Thiết kế hệ thống lái trên xe tham khảo toyota camry 2 5g

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE THAM KHẢO TOYOTA CAMRY 2.5G CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ơ TƠ CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LÁI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM GTVT Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE THAM KHẢO TOYOTA CAMRY 2.5G Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Hưng Lớp: 70DCOT31 Mã SV: 70DCOT31008 a) Về ý thức, thái độ thực đồ án sinh viên: b) Những kết đạt đồ án: c) Những hạn chế đồ án: d) Đề nghị: c bo v ă Khụng c bo v ă Thỏi nguyên, ngày … tháng … năm 2023 Gi ảng viên hướng dẫn Vũ Thế Truyền TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ 1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại .4 1.1.1 Công dụng: .4 1.1.2 Yêu cầu 1.1.3 Phân loại 1.2 Cấu tạo hệ thống lái 1.2.1 Cấu tạo chung .5 1.2.3 Dẫn động lái 1.2.4 Trợ lực lái .7 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI .9 2.1 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế .9 2.1.2 Phương án thiết kế cấu lái 10 2.2: Tính tốn thiết kế hệ thống lái .15 2.2.1 Các thông số tham khảo xe Toyota Camry 2.5G .15 2.2.2 Tính động học hình thang lái .16 2.2.3 Xây dựng đường cong đặc tính hình thang lái lý thuyết 19 2.2.4 Xây dựng đường cong đặc tính hình thang lái thực tế .20 2.2.5 Tính toán động lực học hệ thống lái 22 2.2.6 Tính tốn thiết kế trợ lực lái 37 CHƯƠNG 3: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LÁI .56 3.1 Những hư hỏng thường gặp: 56 3.2 Bảo dưỡng kĩ thuật hệ thống lái 59 3.2.1 Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái 59 3.2.2 Sửa chữa chi tiết hệ thống lái 59 3.3 Quy trình bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái .60 3.3.1 Quy trình tháo lắp, bảo dưỡng cấu lái .60 GVHD: VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: NGUYỄN VĂN HƯNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.3.2 Kiểm tra, bảo dưỡng dẫn động lái và khắc phục khe hở 64 3.3.3 Kiểm tra, bảo dưỡng trợ lực lái 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO .67 GVHD: VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: NGUYỄN VĂN HƯNG TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NĨI ĐẦU Trên tảng đất nước đà phát triển lớn mạnh kinh tế thay da đổi thịt q trình cơng nghiệp hố đại hoá đất nước hội nhập nghành cơng nghiệp, kỹ thuật Ơtơ nước ta ngày trọng phát triển Thể liên doanh lắp ráp Ơtơ nước ta với nước ngày phát triển rộng lớn hầu hết tỉnh nước như: FORD, TOYOTA, NISAN, DAEWOO, KIA, Một vấn đề lớn đặt hội nhập, tiếp thu cơng nghệ kỹ thuật tiên tiến nước có cơng nghiệp phát triển vào việc lắp ráp sản xuất sử dụng bảo dưỡng xe Ơtơ 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 lớn đến an tồn chuyển động quỹ đạo chuyển động Ơtơ, đặc biệt xe có tốc độ cao Do người ta khơng ngừng cải tiên hệ thống lái để nâng cao tính Đáp ứng nhu cầu hiểu biết ứng dụng khoa học kỹ thuật đại Em giao nhiệm vụ “Thiết kế hệ thống lái xe tham khảo Toyota camry 2.5G ” với hệ thống lái có trợ lực cải tiến trình điều khiển làm tăng tính an tồn chuyển động giúp cho người lái giảm mệt mỏi Tuy nhiên, với đề tài rộng đề cập đến nhiều vấn đề đòi hỏi phải có thời gian dài nghiên cứu thực nghiệm Mặc dù có nhiều cố gắng với khả thời gian hạn chế nên đồ án em khơng tránh khỏi sai sót cịn nhiều vấn đề không đề cập tới Em mong thầy bạn đồng nghiệp góp ý để đồ án hoàn thiện Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy giáo hướng dẫn: Vũ Thế Truyền tận tình bảo để em hoàn thành đồ án GVHD: VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: NGUYỄN VĂN HƯNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Em