Thiết kế mô phỏng hệ thống lái trợ lực thủy lực

Tài liệu tham khảo Thiết kế mô phỏng hệ thống lái trợ lực thủy lực

MỤC LỤC

PHẦNII - PHÂN TÍCH KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI TRÊN CÁC ÔTÔ

A.NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG HỆ THỐNG LÁI TRÊN ÔTÔ

I Công dụng, Phân loại, Yêu cầu hệ thống lái trên ôtô 5

1 Công dụng .5

2 Phân loại 5

3 Yêu cầu 6

II Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống lái đơn giản 7

III.Các chỉ tiêu đánh giá hệ thống lái 8

1 Tỉ số truyền 8 2 Độ rơ vành tay lái 8 3 Hiệu suất thuận, hiệu suất nghịch 9

B PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI CHƯƠNG I - CƠ CẤU LÁI 10

I Đặc điểm chung 10

II Cơ cấu lái bánh răng – thanh răng 10

III Cơ cấu lái trục vít con lăn 13

1 Đặc điểm chung 13

2 Cơ cấu lái trục vít con lăn trên xe tải Kraz – 608 14

IV Cơ cấu lái trục vít – êcu bi – thanh răng 15

1 Đặc điểm chung 15

a Cấu tạo 15

b Nguyên lý làm việc 16

2 Cơ cấu lái trục vít – êcu bi – thanh răng trêm xe tải Kraz – 250 17

a Cấu tạo 17 b Nguyên lý làm việc 18

3 Cơ cấu lái trục vít – êcu bi – thanh răng trên xe Maz – 500 18

a Cấu tạo 18 b Nguyên lý làm việc 18

4 Cơ cấu lái trục vít – êcu bi – thanh răng xe Kamaz 19

a Cấu tạo 20

b Nguyên lý làm việc 20

5 Cơ cấu lái trục vít - êcu bi – thanh răng trên xe tải Landrover 21

a Cấu tạo 21

b Nguyên lý làm việc 22

1 Đặc điểm chung 25

2 Các phương án bố trí dẫn động lái trên ôtô 26

1.1Trường hợp bố trí đòn ngang bên và đòn ngang trước cầu trước 26

1.1.1 Dẫn động lái trên xe Yaz – 451M 26

1.2.Trường hợp đòn ngang bên và đòn ngang đặt sau cầu xe 27

1.2.1 Sơ đồ chung 27

1.2.2 Dẫn động lái trên xe Kamaz 5320 27

1.2.3 Dẫn động lái trên xe tải Landrôver có bộ giảm chấn 28

1.3Dẫn động lái trên cơ cấu lái trục răng - thanh răng 29

1.3.1 Trường hợp cơ cấu lái và dẫn động lái đặt sau cầu trước 29

1.3.2 Dẫn động lái trên xe Gaz – 3102 30

1.4Dẫn động lái trên cơ cáu lái dạng đòn quay dùng với hệ thống treo độc lập 31

CHƯƠNG IV –TRỢ LỰC LÁI I Các vấn đề tổng quan về trợ lực lái 33

1 Các yêu cầu của trợ lực lái 33

2 Các bộ phận chủ yếu của trợ lực lái 33

a Nguồn cung cấp (bơm) 33

b Bộ phận phân phối (van phân phối) 34

c Cơ cấu chấp hành (xi lanh lực) 34

d Các phương án bố trí hệ thống trợ lực 34

II Nguồn cung cấp (Bơm) 38

1 Bơm cánh gạt 38

1.1Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm cánh gạt 38

1.2Bơm trợ lực kiểu cánh gạt trên xe Kraz – 250 39

a.Cấu tạo 40

b.Nguyên lý hoạt động 41

1.3Bơm trợ lực xe tải Kamaz 45

a Cấu tạo 45

b Nguyên lý hoạt động 46

1.4Bơm trợ lực xe Z130 49

1 Cấu tạo 49 2 Nguyên lý hoạt động 50

2 Bơm bánh răng 51

2.1Đặc điểm chung 51

a Cấu tạo 51

b Nguyên lý hoạt động 51

2.2Bơm bánh răng sử dụng trên xe Maz – 6422 52

a Cấu tạo 52

b Nguyên lý hoạt động 53

III Bộ phận phân phối của trợ lực lái 55

1 Van phân phối 55

a Cấu tạo 55

b Nguyên lý hoạt động 55

2 Trợ lực kiểu van trượt trên cơ cấu lái trục vít – êcu bi – thanh răng xe Z130 56

a Cấu tạo 56

b Nguyên lý hoạt động 58

3 Trợ lực trên cơ cấu lái trục vít – êcu bi – thanh răng xe Maz – 6422 61

a Cấu tạo hệ thống lái xe Maz – 6422 61

b Kết cấu của van phân phối 62

c Nguyên lý hoạt động của hệ thống trợ lực 63

4 Trợ lực kiểu van trượt trên cơ cấu lái trục vít – êcu – bi trên xe Kamaz 66

a Cấu tạo 66

b Nguyên lý hoạt động 67

PHẦN III - THIẾT KẾ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC THUỶ LỰC I Đặt vấn đề 73

II Thiết kế mô hình 73

PHẦN IV - KẾT LUẬN 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 78

PHẦN I - ĐẶT VẤN ĐỀ.

Ngày nay khoa học kỹ thuật đang có những bước phát triển rất nhanh nhằmnâng cao chất lượng đời sống của con người Cùng với sự phát triển đó nghànhcông nghiệp ôtô đã có những bước phát triển lớn tạo nên chất lượng trong việcphục vụ của ôtô

Trên ôtô, hệ thống lái là một trong hai hệ thống điều khiển, với tính năng đóhệ thống lái có những yêu cầu riêng Qua quá trình phát triển, hệ thống nàyngày càng được cải thiện cũng như có những phát minh mới đảm bảo được cácyêu cầu, nâng cao tính năng sử dụng, góp phần vào sự thuận lợi và an toàn trongviệc sử dụng ôtô

Trong sự phát triển đó việc hiểu rõ các vấn đề về hệ thống lái là rất cần thiếtnhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng, sửa chữa bảo dưỡng và cải tiếnhệ thống lái Với mục đích đó, trong giới hạn thời gian, đề tài này chỉ giới hạn

trong việc “Phân tích khai thác hệ thống lái trên các xe ôtô tải” Thông qua

việc tổng hợp những kiến thức đã học và việc tìm hiểu những cái mới, mongrằng đề tài sẽ đem tại một cái nhìn tổng quan hơn về hệ thống lái trên xe ô tôtải

Cùng với việc “thiết kế mô phỏng hệ thống lái trợ lực thuỷ lực” sẽ đem lại

kiến thức thực tế và góp phần vào việc tạo ra hệ thống học cụ giúp cho việcgiảng dạy trong nhà trường được trực quan hơn

PHẦN II: PHÂN TÍCH KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI TRÊN

ÔTÔ

A NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ TẢI

I CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI YÊU CẦU

1 Công dụng

Hệ thống lái của ô tô dùng để thay đổi hướng chuyển động nhờ quay các bánh xedẫn hướng cũng như để giữ hướng chuyển động thẳng hay chuyển động cong củaôtô khi cần thiết

2.Phân loại

 Theo bố trí bánh lái:

+ Hệ thống lái với bánh lái bố trí bên phải dùng cho những nước thừanhận luật đi đường theo phía phải

+ Hệ thống lái với bánh lái bố trí bên trái dùng cho những nước thừanhận luật đi đường theo phía bên trái

 Theo số lượng bánh dẫn hướng:

+ Hệ thống lái với bánh dẫn hướng ở cầu trước

+ Hệ thống lái với bánh dẫn hướng ở hai cầu

+ Hệ thống lái với bánh dẫn hướng ở tất cả các cầu

 Theo kết cấu của cơ cấu lái chia ra:

+ Hệ thống lái với cơ cấu lái loại trục răng thanh răng

+ Hệ thống lái với cơ cấu lái loại trục vít con lăn

+ Hệ thống lái với cơ cấu lái loại trục vít – êcu bi – thanh răng

 Theo kết cấu và nguyên lý làm việc của bộ cường hoá chia ra:

+ Hệ thống lái với bộ cường hoá thuỷ lực

+ Hệ thống lái với bộ phận trợ lực kiểu van xoay

+ Hệ thống lái với bộ phận trợ lực kiểu van trượt

3 Yêu cầu

Hệ thống lái sử dụng trên ô tô cần phải đảm bảo yêu cầu tối thiểu về sự an toàncủa xe và hàng hoá trong quá trình sử dụng và vận chuyển do đó hệ thống láiphải đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Đảm bảo tính năng vận hành cao của ôtô có nghĩa là khả năngquay vòng nhanh và ngoặt trong một thời gian ngẳn trên một diệntích rất bé

+ Lực tác động lên vành tay lái nhe, vành tay lái phải nằm ở vị trítiện lợi đối với người lái để tạo cảm giác thoải mái cho người láitrong quá trình điều khiển

+ Đảm bảo động học quay vòng đúng để trong quá trình quay vòngbánh xe không bị trượt lết

+ Hệ thống trợ lực phải đảm bảo chính xác, tính chất tuỳ động đảmbảo phối hợp chặt chẽ của sự tác động của hệ thống lái và sự quayvòng của các bánh xe dẫn hướng

+ Đảm bảo quan hệ tuyến tính giữa góc quay vành tay lái và gócquay vòng của các bánh xe dẫn hướng

+ Cơ cấu lái phải được đặt ở phần được treo để kết cấu hệ thống treotrước không ánh hướng đến tính động học của cơ cấu lái

+ Hệ thống lái phải được bô trí sao cho thuận tiện cho quá trình bảodưỡng, sữa chữa

II Cấu tạo chung và hoạt động của hệ thống lái đơn giản.

