm việc trợ lực chia loại trợ lực thuỷ lực, loại cường hố khí nén, loại cường hố liên hợp (kết hợp thuỷ lực điện) 1.1.3 Yêu cầu An tồn chuyển động giao thơng vận tải ôtô tiêu hàng đầu việc đánh giá chất lượng thiết kế sử dụng phương tiện Một hệ thống định đến tính an tồn ổn định chuyển động ơtơ hệ thống lái Để giảm nhẹ lao động cho người lái tăng thêm độ an tồn cho ơtơ, ngày ơtơ thường sử dụng cường hố lái Để đảm bảo tính êm dịu chuyển động loại đường từ giải tốc độ thấp tới giải tốc độ cao, hệ thống lái cần đảm bảo yêu cầu sau: + Đảm bảo động học quay vòng: bánh xe lăn không trượt + Đảm bảo dễ dàng điều khiển, nhanh chóng an tồn Các cấu điều khiển bánh xe dẫn hướng quan hệ hình học hệ thống lái phải đảm bảo không gây lên dao động va đập hệ thống lái.Trục lái kết hợp với cấu hấp thụ va Tính tốn thiết kế hệ thống lái 10 Đồ án tốt nghiệp đập, cấu hấp thụ lực dọc trục tác dụng lên người lái có tai nạn Trục lái gắn lên thân xe qua giá đỡ dễ vỡ để trục lái đễ dàng tụt xuống có va đập + Đảm bảo ổn định bánh xe dẫn hướng: bánh xe dẫn hướng sau thực quay vịng cần có khả tự động quay trạng thái chuyển động thẳng để quay bánh xe trạng thái chuyển động thẳng cần đặt lực vành lái nhỏ xe đường vòng + Đảm bảo khả quay vòng hẹp dễ dàng: Khi xe quay vòng đường hẹp, đường gấp khúc, hệ thống lái quay ngặt bánh xe trước cách dễ dàng Quay vòng ngặt trạng thái quay vòng với thời gian quay vịng ngắn bán kính quay vịng nhỏ + Đảm bảo lực lái thích hợp: Lực người lái đặt lên vành lái quay vòng phải nhỏ, lực lái cần thiết lớn xe đứng yên giảm tốc độ xe tăng Vì cần phải đảm bảo lực lái nhỏ gây cảm giác trạng thái mặt đường + Hệ thống lái độ dơ lớn: Với xe có vận tốc lớn 100Km/h, độ dơ vành lái khơng vượt 100, với xe có vận tốc lớn từ 25 km/h đến 100km/h độ dơ vành lái không vượt 200 + Đảm bảo khả an tồn bị động xe, khơng gây tổn thương cho người lái xảy tai nạn Đảm bảo hiệu suất thuận phải lớn hiệu suất nghịch để giảm tác động từ mặt đường qua kết cấu lái lên vơ lăng + Đảm bảo tỷ lệ thuận góc quay vơ lăng với góc quay bánh xe dẫn hướng Khơng địi hỏi người lái xe cường độ lao động lớn điều khiển ôtô + Độ tin cậy cao, dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dưỡng sửa chữa - Các góc đặt bánh xe Việc bố trí bánh xe dẫn hướng liên quan trực tiếp tới tính điều khiển xe, tính ổn định chuyển động ơtơ Các u cầu việc bố trí điều khiển chuyển động nhẹ nhàng, xác đảm bảo ổn định thẳng quay vịng, kể có cố hệ thống khác Đối với xe yêu cầu ngày Tính tốn thiết kế hệ thống lái 11 Đồ án tốt nghiệp quan tâm nâng cao vận tốc xe khơng ngừng nâng lên Trên cầu dẫn hướng bánh xe dẫn hướng bố trí quan tâm thích đáng Ở bánh xe khơng dẫn hướng việc bố trí ý, song bị hạn chế giá thành chế tạo phức