Đề tài thiết kế và mô phỏng hệ thống lái trợ lực điện trên xe honda civic 1 8 at 2013 bằng phần mềm inventor 2021

  TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Ô TÔ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN XE HONDA CIVIC 1.8 AT 2013 BẰNG PHẦN MỀM INVENTOR 2021 Họ tên : Từ Đức Huy Mã sinh viên : 2020600570 Khoá: 15   GVHD: Ths.Nguyễn Trung Kiên  Hà Nội – 2023     PHIẾU GIAO ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Ô TƠ I Thơng tin chung Tên lớp học phần: Đồ án chuyên ngành Họ tên sinh viên: Từ Đức Huy Khóa: 15 Mã sinh viên: 2020600570   II. Nội dung học tập Tên đề tài: Thiết kế mô hệ thống lái trợ lực điện xe Honda Civic 1.8 AT 2013 phần mềm Inventor 2021 Hoạt động sinh viên - Hoạt động 1: Nghiên cứu tổng quan Hệ thống lái ô tô + Tổng quan hệ thống  + Công dụng, phân loại yêu cầu hệ thống  Mục tiêu/chuẩn đầu ra: Hiểu tổng quan Hệ thống lái ô tô - Hoạt động 2: Nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý Hệ thống trợ lực lái điện EPS   Mục tiêu/chuẩn đầu ra: hiểu hoạt động hệ thống trợ lực lái  EPS  - Hoạt động 3: Mô kết cấu hệ thống phần mềm kỹ thuật Mục tiêu/chuẩn đầu ra: Áp dụng phần mềm chuyên dụng để giải vấn đề kỹ thuật - Hoạt động 4: Phân tích giải thích quy trình kết mơ kiểm bền Mục tiêu/chuẩn đầu ra: Giải thích quy trình kết mơ kiểm bền - Hoạt động 5: Báo cáo kết thực đồ án thơng qua báo cáo đồ án thuyết trình đồ án - Hoạt động 6: Yêu cầu sinh viên viết tài liệu hướng dẫn cho người đọc chữ viết đồ họa sử dụng sản phẩm đồ án (bản vẽ, thuyết minh, mô hình nghiên cứu)   Mục tiêu/chuẩn đầu ra: Khả giao tiếp văn viết đồ họa môi trường kỹ thuật Khả giao tiếp văn viết đồ họa môi trường phi kỹ thuật Khả giao tiếp lời nói Xác định sử dụng tài liệu kỹ thuật phù hợp Sản phẩm cần đạt - Báo cáo đồ án: thuyết minh đề tài, hướng dẫn sử dụng thuyết minh,bản vẽ thiết kế/mơ hình mơ phỏng, slide báo cáo III Nhiệm vụ học tập - Hoàn thành toàn nội dung giao theo thời gian quy định - Nộp toàn sản phẩm cần đạt trước bảo vệ (pdf) IV Cách thức đánh giá - Giáo viên hướng dẫn đánh giá :    PI 3.1- khả giao tiếp văn đồ hoạ môi trường kỹ thuật (theo Rubric 3.1)  PI 3.2- khả giao tiếp văn đồ hoạ môi trường phi kỹ thuật (theo Rubric 3.4) - Hội đồng chấm đồ án chuyên ngành đánh giá PI 3.3 khả thuyết trình sinh viên bảo vệ đồ án (tham khảo Rubric 3.3) TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN   MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 1.1.1 Công dụng 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Yêu cầu 1.3 Các hệ thống có trợ lực lái 1.3.1 Hệ thống lái trợ lực thuỷ lực 1.3.2 Hệ thống lái trợ lực điện CHƯƠNG II: TÍNH TỐN HỆ THỐNG LÁI XE HONDA CIVIC 1.8 AT 2013 12 GIỚI THIỆU XE 12 2.1 Đặc điểm kỹ thuật xe Honda Civic 1.8 AT 2013 .13 2.2 Tính tốn động lực học 14 2.2.1 Tính mơmen cản quay vịng 15 2.2.2 Xác định mơmen cản quay vịng M1 do lực cản lăn gây 15 2.2.3 Xác định mômen cản M 2 do lực ngang gây 16 2.2.4 Tính mơmen cản quy dẫn tới vành tay lái 18 2.3 Tính tốn truyền cấu lái 19 2.3.1 Xác định bán kính vịng lăn bánh 19 2.3.2 Xác định thông số bánh 19 2.3.3 Xác định kích thước thông số 19 2.3.4 Tính bền cấu lái trục - 22 2.4 Tính bền dẫn động lái 25 2.4.1 Kiểm tra bền trục lái 25 2.4.2 Kiểm tra bền Rô-tuyn 26   2.5 Tính toán trợ lực điện 28 2.5.1 Xây dựng đặc tính cường hóa lái 28 2.5.2 Tính kiểm nghiệm motor điện trợ lực 30 2.5.3 Tính toán điều khiển motor điện 30 3.1 Giới thiệu phần mềm