CHƯƠNG III THIẾT kế cơ KHÍ mô HÌNH XE CHẠY tự ĐỘNG

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CHƯƠNG III: THIẾT KẾ CƠ KHÍ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG Thiết kế hệ thống lái 1.1 Lý thuyết tính toán hình thang lái 1.1.1 Công dụng hình thang lái -Có tác dụng đảm bảo quay vòng bánh xe dẫn hướng Khi bánh xe dẫn hướng giảm trượt xe chuyển động -Đảm bảo quan hệ góc quay bánh xe dẫn hướng bên trái bên phải cho bánh xe lăn đường tròn khác đồng tâm 1.1.2 Xây dựng đường đặc tính lý thuyết Muốn bánh xe quay vòng quan hệ chúng phải thỏa mãn: Cotg Trong đó: – Cotg =Bo/L góc quay bánh xe dẫn hướng góc quay bánh xe dẫn hướng L chiều dài sở hai cầu Bo khoảng cách hai đường tâm trụ quay đứng Hình 2.1: Sơ đồ động học quay vòng Theo hình vẽ Cotg = OD/ L Mối quan hệ góc quay bánh xe dẫn hướng với góc Cotg = Bo/ L + Cotg THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG sau: TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ta xác định Cho Ta có mối quan hệ: =f( đường đặc tính lý thuyết 1.1.3 Xây dựng đường đặc tính thực tế - Hình thang lái xe chạy thẳng y thẳng Hình 2.2: Sơ đồ động học hình thang lái xeạch Cần xác định góc độ dài đòn bên m đòn ngang n Quan hệ thực tế góc quay phụ thuộc vào góc độ dài đòn bên Ta có sin = (B - n)/ 2m (*) -Khi xe quay vòng Hình 2.3: Sơ đồ động học xe quay vòng Từ sơ đồ ta có mối liên hệ: m lấy theo kinh nghiệm: m = (0,14 0,16) Bo Ta tính theo công thức E.A YysaKob: Cotg ( THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG - ) = Bo/ 2.0,7.L TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM Sau ta cho với giá trị xung quanh giá trị mà ta vừa tính được, vào công thức (**) để tìm mối quan hệ thực tế Từ đường đặc tính thực tế ta chọn cho sai lệch so với đường lý thuyết nhỏ Với chọn ta tính độ dài đòn ngang với công thức (*): n = Bo – 2.m.sin Vậy ta có kích thước đòn bên m, đòn ngang n góc thiết kế hình thang lái 1.1.4 Hệ thống lái hoàn chỉnh Hình 2.4: Hệ thống lái THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG thỏa mãn cho xe quay vòng để TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM 1.2 Bản vẽ chi tiết hệ thống lái 2D Hình 2.5: Bản vẽ 2D hệ thống lái Thiết kế động bánh truyền động Thiết kế với tỉ số truyền: U= Trong : Z1: số bánh motor Z2: số bánh truyền động THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM 2.1 Thiết kế motor – bánh motor 2.1.1 Motor Tạo Sketch ban đầu cho motor, chọ n lệnh Circle đường kính 35mm Hình 2.6: M ặt Sketch bánh motor Chuyển sang D lệnh Exit workbench , chọn Pad Hình 2.7: Môi trườ ng 3D lệ nh Pad • Trên Sketch thân Motor, chọn Circle chuyển sang chọn Pad THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM tạo trục mũ cho motor Hình 2.8: Trục mũ c motor b ằng lệ nh Pad Dùng lệnh Edge Fillet để gọt mép cạnh motor Hình 2.9: lệnh Edge Fillet THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trên Sketch mặt dáy c thân motor, dùng Circle Motor Dùng lệnh Pocket để tạo mặt ph ẳng đáy cho tạo mặt đáy cho motor Hình 2.10: Lệnh Pocket Trên Sketch mặt đáy motor t ạo đư ng tròn đường kính 23, dùng l ệnh Pad cao lên 2mm cho bề mặt Hình 2.11: Lệnh Pad cho đườ ng tròn Tạo hình thang bo tròn góc bên b ằng lệ nh Corner lệnh đối xứng Mirror để tạo nên hình thang hình bên THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG , sau dùng TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 2.12: ứng d ụng lệ nh Mirror THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trên Sketch vừa cắt, dùng Circle chuyể n sang tạo trục cho motor Hình 2.14: Tạo đườ ng tròn chuyển sang 3D dùng Pad Chuyển sang 3D , dùng lệnh Pocket cắt xu ống bên motor Hình 2.13: ứ ng dụng lệnh Pocket tạo rỗng cho motor • Trên Sketch trục vừa dựng, vẽ đường tròn có D2,5mm cách dùng Circle , sau chuyển