tạp kết cấu nên việc bố trí tuân thủ theo điều kiện truyền thống Ơ tơ chuyển động hướng tác động người lái quanh vô lăng Tuy nhiên, ôtô trạng thái thẳng mà người lái phải tác động liên tục lên vô lăng để giữ xe trạng thái chạy thẳng, hay người lái phải tác dụng lực lớn để quay vịng xe gây mệt mỏi căng thẳng bắp lẫn tinh thần điều khiển xe Đó điều khơng mong muốn, để khắc phục vấn đề nêu bánh xe lắp vào thân xe với góc định tuỳ theo yêu cầu định loại xe tính sử dụng loại Những góc gọi chung góc đặt bánh xe Việc điều khiển xe trở lên dễ dàng bánh xe đặt theo góc cách xác theo u cầu thiết kế Các góc đặt bánh xe ngăn cản việc mài mịn lốp Nếu góc đặt bánh xe khơng dẫn đến tượng sau: + Khó lái + Tính ổn định lái + Trả lái đường vòng + Tuổi thọ lốp giảm (mịn nhanh) Góc đặt bánh xe gồm góc sau: + Góc Camber (góc nghiêng ngang bánh xe) + Góc Caster khoảng Caster (Góc nghiêng dọc trụ đứng chế độ lệch dọc) + Góc Kingpin (Góc nghiêng ngang trụ đứng) + Độ chụm độ mở (góc dỗng) Tính tốn thiết kế hệ thống lái 12 Đồ án tốt nghiệp - Góc Camber (góc nghiêng ngang bánh xe) Góc tạo đường tâm bánh xe dẫn hướng vị trí thẳng đứng với đường tâm bánh xe vị trí nghiêng gọi góc Camber, đo độ Khi bánh xe dẫn hướng nghiêng gọi góc “Camber dương”, ngược lại gọi góc” Camber âm” Bánh xe khơng nghiêng Camber không (bánh xe thẳng đứng) () (+ ) CAMBER 00 Hình 1.2 Góc Camber Chức góc Camber + Những năm trước bánh xe đặt với góc Camber dương để cải thiện độ bền cầu trước để lốp tiếp xúc vng góc với mặt đường (do trọng lượng xe) nhằm ngăn ngừa mịn khơng lốp đường, có phần cao hai bên + Góc camber đảm bảo lăn thẳng bánh xe, giảm va đập mép lốp với mặt đường Khi góc Camber khơng gần khơng có ưu điểm đường vòng bánh xe nằm vùng có khả truyền lực dọc lực bên tốt + Góc Camber ngăn ngừa khả bánh xe bị nghiêng theo chiều ngược lại tác động trọng lượng xe khe hở biến dạng chi tiết Tính tốn thiết kế hệ thống lái 13 Đồ án tốt nghiệp trục trước hệ thống treo trước Đồng thời giảm cánh tay đòn phản lực tiếp tuyến với trục trụ đứng, để làm giảm mômen tác dụng lên dẫn động lái giảm lực lên vành tay lái + Khi chuyển động đường vòng, tác dụng lực ly tâm thân xe nghiêng theo hướng quay vòng, bánh xe nghiêng vào trong, bánh xe nghiêng so với thân xe Để bánh xe lăn gần vng góc với mặt đường để tiếp nhận lực bên tốt hơn, xe có tốc độ cao, hệ treo độc lập góc CAMBER thường âm - Góc Caster khoảng Caster (Góc nghiêng dọc trụ đứng chế độ lệch dọc) Góc nghiêng dọc trụ đứng nghiêng phía trước phía sau trụ đứng Nó đo độ, xác định góc trụ xoay đứng phương thẳng đứng nhìn từ cạnh xe Nếu trụ xoay đứng nghiêng phía sau gọi góc nghiêng dương ngược lại gọi góc nghiêng âm Khoảng cách từ giao điểm đường tâm trục đứng với mặt