Khóa luận phân tích khai thác hệ thống lái trên ô tô tải mô phỏng hệ thống

Theo số lượng bánh dẫn hướng: + Hệ thống lái với bánh dẫn hướng ở cầu trước + Hé thống lái với bánh dẫn hướng ở hai cầu + Hệ thống lái với bánh dẫn hướng ở tất cả các cầu Theo kết cấu củ

MỤC LỤC

PHAN I- DAT VAN DE

PHANII - PHAN TiCH KHAI THAC HE THONG LAI TREN CAC OT6

A.NHỮNG VẤN DE CHUNG HE THONG LAI TREN OTO

I Công dụng, Phân loại, Yêu cầu hệ thống lái trên ôtô . - - - Ă các ceed

3 Hiệu suất thuận, hiệu suất nghịch -c- 2c + +22 1131993161131 0316131051151 8516131255 15x 0

B PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI

CHUONG L- CO CAU LAL .- 2-56 St SEEE€EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEECEEEEEEESELerreree

I Đặc điểm chung G- (G11 0S TH HT TT ng TH TT HH ch

H Cơ cấu lái bánh răng — thanh răng . - c- c CÁ 1S HH HH ngư Jif®.v (010i 0 7

2 Cơ cấu lái trục vít con lăn trên xe tải Kraz — 60Ñ c-c Sa

IV Cơ cấu lái trục vít - êcu bỉ — thanh răng - ccSScsS sec

Nguyên lý lầm VIỆC .- c0 Hi HH Km Ki Ki ni n Ki Hy mi ni min km n9

Co cau lai truc vit — écu bi — thanh răng trêm xe tải Kraz — 250 CAU tdO .iccececcceccscceccescscceccecceccesceccesceesesceucescescesccescescescescesesseescesceseeeseesenseess

Nguyên lý lầm VIỆC . cm tin HH Hi vn gu vi ni ni im _ Cơ cấu lái trục vít - êcu bi - thanh răng trên xe Maz — 500 -

Cấu tạẠO con ng KH Ti ii te cà

CẤU (ẠO - cu KT TC ti ii te cà

._ Cơ cấu lái trục vít - êcu bi - thanh răng trên xe tải LandroVer - ‹‹‹<<<<<«2

© Nguyén LY 1am VI6C

1 2 (0o nnÁicciÁẶÁÄÃñặặẳăẳẳŸääÝäŸÝÝà 25

2 Các phương án bố trí dẫn động lái trên ÔtÔ -. - 56 25 22 2643313 6351555563 5531 55152252356 26 1.1 Trường hợp bố trí đòn ngang bên và đòn ngang trước cầu trước -s-« + 26 1.1.1 Dẫn động lái trên xe Yaz — 451M cá 1121121191 1021 1511051101 1051 05 1H51 g3 tt 26 1.2.Trường hợp đòn ngang bên và đòn ngang đặt sau cẦUu xe . «se sec seccses 27

1.2.2 Dẫn động lái trên xe Kamaz 5320 c2 1211911921130 1035111310511 103113 1531356 27 1.2.3 Dẫn động lái trên xe tải Landrôver có bộ giảm chấn . 75 c<<55<<<<sssss<2 28 1.3 Dẫn động lái trên cơ cấu lái trục răng - thanh răng <- 5c c2 E61 s5 29 1.3.1 Trường hợp cơ cấu lái và dẫn động lái đặt sau cầu trước «5 «5s++s<+s++ 29 1.3.2 Dẫn động lái trên xe Gaz — 312 G cG L1 11111611111 11831640 115111110 1 g3 10 853 14 30 1.4 Dẫn động lái trên cơ cáu lái dang don quay dùng với hệ thống treo độc lập 31

CHƯƠNG IV -TRỢ LỰC LÁI

I Các vấn dé tổng quan về trợ lực lái .¿- ( -G- < 1S KH ngu 33

2 Các bộ phận chủ yếu cửa trợ lực lái -‹‹ «<5 + 2511431 363539331411 5635583151 6516732356 33

a Ngudn cung CAp (0000 33

b B6é phan phan phéi (van phan phOi) .ccccccssssccssssscsccseececsecceccssseessecsecseeeecsessaceeseaeees 34

c Cơ cấu chấp hành (xi lanh lỰC) ác 6c 251161141165 393% 1411 3163519351111 051683 03111 g5 603 8x56 34 d _ Các phương án bố trí hệ thống trợ ÏỰC « Ă 5 251161123163 193 1611 516358831111 05167 56 34

II Nguồn cung cấp (Bơm)) Á- G C1 HH HH TT chuc HH HH HC cv 38

1 Bơm cánh gạt . ccĂ c3 111511610 23 11K 1 HH HH HT HH HH 38 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm cánh gạt .- 55c SĂ+32335 66453535555 38 Bơm trợ lực kiểu cánh gạt trên xe Kraz — 25( ¿c5 E11 1153 1 11 51 115cc 39 ALCAU tO cicccccccccccccccecccccceseccccecceceececcececceseaeseeeccececsececsencceaceeeceacecececesseeeceseceeeeaeeeecttacsenees 40

