Hướng dẫn làm đồ án môn học Thiết kế hệ thống lái của ô tô - máy kéo bánh xe

PHAM MINE THAE HUONG DAN LAM DO AN MON HOC THIET KE HE THONG LAI CUA TO - MAY KEO BANH XE TRUONG BAI HOU BACH KHOA 1991 LỎI MỐI ĐẦU Tài liệu nhằm mục đích hudng dẫn sinh viên chuyên ngành (hệ guỉ tà chúc) sử dung thiết kế đồ ân môn hoe "Hi, € thong lái ô tô má y káp bánh xe" Đồng tài liệu tham khảo cần thiết cho sinh vién kf lar đồ án tất aghiệp với đề tài có liên quan tái tính dẫn lơng Ơ tơ - may kéo Để sử dụng tốt liệu này, sinh viên cần HH vững kiến thức co ban da trang bị môn học: Lý thuyết ê tô - máy Site bén vật liệu; hÀy lựC? v.u kéo kéo, Thiết kế - Tính tốn Ơ tơ - má ÿ kếo; Nguyên LỆ máu, Tài liệu này:gồm ba phần: Phần một: Giới thiệu phong pháp lập luận trình tự thiết kế hệ thống lái tơ - máy ` Phần Hai: Những dẫn tiết yếu tiết kế hệ thống lái mối Phần bạ: Sơ đồ, hình vẽ số liệu tham khảo “ĐỂ tạo cho sinh viên có ÿ thúc chủ động công việc, sử dụng tốt kiến thúc trang bị đâm báo nội dung thống đồ ân mơn học, tắc giả có u cầu sau: A- Đối với cán hướng đấn: Chỉ cho thƠng số sau: kéo) +- Chẳng loại tô máy kéo (xe tải, xe chờ khách, xe du lịch, xe đặc chủng , cấp may 3- Tải trọng số lượng hành khách chuyên chỗ (hay trọng lượng đặt lên bánh xe dẫn hướng) 3- Số cầu dẫn hướng (chủ động hay không chủ động) 4- Tài liệu Chủn„ loại xe tham khảo 3- Ngoài thông số trên, tầy theo trùnh độ sinh viên cách hướng dẫn cho thêm hệ thống lái có hay khơng có cườn g hóa lái, để sinh viên tự xác định theo nhường tính toán $ở lập luận mừnh B- Đối với sinh viên: Cần thực đồ 'y đủ nội dung sau: - PHAN THIET KẾ VÀ TÍNH TỐN: 1- Trình bày luận cứ, chọn: phươ ng án thiết kế lập sơ đồ bố trí hệ thốn g lái ô tô ~ máy kéo Fink động học lái, bao gồm: + Hùnh thang lái đồn dân động lái + Xác định số Lÿ số truyền hệ thống lái ¡nh chế độ phụ tải củ vào sở đồ bố trí để kiểm tra bền thiết Kế mỖi nủa hệ thống lãi (vành tay lái, trục lái, khóp nết trục, cặp truyền động có cấu lÁi, trục don fila y :, kếa ngeng, đòn quay -geng, đàn bên hình ia dé, thang i xo nén} va cum cudng héa lai (néu có)} 4- Nhận xớt kết luận I PHẦN ĐỒ THỊ VÀ BẠN VỀ, 1- Đồ thị xác định động học hình thang lãi đề thị kiểm tre (về giấy kế mun?) 2- Ban va lap cum: + Cơ cấu lái khâu khôp dẫn động lái + Trường hộp có cường hóa lái, tùy thao khối lướng công việc sinh viên vẽ cựnt san: bdm, xi-lanh lực van + hân phối (áo giáo viên dẫn đồ án môn học qui dink) 3- Bản vẽ chế tạo tiết điển hình (do giáo viên hướng dẫn định) Ghi 1- Nên sử dụng thủ nguyên quân toàn phần thuyết tính tốn ` ân 2- Các thông số công thúc sử dụng phải thuyết trinh: rõ 3- Các bân lắp cưm phải cố: kích thuốc tổng quan, kích thước lắp ghép điều kiện Xÿ ¬ ` thuật lắp ghép 4- Bản vẽ tiết chế tạo phải có: áủ khích thuốc chế tạo, dũng sai, độ bóng giả cơng điều kiện kỹ thuật, ST as The gis V7 NHỮNG YÊU CẦU CỔ ĐỔI VỚI HỆ THÔNG LAI 94W Hệ thống lái 16 - máy kéo cần phải thỏa mãn yêu cầu có dán sau đầy: 1- Đảm bảo tính vận hành cao (ơ, có aghia khả quay vòng nhanh ngoặt điện tích giới hạn 2- Nhẹ nhàng việc diều khiển õ tơ - máy kéo quay vịng chỗ chuyển động Lực vành tay lái (vô-lãng) không đước vượi KG ô tô chạy với tốc độ 20 km/h đường bêtông - nhựa theo quỹ đạo hình số có bán kính vịng trịn 15 m khoảng cách tâm vòng tròn 42 m; lực quay vòng bánh xe dẫn hướng chỗ đường bêtông nhựa khô không dược vượt 16 + 20 kg Đối với máy kéo bánh xe, lực vành tay