đất đến đường tâm vùng tiếp xúc lốp mặt đường gọi khoảng Caster C Góc Caster khoảng Caster thể hình sau: (- (+ ) ) Góc Caster V c Hình 1.3 Caster khoảng Caster Chức góc Caster: + Hồi vị bánh xe khoảng Caster: Dưới tác dụng lực ly tâm bánh xe vào đường vịng lực gió bên thành phần trọng lượng xe xe Tính tốn thiết kế hệ thống lái 14 Đồ án tốt nghiệp vào đường nghiêng, khu vực tiếp xúc bánh xe với mặt đường xuất phản lực bên Yb + Khi trụ quay đứng đặt nghiêng phía sau góc so với chiều tiến xe (Caster dương) phản lực bên Yb đường tạo với tâm tiếp xúc mô men ổn định, mơ men xác định cơng thức sau: M=Yb.c Mơmen có xu hướng làm bánh xe trở lại vị trí trung gian ban đầu bị lệch khỏi vị trí Nhưng quay vòng người lái phải tạo lực để khắc phục mơ men Vì góc Caster thường khơng lớn Mơmen phụ thuộc vào góc quay vịng bánh xe dẫn hướng Đối với xe đại trị số góc Caster khoảng từ 00đến 30 - Góc Kingpin (Góc nghiêng ngang trụ đứng) Góc nghiêng ngang trụ đứng xác định mặt cắt ngang xe Góc Kingpin tạo nên hình chiếu đường tâm trụ đứng mặt cắt ngang phương thẳng đứng Kingpin ( -) ( +) 0° Hình 1.4 Góc KingPin Chức góc KingPin: + Giảm lực đánh lái: Khi bánh xe quay sang phải quay quanh trụ đứng với khoảng lệch tâm bán kính r0, r0 bán kính quay bánh xe quanh trụ đứng, khoảng cách đo bề mặt đường cong mặt phẳng nằm ngang bánh xe đường kéo dài đường tâm trụ quay đứng với tâm vết tiếp xúc bánh xe với mặt đường Nếu r0 lớn sinh mô men lớn quanh trụ quay đứng cản Tính tốn thiết kế hệ thống lái 15 Đồ án tốt nghiệp + Dùng tơ vít nạy vòng joăng Teflon khỏi van xoay( tránh làm hỏng van xoay ) + Tháo chốt xoắn với trục van điều khiển chốt xoắn bánh + Dùng tơ vít nạy phớt làm kín van điều khiển - Tháo phớt dầu vỏ xi lanh + Dùng kìm kẹp th phanh hãm vỏ xi lanh + Tháo ống chặn đầu xi lanh (bao gồm bạc lót răng) + Tháo đệm cách phớt chắn dầu + Dùng búa đồng gõ nhẹ cho joăng Teflon joăng chữ O + Tháo tiếp phớt chắn dầu đệm cách + Tháo vòng joăng Teflon joăng chữ O khỏi (tránh làm hỏng răng) - Tháo vô lăng trục lái khỏi trục đăng - Tháo trục đăng khỏi cấu lái - Tháo đăng: + Dùng kìm kẹp tháo phanh hãm đăng + Tháo ổ bi đăng + Tháo phớt chắn dầu ổ bi + Tháo viên bi kim + Tháo nạng khỏi trục chữ thập - Tháo chốt trẻ Rotuyn - Tháo đai ốc Rôtuyl cam lái (cam lái bắt với May ơ) - Tháo cam lái May bánh xe khỏi Rotuyn Sau tháo chi tiết hệ thống lái ta tiến hành kiểm tra xem chi tiết bị hư hỏng hay không, chi tiết bị hư hỏng thay chi tiết sau tiến hành bảo dưỡng chi tiết cho lắp chi tiết lại với để hệ thống lái hồn chỉnh Q trình lắp ráp chi tiết hệ thống l Tính tốn thiết kế hệ thống lái 117 Đồ án tốt nghiệp thực ngược lại với trình tháo trình bày Các chi tiết tháo lắp lại cuối cùng, chi tiết tháo cuối thi