Inventor 2021 32 3.1.1 Các tiện ích Inventor 32 3.1.2 Giao diện người dùng 34 3.1.3 Các lệnh sau khởi động 37 3.1.4 Khởi động môi trường vẽ phác thảo tạo chi tiết 37 3.2 Sử dụng Autodest Inventor tính bền số chi tiết .44 3.2.1 Các bước tính bền Inventor 44 3.2.2 Tính bền rơ tuyn 45 3.2.3 Tính bền trục lái 50 KẾT LUẬN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC   DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Bảng thông số kỹ thuật xe Honda Civic 13 Bảng 3.1: Các lệnh 2D sketch vẽ thông thường 39 Bảng 3.2: Các lệnh môi trường 3D 41 Bảng 3.4: Các lệnh môi trường Standard.idw 44   DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Hệ thống lái Hình 1.2: Biến dạng lốp Hình 1.3: Góc Caster khoảng Caster Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái có trợ lực Hình 1.5: Sơ đồ cấu tạo hệ thống lái trợ lực thủy lực Hình 1.6: Sơ đồ hệ thống lái trợ lực điên bố trí trục lái Hình 1.7: Sơ đồ tín hiệu điều khiển hệ thống lái trợ lực điện Hình 2.1: Sơ đồ đặt bánh xe dẫn hướng 15 Hình 2.2: Sơ đồ lực ngang tác dụng lên bánh xe quay vịng 16 Hình 2.3: Mặt cắt trục lái 25 Hình 2.4: Khớp cầu 27 Hình 2.5: Đường đặc tính cường hố 29 Hình 2.6: Đặc tính điều khiển motor điện 31 Hình 3.1: Khởi động Inventor 2021 34 Hình 3.2: Giao diện sau khởi động Inventor 35 Hình 3.3: Giao diện menu file 36 Hình 3.4: Giao diện menu View 36 Hình 3.5: Giao diện menu Tools 37 Hình 3.6: Giao diện menu Help 37 Hình 3.7: Giao diện cơng cụ vẽ Sketch 37 Hình 3.8: Giao diện cơng cụ vẽ 3D 37 Hình 3.9: Giao diện công cụ lắp ghép 37 Hình 3.10: Khởi động mơi trường vẽ phác thảo 38 Hình 3.11: Giao diện mơi trường Standard 38 Hình 3.12: Khởi động môi trường lắp ghép 42 Hình 3.13: Giao diện mơi trường lắp ghép 42 Bảng 3.3: Các lệnh môi trường lắp ghép 42 Hình 3.14: Khởi động môi trường Standard.idw 43 Hình 3.15: Giao diện mơi trường Standard.idw 44   Hình 3.30: Mơ hình địn rơ tuyn 46 Hình 3.31: Chọn vật liệu cho rơ tuyn thép 46 Hình 3.32: Tạo ràng buộc 47 Hình 3.33: Đặt lực tác dụng 47 Hình 3.34: Tạo lưới phần tử 48 Hình 3.35: Xuất kết 48 Hình 3.36: Điểm chịu ứng suất lớn nhỏ 49 Hình 3.37: Chuyển vị cầu rô tuyn .49 Hình 3.38: Kết tính bền trục lái 50 Hình 3.39: Chuyển vị biến dạng trục lái 51    Hình 3.31: Chọn vật liệu cho rô tuyn thép - Tạo ràng buộc cố định  Hình 3.32: Tạo ràng buộc 48   - Đặt lực tác dụng vào mặt cầu  Hình 3.33: Đặt lực tác dụng  49   - Tạo lưới phần tử  Hình 3.34: Tạo lưới phần tử  - Tính tốn kết quả:   Hình 3.35: Xuất kết 50   - Điểm chịu ứng suất lớn nhỏ  Hình 3.36: Điểm chịu ứng suất lớn nhỏ nhất   Hình 3.37: Chuyển vị cầu rơ tuyn 51   Phương pháp công thức truyền thống Phương pháp sử dụng phần mềm - Ứng suất chèn dập bề mặt - Ứng suất chèn dập bề mặt làm việc khớp cầu :  làm việc khớp cầu Kết luận: Kết tính tốn phần mềm so với phương pháp truyền thống sai lệch không đáng kể 3.2.3 Tính bền trục lái  Các bước tính tốn tương tự tính địn kéo ngang với mơ men cản vảnh tay lái lớn Mvlmax = 2.64 KG.m Ta thu kết tính tốn sau  Hình 3.38: Kết tính bền trục lái 52    Hình 3.39: Chuyển vị biến dạng trục lái Phương pháp công thức truyền thống Phương pháp sử dụng phần mềm - Ứng suất xoắn lực vành lái - Ứng suất xoắn: x = 48.15( MN/m2 ) sinh [5]: x =  = Kết luận: Kết tính tốn phần mềm so với phương pháp truyền thống sai lệch không đáng kể - Giá trị ứng suất chi tiết nhận từ sử dụng phần mềm có giá trị so với phương pháp tính tồn truyền thống khơng khác nhiều Điều