Hình 1 Hệ thống lái đơn giản.

01-Vành tay lái; 02-Trục lái; 03-Trục vít; 04-Bánh vít; 05-Cam quay bên trái; 06,11,10-Hình thang lái; 07-Đòn quay ngang; 09-Cam quay bên phải; 13-Đòn quay đứng.

Cấu tạo chung một hệ thống lái điển hình bao gồm các bộ phận chính sau: Vànhlái, trục lái, cơ cấu lái, các đòn dẫn động lái, bánh xe dẫn hướng

Cấu tạo của hệ thống lái được chia ra hai phần chính: cơ cấu lái và dẫn động lái.Trên các hệ thống lái có trợ lực được bố trí thêm thiết bị trợ lực lái

Cơ cấu lái được xác định bao gồm: các chi tiết từ vành lái tới hộp giảm tốc củahệ thống lái

Dấn động lái bao gồm các kết cấu dẫn động nối từ cơ cấu lái tới các bánh xe

trên trục 14) Bộ trục vít bánh vít 3, 4 và vỏ chứa bộ trục vít bánh vít là cơ cấu lái.Truyền động lái gồm đòn quay đứng 13, thanh kéo dọc 12, đòn quay ngang 7, hìnhthang lái gồm ba thanh 6, 10, 11 và các cam quay bên trái và bên phải 5, 9.

Trục lái có nhiệm vụ truyền mômen lái từ vành lái xuống cơ cấu lái, kết cấutrục lái đảm bảo tính an toàn khi xe bị đâm trực diện

Cơ cấu lái có nhiệm vụ biến chuyển động quay tròn thành chuyển động góctrong mặt phẳng thẳng đứng của đòn quay đứng và giảm tỷ số truyền theo yêu cầucần thiết

Dẩn động lái gồm các chức năng: nhận chuyển động từ cơ cấu lái tới các bánh

xe dẫn hướng và đảm bảo quan hệ quay của bánh xe dẫn hướng trong và ngoàisao cho không xảy ra hiện tượng trượt bên ở tất cả các bánh xe( hạn chế khả nănggây ra mài mòn lốp nhanh), đồng thời tạo liên kết truyền lực giữa các bánh xe dẫnhướng

III Các chỉ tiêu đánh giá hệ thống lái

1 Tỷ số truyền:

Tỷ số truyền hệ thống lái liên quan tới việc giảm nhẹ lực trên vành lái và gócquay vành lái lớn nhất tính từ vị trí ô tô đi thẳng tới vị trí ô tô quay vòng gấp Nếutỷ số truyền hệ thống lái lớn thì khả năng giảm nhẹ lực vành tay lái sẽ nhiềunhưng góc quay vành tay lái sẽ lớn và ngược lại

Quy định của quốc tế về lực trên vành lái phải nằm dưới giá trị 700N, góc quayvánh lái lớn nhất không vượt quá 5 vòng quay vành lái, tính theo các mép biêncuối cùng ở cả hai bên

2 Độ rơ vành lái:

Độ rơ vành lái là chỉ tiêu an toàn quan trọng Độ rơ vành lái càng nhỏ càng tốttuy nhiên điều này khó thực hiện ngay cả khi hệ thống còn mới Sau thời gian sửdụng các mặt lắp ghép bị mòn sẽ làm tăng độ rơ vành lái, trong quá trình bảodưỡng sửa chữa cần được điều chỉnh hợp lý

Quy định về độ rơ vành lái như sau:

Với ô tô có tốc độ lớn nhất trên 100km/h, độ rơ vành lái không vượt quá 18.Với ô tô có tốc độ lớn nhất trên 25-100km/h, độ rơ vành lái không vượt quá 27.Với ô tô có tốc độ lớn nhất dưới 25km/h, độ rơ vành lái không vượt quá 36.Độ rơ vành lái tăng lên trong sử dụng phụ thuộc nhiều vào sự mòn của các chitiết, nhất là độ mòn của cơ cấu lái Quy luật mòn của cơ cấu lái thể hiện ở hìnhsau:

Theo hình trên, khu vực giữa (tương ứng với trạng thái xe đi thẳng) là khu vựcmòn nhiều nhất Do vậy các tiêu chuẩn đo độ rơ vành lái yêu cầu xác định độ rơtại trạng thái xe đứng yên, hướng đi thẳng.

3 Hiệu suất thuận và hiệu suất nghịch.

Hiệu suất thuận được tính theo khả năng truyền công suất từ vành lái xuốngbánh xe, ngược lại là hiệu suất nghịch

Kết cấu của hệ thống lái cho phép hiệu suất thuận bằng hiệu suất nghịch Mộtsố kết cấu bố trí hiệu suất thuận lớn hơn hiệu suất nghịch nhằm đảm bảo khảnăng điều khiển bánh xe từ vành lái được nhẹ nhàng, nhưng các va đập từ bánh

xe ít bị truyền mạnh lên vành lái

Hiệu suất của hệ thống lái phụ thuộc chủ yếu vào hiệu suất truyền của cơ cấulái Để nâng cao hiệu suất trên ô tô ngày nay sử dụng các kết cấu có tổn hao masát trong cơ cấu nhỏ Hiệu suất cơ khí đạt 85%-90%

B PHÂN TÍCH KẾT CẤU CỤ THỂ

Chương I: CƠ CẤU LÁI

I Đặc điểm chung

Cơ cấu lái là một bộ giảm tốc đảm bảo tăng mômen tác động của người láiđến các bánh xe Do đó cơ cấu lái cần đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Có thể quay cả hai chiều để đảm bảo chuyển động cần thiết ổn định củaôtô

+ Có một hiệu suất cao để lái nhẹ trong đó cần có hiệu suất theo chiềuthuận lớn hơn hiệu suất theo chiều nghịch để các va đập từ mặt đường được giữlại ở cơ cấu lái một phàn lớn

+ đảm bảo giá trị thay đổi của tỉ số truyền theo yêu cầu cần thiết khi thiếtkế

+ Có khả năng điều chỉnh khe hở ăn khớp của cơ cấu lái là dễ dàng nhất

II Cơ cấu lái bánh răng – thanh răng

Cơ cấu lái bánh răng – thanh răng xuất hiện và rất nhanh được sử dụng phổbiến trên các xe ô tô du lịch và xe tải nhỏ, xe SUV Nó là một cơ cấu cơ khí kháđơn giản Một bánh răng được nối với một ống kim loại, một thanh răng được gắntrên một ống kim loại Một thanh nối (tie rod) nối với hai đầu mút của thanh răng

Bánh răng tròn được nối với trục tay lái Khi bạn xoay vành tay lái, bánhrăng quay làm chuyển động thanh răng Thanh nối ở hai đầu thanh răng được gắnvới một cánh tay đòn trên một trục xoay (hình 1.1)

Hình 1.1: cơ cấu lái bánh răng – thanh răng

Cặp bánh răng – thanh răng làm hai nhiệm vụ:

- Chuyển đổi chuyển động xoay của vành tay lái thành chuyển động thẳng cầnthiết để làm đổi hướng bánh xe

- Nó cung cấp một sự giảm tốc, tăng lực để làm đổi hướng các bánh xe dễ dàngvà chính xác hơn