lái khí quay vịng chỗ khơng lồn q 12 KG 3- Động học quay vịng đúng, có nghĩa quay vòng tất bánh xe lần mà không bị trượt (lăn tỉnh) Á- Truyền tối thiếu va đập nghịch đảo lên vành tay lái, 5- Cac bánh xe đẫn hướng có khả quay trỏ vị trí ban đầu siữ hướng chuyển động cho tơ - máy kéo : ố- Chính xác tink chất tày động (chép hình) động học động lực học; có nghĩa đầm bảo phối hợp chặt chế tác động hệ thống lái quay vòng bánh xe dẫn hướng 7- Có độ lâu (tuổi thọ) khơng bị hư hơng tồn thời gian phục vụ Ơ tơ máy kéo : 8- Thuận tiện việc sử dụng bảo dudng 9- Khơng có khe hỗ lồn hệ thống lái PHAN MOT F4 „sa Z £ THIET KE HE THONG LAI i- Chom nhitng théng s¢ chủ yếu tính động học đấu động lái Nhiệm vụ tính động học đẫn động lái xác định: thông số tối du hình thang lái, động học địn quay có biến phận đàn hồi hệ thống treo chọn giá trị cần thiết tỷ số truyền dẫn động lái Tà biết từ lý thuyết quay vòng để nhận lăn tỉnh bánh xe dẫn hướng quay vịng hệ thống lái phải đảm bảo mối quan hệ sau góc quay bánh xe din hướng bên ngồi bên so vơi tâm quay vòng: Ctga-CigB= ỏ đây: BO —— + : : ` @ Ổ - góc quay vịng bánh xe dẫn hướng bên bên B - khoảng cách hai đường tâm trụ đứng, L - chiều đài có sở tơ máy kéo (hình 1) -` Ghi chú: 1) Khi tính tốn cần lưu ý tối điểm sau đây: đôi kkhi người ta lấy B khoảng cách giao điểm đường tâm cam quay với đường tâm trụ đứng, điều khơng điểm khơng nam mật phẳng hình thang lái Giao điểm cần xác định để tính động học phải giao điểm đường tâm trụ đứng với ;nặt phẳng qua tâm chốt cầu địn bên hình thang lái vng góc với chúng ¬ : : Hình Sơ đồ tính tốn quay vịng ơtơ ; Be A-Ieo + high} © day: Á - bề rộng vết bánh xe dẫn hướng, ©- cánh tay đòn lần bánh xe Chỉnh 3) h, - chiều cao trụ đứng tính tŸ giao điểm nói phần ca tối ta Aug ive cle bánh xe 8, - sóc nghiêng ngang trụ đứng “ee i Hình Sở đồ quay vịng tơ — Mình Cánh tay địn lăn bánh xe 2) Đối với ô tô ba cầu: L khoảng cách từ đầm cầu trước tối đường thằng song song vối đầm sau qua điểm đoạn Ly (hình 1) Từ biểu thức (1) ta thấy để bánh xe dẫn hướng lăn mà không bị trượt lết q trình quay vịng hiệu số cotang bánh xe dẫn hướng bên bên phải trị số không đổi Trên đa số (Ơ - máy kéo nay, để đảm bão mối quan hệ động học hai bánh xe dẫn hướng, người ta thường sử đụng kết cấu tướng đối đóa giản, hình thang lái, bao gồm từ địn (khâu) nối với khóp cầu địn bên bố trí nghiêng góc : so với đầm cầu trước "Thơng qua hình thang lái, từ mối quan hệ hình học rúi biểu thức sau mối quan hệ BÓC quay bánh xe đẫn hướng bên bên trong: ph a av - Car ¬ + t ce ow Soe XY : mncos(® + Ø) a=@+ arctg ————— B-msin(® + £) _- m + 2Bsin® - 2msin2® - Bsin(® + B) $ -áigin ——— vB? + m2-2Bmsin(® + Ø) & to day: @) ® - góc nghiêng địn bên hình thang lái so với đầm cầu trước ma - chiều đài địn bên hình thang Hải Ò sánh biểu thức (1) (3) ta nhận thấy chúng khơng hồn tồn giống hệt nhau, việc tồn sai khác góc quay vịng lý (huyết thực tố cho hìah thang lái điều khơng thể tránh khỏi Vấn đề đặt cho nhà thiết kế ô tô - máy kéo cần phải chọn thơng số tối wu cla hình thang lái để sai khác nói đạt tối giá trị tối thiểu Dệ sai lệch cho phép góc quay thực tế lý thuyết toàn phạm vị làm việc bánh xe đẫn hướng không vướt q 19, * Trình tự xác định thơng số có hình thang lái: Cách thú nhất: Đề xác định góc nghiêng © cua hình thang lái người ta dùng phương pháp lập đồ thị biểu thị mối quan hệ góc a va Ø từ biểu thức (1) (3), trình tự