8 Ƒ2)/21848:07115/21- 2000100107087 41 Bơm trợ lực xe tải KaIT4Z -Ú - - Ă G11 30 66 11 1 6111 610 116 kg ng kg 6 0k 45

b _ Nguyên lý hoạt động G c1 12110 190110511511 H1 05105 HH 005105 0011 0510556 46 Bơm trợ lực Xe ZZ/130 - -c c c1 19K TK HH TH c9 66 4 49

\\ H)/2:8880:197:1 0:0: 0000008008588 58 Trợ lực trên cơ cấu lái trục vít - êcu bi —- thanh răng xe Maz — 6422 - 61 Cấu tạo hệ thống lái xe Maz — 64222 - Ác CÁC 016111121101 93 1051 051v HC H ưu 61 {20 (ì0uï 0 21i8J70:00.10000010070787 62 Nguyên lý hoạt động của hệ thống trợ lỰC - 6 + < +2 132 1 6116115535551 151 1553546 63 Trợ lực kiểu van trượt trên cơ cấu lái trục vít — êcu — bi trên xe Kamaz ó6 CẤU (tẠO CC Ăn TS TK n kg KH K60 6k k6 6 666663 3666 k4 66 Nauyén ly hoat dng ccccccccccscccccsscsssssscssccssessccsecseccssscssesecsessssscueseeceessssscssseeceesssssasens 67

PHAN II - THIET KE MO PHONG HE THONG LAI TRO LUC THUY LUC

LT DAC VAM AE ooo cece ccccccccccccccccecccccccacceececesececceeaeccaeccaceeecceaeceaeceseceaeceaeeeaeeeeeeeceeeaeeeueeaees 73

ID Thi@t KE m6 MiMh ie cece ccccccccsccccccccccesccsscceccccenccscecssececesccsseccecectuaauceaseeceeeseceeess 73

PHAN IV = KET LUAN 9 9969/9999699699969999699999999999999969999699696969696969996996995959ssssssseessssese /Ô

TÀI LIỆU THAM KHẢO .d G6 G9 36 9S 99996 99996 95 SE SSe5sSesessessessses

PHẦN I- ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay khoa học kỹ thuật đang có những bước phát triển rất nhanh nhằm nâng cao chất lượng đời sống của con người Cùng với sự phát triển đó nghành công nghiệp ôtô đã có những bước phát triển lớn tạo nên chất lượng trong việc phục vụ của ôtô

Trên ôtô, hệ thống lái là một trong hai hệ thống điều khiển, với tính năng đó

hệ thống lái có những yêu cầu riêng Qua quá trình phát triển, hệ thống này ngày càng được cải thiện cũng như có những phát minh mới đảm bảo được các yêu cầu, nâng cao tính năng sử dụng, góp phần vào sự thuận lợi và an toàn trong việc sử dụng ôtô

Trong sự phát triển đó việc hiểu rõ các vấn dé về hệ thống lái là rất cần thiết

nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng, sửa chữa bảo dưỡng và cải tiến

hệ thống lái Với mục đích đó, trong giới hạn thời gian, để 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, mong rằng để tài sẽ đem tại một cái nhìn tổng quan hơn về hệ thống lái trên xe ô tô tải

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 việc giảng dạy trong nhà trường được trực quan hơn.

PHẢN II: PHÂN TÍCH KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI TRÊN

OTO

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

I CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI YÊU CAU

1 Công dụng

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

Theo số lượng bánh dẫn hướng:

+ Hệ thống lái với bánh dẫn hướng ở cầu trước

+ Hé 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 cường hoá khí nén

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

+ Hé 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 toàn của xe và hàng hoá trong quá trình sử dụng và vận chuyển do đó hệ thống lái phải đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Đảm bảo tính năng vận hành cao của ôtô có nghĩa là khả năng quay vòng nhanh và ngoặt trong một thời gian ngắn trên một diện

tích rất bé

Lực tác động lên vành tay lái nhe, vành tay lái phải nằm ở vị trí tiện lợi đối với người lái để tạo cảm giác thoải mái cho người lái

trong quá trình điều khiển

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

Hệ thống trợ lực phải dam bảo chính xác, tính chất tuỳ động đảm bảo phối hợp chặt chế của sự tác động của hệ thống lái và sự quay vòng của các bánh xe dẫn hướng

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

Cơ cấu lái phải được đặt ở phần được treo để kết cấu hệ thống treo trước 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 bảo dưỡng, 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: Vành lái, 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 chỉ tiết từ vành lái tới hộp giảm tốc của