Cơ cấu gồm hai bộ phận chính là trục răng – thanh răng

Thanh răng là một thanh trụ tròn trên đó có bố trí các răng trên mặt tru.thanh răng có vai trà như đòn lái ngang Trong quá trình hoạt động thanh răng sẽchuyển động tịnh tiến trong vỏ thanh răng và truyền chuyển động tịnh tiến nàyđến đồn ngang bên

Có hai cách bố trí đòn ngang bên:

Đòn ngang bên liên kết với thanh răng qua ổ bắt bulông

Đòn ngang bên liên kết với thanh răng ở hai đầu thanh răng

Trục răng được nối với trục lái thông qua khớp then hoa và có các răng ănkhớp với các răng trên thanh răng trục răng thường được bố trí sao cho trục răngnghiêng ngược chiều nghiêng của răng trên thanh răng nhờ vậy hệ số trùng khớpcủa bộ truyền lớn làm việc êm Hệ số trùng khớp nói trên là: tỉ số giữa hai cungtrên đường lăn (hoặc vòng lăn) ứng với đoạn ăn khớp thực và bước ăn khớp đượcgọi là hệ số trùng khớp của cơ cấu

Dẫn hướng thanh răng là một chi tiết được bố trí có đường tâm trùng vớiđường tâm của thanh răng Bộ phận này có nhiệm vụ đảm bảo khe hở ăn khớpcủa trục răng và thanh răng và cũng là bạc trượt để thanh răng chuyển động tịnhtiến trong quá trình trục răng – thanh răng hoạt động thì các răng sẽ bị mòn chính

vì thế để tự động điều chỉnh khe hở này người ta bố trí lò xo ép dẫn hướng thanhrăng vào trục răng và được giữ cố định nhờ một ecu gọi là ecu điều chỉnh, việcxiết chặt hay nới lỏng ecu này sẽ làm tăng hoặc giảm lực ép lò xo lên dẫn hướngthanh răng Để chánh trường hợp ecu tự nới lỏng, bên ngoài ecu có ốc khóa chặt,sau khi đã xác định lực xiết ecu phù hợp cho lực ép lò xo người ta xiết chặt ốckhóa

Nguyên lý làm việc: khi người lái quay vòng vành tay lái để chuyển hướng,thông qua trục lái mômen quay vòng được truyền xuống khớp then hoa của trục

Kết cấu loại này đơn giản, gọn nhẹ vì cơ cấu lái nhỏ và thanh răng kết hợpvới đòn ngang lái Việc lắp ráp và sữa chửa cũng dễ dàng.

Trục răng và thanh răng ăn khớp với nhau trực tiếp nên độ nhạy cao, đồngthời trong quá trình ăn khớp ma sát lớn nên khả năng truyền lực tốt nên khả năngđiều khiển được dễ dàng hơn

Cơ cấu lái loại này được bao kín nên chống bụi bặm và ít phải bảo dưỡng.Nhờ có êcu điều chỉnh khe hở ăn khớp nên đảm bảo được khe hở ăn khớp

Tỉ số truyền của bộ truyền luôn đảm bảo không thay đổi

Với cơ cấu loại này thì hiệu suất thuận bằng hiệu suất nghịch

Tuy nhiên cơ cấu trục răng – thanh răng hiện nay chủ yếu sử dụng trên cácloại ô tô du lịch và ô tô con là chủ yếu Còn trên các loại xe tải thì thường khôngsủ dụng hoặc nếu có sử dụng thì thường có bộ phận trợ lực bằng điện

II Cơ cấu lái trục vít con lăn

1 Đặc điểm chung

Hình1.2: cơ cấu lái trục vít – con lăn 1- trục vít lõm; 2- con lăn; 3- trục lái; 4- trục con lăn; 5- trục bị động; 6- vỏ cơ cấu lái

Trước đây cơ cấu lái trục vít – con lăn được sử dụng rất rộng rãi trên ô tô vìdễ dàng hơn trong việc chế tạo bộ truyền với tỉ số truyền lớn hơn 24 Tuy nhiênngày nay ít dược sử dụng do việc bố trí trợ lực lái phức tạp hơn các loại cơ cấu láikhác Cơ cấu lái trục vít glôbôit có độ bền cao hơn so với cơ cấu lái trục vít trụthẳng

Đặc diểm cơ bản của cơ cấu lái loại này là sử dụng trục vít glôbôit lõm vàcon lăn ăn khớp có số lượng it Trục lái sẽ tiếp chủ động tiếp nhận lực từ vành taylái và truyền xuống trục vít glôbôit, trục vít glôbôit được quay trên các ổ bi côn vàcó thể điều chỉnh được độ rơ ổ bi

Trục vit glôbốit ăn khớp với con lăn 2 có 3 ren để có thể xoay đi một góctương ứng Con lăn 2 được bố trí sao cho có thể quay trơn trên trục con lăn nhờ các

ổ bi kim Trục con lăn mang theo con lăn quay trên trục bị động 5 của cơ cấu lái(được gọi là trục dẻ quạt) đầu ngoại của trục bị động được bố trí then hoa để liênkết với đòn quay đứng của dẫn động lái Toàn bộ cơ cấu đặt trong vỏ cơ cấu 6,toàn bộ cơ cấu được bôi trơn bằng dầu bôi trơn bánh răng, vỏ cơ cấu đồng thời làgiá bắt chặt cơ cấu lái với khung ô tô, đồng thời có tác dụng che chắn bụi bẩnkhông chui vào tron cơ cấu cũng như ngăn không cho dầu bôi trơn từ bên trong bịdò dỉ ra bên ngoài

Khi trục vít quay, trục vít vô tận cố định trên trục láí, con lăn bị dịch chuyểnquay xung quanh trục bị động, thực hiện quay đòn quay đứng

Như vậy chuyển động quay vành tay lái đã tạo nên chuyển động quay vớigóc quay nhỏ của đòn quay đứng có thể hiểu: con lăn đã thay thế một số răng củacung răng và tạo nên tỉ số truyền cho cơ cấu lái về mặt cơ cấu có thể coi đây làcủa cơ cấu lái trục vít bánh vít biến dạng

Nhờ con lăn, ma sát của cơ cấu giảm nhỏ, tuy vậy sau một thời gian làmviệc sự mài mòn thường xảy ra ở khu vực ăn khớp giữa trục vít và con lăn, do đómà phải điều chỉnh khe hở này

Ưu điểm của cơ cấu trục vít con lăn là kết cấu gọn, độ bền và độ chốngmòn của các trục vít và con lăn cao và có hiệu suất cao Do diện tích tiếp xúc ănkhớp của trục vít glôbôit lớn hơn loại trục vít trụ lực tác dụng được phân đều lên

3 ren của con lăn chư không tập trung tại một điểm như vậy khả năng mài mòn

riêng tác dụng lên bề mặt tiếp xúc kể cả khi cơ cấu làm việc ở trạng thái biên.thường thì các loại xe tải hiện nay chủ yếu sử dụng con lăn loại một tầng.

Một ưu điểm nữa của cơ cấu lái loại này là hiệu suất nghịch thấp (0.35-0.5)hơn hiệu suất thuận cho phép cơ cấu lái hấp thụ tốt các va đập từ bánh xe lênvành tay lái

Dưới đây trình bày cơ cấu lái loại trục vít – con lăn sử dụng trên một số xetải

2 Cơ cấu lái trục vít con lăn trên xe tải Kaz – 608

Cơ cấu lái trục vít con lăn trên xe tải Kraz – 608 được trình bày trên hình 1.3

Hình 1.3: Cơ cấu lái trục vít con lăn 1- đai ốc chặn có ren; 2- lông đền chống xoay; 3- đòn kéo ngang; 4- bulông chặn có ren; 5- ống điều chỉnh trục bị động; 6- nắp cơ cấu; 7- lông đền cong; 8- bulông định vị chốt; 9- ổ

bi ngoài; 10- trục bị động; 11- vòng đệm vỏ cơ cấu; 12- ổ bi chặn trên và chặn dưới trục vít; 13- trục vít; 14- đệm nắp ổ dưới;15- nắp dưới; 16- lông đền; 17- bulông giữ; 18- bulông nắp dưới trục vít; 19- bulông giữ nắp trên; 20- nút tra dầu; 21- lỗ bắt nắp trên; 22- đai ốc bắt con lăn; 23- con lăn;24- t; 25-trục con lăn;26- bạc đỡ chặn

Trục vít 13 có dạng glôbôit lõm, được đặt tực lên vỏ cơ cấu bằng cách tựu lên hai

ổ bi đỡ chặn 12 Trục vít được nối với trục lái thông qua ống then hoa Khi trục vítbắt vào vỏ cơ cấu lái một đầu được chặn bằng vòng chặn và vòng chắn dầu đểdầu trong ổ bi không bị bẩn và tràn ra ngoài Đầu còn lại được chặn bởi nắp dưới