lắp chúng lên Trong trình lắp ráp chi tiết ta phải sử dụng dầu trợ lực, keo làm kín mỡ gốc Litidiun Molipden bôi lên chi tiết để q trình lắp ráp dễ dàng, xác chắn đồng thời tạo điều kiện làm việc tốt cho chi tiết hệ thống lái 3.4.2 Mơ quy trình tháo lắp chi tiết hệ thống lái Catia Trong Catia tích hợp nhiều modul, modul lại có tác dụng khác Một số modul DMU Fitting phục vụ cho tồn q trình mơ quy trình tháo lắp chi tiết, cụm hệ thống mà cụ thể hệ thống lái xe du lich Mơ quy trình tháo lắp modul DMU Fitting dựa sở quy trình tháo lắp gara, xưởng bảo dưỡng mà trình bày mục Khởi động DMU Fitting:Start\Digital mockup\DMU Fitting,gồm có: - DMU simulation Thanh cơng cụ bao gồm tùy chọn để tạo đường mô cho chi tiết chuyển động xếp đoạn Video mà ta thu q trình mơ - Insert: Mơ q trình chuyển động chi tiết(Hình 3.21) - Simulation :Tool\Simulation.( Hình 3.22 ) Hình 3.21 Tính tốn thiết kế hệ thống lái Hình 3.22 118 Đồ án tốt nghiệp Quy trình để tạo Video tháo lắp cụm chi tiết hệ thống lái 3.4.2.1 Tạo đường chuyển động cho chi tiết cần mô Thông thường có cách để tạo đường chuyển động cho chi tiết - Tạo đường Simulation - Tạo Shuttle tức chọn đối tượng cần thực để mô phỏng, chi tiết chọn mơ ứng với Shuttle hình - Sau chọn xong Shuttle ta tiến hành chọn Insert\Simulation chọn Shuttle lựa chọn để mô đường chuyển động cho chi tiết + Hộp thoại Edit Simulation xuất Cho phép ta lựa chọn hộp kiểm + Name: Tên simulation ta lựa chọn họăc máy tự mặc định Tính tốn thiết kế hệ thống lái 119 Đồ án tốt nghiệp + Animate viewpoint: Thì chọn Play ta đoạn hình mơ tháo lắp cách sinh động Nếu bỏ qua hộp kiểm chọn Play ta nhận đoạn hình mơ với khung hình tĩnh + Automatic insert: Khi ta di chuyển Compass để thay đổi vị trí Shuttle cần mơ phỏng, lần nhả chuột chương trình tự động lưu lại đường di chuyển Shuttle Cịn hộp kiểm khơng chọn sau lần di chuyển Shuttle, ta muốn lưu lại click vào Insert để lưu lại đường Ta bắt đầu di chuyển Compass Shuttl để tạo đường chuyển động hình vẽ + Tạo đường Track + Tạo Shuttle giống phần Chọn Track DMU Simulation xuất hộp thoai Track hình đây: + Name: ta nhập tên tùy chọn vào để mặc định + Object: ta chọn chi tiết cần mô chọn Shuttle cần mô ta thể + Interpolater: Chọn kiểu chuyển động theo: Đường thẳng - Liner đường cong - Spline + Mode: tùy chọn vận tốc chuyển động - Speed thời gian chuyển động -Time Tính tốn thiết kế hệ thống lái 120 Đồ án tốt nghiệp Dùng Compass di chuyển chi tiết cần mô phỏng, sau vị trí thả chuột click vào Record Recorder để ghi lại đường chuyển động chi tiết 3.4.2.2 Tạo đoạn video mơ quy trình tháo lắp Sau ta tạo đường chuyển động cho chi tiết ta tiến hành mơ quy trình tháo lắp cụm chi tiết đó, ta tạo đoạn Video ghi lại trình thực đường