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, hình

thang 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 cấu trục 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 góc

trong mặt phẳng thẳng đứng của đòn quay đứng và giảm tỷ số truyền theo yêu cầu cần 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 ngoài sao cho không xay ra hiện tượng trượt bên ở tất cả các bánh xe( hạn chế khả năng gây ra mài mòn lốp nhanh), đồng thời tạo liên kết truyền lực giữa các bánh xe dẫn

tỷ số truyền hệ thống lái lớn thì khả năng giảm nhẹ lực vành tay lái sẽ nhiều

nhưng 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 quay

vánh lái lớn nhất không vượt quá 5 vòng quay vành lái, tính theo các mép biên

cuối 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 tốt tuy nhiên điều này khó thực hiện ngay cả khi hệ thống còn mới Sau thời gian sử dụng các mặt lắp ghép bị mòn sẽ làm tăng độ rơ vành lái, trong quá trình bảo

dưỡng 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 chi tiết, nhất là độ mòn của cơ cấu lái Quy luật mòn của cơ cấu lái thể hiện ở hình sau:

i Bo ro vanh lai (*)

Theo hình trên, khu vực giữa (tương ứng với trạng thái xe đi thẳng) là khu vực mòn nhiều nhất Do vậy các tiêu chuẩn đo độ rơ vành lái yêu cầu xác định độ rơ tại 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 xuống bánh xe, ngược lại là hiệu suất nghịch

Kết cấu của hệ thống lái cho phép hiệu suất thuận bằng hiệu suất nghịch Một

số kết cấu bố trí hiệu suất thuận lớn hơn hiệu suất nghịch nhằm đảm bảo khả năng 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 cấu lái Để nâng cao hiệu suất trên ô tô ngày nay sử dụng các kết cấu có tổn hao ma sát trong cơ cấu nhỏ Hiệu suất cơ khí đạt 85%-90%

ở cơ cấu lái một phần lớn

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

kế

+ 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 phổ biến trên các xe ô tô du lịch và xe tải nhỏ, xe SUV Nó là một cơ cấu cơ khí khá đơn giản Một bánh răng được nối với một ống kim loại, một thanh răng được gắn trên 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, bánh

răng quay làm chuyển động thanh răng Thanh nối ở hai đầu thanh răng được gắn

với một cánh tay đòn trên một trục xoay (hình 1.1)

- Nó cung cấp một sự giảm tốc, tăng lực để làm đổi hướng các bánh xe dễ dang và

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 sẽ

chuyển động tịnh tiến trong vỏ thanh răng và truyền chuyển động tịnh tiến này đến đồn ngang bên

Có hai cách bố trí đòn ngang bên:

Đồn 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 ăn khớp với các răng trên thanh răng trục răng thường được bố trí sao cho trục răng nghiêng ngược chiều nghiêng của răng trên thanh răng nhờ vậy hệ số trùng khớp

của bộ truyền lớn làm việc êm Hệ số trùng khớp nói trên là: tỈ số giữa hai cung

trên đường lăn (hoặc vòng lăn) ứng với đoạn ăn khớp thực và bước ăn khớp được

gọi là hệ số trùng khớp của cơ cấu

Dẫn hướng thanh răng là một chi tiết được bố trí có đường tâm trùng với đường tâm của thanh răng Bộ phận này có nhiệm vụ đảm bảo khe hở ăn khớp của trục răng và thanh răng và cũng là bạc trượt để thanh răng chuyển động tịnh

tiến 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 thanh

răng vào trục răng và được giữ cố định nhờ một ecu gọi 1a ecu điều chỉnh, việc

xiết chặt hay nới lỏng ecu này sẽ làm tăng hoặc giảm lực ép lò xo lên dẫn hướng

thanh 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 ốc khóa

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 hợp

với 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, đồng thời trong quá trình ăn khớp ma sát lớn nên khả năng truyền lực tốt nên khả năng

điều 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 chú yếu sử dụng trên các loại ô tô du lịch và ô tô con là chủ yếu Còn trên các loại xe tải thì thường không

sủ 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

Hinh1.2: co 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 ơ tơ vì

dễ dàng hơn trong việc chế tạo bộ truyền với tỉ số truyền lớn hơn 24 Tuy nhiên ngày nay ít dược sử dụng do việc bố trí trợ lực lái phức tạp hơn các loại cơ cấu lái khác Cơ cấu lái trục vít glơbơit cĩ độ bền cao hơn so với cơ cấu lái trục vít trụ thẳng