15 có tấm đệm 16 gồm có thể là hai hay nhiều tấm có tác dụng là khi ổ bi bị mònnhiều thì người ta sẽ tháo bớt một hoặc vài tấm tuỳ vào độ mòn của ổ bi để chỉnhlại độ dơ của ổ Nhờ đó nắp dưới sẽ được ép chặt vào ổ bi hơn và khử được độdơ.nắp dưới được bắt chặt với vỏ cơ cấu bằng bu lông 17 có lông đền 16 trục bịđộng 10 có giá đỡ con lăn Một đầu trục 10 có then hoa và ren để lắp đòn quayđứng và có bu lông để xiết chặt, đầu còn lại có ren để lắp chi tiết 5 để điều chỉnh

người ta sẽ vặn chặt đai ốc khoá số 1 lại Ở đây trục vít trục vít 1 nằm trong vỏ cơcấu lái và được gối lên ổ 12 và 9 tại 3 vị trí nắp trên 6 được bắt với vỏ cơ cấu láitại 4 vị trí nhờ bulông 19, ở giữa có vòng đệm để chắn dầu trên nắo trên có bố trílỗ tra dầu vào cơ cấu 20,lỗ này được đóng kín bằng bulông.

III.Cơ cấu lái trục vít - êcu bi – thanh răng:

1 Đặc điểm chung

Cơ cấu trục vít êcu bi – thanh răng cung răng là loại được dùng rộng rãi trêncác loại ô tô tải trọng lượng lớn, còn các loại xe tải trọng nhỏ thường ít dùng loại

cơ cấu láí loại này Cơ cấu lái trục vít êcu- bi cung răng còn có một tên gọi kháclà cơ cấu lái liên hợp trên hình 1.4 trình bày kết cấu chung của cơ cấu lái loại trụcvít – êcu bi – thanh răng

Hình 1.4: Cơ cấu lái trục vít – êcu bi – thanh răng 1- trục vít (trục chủ động); 2- êcu – thanh răng; 3- bi; 4- đòn quay đứng (trục bị động); 5- cung răng; 6- ốc điều chỉnh; 7- vỏ cơ cấu

a Cấu tạo

Cơ cấu loại này bao gồm các bộ phận chính sau (hình 1.4):

Trục vít vô tận 1 là phần chủ động gắn liền với trục lái và vành tay lái Làloại trục vít dạng trụ có các rãnh vít vô tận bố trí với góc nghiêng nhỏ (góc nângren) Profin của ren có dạng tròn lõm, thanh hoặc tam giác, các viên bi 3 chạytrong rãnh lõm trục vít được quay trơn trong các ổ bi đỡ, các ổ bi này không chophép trục vít di chuyển dọc trục

Liên kết với trục vít vô tận là êcu thanh răng 2 thông qua các viên bi Cácviên bi được bố trí nằm trong nữa rãnh ren của trục vít và nữa rãnh ren êcu chiềunghiêng của rãnh ren êcu cùng chiều nghiêng của rãnh ren trục vít để các viên bicó thể di chuyển được dễ dàng hơn Êcu ăn khớp với cung răng 5 nên không quay

của cơ cấu lái mặt ngoài của êcu là thanh răng 2 Dạng răng của thanh răng cótiết diện thay đổi từ tiết diện lớn dần ra phía ngoài Êcu có thể di chuyển dọc theotrục vít và mang theo các răng di chuyển các răng của thanh răng ăn khớp vớibánh vít chỉ có một phần của cung răng nên gọi là êcu bi cung răng.

Cung răng 5 là phần bị động của cơ cấu lái, trục của cung răng gọi là trục

“dẻ quạt” răng của cung răng có tiết diện thay đổi : Từ tiết diện lớn đến bé,ngược chiều với thanh răng Khi làm việc các răng ăn khớp chuyển động sẽ làmcho trục bị động của cung răng quay quanh tâm trục của nó

b Nguyên lý làm việc:

Khi người lái tác dụng lực vào vành tay lái sẽ làm cho trục lái quay tạo nênchuyển động quay theo của trục vít vô tận Trục vít không di chuyển dọc trục nênêcu bên ngoài sẽ dịch chuyển, tức là đẩy thanh răng chuyển động tịnh tiến Sựdịch chuyển của thanh răng sẽ làm quay cung răng và trục bị động do đòn quayđứng được nối với trục bị động bằng theo hoa nên khi trục bị động quay sẽ làmcho đòn quay đứng xoay đi một góc tương thích với lực mà người lái dùng quayvành tay lái Nếu như trục vít và êcu ăn khớp trục tiếp (không thông qua các viên

bi trung gian) thì sẽ phát sinh ra lực ma sát trượt lớn sẽ gây ra sự mài mòn chi tiếtrất lớn Việc dùng các viên bi nằm giữa (Truyền lực từ trục vít sang êcu) sẽ làmgiảm lực ma sát đi nhiều lần Do vậy kết cấu cho phép các chi tiết có độ bền caohơn nhiều lần

Trong quá trình làm việc quá trình ăn khớp của êcu thanh răng và cung răngthường xuyên chịu tải trọng nên việc sử dụng cung răng có dạng tiết diện thay đổisẽ có tác động tự động điều chỉnh khe hở ăn khớp Khi bọ mòn, chúng ta điềuchỉnh khe hở ăn khớp bằng cách đẩy sâu ốc điều chỉnh 6 như vậy cung răng sẽ đisâu vào thanh răng Như vậy khe hở ăn khớp sẽ giảm Cơ cấu có tỉ số truyền lớn

2.Cơ cấu lái trục vít - êcu bi - thanh răng trên xe tải Kraz – 250

Kết cấu của cơ cấu lái trục vít – êcu bi – thanh răng trên xe tải Kraz – 250được trình bày trên hình 1.5

Hình 1.5: Cơ cấu lái trục vít - êcu bi - thanh răng xe tải Kraz - 250 1- chốt nắp dưới trục bị động; 2- nắp chắn dầu; 3- phớt chắn dầu; 4- đai ốc; 5- lông đền; 6- ống dẫn hướng; 7- đòn kéo ngang; 8- ổ bi trước; 9- ốc tháo dầu; 10- vỏ cơ cấu lái; 11- trục vít; 12- ốc đổ dầu; 13- ổ bi trong; 14- ổ bi trên; 15- vòng đệm; 16- phớt chắn dầu; 17- êcu điều chỉnh; 18- nắp đậy trên; 19- vòng đệm; 20- nắp đệm dưới; 21- bulông bắt nắp đệm dưới; 22- đai ốc bắt trong; 23- bulông bắt nắp trên; 24- lỗ bắt nắp; 25- cung răng; 26- lông đền cong; 27,28- bulông; 29- vít điều chỉnh; 30 - ốc khoá ; 31- nắp ; 32 – vòng đệm ; 33 - trục bị động

trục có ren giống như một ecu và ăn khớp với rãnh ren trên khối kim loại nhờ cácviên bi (hình vẽ).

b Nguyên lý làm việc

Khi xoay vành tay lái 1 sẽ làm cho Ecu-cung răng 2 quay theo chiều quay củatrục lái thực ra khi chúng ta vặn ecu này, nó phải đi sâu vào khối kim loại đúngtheo nguyên tắc ren nhưng ở đây êcu đã bị giữ lại nên khối kim loại phải dichuyển ngược lại, chính sự di chuyển của trục vít làm cho thanh răng quay và làmcho vành răng ăn khớp với thanh răng quay và làm di chuyển đòn kéo dọc đi mộtgóc nào đó và làm cho các bánh xe chuyển hướng đi một góc tuỳ thuộc vào lựcmà người lái tác dụng vào vành tay lái

Như trên hình vẽ đã thể hiện, chiếc êcu ăn khớp với khối kim loại nhờ cácviên bi tròn Các bi này có hai tác dụng: một là nó giảm ma sát giữa các chi tiết.Thứ hai, nó làm giảm độ rơ của cơ cấu Độ rơ xuất hiện khi đổi chiều tay lái, nếukhông có các viên bi, các răng sẽ rời nhau ra trong chốc lát gây nên độ dơ của taylái

Hệ thống trợ lực của cơ cấu lái này cũng tương tự như của cơ cấu lái bánh răng– thanh răng Việc hỗ trợ cũng được thực hiện bằng cách đưa dòng chất lỏng ápsuất cao vào một phía của khối kim loại