chuyển động cho chi tiết để đoạn Video mơ quy trình tháo lắp cách sinh động trực quan - Trước tiên ta cần tạo Replay từ Simulation hay Track tạo cách Click vào Tool\Simulation chọn Generate Replay sau chọn Simulation Track cần tạo Replay, hình xuất hai cơng cụ Player : - Click vào Prameters player cho phép ta hiệu chỉnh thời gian để thực đoạn Video nhanh hay chậm Replay Generation: - Bấm vào OK để hoàn tất tạo Replay Sau tạo Replay ta cần phải ghép Replay tạo lại với để đọan Video mô toàn cụm chi tiết cách: - Chọn Edit Sequence DMU Simulation Trên hình xuất hai công cụ Player giống Edit Sequence: Tính tốn thiết kế hệ thống lái 121 Đồ án tốt nghiệp - bấm vào - Ta chọn Simulation, Track bên khung Action in session để chọn sang khung Action in Sequence Tại khung Action in Sequence ta cần ý: + Duration: Thời gian diễn đoạn mô + Delay: Thời gian sau kết thúc đoạn trước đến đoạn + Ta thay đổi vị trí đoạn mơ cho phù hợp với quy trình tháo lắp cụm chi tiết nút Move Up, Move Down Hay ghép đoạn mơ cho đồng thời xảy khoảng thời gian nút: Merge Up, Merge Down - Bấm Ok để hoàn tất tạo Sequence - Sau có Sequence ta lại thực cách tạo Video giống tạo với Replay Sau xếp Relay cho thứ tự quy trình tháo lắp cụm chi tiết ta ghi lại tồn q trình mơ Video hai cách: - Chọn Tool\Simulation chọn Generate Video chọn Sequence tạo để ghi Video Màn hình xuất hai cơng cụ Player giống Video Generation Tính tốn thiết kế hệ thống lái 122 Đồ án tốt nghiệp + Setup: Tùy chỉnh định dạng, chất lượng Video + File name: Tên đường dẫn tới thư mục ta lưu Video + Bấm Ok để hoàn tât tạo Video - Chọn Tool/Image/Video hộp thoại Video Recorder xuất Setup: Tùy chỉnh định dạng, chất lượng Video lưu đoạn Video thu vào thư mục mà ta lựa chọn - mở hộp thoại Edit Sequence xếp bấm cho chạy đoạn mô đồng thời Click vào Recording hộp thoại Video Recorder để lưu lại đoạn Video Dưới hình ảnh cấu lái trước sau lắp ráp Hình3.23 Cơ cấu lái trước tháo Tính toán thiết kế hệ thống lái 123 Đồ án tốt nghiệp Hình3.24 Cơ cấu lái tháo Kết luận: Trên giới thiệu sơ lược phương pháp thiết kế, gia cơng, tháo lắp tính bền chi tiết phần mềm Catia Qua bật lên tính ưu việt ứng dụng máy tính vào tính tốn thiết kế hệ thống Ơ tơ Tính tốn thiết kế hệ thống lái 124 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI 4.1 Những tượng hư hỏng hệ thống lái Một số tượng hư hỏng hệ thống lái, cách phát hiện, nguyên nhân phương pháp sử lý tóm tắt bảng Hiện tượng Nguyên nhân Kiểm tra sửa chữa a Hệ thống trợ lực hỏng b Áp suất lốp xe dẫn Bơm đủ hướng không đủ không c Các chi tiết ma sát hệ thống Bổ xung dầu mỡ bôi 1.Tay lái nặng thiếu dầu trơn hộp tay lái khớp nối d Chốt khớp chuyển hướng Điều chỉnh lại cho nghiêng phía sau nhiều quy định e Khung