Đặc diểm cơ bản của cơ cấu lái loại này là sử dụng trục vít glơbơit lõm và

con lăn ăn khớp cĩ số lượng it Trục lái sẽ tiếp chủ động tiếp nhận lực từ vành tay

lái và truyền xuống trục vít glơbợt, trục vít glơbơit được quay trên các ổ bi cơn và

cĩ thể điều chỉnh được độ rơ ổ bi

Trục vit glơbốit ăn khớp với con lăn 2 cĩ 3 ren để cĩ thể xoay đi một gĩc

tương ứng Con lăn 2 được bố trí sao cho cĩ 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 dé quạt) đầu ngoại của trục bị động được bố trí then hoa để liên

kết với địn quay đứng của dẫn động lái Tồn bộ cơ cấu đặt trong vỏ cơ cau 6, tồn bộ cơ cấu được bơi trơn bằng đầu bơi trơn bánh răng, vỏ cơ cấu đồng thời là giá bắt chặt cơ cấu lái với khung ơ tơ, đồng thời cĩ tác dụng che chắn bụi bẩn khơng chui vào tron cơ cấu cũng như ngăn khơng cho dầu bơi trơn từ bên trong bị

đị dỉ ra bên ngồi

Khi trục vít quay, trục vít vơ tận cố định trên trục lái, con lăn bị dịch chuyển quay xung quanh trục bị động, thực hiện quay địn quay đứng

Như vậy chuyển động quay vành tay lái đã tạo nên chuyển động quay với

gĩc quay nhỏ của địn quay đứng cĩ thể hiểu: con lăn đã thay thế một số răng của cung răng và tạo nên tỉ số truyền cho cơ cấu lái về mặt cơ cấu cĩ thể coi đây là của 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 làm việc sự mài mịn thường xảy ra ở khu vực ăn khớp giữa trục vít và con lăn, do đĩ

mà phải điều chỉnh khe hở này

Ưu điểm của cơ cấu trục vít con lăn là kết cấu gọn, độ bền và độ chống mồn của các trục vít và con lăn cao và cĩ hiệu suất cao Do diện tích tiếp xúc ăn

khớp của trục vít glơbơit lớn hơn loại trục vít trụ lực tác dụng được phân đều lên

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

riêng tác dụng lên bể 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 lên

vành tay lái

Dưới đây trình bay cơ cấu lái loại trục vít — con lăn sử dụng trên một số xe

tải

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- dai 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 đưới 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 nếp trên; 20- nút tra dâu; 21- lỗ bắt nếp 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 vít bắt vào vỏ cơ cấu lái một đầu được chặn bằng vòng chặn và vòng chắn dầu để dầu 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 mòn nhiều thì người ta sẽ tháo bớt một hoặc vài tấm tuỳ vào độ mòn của ổ bi để chỉnh lại độ dơ của ổ Nhờ đó nắp dưới sẽ được ép chặt vào ổ bi hơn và khử được độ dơ.nắp dưới được bắt chặt với vỏ cơ cấu bằng bu lông 17 có lông đền 16 trục bị động 10 có giá đỡ con lăn Một đầu trục 10 có then hoa và ren để lắp đồn quay

đứng và có bu lông để xiết chặt, đầu còn lại có ren để lắp chỉ tiết 5 để điều chỉnh

điều chỉnh được độ dơ giữa trục vít13 và con lăn 23, khi đã đạt được độ rơ hợp lý

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

lỗ tra dầu vào cơ cấu 20,lỗ này được đóng kín bằng bulông

HII.Cơ cấu lái trục vít - êcu bỉ - thanh răng:

1 Đặc điểm chung

Cơ cấu trục vít êcu bi — thanh răng cung răng là loại được dùng rộng rãi trên các 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 khác

là cơ cấu lái liên hợp trên hình 1.4 trình bày kết cấu chung của cơ cấu lái loại trục

vit — êcu bi — thanh răng

Hình 1.4: Cơ cấu lái trục vít — écu bi — thanh răng

1- trục vít (trục chủ động); 2- êcH — thanh răng; 3- bị; 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 Là

loại trục vít dạng trụ có các rãnh vít vô tận bố trí với góc nghiêng nhỏ (góc nâng ren) Profin của ren có dạng tròn lõm, thanh hoặc tam giác, các viên bi 3 chạy

trong rãnh lõm trục vít được quay trơn trong các ổ bi đỡ, các ổ bi này không cho phép trục vít di chuyển dọc trục

Liên kết với trục vít vô tận là êcu thanh răng 2 thông qua các viên bi Các

viên bi được bố trí nằm trong nữa rãnh ren của trục vít và nữa rãnh ren êcu chiều nghiêng của rãnh ren êcu cùng chiều nghiêng của rãnh ren trục vít để các viên bi

có thể di chuyển được dễ dàng hơn Êcu ăn khớp với cung răng 5 nên không quay

được mà chỉ dịch chuyển tịnh tiến theo chiều dọc trục

Sự ăn khớp giữa trục vít và êcu thông qua các viên bi cầu 3 Các viên bi

được chứa đầy trong các rãnh của êcu và có thể di chuyển tuần hoàn thành một vòng kín trên phần thânh của êcu 2 Số lượng các viên bi phụ thuộc vào kết cấu

của cơ cấu lái mặt ngoài của êcu là thanh răng 2 Dạng răng của thanh răng có tiết diện thay đổi từ tiết diện lớn dần ra phía ngoài Êcu có thể di chuyển doc theo

trục vít và mang theo các răng di chuyển các răng của thanh răng ăn khớp với bánh 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