3 Cơ cấu lái trục vít – êcu bi – thanh răng xe tải MAZ 500.

Kết cấu cua cơ cấu lái trên xe tải MAZ 500 được trình bày trên hình 1.6

Hình 1.6 :Hệ thống lái xe maz3-500

1 - trục bị động; 2 - đệm làm kín; 3 - ổ bi kim; 4 - nắp đậy vít điều chỉnh; 5 – bulông nắp d ưới; 6

- đệm điều chỉnh; 7 - ổ bi đỡ chặn; 8 - vỏ cơ cấu lái; 9 – êcu thanh răng; 10 – bi cầu; 11 - trục vít; 12 – bulông; 13- ổ bi đỡ chặn trên ;

a Cấu tạo

Trục vit 11 được nối với trục lái bằng then hoa tại đầu trục và được tựa lênvỏ của cơ cấu lái bằng các ổ bi đở chặn Trên trục vít có nữa rãnh hình tròn để cácviên bi có thể trượt trên nữa rãnh của trục vít và nữa rãnh của ecu thanh răng.Ecu thanh răng 8 có các thanh răng ăn khớp với cung răng trên trục bị động 1.Trục bị động gối tựa lên vỏ bằng các ổ bi kim 3 trên trục bị động được nối vớiđòn quay đứng

b Nguyên lý làm việc

Khi quay vành tay lái truyền động quay của vành tay lái thông qua trụcláisẽ làm cho trục vít 11 quay Khi trục vít quay sẽ làm cho ecu chuyển động tịnhtiến trên trục vít theo chiều dọc trục khi ecu thanh răng chuyển động sẽ làm chocung răng trên trục bị động quay và làm cho trục bị động quay Khi trục bị độngquay thông qua đòn quay đứng và hình thang lái làm quay cũng như một số cơ cấukhác làm cho bánh se quay theo chiều người lái cần đánh tay lái

Ở đây để người lái có thể quay vành tay lái một cách nhẹ nhàng thì người tabố trí thêm hệ thống trợ lực trên xe Phần này chỉ tìm hiểu hoạt động phần cơ khícòn hệ thống trợ lực chúng ta sẽ tìm hiểu ở phần sau

Giữa cơ cấu lái xe tải Kraz – 250 và xe tải Max 500 đó là cơ cấu lái sử dụngtrên xe

5.Cơ cấu lái trục vít êcu bi thanh răng xe KAMAZ 5320:

Sơ đồ hệ thống lái được trình bày như trên hình vẽ

Sơ đồ bố trí hệ thống lái xe KAMAZ ##ô#c the# hie#n treân hình 1.6:

Hình 1.6: sơ đồ hệ thống lái xe KAMAZ5320

b.Cấu tạo:

Hệ thống gồm có 3 phần:

 Bộ phận cung cấp A

 Bộ phận Phân phối B

 Bộ phận chấp hành C

Cấu tạo của cơ cấu lái loại này có một đặc điểm đó là: cơ cấu lái đặt chung với bộphận phân phối và bộ phận chấp hành đồng thời do cơ cấu lái nằm ngang nêntrục lái không được nối thăng với trục vít mà ở đây trục lái được nối với trục vítthong qua sự ăn khớp bới một cặp bánh răng côn Đó cũng là sự khác biệt của cơcấu lái xe KAMAZ với các xe đã nêu ở trên

c Nguyên Lý Hoạt Động.(kèm theo bản vẽ)

Hoạt động phần cơ khí

 Xét trường hợp quay vòng bên phải:

Khi người điều khiển tác dụng lực để quay vành tay lái sang phải sẽ tạo ra mômen quay truyền qua trục 29 qua các đăng thứ nhất đến trục 27

Trục 27 nghiêng một góc so với trục 29 nhằm tạo tư thế cho người lái đồng thờiđảm bảo khi tai nạn đâm trực diện trục lái không đâm thẳng vô buồn lái

Qua trục 27 mô men được truyền đến cacđăng thứ 2 sau đó đến trục của bánhrăng côn, qua cặp bánh răng côn mô men được thay đổi hướng

Bánh răng côn bị động được nối với trục vít bằng then hoa và được liên kết với vỏ

24 bởi hai ổ lăn

Bánh răng côn quay làm quay trục vít, thông qua các viên bi trong rãnh vít vàrãnh của ecu 14 chuyển chuyển động quay của trục vít thành chuyển động tịnhtiến sang phải của êcu 14 và pittong 8, việc sử dụng ê cu bi sẽ chuyển ma sát trượtthành ma sát lăn, do đó giảm mòn cho các chi tiết Pittong 8 có răng ăn khớp cácrăng của cung răng 6 nhằm chuyển chuyển động tịnh tiến của pittông 8 thànhchuyển động quay của cung răng 6 do đó khi pittông 8 tịnh tiến sang phải thì cungrăng 6 quay ngược chiều kim đồng hồ Cung răng 6 có liên kết với thanh 9 thuộchệ thống dẩn động lái, nhờ đó chuyển động được truyền đến bánh xe dẩn hướng.làm bánh dẩn hướng quay sang trái

 Xét trương hợp quay vòng bên trái:

Khi người điều khiển tác dụng lực để quay vành tay lái sang trái sẽ tạo ra mômen quay truyền qua trục 29 qua các đăng thứ nhất đến trục 27

Qua trục 27 mô men được truyền đến cacđăng thứ 2 sau đó đến trục của bánhrăng côn, qua cặp bánh răng côn mô men được thay đổi hướng

Bánh răng côn quay làm quay trục vít, thông qua các viên bi trong rãnh vít vàrãnh của ecu 14 chuyển chuyển động quay của trục vít thành chuyển động tịnhtiến sang trái của êcu 14 và pittong 8 Pittong 8 có răng ăn khớp các răng của cungrăng 6 nhằm chuyển chuyển động tịnh tiến của pittông 8 thành chuyển động quaycủa cung răng 6 do đó khi pittông 8 tịnh tiến sang trái thì cung răng 6 quay theochiều kim đồng hồ cung răng 6 có liên kết với thanh 9 thuộc hệ thống dẩn độnglái, nhờ đó chuyển động được truyền đến bánh xe dẩn hướng làm bánh dẩnhướng quay sang trái

6.Cơ cấu lái trục vít - êcu bi – thanh răng xe tải Landrover

Hình 1.7:Sơ đồ hệ thống lái xe tải landrover

1 - hộp cơ cấu lái; 2 - bạc trượt; 3 - trục vít êcu bi; 4 – bi cầu; 5 - vỏ trục lái; 6 – vòng đệm; 7,8 – ổ bi; 9 – bi; 10 - nắp ổ bi; 11 - trục bị động; 12 - phớt chắn dầu; 13 - lỗ bắt bulông; 14 – vít điều chỉnh; 15 - nắp bịt dầu; 16 – lông đền chống xoay; 17 – bulông; 18 – bulông bắt tấm chắn;19 – bulông bắt nắp bên; 20 – bulông bắt vỏ trục lái với vỏ cơ cấu lái; 21 – đòn kéo ngang; 22 – bulông giữ nắp dưới; 23 – lông đền; 24 – vành tay lái; 25 – vòng hãm; 26 - ống tròn có then hoa; 27 – lông đền ba cạnh; 28 – lông đền cong; 29 – đai ốc giữ vành tay lái; 30 – đòn kéo dọc; 31- khớp nối đòn kéo dọc với hình thang lái; 32 - khớp cầu nối đòn kéo dọc với đòn kéo ngang; 33 - ổ bi côn; 34 - đệm ổ bi; 35 - đệm nối với đòn kéo đứng; 36 - ống lót khớp cầu; 37 – đai ốc dưới; 38 – đai ốc trên; 39 - bạc lót; 40 – đai ốc có lỗ gài chốt; 41 - chốt

Loại cơ cấu trục vit bi cung răng của loại xe tải land rover này có vài khác biệt sovới các cơ cấu trên đó là loại này không có thanh răng – cung răng

a Cấu tạo:

Trục vít 3 được gắn liền với trục lái và được bao ngoài bằng vỏ trục lái, vỏ trục lái

5 có mặt bích để lắp với vỏ cơ cấu lái bằng 4 bulông Ở giữa vỏ trục lái và vỏ cơcấu người ta lót nhiều hơn 2 miếng đệm Các miếng đệm này có tác dụng điềuchỉnh độ dơ của trục lái với vành tay lái để giảm độ dơ khi làm việc Trục lái đượcbắt chặt với vành tay lái bằng đai ốc 29 và ống có then hoa 26 nhằm chống khảnăng quay trơn của trục lái khi người lái quay vành tay lái Trục vít có rãnh profindạng tròn, rãnh này cùng với rãnh trên êcu sẽ tạo thành đường tròn lăn để cácviên bi có thể lăn trên rãnh này, khi đó các bi sẽ lăn tuần hoàn theo rãnh này khi

cơ cấu làm việc Khi đó trục vít và êcu sẽ lien kết với nhau thông qua các viên bicầu Ở đây êcu không có dạng thanh răng và trục bị động cũng không có dạngcung răng Trên mặt êcu có đỉnh dạng côn và trên đỉnh có đoạn dạng trụ để lắpvòng chặn trục bị động được lắp trên vỏ cơ cấu lái và quay trơn trên bạc trượt số