xin chân thành cảm ơn Thầy mơn Ơtơ - Khoa khí trường Đại Học Cơng Nghệ Giao Thơng Vận Tải bạn giúp đỡ em trình nghiên cứu hồn thành đồ án Sinh viên thực CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ Nguyễn Văn Hưng HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ơ TƠ 1.1 Cơng dụng, u cầu, phân loại 1.1.1 Công dụng: Được phát minh từ năm 50 kỷ XIX, nay, hệ thống lái ô tô không ngừng cải tiến nhằm mang lại cảm giác lái tốt cho người dùng Hệ thống lái tơ có vai trị quan trọng việc điều khiển hướng di chuyển xe Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống lái ô tô phức tạp, chia thành nhiều cụm thành phần phận có liên kết hỗ trợ lẫn Công dụng hệ thống lái xe tơ có vai trị giữ cho ô tô chuyển động theo quỹ đạo định thay đổi hướng di chuyển ô tô theo mong muốn người lái 1.1.2 Yêu cầu An tồn chuyển động giao thơng vận tải ơtơ 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 ôtô hệ thống lái Để giảm nhẹ lao động cho người lái tăng thêm độ an tồn cho ơtơ, ngày ôtô thường sử dụng trợ lực 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 Hệ thống lái phải đảm bảo dễ dàng điều khiển, nhanh chóng an tồn Các cấu điều khiển bánh xe dẫn hướng quan hệ hình học GVHD: VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: NGUYỄN VĂN HƯNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP hệ thống lái phải đảm bảo không gây nên dao động va đập hệ thống lái Trục lái kết hợp với cấu hấp thụ va 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 ngoặt bánh xe trước cách dễ dàng Quay vòng ngoặt trạng thái quay vòng với thời gian quay vòng ngắn bán kính quay vịng nhỏ Đảm bảo lực lái thích hợp: Lực người lái đặt lên vành lai 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 khơng có độ rơ lớn: Với xe có vận tốc lớn 100Km/h, độ rơ vành lái không vượt 18 0, với xe có vận tốc lớn từ 25 km/h đến 100km/h độ rơ vành lái khơng vượt q 270 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 vô 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 GVHD: VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: NGUYỄN VĂN HƯNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.1.3 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, Nhật, 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 răng… 1.2 Cấu tạo hệ thống lái 1.2.1 Cấu tạo chung Vành tay lái (vơ lăng) Trục lái Cơ cấu lái 4, Đòn quay đứng Thanh kéo dọc Hình thang lái Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo hệ - Vành tay lái: thống 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 tơ có độ rơ định Khi xe dừng, bánh dẫn hướng vị trí thẳng, lắc nhẹ vơ lăng phía trước phía sau GVHD: VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: NGUYỄN VĂN HƯNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP với lực lái nhẹ ngón tay độ rơ 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 mô 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 công ren then hoa để lắp vô lăng lên giữ chặt đai ốc - Địn quay đứng: Địn quay đứng có tác dụng truyền mơ men từ trục địn quay cấu lái tới đòn kéo dọc kéo ngang nối với cam quay bánh 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 đòn mà người ta gọi địn kéo dọc địn kéo ngang - 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 dẫn hướng nhờ vào kích thước lái ngang, cánh lề góc đặt phải xác định 1.2.2 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, Cơ cấu lái kiểu bi tuần hoàn - Cơ cấu bánh răng-thanh răng: Cơ cấu lái bánh – gồm bánh nối trực tiếp với ống kim loại gắn ống kim loại khác Thanh nối có nhiệm vụ nối hai đầu mút Kết cấu GVHD: VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: NGUYỄN VĂN HƯNG