“để 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 làm cho trục bị động của cung răng quay quanh tâm trục của nó

b Nguyên lý làm việc:

Khi người lá! tác dụng lực vào vành tay lái sẽ làm cho trục lái quay tạo nên

chuyển động quay theo của trục vít vô tận Trục vít không di chuyển dọc trục nên êcu bên ngoài sẽ dịch chuyển, tức là đẩy thanh răng chuyển động tịnh tiến Sự

dịch chuyển của thanh răng sẽ làm quay cung răng và trục bị động do đòn quay đứng được nối với trục bị động bằng theo hoa nên khi trục bị động quay sẽ làm cho đòn quay đứng xoay đi một góc tương thích với lực mà người lái dùng quay

vành 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 chỉ tiết rất lớn Việc dùng các viên bi nằm giữa (Truyền lực từ trục vít sang êcu) sẽ làm

giảm lực ma sát đi nhiều lần Do vậy kết cấu cho phép các chỉ tiết có độ bền cao hơn nhiều lần

Trong quá trình làm việc quá trình ăn khớp của êcu thanh răng và cung răng thường xuyên chịu tải trọng nên việc sử dụng cung răng có dạng tiết diện thay đổi

sẽ có tác động tự động điều chỉnh khe hở ăn khớp Khi bọ mòn, chúng ta điều chỉnh khe hở ăn khớp bằng cách đẩy sâu ốc điều chỉnh 6 như vậy cung răng sẽ đi

sâu vào thanh răng Như vậy khe hở ăn khớp sẽ giảm Cơ cấu có tỉ số truyền lớn

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

Kết cấu của cơ cấu lái trục vít - êcu bi — thanh răng trên xe tải Kraz — 250

được 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 dâu; 3- phớt chắn dâu; 4- đai ốc; 5- lông đền; 6- ống dẫn hướng; 7- đòn kéo ngang; 8- ổ bì trước; 9- ốc tháo dầu; 10- vỏ cơ cấu lái; 11- trục vít; 12- ốc đổ đầu; 13- ổ bi trong; 14- 6 bi trén; 15- vong dém; 16- phét chdn đầu; l7- 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 nếp 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

a.Cấu tạo

trục có ren giống như một ecu và ăn khớp với rãnh ren trên khối kim loại nhờ các viên 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 của trục lái thực ra khi chúng ta vặn ecu này, nó phải đi sâu vào khối kim loại đúng theo nguyên tắc ren nhưng ở đây êcu đã bị giữ lại nên khối kim loại phải di chuyển ngược lại, chính sự di chuyển của trục vít lầm cho thanh răng quay và làm cho vành răng ăn khớp với thanh răng quay và làm di chuyển đòn kéo dọc đi một góc nào đó và làm cho các bánh xe chuyển hướng đi một góc tuỳ thuộc vào lực

mà người lái tác dụng vào vành tay lái

Như trên hình vẽ đã thể hiện, chiếc êcu ăn khớp với khối kim loại nhờ các viên

bi tròn Các bi nầy 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, nếu không có các viên bi, các răng sẽ rời nhau ra trong chốc lát gây nên độ dơ của tay lái

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 áp suất cao vào một phía của khối kim loại

3 Cơ cấu lái trục ví — êcu bỉ — thanh răng xe tải MAZ 500

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

a Cấu tạo

Trục vít 11 được nối với trục lái bằng then hoa tại đầu trục và được tựa lên

vỏ của cơ cấu lái bằng các ổ bi đở chặn Trên trục vít có nữa rãnh hình tròn để các viên 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 với đòn quay đứng

b Nguyên lý làm việc

Khi quay vành tay lái truyền động quay của vành tay lái thông qua trụclái

sẽ làm cho trục vít 11 quay Khi trục vít quay sẽ làm cho ecu chuyển động tịnh tiến trên trục vít theo chiều dọc trục khi ecu thanh răng chuyển động sẽ làm cho cung răng trên trục bị động quay và làm cho trục bị động quay Khi trục bị động quay thông qua đồn quay đứng và hình thang lái lầm quay cũng như một số cơ cấu khác 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 ta

bố trí thêm hệ thống trợ lực trên xe Phần này chỉ tìm hiểu hoạt động phần cơ khí còn 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 dụng

trên xe

5.Cơ cấu lái trục vít êcu bì 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

cấu lái xe KAMAZ với các xe đã nêu ở trên

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

Hoạt động phần cơ khí

e Xét trường hợp quay vòng bên phải:

Khi người điều khiển tác dụng lực để quay vành tay lái sang phải sẽ tạo ra mô men 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 thời đảm bảo khi tai nạn đâm trực điện trục lái không đâm thẳng vô buồn lái

Qua trục 27 mô men được truyền đến cacđăng thứ 2 sau đó đến trục của bánh

răng 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 và

rãnh của ecu 14 chuyển chuyển động quay của trục vít thành chuyển động tịnh

tiến sang phải của êcu 14 và pittong 8, việc sử dụng ê cu bi sẽ chuyển ma sát trượt thành ma sát lăn, do đó giảm mòn cho các chỉ tiết Pittong 8 có răng ăn khớp các răng của cung răng 6 nhằm chuyển chuyển động tịnh tiến của pittông 8 thành chuyển động quay của cung răng 6 do đó khi pittông § tịnh tiến sang phải thì cung

răng 6 quay ngược chiều kim đồng hồ Cung răng 6 có liên kết với thanh 9 thuộc

hệ thống dẩn động lái, nhờ đó chuyển động được truyền đến bánh xe dẩn hướng làm bánh dẩn hướng quay sang trái

e Xét trương hợp quay vòng bên trái:

Khi người điều khiển tác dụng lực để quay vành tay lái sang trái sẽ tạo ra mô men 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 bánh

răng 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 và

rãnh của ecu 14 chuyển chuyển động quay của trục vít thành chuyển động tịnh

tiến sang trái của êcu 14 và pittong 8 Pittong 8 có răng ăn khớp các răng của cung răng 6 nhằm chuyển chuyển động tịnh tiến của pittông 8 thành chuyển động quay của cung răng 6 do đó khi pittông 8 tịnh tiến sang trái thì cung răng 6 quay theo

chiều kim đồng hồ cung răng 6 có liên kết với thanh 9 thuộc hệ thống dẩn động lái, nhờ đó chuyển động được truyền đến bánh xe dẩn hướng làm bánh dẩn hướng

quay sang trái

6.Cơ cấu lái trục vít - êcu bì — thanh răng xe tải Landrover

: “¬;y = eReader pry a o>) @ ea f/ // 7 Ly '

| ode mon Otay

Hinh 1.7:Sa đồ hệ théng Idi xe tdi landrover

1 - hộp cơ cấu lái; 2 - bạc trượt; 3 - trục vít êcu bỉ; 4 — bi cdu; 5 - vé truc Idi; 6 — vong dém; 7,8

- ổbi; 9— bị; 10 - nắp ổ bi; 11 - trục bị động; 12 - phót chắn dâu; 13 - lỗ bắt bulông; 14 — vít điều chỉnh; 15 - nắp bịt dầu; l6 — lông đền chống xoay; l7 — bulông; 18 — bulông bết tấm

chến, 19 — bulông bắt nắp bên; 20 — bulông bắt vỏ trục lái với vỏ cơ cấu lái; 21 —- đòn kéo ngang;

22 - bulông giữ nếp 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 đọc;

31- khớp nối đòn kéo dọc với hình thang lái; 32 - khớp câu 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 so với 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 cơ cấu người ta lót nhiều hơn 2 miếng đệm Các miếng đệm này có tác dụng điều

chỉnh độ dơ của trục lái với vành tay lái để giảm độ dơ khi làm việc Trục lái được

bắt chặt với vành tay lái bằng đai ốc 29 và ống có then hoa 26 nhằm chống khả

năng quay trơn của trục lái khi người lái quay vành tay lái Trục vít có rãnh profin dạng tròn, rãnh này cùng với rãnh trên êcu sẽ tạo thành đường tròn lăn để các viên 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 bi

cầu Ở đây êcu không có dạng thanh răng và trục bị động cũng không có dạng cung răng Trên mặt êcu có đỉnh dạng côn và trên đỉnh có đoạn dạng trụ để lắp

vòng 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 sẽ đẩy ngàm của trục bị động quay và làm cho trục bị động quay theo và khi đó mômen sẽ được truyền đến đòn quay đứng Sự ăn khớp của ngàm trục bị động và

mặt côn được điều chỉnh bằng vít điều chỉnh số 14, khi chúng ta điều chỉnh vít này

sẽ làm cho trục bị động tịnh tiến theo chiều dọc trục và do đó điều chỉnh độ rơ ăn khớp của ngàm và mặt côn, sau khi điều chỉnh người ta dung đai ốc khoá để cố định 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 khiển chuyển động của xe trục lái và vành lái truyền lực điều khiển từ vành lái tới cơ cấu lái Như vậy trục lái cần phải đủ cứng để truyền mômen điều khiển, nhưng lại phải đảm bảo giảm rung động trong hệ thống lái, tránh gây rung ồn trong buồng điều khiển cơ cấu điều khiển hệ thống lái có kết cấu nhỏ gọn, bố trí hợp lý đồng thời 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 quan như: cần điều khiển hộp số, tín hiệu đèn, gạt mưa, còi Càng làm tăng sự phức tạp của chúng