chứng tỏ dùng phần mềm để tính ứng suất , với mơ hình cho kết có độ xác tương đối cao Như yên tâm sử dụng phần mềm để xác định ứng suất toán kiểm tra bền 53   KẾT LUẬN Sau thời gian tập trung nghiên cứu tài liệu, khảo sát, tính tốn, tìm hiểu thực tế, với chủ động, nỗ lực cố gắng thân, cộng với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo Nguyễn Trung Kiên thầy Bộ môn công nghệ ô tơ, em hồn thành đồ án: “Thiết kế, kiểm bền hệ thống lái trợ lực điện phần mềm Inventor”, đủ khối lượng, tiến độ thời gian Với nhiệm vụ giao đồ án em thực công việc sau:  - Tổng quan hệ thống lái tơ nói chung  - Tính tốn hệ thống lái xe Honda Civic - Thiết kế, lắp ráp, mô hệ thống lái trợ lực điện phần mềm Inventor Phần vẽ em có vẽ:   + Bản vẽ thiết kế chi tiết cấu lái   + Bản vẽ thiết kế tổng quan nguyên lý hoạt động Qua đồ án chuyên ngành giúp em lần làm quen thiết kế tính tốn ơtơ, giúp em hiểu sâu hệ thống lái nguyên lí hoạt động phận hệ thống Ngoài qua đề tài giúp em tăng khả nghiên cứu đọc tài liệu    Em xin chân thành cảm ơn  Hà Nội , ngày 54 tháng năm 2023   TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Trọng Hoan, 2019, Thiết kế tính tốn tô, NXB Giáo dục [2] Carmudi VietNam, 2017, Hấp dẫn Honda Civic 2013 Accessed May 4th  2023 < https://www.carmudi.vn/blog-xe-hoi/hap-dan-honda-civic-2013/ > [3] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng, 2005, Lý thuyết ô tô máy kéo, NXB Khoa học Kỹ thuật [4] Nguyễn Trọng Hiệp, 2006, Giáo trình chi tiết máy, Tập 1,2, NXB Giáo dục [5] Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên, 1996, Thiết kế tính tốn tơ máy kéo, Tập 1,2,3, NXB Giáo dục 55   PHỤ LỤC HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM INVENTOR  Mở phần mềm - Bước 1: Khởi động Autodesk Inventor 2021 + Từ Start menu => Mở phần mềm folder tải Inventor   Hình 4.1: Khởi động Inventor 2021 + Hoặc từ Desktop => Ta nhấp đôi chuột vào biểu tượng Inventor - Bước 2: Mở file part có sẵn menu file phần mềm  Giao diện phần mềm  Hình 4.2: Giao diện sau khởi động Inventor  56   + Ấn vào File => Open => Chọn file chi tiết sẵn có, click đúp để mở menu Menu file  Hình 4.3: Giao diện menu file 57   Kiểm bền - Bước 1: Vào mục Environment => Nhấn chọn modul Stress Analysis - Bước 2: Chọn vật liệu + Tìm mục Materials => click chọn Assign để thị bảng Assign Materials + Click Material … => Hiện thị bảng Material browser  58    Hình 4.4: Chọn vật liệu cho chi tiết  - Bước 3: Tạo ràng buộc cố định + Tìm mục Constraint => nhấn chọn Fixed để hiển thị Fixed Constraint + Ấn vào ký hiệu trỏ chuột Faces để chọn mặt phẳng ràng buộc cố định => Nhấn Apply  Hình 4.5: Tạo ràng buộc 59   - Bước 4: Đặt lực momen tác dụng + Tìm mục Loads => Click chọn loại tải muốn tác dụng Force, Pressure, Moment,… => Xuất bảng thơng số  Hình 4.6: Đặt lực tác dụng  + Click vào biểu tưởng trỏ chuột Location để chọn vị trí đặt tải + Nhập tải trọng, lực hay mô men vào mục Magnitude => Nhấn Apply - Bước 5: Tạo lưới phần tử    + Tìm mục Mesh => Click chọn Mesh View để tạo lưới chi tiết  Hình 4.7: Tạo lưới phần tử  60   - Bước 6: Tính tốn kết quả: + Tìm mục Solve => Click chọn Simulate để thị bảng + Nhấn Run để máy tính chạy tính tốn hiển thị kết mơ kiểm  bền 61   + Kết sau chạy  Hình 4.8: Xuất kết - Bước 7: Hiển thị điểm chịu ứng suất lớn nhỏ + Tìm mục Display => Click chọn vào hai biểu tượng hình + Thơng số thị điểm chịu ứng suất Min Max  Hình 4.9: Điểm chịu ứng suất lớn nhỏ nhất  62