sang Exit workbench THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG ,độ cao 3mm tạo trục nhỏ TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP motor Hình 2.15: Tạo trục nhỏ motor THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 10 • Dùng lệnh Rib để tạo nắp chụp cho lò xo, Profile Sketch hình đa giác vừa tạo, Center curve đường định hướng cho lệnh Rib chạy theo (chọn đường tròn b ất kì) Tiế p theo ta s ẽ dựng đư ng rãnh xung quanh m ặt tr ụ có đư ờng kính 24mm phía hình bên Ta dùng Line tạo hình vuông mặt Sketch hình tr ụ, kho ảng cách gi ữ a hình vuông c ạnh c hình vuông 0,5mm Ti ếp theo ta lệnh copy song song Sketch hình vuông lệnh Offset • Dùng lệnh Slot để cắt rãnh bề mặt hình trụ Profile Sketch hình vuông Center curve đườ ng tròn b ất kì hình trụ Sau lệ nh Slot chi tiết cắt rãnh sâu vào b ề m ặt 0,5mm Tiếp theo tạo lò xo cho gi ảm chấn  Môi trường làm việc chuyển qua Start =>Shape =>Generative Shape Design  Chọn mặt phẳng Plane tạm thời để xuất phát đầu lò xo lệnh Plane ,mặt phẳng chứa lệnh Plane Oxy  Chọn điểm mặt Plane điểm đầu mút lò xo lệnh point  Chọn mặt Plane thứ 2, mặt chứa điểm trục lò xo chiều cao lò xo theo m ặt Oxy ch ọ n điểm đ ể vẽ trục lò xo b ằng l ệnh Point  Chọn mặt phẳng Plane lò thứ điểm trục lò xo, chiều cao xo đoạn thẳng  dùng lệnh Line nối điểm nằm mặt ph ẳng Plane th ứ m ặt Plane th ứ  Dùng lệnh Helix để vẽ lò xo giảm chấn, điểm bắt đầu điểm chọn Plane 1, khoảng cách vòng 7mm, cao 42mm chiề u cao đoạn nối Chọ n mặt Plane ểm đ ặt đ ầu lò xo m ặt Plane đ ể vẽ tiết diện cho lò xo, mặt ph ẳng chứa m ặt Plane Ozx vuông góc với tiết diệ n lò xo • Trên mặt Planeđưa 2D Sketch , vẽ đường tròn lệnh Circle đường kính D2mm tiết diện lò xo • Chọn mặt phẳng Plane cho tiết diện đầu thứ lò xo sau đưa 3D lệnh , mặt phẳng chứa mặt Plane Ozx vuông góc mặt phẳng tiết diện lò xo • Đưa 2D D2mm vẽ tiết diện cho lò xo lệnh Circle Chuyển sang D Rib sau ch ọ n Mechanical Part Design chọn l ệnh để vẽ thân tiết diện lò xo, Profile chọn tiết diện bắt đầu lò xo, Center curve chọn đường lò xo để lệnh chạy tiết diện theo • Được lò xo hoàn chỉnh ta tiếp tục vẽ khối Đai thứ chon phuộc lò xo cách đưa chọn mặt Sketch mặt Oyz khối chữ nhật, dùng lệnh Circle , Line lệnh Quick Trim để tạo mặt Sketch đường tròn tiết diện khối chữ nhật • Dùng lệnh Pad để tạo khối Đai thứ • Dùng lệnh Mirror 3D để vẽ phía đối diện lại khối Đai thứ Để tạo thành kh ối Đai để bắt Bulong qua, ta chuy ể n Dbằng Circle , dùng l ệnh với D4mm m ặt Sketch khối Đai • Chuyển sang 3Dbằng Bulong , dùng lệnh Pocket để đục rổng cho khối Đai để bắt • Cuối ta phuộc giảm chấn xe hoàn chỉnh 3.2 Hệ thống treo hoàn thi ện Các phận khác xe 4.1 Bánh xe 4.2 Sàn xe Hoàn thành t 2D sang 3D ta s ẽ đ ế chi ti ết hoàn ch ỉnh dạng 3D xoay thông qua lệnh Rotate để xem mặt chi tiết Mô hình hoàn nh [...]... truyền động Edge Fillet để gọt cạnh c ủa trục Hình 2.49: Bánh răng truyề n động hoàn chỉnh THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 32 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.3 B ản vẽ chi ti ết Hình 2.51: Bản vẽ lắp ghép 2D hệ thống truyền động THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 33 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3 Thiết kế hệ thống treo 3.1 Phuộc nhún THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG... trục rỗng cho motor Hình 2.23: Tạo trục rỗng cho motor • THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 16 Mô hình motor hoàn chỉnh TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 2.24: Motor hoàn chỉ nh bằng Catia THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 17 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.1.2 Bánh răng của Motor Tạo Sketch cho bánh răng b ằng lệ nh circle đường kính 20mm Hình 2.25: M ặt