2

b Nguyên lý hoạt động:

Khi trục vít quay sẽ làm êcu chuyển động tịnh tiến mang theo đỉnh côn di chuyển

vì đỉnh côn ăn khớp với ngàm của trục bị động nên chuyển động tịnh tiến này sẽđẩy ngàm của trục bị động quay và làm cho trục bị động quay theo và khi đómômen sẽ được truyền đến đòn quay đứng Sự ăn khớp của ngàm trục bị động vàmặt côn được điều chỉnh bằng vít điều chỉnh số 14, khi chúng ta điều chỉnh vít nàysẽ làm cho trục bị động tịnh tiến theo chiều dọc trục và do đó điều chỉnh độ rơ ănkhớp của ngàm và mặt côn, sau khi điều chỉnh người ta dung đai ốc khoá để cốđịnh tránh trường hợp vít tự nhả

IV TRỤC LÁI VÀ VÀNH LÁI

1 Giới thiệu chung :

Trục lái và vành lái đặt trên buồng lái và là bộ phận cần thiết để điều khiểnchuyển động của xe trục lái và vành lái truyền lực điều khiển từ vành lái tới cơcấu lái Như vậy trục lái cần phải đủ cứng để truyền mômen điều khiển, nhưng lạiphải đảm bảo giảm rung động trong hệ thống lái, tránh gây rung ồn trong buồngđiều khiển cơ cấu điều khiển hệ thống lái có kết cấu nhỏ gọn, bố trí hợp lý đồngthời có khả năng đàn hồi tốt theo phương dọc xe để hạn chế tổn thương có thể xảy

ra khi gặp tai nạn với các yêu cầu cơ bản như trên, kết cấu trục lái và vành lái rất

đa dạng, ngoài ra trên vỏ trục lái còn có thêm nhiều cơ cấu điều khiển liên quannhư: cần điều khiển hộp số, tín hiệu đèn, gạt mưa, còi… Càng làm tăng sự phứctạp của chúng

Để đáp ứng tính an toàn, đa số các xe sử dụng trục “gẫy” được cấu tạo từ các trụcđặc được lồng vào nhau và có khớp các đăng nối trục tạo ra các trục không trùngđường tâm, nên khi bị xô ngang theo hương dọc (đâm xe) cơ cấu lái bị đẩy lùi vềphía sau do đó vành lái không ép mạnh vào người lái nhờ đó nâng cao khả năng

an toàn, đồng thời với kết cấu đó sẽ tạo điều kiện cho việc tháo lắp trục lái đượcdễ dàng

Dưới đây chung ta sẽ giới thiều một vài trục lái của các xe tải

2 Trục lái và vành tay lái xe tải Landrover

Trên hình 3.43 trình bày sơ đồ kết cấu các bộ phận chính của trục lái vàvành tay lái xe tải Landrover

Hình 3.43 kết cấu các bộ phận của xe tải Landrover

1 - trục vít; 2 – bi ; 3 - ổ bi đỡ trục vít ; 4 - đệm điều chỉnh; 5 – bulông bắt vỏ trục lái với vỏ cơ cấu lái; 6 - vỏ trục lái; 7 - ống có ren; 8 –lông đền cong; 9 – vành tay lái ; 10 – phe chặn; 11 - nắp đậy trục lái; 12 – đai ốc; 13 – lông đền ba cạnh; 14 - trục lái

Trục lái và trục vít được nối cứng với nhau Vỏ của trục lái được bắt với vỏcủa cơ cấu lái thông qua bốn bulông số 5 Ở giữa vỏ trục lái và vỏ cơ cấu lái cócác tấm đệm số 4 Đầu dưới của trục lái 14 có ổ đỡ số 3 Đầu trên có then để bắtvới vành tay lái và đỡ trên ống có ren số 7 Đầu trên cùng của trục lái có ren đểbắt cố định trục lái với vành tay lái bằng bulông số 13 có vòng hãm và lông đền

ba cạnh chống xoay tương đối giữa hai chi tiết Phía trên vành tay lái có bắt ốngcó ren trong nhằm che không cho bụi lọt vào trục lái, đồng thời có nắp đậy trên11.Gây tác động xấu khi xoay vành tay lái nhằm đảm bảo các chi tiết hoạt độngthật tốt

Chương II DẪN ĐỘNG LÁI

1 Đặc điểm chung:

Dẫn động lái bao gồm tất cả các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đền ngỗngquay của các bánh xe

phần tử cơ bản của dẫn động lái là hình thang lái tạo thành bởi cầu trước,đòn kéo ngang và các đòn bên nhờ hình thang lái nên khi quay vành tay lái mộtgóc thì các bánh dẫn hướng sẽ quay đi một góc nhất định Hình thang lái có thể bốtrí ra trước hoặc ra sau cầu dẫn hướng tuỳ theo bố trí chung Đòn kéo ngang củahình thang lái có thể được chế tạo liền hoặc có thể được chế tạo rời

Mối ghép quan trọng nhất cuả dẫn động lái chính là các khớp cầu khớp cầunày phải đảm bảo không có khe hở

2 Các phương án bố trí dẫn động lái

1.1Trường hợp đòn ngang bên và đòn ngang đặt trước cầu xe.

Hình 2.1 Dẫn động lái loại đòn ngang bên và đòn ngang đặt trước cầu xe

Với dẫn động lái loại này có một số xe sử dụng

1.1.1 dẫn động lái trên xe YAZ – 451M

Hình 2.2 dẫn động lái xe YAZ – 451M

1 - trục lái; 2 – thanh kéo đứng; 3 – cam quay bêm trái; 4 - lỗ bên trái bắt bu lông và chốt chẻ; 5 – đòn kéo ngang; 6 – cam quay bên phải; 7 - lỗ bên phải bắt bulông và chốt chẻ.

Đòn kéo ngang được bắt với cam quay bánh xe bằng bulông và chốt chẻthông qua lỗ bắt bulông số 4 còn đòn quay đứng nối giữa cơ cấu lái và cam quay Kết cáu loại dẫn động này còn được sử dụng trên xeYAZ – 452

2.2 Trường hợp đòn ngang bên và đòn ngang đặt sau cầu xe

1.2.1 sơ đồ chung

Với dẫn động lái loại này có một số xe sử dụng

1.1.2 dẫn động lái trên xe YAZ – 451M

Hình 2.2 dẫn động lái xe YAZ – 451M

1 - trục lái; 2 – thanh kéo đứng; 3 – cam quay bêm trái; 4 - lỗ bên trái bắt bu lông và chốt chẻ; 5 – đòn kéo ngang; 6 – cam quay bên phải; 7 - lỗ bên phải bắt bulông và chốt chẻ.

Đòn kéo ngang được bắt với cam quay bánh xe bằng bulông và chốt chẻthông qua lỗ bắt bulông số 4 còn đòn quay đứng nối giữa cơ cấu lái và cam quay Kết cáu loại dẫn động này còn được sử dụng trên xeYAZ – 452

2.3 Trường hợp đòn ngang bên và đòn ngang đặt sau cầu xe

1.2.1 sơ đồ chung

Với dẫn động kiểu này trhường sử dụng trên các loại xe Z130, Kraz – 250…

1.2.2 Dẫn động lái trên xe Kamaz 5320:

Sơ đồ được thể hiện trên hình vẽ

Hình 2.4 sơ đồ kết cấu của dẫn động lái xe Kamaz

1 – thanh kéo bên; 2,14 - ống bên ; 3; bulông bắt; 4 -đệm làm kín ; 5 - chốt ; 6 - nắp khớp cầu;7- lò xo; 8 – bulông ; 9 - chụp cao su; 10 – vòng lò xo; 11 - chốt cầu; 12 - bạc tựa trên;

13 - bạc tựa dứới.

Dẫn động lái loại này còn được dung trên xe Z130, Kraz - 250

1.2.3 Dẫn động lái xe tải landrover có bộ giảm chấn

Hệ thống lái trên xe Land rover bố trí bộ giảm chấn hệ thống lái gắn vào đònngang liên kết

Hình 2.5 Hệ thống lái trên xe Land rover.