Để đáp ứng tính an toàn, đa số các xe sử dụng trục “gẫy” được cấu tạo từ các trục

đặc được lồng vào nhau và có khớp các đăng nối trục tạo ra các trục không trùng đường tâm, nên khi bị xô ngang theo hương dọc (đâm xe) cơ cấu lái bị đẩy lùi về phía 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 được

dễ dàng

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

2 Trục lát và vành tay lát xe tải Landrover

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

Hình 3.43 kết cấu các bộ phận của xe tải Landrover

] - trục vit; 2 — bị ; 3 - 6 bi dé trục vít ; 4 - đệm điều chỉnh; 5 — bulông bắt vỏ trục lái với v6 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 vỏ

của cơ cấu lái thông qua bốn bulông số 5 Ở giữa vỏ trục lái và vỏ cơ cấu lái có các tấm đệm số 4 Đầu dưới của trục lái 14 có ổ đỡ số 3 Đầu trên có then để bắt với vành tay lái và đỡ trên ống có ren số 7 Đầu trên cùng của trục lái có ren để bắt 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 ống

có ren trong nhằm che không cho bụi lọt vào trục lái, đồng thời có nắp đậy trên 11.Gây tác động xấu khi xoay vành tay lái nhằm đảm bảo các chi tiết hoạt động thật tốt

Chương II DẪN ĐỘNG LÁI

1 Đặc điểm chung:

Dẫn động lái bao gồm tất cả các chỉ tiết truyền lực từ cơ cấu lái đển ngỗng quay 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 một

góc thì các bánh dẫn hướng sẽ quay đi một góc nhất định Hình thang lái có thể bố

trí ra trước hoặc ra sau cầu dẫn hướng tuỳ theo bố trí chung Đồn kéo ngang của

hình 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 cầu này phải đảm bảo không có khe hở

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

28

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 chẻ thông 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 xeY AZ - 452

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 chê

Đòn kéo ngang được bắt với cam quay bánh xe bằng bulông và chốt chẻ

thông 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

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

cdu;7- lò xo; 8 — bulông ; 9 - chụp cao su; 10 — vòng lò xo; 11 - chốt câu; 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 đòn ngang liên kết

01-Cơ cấu lái; 02-Đòn kéo đọc; 03-Bộ chuyển; 04-Đòn 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 kéo

dọc 2, qua bộ chuyển 3, lực dọc được chuyển thành lực kéo ngang trên đòn 4, lực này kéo cam quay quay bên phải, khi đó nhờ đòn ngang liên kết 6 sẽ truyền lực kéo cho cam quay bên trái làm bánh xe chuyển hướng Bộ giảm chấn 5 một đầu

liên kết với thân xe, đầu còn lại liên kết với đòn ngang liên kết, ở vị trí này bộ giảm chấn sẽ hạn chế rung động từ bánh xe lên dẫn động lái và cơ cấu lái cấu tạo

cụ 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 trên qua then hoa và được cài chặt bằng bulông, phần dưới lắp với đòn quay dưới và được xiết chặt bằng bulông

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 Khóp cầu đòn ngang bên

01.Vòng lò xo; 02.Chụp cau su; 03 Vỏ khớp cầu; 04.Đĩa giữ; 05.Bạc tựa; 06.Chốt câầu;07 Bạc tựa; 08.Lò xo; 09.Vòng chứ 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 xo này được ép bởi nắp 10, nắp này lắp vào vỏ khớp cầu và được giữ bằng phe chặn

11

Chụp cau su chặn bụi bám vào mặt làm việc của khớp cầu, chụp này bao kín

chốt cầu bằng vòng lồ 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 răng

đóng vai trò đòn lái ngang, các đòn ngang bên có thể bố trí liên kết ở hai đầu

thanh răng hoặc ở giữa thanh răng Cơ cấu lái có thể đặt trước hoặc sau trục cầu

trước 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 bên dài, góc lắc trong quá trình chuyển động theo phương thẳng đứng của bánh xe

gây nên ở đòn ngang bên nhỏ vì vậy xe bị lắc do góc tự điều khiển

1.3.2 Dẫn động lái trên xe gaz- 3102:

trên hìn vẽ trình bầy 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 bốt; 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; l1 - 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 liên

kết với nhau bằng một tấm kim loại Đồn ngang bên có các khớp cầu để lắp với cam quay Đòn ngang bên có thể điều chỉnh được chiều dài bằng đai ốc có hai nữa 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 chuyển động quay của trục răng làm cho các răng chuyển động và chuyển động quay của trục răng sẽ được chuyển thành chuyển động tịnh tiến của trục thanh răng.khi trục

thanh răng chuyển động tịnh tiến dọc trục sẽ kéo theo sự tịnh tiến của đòn ngang

bên Chuyển động này làm cho các bánh xe quay vòng thông qua một số cơ cấu

trung gian

1.4 Dấn 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 tiến cho đòn 4 Các đòn 3 có thể điều chỉnh chiều dài đòn để tạo điều kiện điều chỉnh