Sketch... trên m ặt ph ẳng tr ục bánh răng, ta d ự ng hình thang để tạo sóng cho tr ục bánh răng Hình 2.45: Tạo mặt Sketch • Sử dụng lệnh Pocket dọc theo trục 16mm tạo ra hình thang ăn sâu vào trục THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 29 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP như hinh bên Hình 2.46: Tạo rãnh trên trục bánh răng THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 30 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ... bên trong motor Hình 2.21: Lệnh Pocket cắt rỗ ng bên trong Motor THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 14 và dùng để tạo TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Rỗng ruột phía trong c ủa motor sau khi dùng lệ nh Pocket Hình 2.22: Hướ ng nhìn phần rỗng Dùng lệnh Edge Fillet để gọt các cạnh bắn c ủa motor Hình 2.23: Gọt cạnh motor bằng lệnh Edge Fillit THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 15 45 mm TRƯỜNG... ục rỗng của bánh răng Hình 2.30: Tạo đườ ng tròn trên Sketch mặt bánh răng THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 20 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lệnh Pocket để tạo trục cho bánh răng đi hết bề dày của bánh răng Hình 2.31: Tạo trục bánh răng Trên Sketch dùng lệnh để tạo đường tròn 14mm để tạo một trục đứ ng Hình 2.32: Tạo đườ ng tròn THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 21 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM... từ 2D sang 3D sau đó dùng lệnh Pad răng lên 3mm Hình 2.39: Chuyển sang 3D THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 25 để tạo bề dày chi tiết bánh TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tương tự bánh răng của Motor ta bỏ qua bước tạo đa giác, đó là khoảng chân không của bánh răng trong Sketch bánh răng, bằng lệnh Pocket THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 26 và tạo ra TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP... trong của motor, đây là mặt phẳng THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 12 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP tạm thời để thực hiện các lệnh khác trên mặt phẳng này, chọn mặt chứa mặt phẳng Plane là Oxy cách tr ục tọa độ 4mm Hình 2.19: Tạo mặt Plane Mặt ph ẳng Plane theo hướ ng nhìn bên ngoài vào Hình 2.20: M ặt Plane theo hướ ng nhìn THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 13 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ... đứng Hình 2.33: Chuyển sang 3D Trên Sketch tiếp một trục nh ỏ đừ ng kính là 3mm Hình 2.34: Tạo Sketch đườ ng ròn cho trục THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 22 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lệnh Pad theo 3mm Hình 2.35: Tạo trục 3D cho bánh răng Dùng lệnh Chamber gọt bớt c ạnh sắc bắn của cạnh trục bánh răng Hình 2.36: Gọt cạnh bánh răng bên trong b ằng Chamber THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY... cạnh hình thang ăn sâu vào trục 1mm Hình 2.47: Chordal Fillet cho các c ạnh bên trong rãnh Dùng l ệnh Circular Pattern copy thành nhiều hình thang quay quanh tâm trục Hình 2.48: Tạo rảnh quanh trục bằng Circular THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 31 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP • Chi tiết bánh răng và trục bánh răng truyền động hoàn chỉnh sau khi dùng lệnh 2.2 L ắp ráp hoàn chỉ nh Hình. .. CHẠY TỰ ĐỘNG 23 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trong Sketchph ần đáy c ủa tr ục đ ứ ng ta s ẽ dự ng tr ục nhỏ đó là chót n ối t ừ motor qua b ằng lệnh Pad Hình 2.37: Bánh răng hoàn chỉnh THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE CHẠY TỰ ĐỘNG 24 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.1 Bánh răng truyền động • Tạo Sketch cho bánh răng bằng lệnh Circle bán kính 50mm, lớn hơn bánh răng motor Hình