01-Cơ cấu lái; 02-Đòn kéo dọc; 03-Bộ chuyển; 04-ĐoØn kéo ngang; 05-Bộ giảm chấn; 06-Đòn ngang liên kết

Cơ cấu lái chuyển đổi mômen từ vành lái và truyền lực kéo dọc cho đòn kéodọc 2, qua bộ chuyển 3, lực dọc được chuyển thành lực kéo ngang trên đòn 4, lựcnày kéo cam quay quay bên phải, khi đó nhờ đòn ngang liên kết 6 sẽ truyền lựckéo cho cam quay bên trái làm bánh xe chuyển hướng Bộ giảm chấn 5 một đầuliên kết với thân xe, đầu còn lại liên kết với đòn ngang liên kết, ở vị trí này bộgiảm chấn sẽ hạn chế rung động từ bánh xe lên dẫn động lái và cơ cấu lái cấu tạocụ thể như hình 2.24:

Hình 2.6 Bộ giảm chấn.

1-2 - Đai ốc; 3-5 -Vòng đệm và đệm cau su; 4- Thân giảm chấn.

Bộ chuyển đổi lắp xuyên qua phần khung xe, đầu trên lắp với đòn quay trênqua then hoa và được cài chặt bằng bulông, phần dưới lắp với đòn quay dưới vàđược xiết chặt bằng bulông

Hình 2.7 Bộ chuyển đổi.

01 Cần nối đòn kéo dọc; 02 Cần nối đòn kéo ngang; 03 Thân xe; 04 Vỏ bộ chuyển đôi; 05 Bạc côn; 06 Lò xo.

Bộ chuyển đổi lắp trong vỏ và tựa lên bạc côn có chiều ngược nhau được tựđộng điều chỉnh bằng lò xo Bên trong được tra dầu bôi trơn, tại mặt tiếp xúc củatrục trong và vỏ có vòng chắn dầu

Để điều chỉnh góc bánh xe người ta thay đổi chiều dài đòn ngang liên kết

Khớp cầu của đòn ngang bên có cấu tạo như hình 2.26

Hình 2.8 Khớp cầu đòn ngang bên 01.Vòng lò xo; 02.Chụp cau su; 03.Vỏ khớp cầu; 04.Đĩa giữ; 05.Bạc tựa; 06.Chốt cầu;07.Bạc tựa; 08.Lò xo; 09.Vòng chữ O; 10.Nắp; 11.Phe chặn nắp;

Bạc tựa 5 đỡ mặt cầu, bạc tựa 7 được đẩy tỳ sát vào mặt cầu nhờ lò xo 8, lò xonày được ép bởi nắp 10, nắp này lắp vào vỏ khớp cầu và được giữ bằng phe chặn11

Chụp cau su chặn bụi bám vào mặt làm việc của khớp cầu, chụp này bao kínchốt cầu bằng vòng lò xo 1.

1.3.Dẫn động lái trên cơ cấu trục răng – thanh răng:

Đặc điểm của hệ thống lái có cơ cấu lái trục răng – thanh răng là thanh răngđóng vai trò đòn lái ngang, các đòn ngang bên có thể bố trí liên kết ở hai đầuthanh răng hoặc ở giữa thanh răng Cơ cấu lái có thể đặt trước hoặc sau trục cầutrước Việc bố trí này có thể theo các sơ đồ sau

1.3.1Trường hợp cơ cấu lái và đòn dẫn động đặt sau cầu trước

Vai trò của thanh răng chỉ đảm nhận chuyển động tịnh tiến, các đòn ngang bêndài, góc lắc trong quá trình chuyển động theo phương thẳng đứng của bánh xegây nên ở đòn ngang bên nhỏ vì vậy xe bị lắc do góc tự điều khiển

Hình 2.9: sơ đồ dẫn động lái

Kiểu này dùng trên các xe:

1.3.2 Dẫn động lái trên xe gaz- 3102:

trên hìn vẽ trình bày dẫn động lái trên xe gaz- 3102

Hình 2.10: Dẫn động lái xe gaz – 3102

1 – vành tay lái; 2 - trục răng ; 3 – thanh răng; 4 – giá bắt; 5 – đòn ngang bên; 6 - vỏ hộp cơ cấu lái; 7 - nắp đậy; 8 - trục lái; 9 – vòng đệm; 10 - ổ bi đỡ trên trục răng; 11 - trục bị động;

12 – vít điều chỉnh; 13 - nắp dưới cơ cấu lái; 14 - ổ bi đỡ dưới trục răng

Vỏ cơ cấu lái được bắt lên thân xe thông qua 2 bu lông tại 2 vị trí trên hình vẽ Hai đòn ngang bên 5 được bắt vào trục thanh răng thông qua các bu lông và liênkết với nhau bằng một tấm kim loại Đòn ngang bên có các khớp cầu để lắp vớicam quay Đòn ngang bên có thể điều chỉnh được chiều dài bằng đai ốc có hainữa ren trái ngược nhau liên kết giữa đòn ngang bên và khớp cầu

Khi quay vành tay lái trục lái sẽ quay làm cho trục răng quay Khi đó chuyểnđộng quay của trục răng làm cho các răng chuyển động và chuyển động quay củatrục răng sẽ được chuyển thành chuyển động tịnh tiến của trục thanh răng.khi trụcthanh răng chuyển động tịnh tiến dọc trục sẽ kéo theo sự tịnh tiến của đòn ngangbên Chuyển động này làm cho các bánh xe quay vòng thông qua một số cơ cấutrung gian

1.4 Dẩn động lái ở cơ cấu lái dạng đòn quay

Đòn quay của cơ cấu dẫn động đòn 1 quay, đòn 1,2 tạo nên chuyển động tịnh tiếncho đòn 4 Các đòn 3 có thể điều chỉnh chiều dài đòn để tạo điều kiện điều chỉnhđộ chụm bánh xe dẫn hướng, vì vậy các đòn 3 phải có chiều dài bằng nhau

Hình 2.11: Sơ đồ dẫn động lái trên hệ thống treo độc lập 1- đòn quay chính; 2 – đòn quay phụ; 3 – đòn ngang bên; 4 – đòn ngang liên kết;

Loại dẫn động lái này dùng trên xe có hệ thống treo độc lập như ở hình 2.12Đòn quay chính 1 lấy mômen quay từ vành tay lái thông qua cơ cấu láixuống đòn quay chính thông qua đầu nối then hoa với cơ cấu lái, đòn ngangliên kết 8 tựa trên đòn quay chính 6 và đòn quay phụ 5 thông qua 2 khớp quaylà các khớp cầu nhờ đó mà chuyển động quay của của đòn quay 1 đượcchuyển động tịnh tiến dọc trục của đòn liên kết 8

Trên đòn liên kết 8 có hai vị trí liên kết với đòn ngang bên trái 4 và đòn ngangbên phải 9, khi đó chuyển động tịnh tiến của đòn ngang liên kết này sẽ làmcho đòn ngang bên phải 9, đòn ngang bên trái 4 chuyển động thông qua taybiên 3 (tay biên 3 liên kết với dòn ngang bên trái và bên phải thông qua haikhớp cầu) đẩy cam quay 2 khi đó chuyển động của cam quay làm quay bánh

xe dẫn hướng giá đỡ 1 có một đầu bắt với cơ cấu dưới và một đầu dược bắt lênthân hoặc khung xe

Trong kết cấu này đòn ngang bên 4,9 không thể thay đổi được chiều dài

Hình 2.12: dẫn động lái xe có hệ thống treo độc lập 1- giá đỡ ; 2 – cam quay ; 3 – tay biên ; 4 – đòn ngang bên; 5 – đòn quay phụ; 6 – đòn quay chính; 7 – cơ cấu lái; 8 – đòn ngang liên kết; 9 – đòn ngang bên

Giữa các chi tiết quay liên kết với nhau bằng khớp cầu có kết cấu như hình vẽ3.13

Kết cấu của khớp cầu liên kết các chi tiết được thể hiện ở hình vẽ sau:

Hình 2.13: mặt cắt khớp cầu xe

1 - chốt cầu; 2 - chụp cao su; 3 - bạc tựa; 4 - miếng đệm; 5 - vỏ khớp cầu; 6 - nắp đậy; 7 – lò xo