xe bị cong Sửa chữa, nắn thẳng lại a Độ rơ lớn vành tay lái, Điều chỉnh thay chi Độ rơ vành tay lái lớn khớp nối, mòn khớp cầu tiết mòn b Mòn ổ bi bánh xe dẫn hướng Điều chỉnh lại độ rơ a Độ chụm bánh xe âm Điều chỉnh lại cho b Các nối, khớp cầu Xe lạng sang hai bên hộp tay lái có độ rơ lớn c Các nối bị cong Điều chỉnh thay chi tiết cần Nắn lại hình dạng ban đầu d Áp suất lốp bánh xe dẫn hướng Bơm đủ áp suất không đủ không Xe lạng bên a Áp suất lốp bánh xe dẫn hướng Bơm đủ áp suất khơng Tính tốn thiết kế hệ thống lái 125 Đồ án tốt nghiệp b Độ nghiêng ngang độ Điều chỉnh lại cho nghiêng dọc chốt khớp chuyển tiêu chuẩn hướng hai bánh xe không kỹ thuật c Ổ bi bánh xe chặt Điều chỉnh lại thay chi tiết mòn hỏng a Áp suất lốp bánh xe dẫn hướng Bơm đủ áp suất không đủ không b Lỏng, rơ nối, khớp cầu Đầu xe lắc qua lại Điều chỉnh lại hộp tay lái thay chi tiết mịn hỏng cần c Góc nghiêng ngang chốt Điều chỉnh lại khớp chuyển động hướng hai bánh xe không 4.2 Cách sửa chữa số hư hỏng thường gặp: - Những hư hỏng chi tiết cấu lái mịn cụm trục ống lót địn quay đứng, vòng bi, ổ để lắp vòng bi, mặt bích bắt mặt te bị sứt mẻ nứt, lỗ cácte để lắp ống lót trục địn quay đứng bị mòn Các hư hỏng cách khắc phục Số Hư hỏng Cách khắc phục TT Bề mặt trục mòn, rỗ bề mặt, ăn khớp khơng Mịn trục địn quay đứng Mịn ống lót đồng Ren địn quay đứng bị chờn Tính tốn thiết kế hệ thống lái Điều chỉnh lại thay Mạ crơm mài theo kích thước danh nghĩa Phải thay Tiện hết ren cũ hàn đắp kim loại tiện theo kích thước danh nghĩa, 126 Đồ án tốt nghiệp cắt ren 10 Rãnh then hoa trục quay đứng bị xoắn, hư hỏng Sứt mẻ nứt mặt bích cacte Chốt cầu bị mịn bị nứt mẻ hay có vết xước, Các lò xo yếu Các hệ thống bị cong Nắp chắn bụi bị rách làm bụi bẩn cấu lái Các phớt chắn dầu bị rách làm chảy dầu dẫn đến trợ lực Kiểm tra xem có ăn khớp 11 không nghe thấy tiếng ồn vận hành Thay Phục hồi phương pháp hàn Thay Nắn nguội Thay nắp chắn bụi Thay phớt Điều chỉnh vít điểu chỉnh bên cạnh 4.3 Bảo dưỡng sửa chữa bơm dầu - Để sửa chữa cần tháo dời bơm ra, xả hết dầu nhờn cọ rửa cẩn thận Sau đó, tháo chi tiết phải cọ rửa thùng dung dịch rửa nước sau thổi khơng khí nén, kiểm tra cánh gạt mịn phải thay thế, thân bơm mòn phải thay - Sau lắp ráp nên chạy rà bơm bệ thử kiểm tra lưu lượng áp suất phát huy theo yêu cầu kỹ thuật - Thử nghiệm hệ thống lái đường: Để xe đứng yên mặt đường tốt phẳng đánh lái tới vị trí tận Dùng lực kế đo giá trị lực để xác định lực vành lái lớn - Kiểm tra mức dầu bình dầu cường hố bình dầu có vạch min, max ý kiểm tra dầu nguội Tính tốn thiết kế hệ thống lái 127 Đồ án tốt nghiệp Kết luận: Thơng qua việc trình bày hư hỏng thường gặp hệ thống lái cách sửa chữa giúp cho có thêm kiến thức sử dụng xe chẩn đốn