MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU.............................................................................................................................4 CHƯƠNG I..................................................................................................................................5 TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI.................................................................................................5 1. Công dụng, phân loại và yêu cầu.......................................................................................5 1.1. Công dụng.....................................................................................................................5 1.2. Các trạng thái quay vòng của xe....................................................................................5 1.3. Phân loại hệ thống lái....................................................................................................6 2. Các bộ phận hợp thành hệ thống lái ô tô..........................................................................7 2.1. Vành lái.........................................................................................................................7 2.2. Trục lái..........................................................................................................................8 2.3. Cơ cấu lái......................................................................................................................8 2.4. Góc đặt bánh xe...........................................................................................................16 2.5. Dẫn động lái................................................................................................................21 2.6. Hệ thống lái có trợ lực.................................................................................................23 CHƯƠNG II...............................................................................................................................25 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ..............................................................25 1. Phân tích lựa chọn phương án thiết kế cơ cấu lái......................................................25 1.1. Bánh răng – thanh răng................................................................................................25 1.2. Trục vít – ê cubi – thanh răng – cung răng..................................................................25 2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kế dẫn động lái.................................................25 2.1. Dẫn động lái với hình thang lái 4 khâu........................................................................25 2.2. Dẫn động lái với hình thang lái 6 khâu........................................................................26 3. Phân tích lựa chọn phương án cường hóa lái.............................................................26 3.1. Cường hóa điện...........................................................................................................26 3.2. Cường hóa khí nén......................................................................................................26 3.3. Cường hóa thủy lực.....................................................................................................27 CHƯƠNG III.............................................................................................................................28 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LÁI XE TẢI 2,5 TẤN – XE THAM KHẢO: HUYNDAI 2,5 TẤN HD65..........................................................................................................................................28 Các số liệu thiết kế....................................................................................................................28 I. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC CỦA HỆ THỐNG LÁI.......................................................29 1. Tính toán động học hình thang lái...........................................................................29 2. Xây dựng đường cong đặc tính hình thang lái lý thuyết........................................31 3. Xây dựng đường cong đặc tính hình thang lái thực tế...........................................31 NGUYỄN TƯỜNG HƯNG – Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG K55 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI XE TẢI 4. Xác định mô men cản quay vòng tại chỗ................................................................34 5. Xác định lực cực đại tác dụng lên vành tay lái.......................................................37 6. Xác định góc quay vành lái và bán kính quay vòng ô tô........................................38 II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU LÁI TRỤC VÍT – Ê CUBI – THANH RĂNG – CUNG RĂNG........................................................................................................................39 1. Thông số hình học.....................................................................................................39 2. Thiết kế bộ truyền trục vít – ê cubi.........................................................................39 3. Thiết kế bộ truyền thanh răng cung răng.............................................................43 3.1. Chọn vật liệu..............................................................................................................44 3.2. Xác định các thông số của bộ truyền..........................................................................44 III. TÍNH BỀN HỆ THỐNG LÁI...........................................................................................47 1. Tính bền trục lái.......................................................................................................47 2. Tính bền đòn quay đứng..........................................................................................48 3. Tính bền đòn kéo dọc...............................................................................................50 4. Tính bền đòn kéo ngang...........................................................................................51 5. Tính bền đòn bên......................................................................................................53 6. Tính bền khớp cầu (Rô tuyn)...................................................................................54 CHƯƠNG IV.............................................................................................................................56 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƯỜNG HÓA LÁI.............................................................................56 I. CÁC YÊU CẦU CỦA CƯỜNG HÓA LÁI....................................................................56 II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CƯỜNG HÓA LÁI.............................................56 1. Một số phương án bố trí cường hóa hệ thống lái...................................................56 2. Chọn van phân phối.................................................................................................60 3. Nguyên lý làm việc của van phân phối kiểu van xoay............................................60 III. TÍNH TOÁN CƯỜNG HÓA LÁI..............................................................................61 1. Lực lái lớn nhất đặt lên vành tay lái........................................................................61 2. Xây dựng đặc tính cường hóa lái.............................................................................61 3. Xác định lực tính toán..............................................................................................63 4. Tính toán xilanh lực.................................................................................................64 5. Tính chọn bơm trợ lực.............................................................................................66 6. Tính toán các chi tiết của van phân phối................................................................67 CHƯƠNG V..............................................................................................................................70 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI...................................................................70 I. BẢO DƯỠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI..............................................................70 1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống...................................................................................70 2. Sửa chữa chi tiết hệ thống lái...................................................................................70
Công dụng, phân loại và yêu cầu
Hệ thống lái ô tô có chức năng thay đổi hướng di chuyển bằng cách quay các bánh xe dẫn hướng, đồng thời giữ cho ô tô di chuyển thẳng hoặc theo đường cong khi cần thiết.
Việc điều khiển hướng chuyển động của xe bắt đầu từ vành lái, nơi người lái tác động lực vào hệ thống lái Trục lái truyền mô men từ vô lăng tới cơ cấu
1.2 Các trạng thái quay vòng của xe
Quá trình chuyển động và thay đổi hướng của xe trên đường là một hiện tượng phức tạp Khi xe di chuyển trên đường vòng với tốc độ thấp, mỗi vị trí góc quay của vành tay lái nhất định sẽ tương ứng với một bán kính quay vòng R0 Tình huống này có thể được coi là trạng thái quay vòng tĩnh, nơi xe quay vòng đủ để duy trì sự ổn định.
Trong thực tế, xe thường di chuyển với tốc độ lớn, dẫn đến quá trình quay vòng động Hai trạng thái quay vòng phổ biến là quay vòng thiếu và quay vòng thừa, xảy ra do sự thay đổi tốc độ di chuyển, cùng với sự đàn hồi của lốp và hệ thống treo.
Khi thực hiện quay vòng xe, nếu thiếu, người lái cần tăng góc quay vành lái một lượng δ v1 để đạt bán kính R0 Ngược lại, trong trường hợp quay vòng thừa, người lái phải giảm góc quay vành lái một lượng ∂ v1 để điều chỉnh theo bán kính R0.
Quay vòng thừa và quay vòng thiếu là những trạng thái nguy hiểm có thể làm mất ổn định và kiểm soát xe, do gia tăng lực ly tâm khi tốc độ quay vòng tăng Trong những tình huống này, người lái cần có kinh nghiệm xử lý tốt Ngoài ra, chất tải và độ đàn hồi của lốp cũng ảnh hưởng đến khả năng quay vòng và an toàn khi di chuyển, đặc biệt đối với những xe có tốc độ cao.
Trạ ng thá i quay vòng thiê u: Rqv>Ro R o
Trạ ng thá i quay vòng thõa: Rqv