Bạc tựa 3 có tác dụng ôm lấy mặt trụ của chốt cầu, động thời phía dưới lò xo 7cũng có tác dụng tỳ các miếng đệm sát vào bề mặt hìn cầu của khớp cầu Lò xo 7được ép nhờ nắp 6 nắp này có ren để lắp ghép với vỏ cầu 5 Giữa vỏ cầu 5 và bạctựa 3 có một miếng đệm trung gian để ép các chi tiết sát với nhau Chụp cao su 2có tác dụng che chắn bui cho khớp cầu trong quá trình làm việc không bị bụi bẩnlọt vào làm giảm tác dụng của khớp cầu trong quá trình làm việc Phía dưới khớpcầu có nắp để kiểm tra dầu mỡ

Chương III TRỢ LỰC LÁI

I Các vấn đề tổng quan về trợ lực hệ thống lái

Trợ lực của hệ thống lái có tác dụng làm giảm cường độ lao động của ngườilái, giảm mệt mỏi cho người lái xe khi xe hoạt động trên đường dài , điều này có

ý nghĩa rất lớn với các xe tải có trọng lượng lớn đối với các xe du lịch và xe tảitrọng nhỏ, ý nghĩa của hệ thống trợ lực lái chủ yếu là làm êm quá trình va đậpcủa bánh xe trên nền, hạn chế dung động lên vành tay lái và giúp cho quá trìnhchuyển động của bánh xe trên đường xấu thuận lợi hơn đồng thời nhờ có trợ lựclái mà tính năng an toàn được nâng cao hơn khi có sự cố bất ngờ xảy ra tạo điềukiện cho xe có thể chuyển động an toàn

1.Các yêu cầu của trợ lực lái.

Khi xem xét đánh giá hệ thống lái có trợ lực cần quan tâm tới các yêu cầuchính sau:

phải đảm bảo sao cho khi trợ lực lái hư hỏng thì hệ thống lái vẫn làm việcbình thường tuy có hơi nặng một chút

người lái chỉ gái bộ trợ lực khi lực cản quay vòng lớn, còn khi lực cản quayvòng bé thì hệ thống lái làm viêc như bình thường

hiệu quả trợ lực: thông qua việc giảm nhẹ lực trên vành tay lái và khảnăng gây cảm nhận sự biển đổi lực điều khiển với các bán kính quay vòng khácnhau bộ trợ lực lái phải đảm bảo cho người lái có cảm giác sức cản trên mặtđường khi quay vòng và cảm giác về trạng thái của mặt đường

không gia tăng quá lớn độ rơ vành lái, đảm bảo các tiêu chuẩn do nhà chếtạo đưa ra

Đảm bảo tỉ lệ giữa góc quay của vành tay lái và bánh dẫn hướng

Không xảy ra hiện tượng tự cường hoá

Có độ nhạy trợ lực cao, làm việc ổn định

kết cấu đơn giản, hợp lý, giá thành chế tạo và sữa chữa hợp lý

2 Các bộ phận chủ yếu của trợ lực lái

Trợ lực lái trên ô tô hiện nay bao gồm có 3 bộ phận chính:

a Nguồn cung cấp(nguồn năng lượng): là nơi cung cấp năng lượng cho bộ

phận chấp hành trọ lực Theo nguồn cung cấp có thể chia ra:

+ Trợ lực thuỷ lực:trong trợ lực thuỷ lực nguồn cung cấp là bơm thuỷ lực

do động cơ dẫn động

+ Trợ lực khí nén: trong bộ trợ lực khí nén là máy nén khí và bình chứa

Hầu hết trên các xe ôtô ngày này đều sử dụng hệ thống lái trợ lực thuỷ lực,trong giới hạn của đề tài cũng chỉ đề cập đến hệ thống lái trợ lực thuỷ lực,vấn đề này sẽ được đề cập cụ thể trong các phần sau.

b Bộ phận phân phối (vpp): vpp với cơ cấu tự chọn để điều chỉnh năng

lượng cung cấp đến cơ cấu thực hiện với lực vòng đặt lên vành tay lái bộphận này có nhiều kiểu, trong đó có 2 loại thường dung nhiều nhất là:

+ Bộ phận phân phối kiểu van trượt+ bộ phận phân phối kiểu van xoayNgoài ra còn có một số loại ít được dùng như: van con trượt kép, van phânphối kiểu cánh…

c Cơ cấu chấp hành (xi lanh lực): Xi lanh lưc để truyền lực lên dẫn động

lái Đây là bộ phận tiếp nhận và biến năng lượng được cung cấp bằng chấtlỏng thành cơ năng tác dụng lên truyền động lái

Các bộ phận trên tạo thành hệ thống truyền động thuỷ lực thể tích, mắc vàohệ thống cơ khí tạo thành hệ thốn lái có trợ lực

Tuỳ thuộc vào cách sắp xếp các bộ phận trên vào hệ thống lái người ta cócác phương án bố trí dưới đây thường hay sử dụng trên các ô tô hiện nay

d Các phương án bố trí hệ thống trợ lực

Phương án I: Van phân phối, xi lanh lực đặt chung trong cơ cấu lái

Sơ đồ bố trí theo phương án này được trình bày như hình 3.1

Hình 3.1 sơ đồ bố trí theo phương án I 1- đòn quay đứng; 2 – thanh kéo dọc; 3 – đòn kéo ngang; 4 – van phân phối, xi lanh lực, cơ cấu lái; 5 - cầu dẫn hướng; 6,9,10 – hình thang lái; 7 - trục tay lái; 8 – vành tay lái; 11 – bánh xe dẫn hướng

Phương án bố trí này giống như trên xe zil130 ở đây van phân phối và xilanh lực được bố trí chung với cơ cấu lái,

Ưu điểm của phương án này là gọn và dễ bố trí trên xe, ngoài ra viêc bố trícác đường ống dẫn dầu là ngắn nhất cho nên tránh được những khả năng phát sinhdao động do sự không ổn định động lực học do cường hoá gây nên

Tuy nhiên nhược điểm chính của phương pháp bố trí này là hầu như toàn bộcác chi tiết của của dẫn động lái phải chịu tác dụng của mô men cản quay vòngtoàn bộ của các bánh xe dẫn hướng điều này làm tăng độ biến dạng đàn hồi củahệ thống lái và hậu quả làm tăng khả năng phát sinh phát sinh dao động của cácbánh xe dẫn hướng sử dụng phương pháp này là không có lợi do phải tăng khốilượng các chi tiết dẫn động lái và cơ cấu lái Ngoài ra việc bố trí chung 3 cụm nàylà rất khó khăn

Phương án II: Van phân phối và xi lanh lực đặt thành một cụm, riêng biệt với

cơ cấu lái

Sơ đồ bố trí được thể hiện trên hình 3.2

1 – cơ cấu lái; 2 – thanh kéo dọc; 3 – đòn quay ngang; 4 cụm van phân phối,xi lanh lực ; 5 cầu dẫn hướng; 6,9,10 – các cơ cấu hình thang lái; 7 - trục tay lái; 8 – vành tay lái; 11 – bánh xe dẫn hướng; 12 - trục bánh xe dẫn hướng; 13 – bơm trợ lực

-Trong phương án này van phân phối và xi lanh lực được bố trí thành mộtcụm trên thanh kéo dọc

Ưu điểm: kiểu bố trí như thế này cho phép ta có thể sử dụng nhiều cơ cấulái khác nhau Tuy nhiên khuynh hướng gây nên sự dao động của các bánh xe dẫnhướng sẽ cao hơn so với phương án bố trí cơ cấu lái, van phân phối và xi lanh lựcthành một cụm

Nhược điểm:bố trí kiểu này khi tăng tải tức là khi tăng đường kính của xilanh lực thì không đảm bảo lái nhẹ vì khi quay vòng thì những thành phần lực bêntác dụng lên đòn quay đứng từ thanh kéo dọc (lực thành phần hướng kính tác dụnglên vỏ van phân phối) sẽ cản trở chuyển dịch của con trượt và chính nguyên nhânnày làm tăng đáng kể lực lên vành tay lái

Phương án III: Van phân phối và cơ cấu lái đặt thành một cụm, xi lanh lực

đặt riêng rẽ.

Sơ đồ bố trí kiểu này được trình bày trên hình 3.3

Hình 3.3 sơ đồ cách bố trí theo kiểu thứ III

1 – van phân phối; 2 – thanh kéo dọc; 3 – đòn kéo ngang; 4 – cơ cấu lái; 5 - cầu dẫn hướng; 6, 9,

10 – cơ cấu hình thang lái; 7 - trục lái; 8 – vành tay lái; 11 – bánh xe dẫn hướng; 12 - trục quay bánh xe; 13 – cơ cấu chấp hành

Ở phương án này, van phân phối được bố trí chung trong cơ cấu lái, còn xilanh lực đặt riêng biệt