độ chụm bánh xe dẫn hướng, vì vậy các đòn 3 phải có chiều đài bằng nhau

34

Hình 2.11: Sơ đô 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 nầy dùng trên xe có hệ thống treo độc lập như ở hình 2.12 Đòn quay chính 1 lấy mômen quay từ vành tay lái thông qua cơ cấu lái

xuống đòn quay chính thông qua đầu nối then hoa với cơ cấu lái, đồn ngang

liên kết 8 tựa trên đòn quay chính 6 và đòn quay phụ 5 thông qua 2 khớp quay

là các khớp cầu nhờ đó mà chuyển động quay của của đòn quay 1 được chuyển 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 ngang bên phải 9, khi đó chuyển động tịnh tiến của đòn ngang liên kết này sẽ làm

cho đòn ngang bên phải 9, đòn ngang bên trái 4 chuyển động thông qua tay biên 3 (tay biên 3 liên kết với dòn ngang bên trái và bên phải thông qua hai

khớp 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 lên thân 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

T- giá đỡ ; 2 — cam quay ; 3 — tay biên ; 4 —- đòn ngang bên; 5 — đòn quay phụ; 6 — don

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 vẽ

có tác dụng che chắn bưi cho khớp cầu trong quá trình làm việc không bị bụi bẩn lọt vào làm giảm tác dụng của khớp cầu trong quá trình làm việc Phía dưới khớp cầu có nắp để kiểm tra dầu mỡ

36

Chương III TRỢ LỰC LÁI

lái mà tính năng an toàn được nâng cao hơn khi có sự cố bất ngờ xảy ra tạo điều

kiện 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 cầu

e không gia tăng quá lớn độ rơ vành lái, đảm bảo các tiêu chuẩn do nhà chế

tạo đưa ra

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

e Không xảy ra hiện tượng tự cường hoá

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

e 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 phốt (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 bộ phận 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 xoay

Ngoài ra còn có một số loại ít được dùng như: van con trượt kép, van phân

phối kiểu cánh

c Cơ cấu chấp hành (xi lanh lực): Xi lanh lực để truyền lực lên dẫn động lái Đây là bộ phận tiếp nhận và biến năng lượng được cung cấp bằng chất lồng thành cơ năng tác dụng lên truyền động lái

Các bộ phận trên tạo thành hệ thống truyền động thuỷ lực thể tích, mắc vào

hệ 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 có

các phương án bố trí đưới đây thường hay sử dụng trên các ô tô hiện nay

d Các phương án bố trí hệ thống trợ lực

Phuong an 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 Ï

1- đòn quay đứng; 2 — thanh kéo dọc; 3 — đòn kéo ngang; 4 — van phân phối, xỉ 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

38

Phương án bố trí này giống như trên xe zi1130 ở đây van phân phối và xi lanh 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 trí các đường ống dẫn đầu là ngắn nhất cho nên tránh được những khả năng phát sinh

dao 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 bộ các chỉ tiết của của dẫn động lái phải chịu tác dụng của mô men cản quay vòng toàn bộ của các bánh xe dẫn hướng điều này làm tăng độ biến dạng đàn hồi của

hệ thống lái và hậu quả làm tăng khả năng phát sinh phát sinh dao động của các bánh xe dẫn hướng sử dụng phương pháp này là không có lợi do phải tăng khối

lượng các chi tiết dẫn động lái và cơ cấu lái Ngoài ra việc bố trí chung 3 cụm này

là rất khó khăn

Phương án II: Van phân phối và xỉ 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; II — bánh xe dẫn hướng; 12 - trục bánh xe dẫn hướng; I3 — bơm trợ lực

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

Ưu điểm: kiểu bố trí như thế này cho phép ta có thể sử dụng nhiều cơ cấu

lái khác nhau Tuy nhiên khuynh hướng gây nên sự dao động của các bánh xe dẫn

hướng sẽ cao hơn so với phương án bố trí cơ cấu lái, van phân phối và xi lanh lực

thành một cụm

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

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

Hình 3.3 sơ đồ cách bố trí theo kiểu thứ HII

1 — van phân phốt; 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; l3 — cơ cấu chấp hành

Ở phương án này, van phân phối được bố trí chung trong cơ cấu lái, cồn xi

lanh lực đặt riêng biỆt