hư hỏng gặp tình bất thường Tính tốn thiết kế hệ thống lái 128 Đồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu ứng dụng, cách thức sử dụng phần mềm Matlab, Catia tìm hiểu thực tế hệ thống lái xe du lịch đại ngày nay, giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo Trịnh Minh Hoàng thầy môn, đề tài tốt nghiệp “Ứng dụng MATLAB CATIA tính tốn thiết kế hệ thống lái cho xe du lịch” nhóm sinh viên chúng em hồn thành thu số kết sau: - Thực từ việc tính tốn, thiết kế phần mềm Matlab xây dựng cụm chi tiết 3D, sau tính bền, mơ tháo lắp gia cơng chi tiết chu trình khép kín - Nắm bắt phần mềm Matlab Catia, bước tiếp cận phương pháp thiết kế, tính tốn tiên tiến giới Giảm thời gian chi phí cho thử nghiệm thực tế qua cách kiểm nghiểm mơ hình thiết kế Xây dựng thuật toán khai thác mạnh phần mềm, bước mở rộng, áp dụng hệ thống khác ơtơ nói chung khí nói riêng - Việc tính tốn thơng số sử dụng Matlab giúp rút ngắn thời gian thiết kế thu kết vô xác Ta lặp lại việc tính tốn để tối ưu hóa thơng số cách nhanh chóng Ngồi chương trình sử dụng giao diện tiếng Việt dễ dàng sử dụng - Việc thiết kế chi tiết 3D hệ thống lái cho phép trực quan hóa chi tiết, kiểm tra độ xác tổng thể lắp ráp thiết kế chung, có thuộc tính vật thể để phục vụ cho tốn nâng cao tính bền, tối ưu hóa, gia cơng chi tiết… Mơ tả kết cấu cụm cách trực quan sinh động, phục vụ công tác giảng dạy kết cấu, cho sinh viên chuẩn bị thực tập công nhân trường dạy nghề phân xưởng Mặc dù cố gắng thời gian kiến thức hạn chế nên đề tài khơng tránh thiếu sót q trình tính tốn thiết kế chi tiết hệ thống lái Rất mong đóng góp ý kiến thầy mơn để đồ Tính tốn thiết kế hệ thống lái 129 Đồ án tốt nghiệp án nhóm chúng em hồn chỉnh để áp dụng làm công cụ bổ trợ cho việc giảng dạy kiểm tra kết tính tốn cho sinh viên khóa sau Chúng em xin chân thành cảm ơn! Tính tốn thiết kế hệ thống lái 130 Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS TS – Nguyễn Trọng Hoan – Tập giảng Thiết kế Tính Tốn Ơtơ – Hà Nội – 2007 [2] PGS TS – Nguyễn Khắc Trai – Cơ sở Thiết kế Ơtơ – NXB Giao Thơng Vận Tải – 2006 [3] Phạm Minh Thái - Hướng dẫn làm đồ án môn học: Thiết kế hệ thống lái ôtô - máy kéo bánh xe [4] Nguyễn Hữu Cẩn – Dư Quốc Thịnh – Phạm Minh Thái – Nguyễn Văn Tài – Lê Thị Vàng – Lý thuyết Ơtơ Máy Kéo – NXB khoa học kỹ thuật – 2005 [5] PGS.TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển – Tính tốn thiết kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí – Tập 1,2 – NXB Giáo dục – 2003 [6] Ninh Đức Tốn – Dung Sai Lắp Ghép – NXB Giáo dục – 2004 [7] Nguyễn Hữu Phước – Hướng dẫn Sử Dụng Catia V5 – NXB Giao Thông Vận Tải – 2006 [8] Phan Thanh Tao - Giáo trình MATLAB – NXB Đà Nẵng - 2004 Tính tốn thiết kế hệ thống lái 131