tiến hành sau: a- Trên trục tọa độ vng góc œ , từ biểu thức (1) với giá trị B L biết ta lập đường cong biểu thị mối quan hệ + = f(Ø) lý htuyết b- Cho trước giá trị ®, chọn trước mm; từ biểu thức (3) ta chứng Tninh họ đường cong œ = f(ổ, ®, m) tọa độ nói c- Chọn trước ®, mà từ đường cong biểu thị quan hệ Z ổ theo biểu thức ° 3) gần với đường cong lý thuyết cho bồi biểu thức (1) (độ sai lech khơng q i) ể Hình Sơ đồ xác định góc quay vịng bánh xe ngồi ˆ : Hình Chọn góc n giiêng địn bên hình thang lái ˆ Cách thứ hai: Chọn truộc góc ® đoạn m, dựng hình thang lái kích thước B L tơ- máy kéo giấy ké Oly (mm) theo mot tý lệ định (hình 6b) Từ điểm K đầm cầu trước, kẻ đường thẳng nối K với E (hink chiếu C lên đầm cầu sau) Kéo dài đường tâm bánh xe tối cắt đường KE E Nối E với C (đường vam try đứng bánh xe trong) Góc KCE góc § can thiét theo ly thuyét, Géc f the t€ khdc với góc ổ càn thiết, hình thang lái khơng thể đảm bảo hồn tồn xác mối quan hệ nêu biểu thức (1) : Bằng cách dịch chuyển hình thang lái vị trí khác nhau, theo phương pháp trình † dy ð ta đựng đường cong biểu thị mối quan hệ thực tế góc @ va hông trùng voi v đường thẳng KF) Ö Đất kỳ điểm đường cong vừa nhận phạm vi góc quay, vịng q định | Hink Sở đề hình thang lãi đồ chị đặc tính a) Mình thang lãi vơi kéo n gang bố trí phía sau b) Bình thang lãi vơi kéo ngang bố trí phía trước ©) Sự phụ thuộc góc œ vào tỷ số EIB: đối vôi thank kéo ngang sau; đổi vấi kéo ngang trước ; {@’~ a} °- độ khơng vắc góc quay bánh xe phía bánh xe dan ưồng, độ sai lệch góc/ @ khơng vướt 1° * Khi xác định động học hình thang lái, để đâm bảo độ tìn cậy thơng số xác định theo cách thứ nhất, người thiết kế cần sử dụng cách thứ hai để kiểm tra lại (khi có thơng số: ®,m, B L), * Khi thiết kế hệ thống lái mối, người thiết kế có thé chon so thơng số hình thang lái theo số liệu thống kê kết cấu hoàn thiện đây: - Đối với 10 van tải đại, tỷ số nựn = Ú,14 + 0,20 ® = 60 + 759 (8 = 30 + 15 ^ - Đối vối tơ du lịch, thơng số hình học hình thang lái chọn số hình 5: Trường họp hình thang lái bố trí phía sau đầm cầu trước, giao điểm hai đường thẳng kéo dài từ cạnh bên hình thang lái nầm khoảng cách 2/3 chiều đài có xe Trường họp hình thang lái bố trí phía trước - giao điểm sé nằm trực tiếp đầm cầu sau, Khi địn bên hình thang lái xác định sau: : B Trường hop hình thang lái nằm phía sau:£ = arctg0,75 T ¬ Trường họp hình thang lái nằm ð phía trước: Š = arctg0,5 —B L chitu đài m địn bên hình thang lái: m = (0,11 + 0,16)B - Đđi vải máy kéo bánh xe, góc nghiêng Ø hình tháng lái chọn sở theo tỷ số L/B thình Góc) tính theo công thức: ig@ = sing ~ sinc — ` - (cosa,,, - 0088ay} '4) Chiều đài m địn bên hình thang lái m= (0,16 + 0,25)B Cho? ctu dts as Renex-rosapemeaze CASE chu Aen Ỷ “v20 Gog 22-24 Tình Vị trí phần tử dẫn động lái quay vòng xe Gihỉ chú: 1)Khi giải vấn đề bố trí khâu dẫn động lái, cần nhó xếp động học chúng coi góc tạo nên bối địn quay với địn kéo đọc góc tạo nên đòn quay ngang với đòn kéo đọc vị trí tận chúng quay vịng hai phía nhận giá trị gần (xem hình 7a, b) 2) Động học địn quay ngang có biến đạng phận đàn hồi hệ thống treo thể biện ö chỗ: quỹ đạo dich chuyển chốt cầu đòn quay ngang chốt cầu đòn quay đứng (tâm quay) phải trùng với quỹ đạo dịch chuyển thân tâm khác, mà gần lâm điện tích đàn hồi cân sé dịch chuyển hệ thống treo biến dạng Tình Quỹ đạo khớp cầu địn quay ngang (xem: hình 8) 10 nhíp biến dạng ;